用于内燃机的恒温阀制造技术

一种用于内燃机的恒温阀，包括：壳体，所述壳体带有用于连接到所述内燃机的冷却介质回路的多个冷却介质连接件；可运动地安装在所述壳体中的阀元件，以至于所述阀元件的运动，所述壳体的至少两个冷却介质连接件或者可彼此连接，或者可彼此隔开；膨胀元件，所述膨胀元件被布置以，在所述内燃机的操作期间，与在所述冷却介质回路中循环的冷却介质形成热接触，其中，在热诱导膨胀的情况下，所述膨胀元件使所述阀元件在所述壳体中运动以连接所述至少两个冷却介质连接件，其中可控加热装置被提供以至于所述膨胀元件可以被加热以使所述阀元件运动。

Constant Temperature Valve for Internal Combustion Engine

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内燃机的恒温阀
本专利技术涉及一种用于内燃机的恒温阀，该类型的阀具有：壳体，所述壳体带有用于连接到内燃机的冷却介质回路的多个冷却介质连接件；以及可运动地安装在所述壳体中的阀元件，这样通过阀元件的运动，壳体的至少两个冷却介质连接件或者可彼此连接或者可彼此隔开，其中膨胀元件被安置以，在内燃机的操作期间，与在所述冷却介质回路中循环的冷却介质形成热接触，并且在热诱导膨胀的情况下，膨胀元件使所述阀元件在所述壳体中运动以使至少两个冷却介质连接件连接。
技术介绍
恒温阀控制内燃机的冷却介质回路。例如由EP2529937B1获知的，向经过冷却介质回路的冷却器的冷却管线提供旁路管线，其中，在内燃机的冷起动阶段，冷却介质唯独借助恒温阀经由旁路管线被引导以尽快达到内燃机的操作温度。带有至少三个冷却介质连接件的用于控制冷却介质回路的恒温阀也由DE102006038213B4获知。恒温阀可以通过可控制的驱动器，例如电驱动器，被调整到相应期望的切换位置。然而，这种驱动器结构复杂。因此，还已知使用所谓的膨胀元件来启动恒温阀。膨胀元件与通过冷却介质回路引导的冷却介质交换热，所述膨胀元件具有，例如，在其周围流动的冷却介质并且包括加热时膨胀的材料。然后，膨胀元件可以，例如，偏心地作用在球形阀元件的阀轴上，并且因此膨胀元件的膨胀导致阀元件的转动并因此导致恒温阀的切换。这种膨胀元件结构简单，并且恒温阀基于冷却介质温度被自动地控制。然而，膨胀元件的缺点在于，仅当恒温阀周围存在足够的冷却介质温度或冷却介质流时，恒温阀才被启动。例如，在内燃机的冷起动阶段，有时候期望完全关闭冷却介质回路的至少一个支路，即以避免冷却介质流过所述支路，因此内燃机甚至更快地达到其操作温度。这特别是指经过内燃机的发动机缸体的冷却管线。当达到特定发动机温度时，有时进一步期望首先设定具有非常低流率的冷却介质流并且，随着冷却介质温度进一步升高，转换到具有相应增加的流率的常规恒温调节模式。为此目的，DE102012013677A1公开了一种恒温阀，其中，邻近阀元件的控制开口，凹陷形成于阀元件的侧表面，并且因此，一旦球形阀元件小范围旋转，在控制开口与通向相应冷却介质管线的壳体连接件重叠之前，首先经由凹陷产生冷却介质的低流率。利用膨胀元件，在冷起动阶段中对于低流率的这种启动在实践中并不总是能够以相对低的冷却介质温度实现。除此之外，另外一个事实是，如果在内燃机的冷态下需要高发动机功率(例如，藉由发动机控制装置的要求)，有时候期望借助恒温阀以开放流过发动机缸体的冷却介质流，即使当冷却介质仍然是冷的时也是如此。这同样无法利用膨胀元件来令人满意地实现，因为后者需要与冷却介质进行适当的热交换。然而，在冷起动阶段，这种热交换一般尚未达到足够的程度。
技术实现思路
由所解释的现有技术开始，因此本专利技术的目的是提供一种开头提到的类型的恒温阀，利用该恒温阀，即使在冷起动阶段，也可以可选择地以结构简单的方式实现低流率，例如当内燃机的温度略微升高或在冷起动阶段短暂地需要高发动机功率时。本专利技术借助权利要求1的主题事项达到前述目的。有利的改进在从属权利要求，说明书和附图中找到。本专利技术达到的目的在于，提供一种可控制的加热装置，借助该加热装置可以加热膨胀元件以使阀元件运动。结果，在本专利技术的情况下，膨胀元件继续以结构简单的方式被使用用于致动阀元件。膨胀元件在内燃机操作期间以本身已知的方式与引导通过冷却介质回路的冷却介质热交换。膨胀元件可以特别地以这样的方式被配置，即在操作期间使冷却介质在膨胀元件周围流动。在本专利技术中，提供单独的加热装置，用于加热膨胀元件，不论冷却介质的温度如何。因此，即使冷却介质不流过冷却介质回路或冷却介质仍然没有到足够的温度，膨胀元件也可以借助加热装置进行热膨胀。作为结果，反过来，例如，当温度有少量升高或在冷起动阶段需要高发动机功率时，为了提供冷却介质流，即使在冷起动阶段，用于提供流过内燃机的冷却介质，特别地是流过内燃机的发动机缸体的冷却介质的阀元件的致动也是可能的。因此，本专利技术以结构简单的方式增加了膨胀元件的控制功能，而不会牺牲膨胀元件的结构和控制优点。这使得甚至在膨胀元件的工作范围之外以相应的期望的方式特别地致动恒温阀成为可能。这里的加热装置提供可调节的加热功率。阀元件一般地是通过预加应力，特别是通过弹簧预加应力，而进入限定的操作位置，例如将冷却介质回路的冷却器和内燃机的发动机缸体之间的连接隔开的位置。然后，在加热期间膨胀元件的膨胀以及由此导致的阀元件的运动对抗所述弹簧预加应力发生。弹簧预加应力可以借助弹簧提供，例如螺旋弹簧。冷却介质可以特别是冷却液体，例如水。壳体的冷却介质连接件可以因此是冷却液体连接件。根据本专利技术的恒温阀的壳体可以包括特别是，例如，两个或三个冷却介质连接件或多于三个冷却介质连接件。以特别地实践方式，加热装置可以是电加热装置。后者的特点是具有简单且牢固的结构。特别地，加热丝可以贯穿膨胀元件，而且电压被施加到所述加热丝以加热膨胀元件。阀元件可以是可在壳体中可轴向位移的阀元件，特别是盘状阀元件，该阀元件在膨胀元件膨胀时在轴向方向上被调整。阀元件可以特别地具有阀盘，该阀盘被安置在推杆上，该推杆以可轴向位移的方式被安装。也有可能阀元件是这样的阀元件，该阀元件被可转动地安装在壳体中并且具有球形或球形段形状的侧表面和多个开口，该些开口形成于侧表面内并且，通过阀元件的转动，可选择地可连接到壳体的一个或更多个冷却介质连接件。额外可选择地，还可以提供一个或更多个轴向阀开口。根据进一步的改进，可以使得阀元件在壳体中的从阀元件的将至少两个冷却介质连接件之间的连接隔开的关闭位置开始的第一调整路径上，开放在至少两个冷却介质连接件之间恒定的流动横截面，并且在壳体中超过第一调整路径发生的运动期间，阀元件打开在至少两个冷却介质连接件之间的流动横截面，所述流动横截面增加，直到阀元件完全打开。在第一调整路径上，阀元件提供小开口横截面(“微流”)。由所述开口横截面允许通过的冷却介质的流率可以是，例如，小于0.5升/分钟，优选地小于0.3升/分钟，进一步优选地不大于0.1升/分钟。例如，如果阀元件以可轴向可位移的方式被安装，第一调整路径可以是几毫米，例如2到10毫米。在球形阀元件的情况下，调整路径相应地对应于转动角度。一旦阀元件超过第一调整路径作进一步运动时，则例如可能使与行程成比例或转动角度成比例的开口横截面增加发生，直至在完全打开的位置的最大开口横截面。如果阀元件是可在壳体中轴向位移的阀元件，所述阀元件或所述阀元件的阀盘可以具有锥形阀表面，该锥形阀表面在阀元件的关闭位置以密封的方式抵靠壳体的锥形阀座。另外，壳体中可轴向位移的阀元件可能具有圆柱形侧表面，并且该壳体具有圆柱形内表面，其中阀元件的圆柱形侧表面至少在第一调整路径上与壳体的圆柱形内表面相对并且与壳体的圆柱形内表面相距恒定距离。在阀元件的互相相对的圆柱形表面之间，特别是在阀元件的阀盘和壳体之间形成环状间隙，该环状间隙限定了用于冷却介质的打开的流动横截面。通过使表面之间的距离并且因此环状间隙的横截面至少在第一调整路径上保持恒定，当阀元件从阀座抬起时，最初实现恒定的低流量，直到当阀元件完全抬起时所述流量达到其最大值时。相比之下，在球形阀元件的情况下，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于内燃机的恒温阀，包括：壳体(10)，所述壳体(10)带有用于连接到所述内燃机的冷却介质回路的多个冷却介质连接件(12，14)，另外包括可运动地安装在所述壳体(10)中的阀元件(16)，其中，借助所述阀元件(16)的运动，所述壳体(10)的至少两个冷却介质连接件(12，14)或者可彼此连接或者可彼此隔开，另外包括膨胀元件(24)，所述膨胀元件(24)被安置以，在所述内燃机的操作期间，与在所述冷却介质回路中循环的冷却介质形成热接触，其中，在热诱导膨胀的情况下，所述膨胀元件(24)使所述阀元件(16)在所述壳体(10)中运动以连接所述至少两个冷却介质连接件(12，14)，其中提供可控加热装置(32，34)，借助所述可控加热装置可对所述膨胀元件(24)进行加热，从而使所述阀元件(16)运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.12 DE 102016124058.3;2016.12.16 DE 10201611.一种用于内燃机的恒温阀，包括：壳体(10)，所述壳体(10)带有用于连接到所述内燃机的冷却介质回路的多个冷却介质连接件(12，14)，另外包括可运动地安装在所述壳体(10)中的阀元件(16)，其中，借助所述阀元件(16)的运动，所述壳体(10)的至少两个冷却介质连接件(12，14)或者可彼此连接或者可彼此隔开，另外包括膨胀元件(24)，所述膨胀元件(24)被安置以，在所述内燃机的操作期间，与在所述冷却介质回路中循环的冷却介质形成热接触，其中，在热诱导膨胀的情况下，所述膨胀元件(24)使所述阀元件(16)在所述壳体(10)中运动以连接所述至少两个冷却介质连接件(12，14)，其中提供可控加热装置(32，34)，借助所述可控加热装置可对所述膨胀元件(24)进行加热，从而使所述阀元件(16)运动。2.根据权利要求1所述的恒温阀，其中所述加热装置(32，34)是电加热装置(32，34)。3.根据权利要求1或2中任一项所述的恒温阀，其中所述阀元件(16)是可在所述壳体(10)中轴向位移的阀元件(16)，特别是盘状阀元件(16)。4.根据权利要求1或2中任一项所述的恒温阀，其中所述阀元件(16)是可转动地安装在所述壳体(10)中的阀元件(16)，并且具有球形或球形段形状的侧表面和形成于所述侧表面内的多个开口，并且，通过所述阀元件的转动，所述多个开口可选择地可连接到所述壳体的所述冷却介质连接件中的一个或更多个。5.根据前述权利要求中任一项所述的恒温阀，其中阀元件(16)，在所述壳体(10)中从所述阀元件(16)的将所述至少两个冷却介质连接件(12，14)之间的连接隔开的关闭位置开始的第一调整路径上，开放在所述至少两个冷却介质连接件(12，14)之间恒定的流动横截面，并且在所述壳体(10)中超过第一调整路径发生的运动期间，所述阀元件(16)开放在所述至少两个冷却介质连接件(12，14)之间的流动横截面，所述流动横截面增加，直到所述阀元件(16)完全打开。6.根据权利要求3和5中所述的恒温阀，其中可在所述壳体(10)中轴向位移的所述阀元件(16)具有圆柱形侧表面(36)，并且所述壳体(10)具有圆柱形内表面(38)，其中所述阀元件(16)的所述圆柱形侧表面(36)至少在所述第一调整路径上与所述壳体(10)的所述圆柱形内表面(38)相对并且与所述壳体(10)的所述圆柱形内表面(28)相距恒定距离。7.根据权利要求4和5中所述的恒温阀，其中所述阀元件的所述侧表面在邻近由所述侧表面界定的开口的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：托尔斯滕·豪克，卡斯滕·黑尔德贝格，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US