用于冷却散热器布置的控制阀制造技术

本申请描述了一种用于冷却散热器布置的控制阀，并且涉及用于控制第一流体介质的流动的控制阀(57)，该控制阀包括外壳(71)；用于流体介质的具有入口(72)和出口(73)的流动通道(74)；用于至少部分地打开和关闭流动通道(74)的封闭件(75)；用于至少一个第二流体介质的通路(76)以及流动地连接到用于第一流体介质的流动通道(74)的恒温器(77)，其中恒温器(77)布置在封闭件(75)和出口(73)之间。控制阀(57)包括第一弹簧(78)，其布置在封闭件(75)和恒温器(77)之间；以及第二弹簧(79)，其布置在恒温器(77)和出口(73)之间并且其将第一弹簧(78)保持在停止位置，其中，封闭件(75)能够通过第二流体介质的压力与第一弹簧(78)的压力相反地移动，并且恒温器(77)设计用于控制封闭件(75)的开度特性曲线，使得封闭件(75)在第一工作状态下关闭第一流体介质的流动通道(74)并且在第二工作状态下至少部分地打开所述流动通道。

Control valve for cooling radiator arrangement

【技术实现步骤摘要】
用于冷却散热器布置的控制阀
本专利技术涉及一种控制阀，具体地为一种用于控制增压空气冷却器的冷却剂回路的控制阀，涉及一种具有该控制阀的冷却散热器布置，涉及一种具有该冷却散热器布置的内燃发动机的布置，以及涉及一种用于控制该布置中的液体流动的方法。
技术介绍
内燃发动机系统通常配备有涡轮增压器，以便提高内燃发动机的效率。为了进一步提高效率，由涡轮增压器的压缩机压缩的增压空气通常被冷却，因为由于压缩而变暖的增压空气需要较大的体积，因此具有比冷却空气更低的密度。在这种情况下，已知增压空气冷却系统在车辆正前端没有额外冷却系统的情况下冷却增压空气，例如通过空气/空气热交换器冷却增压空气。替代地或另外地，通常使用连接到冷却剂回路的增压空气冷却器。冷却剂回路也称为低温冷却剂回路。低温冷却剂回路通常设计为单独的冷却系统，并且不连接到高温冷却剂回路。这两个回路通常配备有独立的热交换器和单独的水泵。在某些情况下，使用共同的膨胀箱。通常必须单独控制各个冷却剂泵，以便在不同的工况下获得期望的功能。在文献US2012/0018127A1和US9,709,065B2中公开了相应的冷却剂回路的示例。
技术实现思路
本专利技术的目的是进一步改进所描述的冷却剂回路，特别是关于由低温冷却剂回路和高温冷却剂回路的分离引起的缺点，例如关于成本、重量和存放空间。所述目的通过根据本专利申请权利要求1的控制阀、根据本专利申请权利要求6的冷却散热器布置、根据本专利申请权利要求8的内燃发动机的布置、用于操作根据本专利申请权利要求9所述类型的布置的方法和根据本专利权利要求10的机动车辆来实现。从属权利要求涉及本专利技术的其他有利实施例。根据本专利技术的控制阀设计用于控制第一流体介质的流动。所述控制阀包括外壳，该外壳包括用于流体介质的流动通道，所述流动通道具有入口和出口。控制阀还包括用于至少部分地打开和关闭流动通道的封闭件。控制阀还包括用于至少一个第二流体介质的通路，其中，封闭件设计成通过第二流体介质的压力在用于第一流体介质的流动通道中移动；以及恒温器，该恒温器流动连接到用于第一流体介质的流动通道。恒温器布置在封闭件和出口之间。控制阀包括第一弹簧，该第一弹簧布置在封闭件和恒温器之间。控制阀还包括第二弹簧，该第二弹簧布置在恒温器和出口之间并且将第一弹簧保持在停止位置。封闭件可以通过第二流体介质的压力与第一弹簧的压力相反地移动。恒温器设计成控制封闭件的开度特性曲线，使得封闭件在第一工作状态下关闭第一流体介质的流动通道并且在第二工作状态下至少部分地打开所述流动通道。这里，第二弹簧可以被推到一起或被压缩，其中可以控制止动件的位置，并且因此可以控制第一弹簧的预载荷。根据本专利技术的控制阀具有的优点是，该控制阀通过第一流体介质的压力、第二流体介质的压力和第一流体介质的温度同时控制。第一流体介质优选地是用于车辆内燃发动机的增压空气冷却器的高温冷却剂回路的冷却剂。用于第二流体介质的通路有利地流动地连接到内燃发动机的进气道。这具有可以通过增压压力控制控制阀的优点。在另一变型中，控制阀设计成通过恒温器检测第一流体介质的温度。这里，封闭件可以设计成使得在第一工作状态下，也就是说在关闭状态下，入口流动地连接到恒温器，使得第一流体介质的一部分可以流到温控器。这可以例如通过提供泄漏流动开口来实现。替代地，可以提供旁路流动通道。通过恒温器检测第一流体介质的温度的可能性具有的优点是，可以根据第一流体介质(即，例如冷却剂)的温度控制所述控制阀。根据本专利技术的冷却散热器布置包括入口和出口、布置在入口下游的高温冷却散热器、布置在高温冷却散热器下游的低温冷却散热器以及布置在低温冷却散热器下游的出口。此外，高温冷却散热器包括出口，并且低温冷却散热器包括入口。高温冷却散热器的出口经由流动通道流动地连接到低温冷却散热器的入口。这里，根据本专利技术的控制阀布置在流动通道中。因此，换句话说，在根据本专利技术的冷却散热器布置中，高温冷却散热器的出口直接连接到低温冷却散热器的入口。因此，低温冷却回路也连接到高温冷却回路，并且普通的冷却剂泵(例如水泵)可用于冷却回路。以这种方式节省了成本、重量和存放空间。在一个变型中，低温冷却散热器集成到高温冷却散热器中，例如以低温冷却散热器元件的形式。以这种方式，实现了紧凑的设计。通过根据本专利技术的控制阀，能够自动控制低温冷却剂回路中的冷却剂流动，特别是根据增压压力、冷却剂温度和冷却剂压力来控制低温冷却剂回路中的冷却剂流动。通常，在发动机负荷较高和发动机转速较高的运行状态下，需要对增压空气进行更强烈的冷却。这通过根据增压压力的方式控制阀来确保。通过借助于恒温器根据冷却剂温度同时控制阀，根据冷却剂温度自动控制通向低温冷却散热器的通流速率。因此，总的来说，低温冷却剂回路不需要额外的冷却剂泵。同时，借助于本专利技术，提供了用于增压空气冷却的低温回路的简单且稳健的控制。此外，降低了冷却系统的复杂性，并因此降低了其对故障的敏感性。根据本专利技术的在进气道中具有增压空气冷却器的内燃发动机的布置涉及连接到高温冷却剂回路的内燃发动机，所述增压空气冷却器连接到冷却剂回路，其中冷却剂回路包括高温冷却剂回路和低温冷却剂回路。进气道连接到低温冷却剂回路。根据本专利技术的布置包括根据本专利技术的冷却散热器布置，其中高温冷却剂回路连接到冷却散热器布置的入口，并且低温介质回路连接到冷却散热器布置的出口。根据本专利技术的布置具有上面已经提到的特征和优点。根据本专利技术的用于操作根据本专利技术的上述布置的方法包括以下步骤：操作内燃发动机，其中控制阀关闭，并且通过恒温器检测冷却剂的温度。如果超过进气的压力的某个阈值，则通过进气的压力至少部分地打开封闭件。另外地或替代地，如果超过冷却剂的压力的某个阈值，则通过冷却剂的压力至少部分地打开封闭件。另外地或替代地，如果超过冷却剂的温度的特定阈值，则通过恒温器的动作改变封闭件的开度特性曲线。根据本专利技术的方法具有上面已经提到的优点。它特别允许以适合于某种情况的方式灵活地控制冷却剂回路。根据本专利技术的机动车辆包括根据本专利技术的在进气道中具有增压空气冷却器的内燃发动机的上述布置，该增压空气冷却器连接到冷却剂回路。根据本专利技术的机动车辆可以是乘用机动车辆、重型货车、公共汽车、小型公共汽车或摩托车。根据本专利技术的机动车辆具有上面已经提到的特征和优点。附图说明在附图中：图1示意性地示出了根据现有技术的增压空气冷却器冷却系统的布置。图2示意性地示出了具有根据本专利技术的冷却散热器布置的内燃发动机的根据本专利技术的布置的第一变型。图3示意性地示出了具有根据本专利技术的冷却散热器布置的内燃发动机的根据本专利技术的布置的第二变型。图4以剖视图示意性地示出了处于第一工作状态的根据本专利技术的控制阀57。图5以剖视图示意性地示出了处于第二工作状态的根据本专利技术的控制阀57。图6以剖视图示意性地示出了处于第一工作状态的根据本专利技术的控制阀57的另一变型。图7以剖视图示意性地示出了处于第二工作状态的根据本专利技术的控制阀57的另一变型。图8以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制第一流体介质的流动的控制阀(57)，所述控制阀包括外壳(71)；用于所述流体介质的具有入口(72)和出口(73)的流动通道(74)；用于至少部分地打开和关闭所述流动通道(74)的封闭件(75)；用于至少一个第二流体介质的通路(76)；以及流动地连接到用于所述第一流体介质的所述流动通道(74)的恒温器(77)，其中所述恒温器(77)布置在所述封闭件(75)和所述出口(73)之间，/n其特征在于/n所述控制阀(57)包括第一弹簧(78)，所述第一弹簧布置在所述封闭件(75)和所述恒温器(77)之间；以及第二弹簧(79)，所述第二弹簧布置在所述恒温器(77)和所述出口之间(73)并且将所述第一弹簧(78)保持在停止位置，其中，所述封闭件(75)能够通过所述第二流体介质的压力与所述第一弹簧(78)的压力相反地移动，并且所述恒温器(77)设计用于控制所述封闭件(75)的开度特性曲线，使得所述封闭件(75)在第一工作状态下关闭所述第一流体介质的所述流动通道(74)并且在第二工作状态下至少部分地打开所述流动通道。/n

【技术特征摘要】
20181121 DE 102018219949.31.一种用于控制第一流体介质的流动的控制阀(57)，所述控制阀包括外壳(71)；用于所述流体介质的具有入口(72)和出口(73)的流动通道(74)；用于至少部分地打开和关闭所述流动通道(74)的封闭件(75)；用于至少一个第二流体介质的通路(76)；以及流动地连接到用于所述第一流体介质的所述流动通道(74)的恒温器(77)，其中所述恒温器(77)布置在所述封闭件(75)和所述出口(73)之间，
其特征在于
所述控制阀(57)包括第一弹簧(78)，所述第一弹簧布置在所述封闭件(75)和所述恒温器(77)之间；以及第二弹簧(79)，所述第二弹簧布置在所述恒温器(77)和所述出口之间(73)并且将所述第一弹簧(78)保持在停止位置，其中，所述封闭件(75)能够通过所述第二流体介质的压力与所述第一弹簧(78)的压力相反地移动，并且所述恒温器(77)设计用于控制所述封闭件(75)的开度特性曲线，使得所述封闭件(75)在第一工作状态下关闭所述第一流体介质的所述流动通道(74)并且在第二工作状态下至少部分地打开所述流动通道。


2.根据前述权利要求所述的控制阀(57)，
其特征在于
所述第一流体介质是用于车辆(85)的内燃发动机(2)的增压空气冷却器(5)的高温冷却剂回路的冷却剂。


3.根据前述权利要求中任一项所述的控制阀(57)，
其特征在于
用于所述第二流体介质的所述通路(76)流动地连接(56)到内燃发动机(2)的进气道(3)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的控制阀(57)，
其特征在于
所述控制阀(57)设计用于通过所述恒温器(77)检测所述第一流体介质的温度。


5.根据前述权利要求所述的控制阀(57)，
其特征在于
所述封闭件(75)设计成使得在所述第一工作状态下，所述入口(72)流动地连接到所述恒温器(77)，使得所述第一流体介质的一部分能够流到所述恒温器(77)。


6.一种冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·G·奎科斯，D·范拜伯，J·梅林，A·法里纳，H·厄恩斯特，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US