用于冷却剂回路的恒温阀制造技术

一种用于冷却剂回路的恒温阀。提供了一种用于控制内燃发动机的冷却剂回路中的流体介质的流量的恒温阀，其中该恒温阀被配置为通过膨胀元件对冷却剂的温度作出反应，并通过压敏致动器对进气道中的充气压力作出反应。此外，提供了一种具有该恒温阀的设置和一种具有该设置的机动车辆。设置的机动车辆。设置的机动车辆。

【技术实现步骤摘要】
用于冷却剂回路的恒温阀


[0001]本专利技术涉及一种用于控制冷却剂流量的随温度和压力变化的恒温阀、一种具有该恒温阀的设置以及一种具有该设置的机动车辆。

技术介绍

[0002]减少二氧化碳排放是当前和未来内燃发动机技术的主要挑战。例如，已开发了通过减少发动机中的内部摩擦来抵制二氧化碳排放的各种方法。常规措施是例如在低负荷期间通过控制内燃发动机冷却剂的温度，不让内燃发动机冷却到太大的程度。与高负荷相比，低负荷下不需要强烈的冷却，并且燃烧参数的(例如爆震极限的)设定也允许内燃发动机壁的温度相对较高。为了控制冷却剂的温度，通常在冷却剂回路中使用例如恒温器或可控阀等。传统恒温器便宜且相对稳健，但具有延迟的反应时间(通常至少10秒)。相比之下，可控阀相对较快但需要复杂的控制策略；此外，在发生故障的情况下，需要复杂的机制来抵制内燃发动机的过热。因此，本专利技术的目的是以快速且可靠的方式控制内燃发动机的冷却。

技术实现思路

[0003]所述目的通过根据权利要求1所述的恒温阀、根据权利要求7所述的设置和根据权利要求10所述的机动车辆实现。本专利技术的进一步有利的实施例从从属权利要求、附图和示例性实施例出现。本专利技术的实施例是可以有利地组合的。
[0004]本专利技术的第一方面涉及一种用于控制可增压的内燃发动机的冷却剂回路中流体介质的流量的恒温阀，该恒温阀具有膨胀元件，其可操作地连接到阀的传动销，以便通过体积变化控制流体介质通过阀的流量，该体积变化取决于流体介质的温度。恒温阀此外具有致动器，其可通过压力进行调节，并且此外可操作地连接到阀的传动销以便控制通过阀的流体介质的流量。
[0005]根据本专利技术的恒温阀是有利的，因为通过膨胀元件与压敏致动器的组合，其使得可以对冷却剂回路中的冷却剂温度进行可控的、快速的且稳健的控制。压力的影响使得恒温阀可以在不同的冷却剂温度下被打开。因此，恒温阀使得可以简单且有效地控制冷却剂温度。
[0006]术语负荷是指转速与扭矩的比率。这里，对于本领域的技术人员来说，在具体内燃发动机处何时出现高负荷(满负荷)或相对低负荷(部分负荷)是清楚的。
[0007]压敏致动器可以有利地借助于连接管线连接到压力可变的周围环境。以此方式，由设置在进气道中的压缩机生成的压力(充气压力)可以传递给致动器。这里，与内燃发动机的高负荷相关的高充气压力会影响传动销的移动，并因此降低恒温阀相对于冷却器的打开温度。因此，在高负荷下，根据本专利技术的恒温阀允许阀相对于热交换器的打开温度低于传统阀。因此，在高负荷开始时，热量可以在早期阶段从内燃发动机中消散。
[0008]膨胀元件优选地包括蜡。在一定的温度范围内，蜡会融化，并在此过程中经历体积变化，也就是说，膨胀元件的体积会增加。因此，膨胀元件呈现了冷却剂的温度，并以取决于
温度的方式改变其体积，从而所述膨胀元件作用在阀的传动销上。膨胀元件也可以具有其他合适的体积变化的物质。
[0009]优选地，根据本专利技术的恒温阀具有至少一个第一连接件、至少一个第二连接件和至少一个第三连接件，其中第二连接件和第三连接件的相应打开状态和打开程度可以以取决于冷却剂温度和作用在致动器上的压力的方式进行控制。换句话说，第二连接件和第三连接件可以具体地被认为是可以通过冷却剂温度和充气压力的作用来打开和关闭的阀开口。在本专利技术的范围内，将冷却剂回路中的恒温阀经由第一连接件连接到第一冷却剂管线，经由第二连接件连接到第二冷却剂管线，并且经由第三连接件连接到第三冷却剂管线。理想情况下，第一冷却剂管线是进料管线，并且第二冷却剂管线和第三冷却剂管线是运走式管线。
[0010]优选地，根据本专利技术的恒温阀具有至少一个阻尼元件，该元件被配置为延迟传动销的移动。阻尼元件是有利的，因为其不会在每次充气压力发生瞬间变化时改变已改变的打开温度。此外，在充气压力升高后，冷却剂可以流向冷却器，并因此在这段时间内，虽然负荷减少，但内燃发动机的高温仍然存在，因此可以提供相对较冷的冷却剂。
[0011]优选地，在根据本专利技术的恒温阀中，在第一工作状态下，第二连接件关闭并且第三连接件打开，在第二工作状态下，第二连接件至少部分打开并且第三连接件关闭，以及在第三工作状态下，第二连接件完全打开并且第三连接件关闭。可能的工作状态并不限于该列表。这里，第一连接件在任何时候都是打开的。
[0012]本专利技术的第二方面涉及一种内燃发动机的设置，其具有进气道和排气道，其中压缩机设置在进气道中，并且该设置具有冷却剂回路，该冷却剂回路具有至少一个第一冷却剂管线、第二冷却剂管线和第三冷却剂管线，该冷却剂回路具有根据本专利技术的恒温阀。这里，该设置的优点对应于恒温阀的那些优点。压缩机可以是例如涡轮增压器的压缩机，或是以某种其他方式电驱动或机械驱动的压缩机。
[0013]优选地，在根据本专利技术的设置中，恒温阀的压敏致动器经由连接管线连接到压缩机下游的内燃发动机的进气道。该设置允许将压力从进气道传递给致动器，在足够高的压力下，该致动器可以致动阀。
[0014]优选地，在根据本专利技术的设置中，第一冷却剂管线连接到内燃发动机的冷却套，第二冷却剂管线连接到热交换器，并且第三冷却剂管线是热交换器的旁路管线。
[0015]本专利技术的第三方面涉及一种具有根据本专利技术的设置的机动车辆。
附图说明
[0016]本专利技术将基于附图进行更详细地讨论，在附图中：
[0017]图1示出了传统设置的示意图；
[0018]图2示出了传统恒温阀的传动销的移动特性的图示；
[0019]图3示出了根据本专利技术的设置的示意图；
[0020]图4示出了根据本专利技术的恒温阀的打开特性的图示；
[0021]图5示出了根据本专利技术的恒温阀在第一工作状态下的实施例的剖面图；
[0022]图6示出了按照图5的恒温阀在进一步工作状态下的情况；
[0023]图7示出了按照图5的恒温阀在进一步工作状态下的情况；
[0024]图8示出了按照图5的恒温阀在进一步工作状态下的情况；
[0025]图9示出了按照图5的恒温阀在进一步工作状态下的情况；以及
[0026]图10示出了按照图5的恒温阀在进一步工作状态下的情况。
具体实施方式
[0027]在按照图1所示的具有冷却剂回路10的内燃发动机3的传统设置1中，冷却剂从内燃发动机3被引导到热交换器4。这里，内燃发动机3通常至少部分地被冷却套包围，冷却剂在该冷却套中流动并吸收和消散来自内燃发动机3的热量。在也可以被称为冷却器的热交换器4中，热从冷却剂转移到周围环境或另一个热载体。作为冷却剂使用的是例如水或水
‑
乙二醇混合物。
[0028]内燃发动机3连接到用于输入燃烧空气的进气道5和用于排放排气的排气道6。在进气道6中设置有排气涡轮增压器的涡轮机7，并且在排气道6中设置有排气涡轮增压器的压缩机9，该压缩机经由轴8连接到涡轮机7。
[0029]为了以取决于冷却剂温度的方式控制冷却剂流量，在冷却剂回路10中设置有传统恒温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制能够被增压的内燃发动机(3)的冷却剂回路(10)中的流体介质的流量的恒温阀(30)，其具有膨胀元件(24)，所述膨胀元件(24)可操作地连接到所述阀(25)的传动销，以便通过取决于所述流体介质的温度的体积变化来控制所述流体介质通过所述阀(30)的所述流量，其特征在于所述恒温阀(30)还具有致动器(31)，其能够通过压力进行调节并且额外地可操作地连接到所述阀(25)的所述传动销，以便控制通过所述阀(30)的所述流体介质的所述流量。2.根据权利要求1所述的恒温阀(30)，其中所述压敏致动器(31)能够借助于连接管线(40)连接到压力可变的周围环境。3.根据权利要求1或2所述的恒温阀(30)，其中所述膨胀元件(24)包括蜡。4.根据前述权利要求中一项所述的恒温阀(30)，具有至少一个第一连接件(21)、至少一个第二连接件(22)和至少一个第三连接件(23)，其中所述第二连接件(11)和所述第三连接件(12)的相应打开状态和打开程度能够以取决于所述冷却剂温度和作用在所述致动器(31)上的所述压力的方式被控制。5.根据前述权利要求中一项所述的恒温阀(30)，其中所述压敏致动器(31)具有被配置为延迟所述传动销的移动的阻尼元件。6.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：