專利名稱：用于汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路的模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路。
更特別地，其涉及一種用于機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路的模塊，包括至少一 個(gè)控制岡，允許根據(jù)至少一個(gè)正常模式的循環(huán)。
背景技術(shù)：
通常冷卻流體在泵的作用下流動(dòng)通過(guò)這種類型的冷卻回路，該冷卻回3各 包括控制閥，該控制閥具有能連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的入口和能連接到冷卻散熱器的
散熱器出口 (特別參見(jiàn)2003年1月31日的法國(guó)專利FR2 850 726)。
在這種已知的冷卻回^^中，控制閥包括旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)構(gòu)件，能采取不同的角 度位置以控制通過(guò)各個(gè)出口的流體的分配，所述出口包括能連接到冷卻散熱 器的散熱器出口 、能連接到用于加熱車輛內(nèi)部的單元加熱器的單元加熱器出 口，以及能連接到繞開(kāi)(bypass)冷卻散熱器的支路(diversion)的支路出D 。
這樣的控制閥通常由電馬達(dá)控制，該馬達(dá)根據(jù)選擇的規(guī)則控制調(diào)節(jié)構(gòu)件 的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的基本目的是增強(qiáng)這種控制閥在外因或者內(nèi)因的故障時(shí)的安全 性，其中外因例如是由于車輛計(jì)算機(jī)或控制電子器件引起的、內(nèi)因例如是由
于電馬達(dá)、減速齒輪或液壓分級(jí)(hydraulic stage )引起的。
具體地，期望在這種情況下提供一種安全操作模式。
一個(gè)方案由此包括將冷卻流體引導(dǎo)到冷卻散熱器，以防止過(guò)熱和對(duì)車輛 發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以是熱力發(fā)動(dòng)機(jī)、電馬達(dá)或其它混合馬達(dá)。
已知一種實(shí)踐是把復(fù)位彈簧并入到閥中，以把旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)構(gòu)件復(fù)位到安全 位置以確保與散熱器出口對(duì)應(yīng)的通道的打開(kāi)。
但是，閥的復(fù)位彈簧可發(fā)生故障。
這導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)構(gòu)件可保持在關(guān)斷散熱器出口的位置中。這將具有使發(fā) 動(dòng)機(jī)的溫度失控上升的效果，且同時(shí)導(dǎo)致對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞。此外，添加復(fù)位彈簧使得必須選擇能永久克服彈簧的力的減速齒輪。這
具有使用于啟動(dòng)閥的馬達(dá)過(guò)度工程化(overengineering )以及增加成本和要求空間的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要改善這種狀況。
因此提出一種用于機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路的模塊，包括至少一個(gè)控制閥，允許根據(jù)至少一個(gè)正常模式的循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明，所述模塊還包括用于所述回路的熱安全裝置，所述熱安全裝置在正常循環(huán)模式失效時(shí)能允許根據(jù)稱為短路模式的另 一模式的循環(huán)。
因此，在正常循環(huán)模式失效時(shí)，例如由于閥的故障導(dǎo)致的意外過(guò)熱，熱安全裝置則允許根據(jù)短路模式的循環(huán)。
該短路模式首先被設(shè)計(jì)為防止發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)熱的任何危險(xiǎn)。
有利地，安全裝置包括關(guān)斷器件，該關(guān)斷器件由對(duì)通過(guò)所述冷卻回路的冷卻流體的被檢測(cè)的溫度敏感的元件控制，當(dāng)被檢測(cè)的溫度低于給定閾值時(shí)所述關(guān)斷器件處于關(guān)閉位置且當(dāng)被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值時(shí)所述關(guān)斷器件移動(dòng)到打開(kāi)位置，以把至少一部分冷卻流體朝向所述冷卻回路的冷卻散熱器引導(dǎo)，同時(shí)使該控制閥短路。
根據(jù)另 一有利特征，所述熱安全裝置包括適于連接到來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻流體的出口的入口 、適于連接到控制閥的入口的閥出口以及適于連接到控制閥的散熱器出口和入口之間的支路的支路出口 。
在第一變化實(shí)施例中，熱安全裝置能并入到發(fā)動(dòng)機(jī)的水出口殼體中，該水出口殼體適于安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上。
發(fā)動(dòng)機(jī)的水出口殼體有利地包括主體，該主體限定在閥入口和閥出口之間延伸的主通路；和管，該管橫向地開(kāi)口到主通路中且限定副通路，熱安全裝置安裝在該副通^^中。
優(yōu)選地，發(fā)動(dòng)機(jī)的水出口殼體適于直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上和直接接收控制閥。
在第二變化實(shí)施例中，熱安全裝置能并入到單獨(dú)的設(shè)備件中，該設(shè)備件適于安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和控制閥之間。
該單獨(dú)的設(shè)備件有利地包括導(dǎo)管，該導(dǎo)管限定在閥入口和閥出口之間延伸的主通路；和管，該管橫向地開(kāi)口到主通路中且限定副通路，熱安全裝置安裝在該副通if各中。
在第三變化實(shí)施例中，熱安全裝置并入到控制閥中。
在該第三變體中，控制閥有利地包括圓柱形主體，該圓柱形主體限定用于調(diào)節(jié)構(gòu)件的圓柱形外殼，該調(diào)節(jié)構(gòu)件被安裝為繞軸線旋轉(zhuǎn)，其中熱安全裝置的閥入口和閥出口與圓柱形外殼同軸地對(duì)齊，且其中熱安全裝置的支路出口由管形成，該管橫向地開(kāi)口到圓柱形外殼中且容納熱安全裝置。
控制閥的散熱器出口有利地由管形成，該管橫向地開(kāi)口到控制閥的圓柱形外殼中。
散熱器出口管和支路出口管可在沿控制閥的軸向方向偏移的各位置中敞開(kāi)。
散熱器出口管和支路出口管還可在沿控制閥的徑向方向偏移的各位置中敞開(kāi)。
在后一種情況下，支路出口管的位置優(yōu)選地在控制閥的調(diào)節(jié)構(gòu)件的作用的區(qū)域以外。
在本發(fā)明的^f莫塊中，所述關(guān)斷器件優(yōu)選地是閥元件。
術(shù)語(yǔ)"閥元件，，應(yīng)被寬泛地理解為表示能布置在上述關(guān)閉位置或打開(kāi)位置中的任意關(guān)斷元件。
在第一示例性實(shí)施例中，閥元件連接到溫度調(diào)節(jié)元件，其在被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值時(shí)能把閥元件從關(guān)閉位置移動(dòng)到打開(kāi)位置，保持構(gòu)件被設(shè)置以把閥元件保持在打開(kāi)位置中且防止其返回到關(guān)閉位置。
在第二示例性實(shí)施例中，閥元件包括擋片，該擋片被安裝為繞主軸樞轉(zhuǎn)且被可收縮止擋件保持在關(guān)閉位置中，該止擋件被由低共熔材料制造的保持構(gòu)件保持在鄰接位置中，該低共熔材料具有對(duì)應(yīng)于給定閾值的熔點(diǎn)，當(dāng)保持構(gòu)件達(dá)到其熔點(diǎn)時(shí)，該保持構(gòu)件能進(jìn)入收縮位置以釋放閥元件。
在第三示例性實(shí)施例中，閥元件連接到由形狀記憶合金制造的元件，該
打開(kāi)位置。
形狀記憶合金制造的該元件例如是桿，當(dāng)被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值時(shí)該桿能伸長(zhǎng)或者收縮。
其還可以是彈簧，特別是盤簧，當(dāng)被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值時(shí)能伸長(zhǎng)或者收縮。
另一方面，本發(fā)明還涉及一種機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路，其包括如上所 述的模塊。


閱讀下面的詳細(xì)說(shuō)明并參考所附附圖可更好地理解本發(fā)明的其它特征
和優(yōu)點(diǎn)，附圖中
圖1是用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路的示意圖，該冷卻回路包括一模塊，
該模塊包括根據(jù)本發(fā)明的熱安全裝置和控制閥；
圖2、 3和4分別表示本發(fā)明的模塊的三個(gè)不同實(shí)施例；
圖5是并入有根據(jù)本發(fā)明的熱安全裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)水出口殼體的側(cè)視圖和
部分截面圖，該水出口殼體能直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上和直接接收控制閥；
圖6是單獨(dú)設(shè)備件的截面視圖，根據(jù)本發(fā)明的熱安全裝置并入到該設(shè)備
件中；
圖7是并入有根據(jù)本發(fā)明的熱安全裝置的控制閥的截面的部分視圖； 圖8示出了并入有變化實(shí)施例中的熱安全裝置的控制閥的壓縮環(huán)和主體 的展開(kāi)圖9示意性地示出了連接到溫度調(diào)節(jié)元件的閥元件；
圖10是并入有閥元件的閥主體的部分截面視圖，該閥元件以樞轉(zhuǎn)擋片 的形式制造且通過(guò)具有低共熔材料的保持構(gòu)件而保持在關(guān)閉位置中；
圖11是另一實(shí)施例中的閥元件的透視圖12是并入有圖11的閥元件的熱安全裝置的部分截面^L圖13在部分截面^f見(jiàn)圖中示出了類似于圖IO的閥主體，其中閥元件被制 造為樞轉(zhuǎn)擋片的形式；
圖14是圖13的閥元件的透視圖15A和15B分別示出了處于關(guān)閉位置和打開(kāi)位置中的連接到形狀記 憶合金制造的元件的閥元件，在這種情況下該元件被制造為桿的形式；
圖16A和16B是類似于圖15A和15B的變化實(shí)施例的視圖17A和17B分別示出了處于關(guān)閉位置和打開(kāi)位置中的連接到形狀記 憶合金制造的元件的閥元件，該元件在這種情況下被制造為彈簧的形式；和
圖18A和18B是類似于圖17A和17B的變換實(shí)施例的^f見(jiàn)圖。
具體實(shí)施例方式
首先參考圖1，其示出了用于機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)12 (例如熱力發(fā)動(dòng)機(jī)、電馬達(dá)或混合馬達(dá))的冷卻的回路IO。冷卻流體在泵14的作用下循環(huán)流過(guò)回路10,該冷卻流體典型地為添加有防凍劑的水。該回路包括冷卻散熱器16，冷卻流體在該散熱器中把熱散發(fā)給通過(guò)車輛的速度和/或發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇(未示出)而處于運(yùn)動(dòng)中的空氣流。
該回路包括控制閥18，該控制閥具有能連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的出口 22的入口20、兩個(gè)未詳細(xì)描述的其它出口 24和26、以及能連接到冷卻散熱器16的散熱器出口 28。
出口 24和26可被以實(shí)際上已知的方式例如連接到用于加熱內(nèi)部的單元加熱器和連接到繞開(kāi)散熱器的支路導(dǎo)管。
在這種類型的回路中，控制閥18可包括例如旋轉(zhuǎn)類型的調(diào)節(jié)構(gòu)件，使得可以根據(jù)選擇的規(guī)則控制出口 24、 26和28之間的冷卻流體的分配，例如前述法國(guó)專利教導(dǎo)的那樣?？刂崎y的調(diào)節(jié)構(gòu)件通常由電步進(jìn)馬達(dá)或減速齒輪控制?？刂崎y由此允許根據(jù)至少一個(gè)正常模式的循環(huán)。
如上所述，在閥或其控制器件故障時(shí)，閥可在不促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻的位置保持固定不動(dòng)。
為了安全，在這種情況下，必須促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻，因此使得冷卻流體流進(jìn)冷卻散熱器，以防止任何過(guò)熱和由此對(duì)發(fā)動(dòng)4幾的任何損壞。
為此，本發(fā)明提出一種模塊，包括控制閥18和熱安全裝置30,該熱安全裝置在正常循環(huán)模式失效時(shí)能允許根據(jù)稱為短路模式的另一模式的循環(huán)。熱安全裝置30安裝在間的入口 20和閥的散熱器出口 28之間的支路32上。該裝置30包括關(guān)斷器件，例如是閥元件(未示出)，其在被檢測(cè)的冷卻流體溫度低于給定闞值(例如120°C )時(shí)，通常處于關(guān)閉位置，關(guān)閉支路32。在這種情況下，冷卻流體從發(fā)動(dòng)機(jī)的出口 22流動(dòng)到閥的入口 20，且然后在與出口24、 26和28對(duì)應(yīng)的通道之間^皮分配，如實(shí)線箭頭所示。
在故障導(dǎo)致溫度上升的情況下，也就是說(shuō)當(dāng)被檢測(cè)的溫度超過(guò)前述闊值時(shí)，安全裝置30的閥元件自動(dòng)地以可逆或不可逆的方式移動(dòng)到打開(kāi)位置，打開(kāi)支路32。冷卻流體然后流過(guò)該支路，如虛線箭頭所示。因此，至少一部分冷卻流體被朝向冷卻散熱器16引導(dǎo)，同時(shí)使控制閥18短路。因此，熱安全裝置30在正常循環(huán)模式失效時(shí)能允許根據(jù)短路模式的循環(huán)。
在圖2的變化實(shí)施例中，熱安全裝置30能被并入到發(fā)動(dòng)機(jī)的水出口殼體34中，該殼體能安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上且包括能連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的出口 22的入口36、能連接到閥的入口 20的閥出口 38和能連接到支路32的支路出口 40。在圖3的變化實(shí)施例中，熱安全裝置30能并入到單獨(dú)的設(shè)備件42中，該設(shè)備件能安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)12和控制間18之間且包括能連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的出口22的入口 44、能連接到閥的入口 20的閥出口 46和能連接到支路32的支路出口 48。
在圖4的變化實(shí)施例中，熱安全裝置30并入到控制閥18中且更具體地并入到安裝至控制閥的殼體50中，并且包括能連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的出口 22的入口 52、連接到閥的入口 20的閥出口 54和能連接到支路32的支路出口 56。
圖2、 3和4的變體在功能上相當(dāng)。它們僅僅在熱安全裝置30并入到模塊中的方法上彼此有所區(qū)別。
現(xiàn)在參考圖5,其更詳細(xì)地示出了與圖2對(duì)應(yīng)的水出口殼體34。該殼體34包括主體58和管62，該主體限定了在閥入口 36和閥出口 38之間延伸的主通路60，該管橫向地開(kāi)口到主通路60中且限定副通路64，安全裝置30安裝在該副通路中。管62包括加寬部分66，用于容納安全裝置30。管62有利地形成為兩部分，這兩個(gè)部分在該加寬部分處連4妄到一起，以允許安全裝置30的并入。
在該實(shí)施例中，水出口殼體34適于通過(guò)凸緣68直接安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)上且適于直接通過(guò)閥的凸緣70接收控制閥18。
如圖5所示，控制閥18包括圓柱形主體72，該主體限定具有軸線XX的圓柱形外殼74，調(diào)節(jié)構(gòu)件76可旋轉(zhuǎn)地安裝在該圓柱形外殼中，該調(diào)節(jié)構(gòu)件具有單一圓柱形件的形狀，例如是具有截切壁78的中空件。多個(gè)出口管橫向地開(kāi)口到閥主體中，其中一個(gè)管在圖5中示出，即限定散熱器出口 28的管80。
調(diào)節(jié)構(gòu)件76通過(guò)電馬達(dá)82選擇性地移動(dòng)到各個(gè)角度位置，該電馬達(dá)例如是減速齒輪或步進(jìn)馬達(dá)，其經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)84控制調(diào)節(jié)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。在不正常操作的情況下，安全裝置30被移動(dòng)到打開(kāi)位置且使得流體直接流過(guò)管62，如虛線箭頭所示。
現(xiàn)在參考圖6，其更詳細(xì)地示出了圖3的單獨(dú)設(shè)備件42。該設(shè)備件42包括導(dǎo)管86和管90,該導(dǎo)管限定在閥入口 44和閥出口 46之間延伸的主通 路88，該管橫向開(kāi)口到主通路中且限定副通路92,安全裝置30安裝在該副 通路中。
圖7更詳細(xì)地示出圖4的實(shí)施例?？刂崎y18基本上類似于圖5的控制 閥。其包括圓柱形主體72，該圓柱形主體限定用于調(diào)節(jié)構(gòu)件76的圓柱形外 殼74,該調(diào)節(jié)構(gòu)件安裝為繞軸線XX旋轉(zhuǎn)。閥的主體72包括軸向延伸部94， 以形成安全裝置的岡出口 54和閥入口 52。閥入口 52和閥出口 54與圓柱形 外殼74同軸地對(duì)齊。安全裝置的支路出口 56由管96形成，該管橫向地開(kāi) 口到圓柱形外殼中且容納安全裝置30。
如圖5的情況中，控制閥的散熱器出口 28由管80形成，該管橫向地開(kāi) 口到控制閥的圓柱形外殼中。散熱器出口管80和支路出口管96在沿控制閥 的軸向方向偏移的各個(gè)位置中敞開(kāi)。這些管蓋有歧管98，該歧管被裝配在管 80和96上、固定安全裝置30的位置。該歧管98包括能連接到散熱器的出 口 100。
作為一種變化，散熱器出口管80和支路出口管96可在沿控制閥的徑向 方向偏移的各個(gè)位置中敞開(kāi)。
圖8顯示了與上述情況中的控制閥的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)構(gòu)件關(guān)聯(lián)的壓縮環(huán)102。 虛線矩形表示圓柱形閥主體的展開(kāi)圖104?？梢钥吹?，在這種情況下，控制 閥的散熱器出口 28具有正方形形狀，而支路出口 56在這種情況下具有圓形 形狀，且它們成角度地偏移。這意味著相應(yīng)的管80和96 (未示出)成角度 地偏移且不像圖7的情況下那樣軸向偏移。
應(yīng)注意，在本發(fā)明提出的所有實(shí)施例中，安全裝置包括支路出口，該支 路出口適于連接到控制閥的散熱器出口和入口之間的支路，獨(dú)立于控制閥的 散熱器出口。
還應(yīng)注意，壓縮環(huán)102包括具有較大寬度的部分106,其控制對(duì)應(yīng)于單 元加熱器和對(duì)應(yīng)于與散熱器支3各相應(yīng)的出口 26的散熱器出口 28和出口 24。 壓縮環(huán)102還包括較窄部分108，其永久地讓出支路出口 56。因此，該出口 是死區(qū)，其被壓縮環(huán)102騰出(spare),而不管閥的調(diào)節(jié)構(gòu)件的角度位置。 這結(jié)果是，支路出口 56的管96的位置在控制岡的調(diào)節(jié)構(gòu)件的作用的區(qū)域以 外。
安全裝置30的各種實(shí)施例，且更具體地是其閥元件的各種實(shí)施例將在此更詳細(xì)地描述。
在圖9的實(shí)施例中，安全裝置30包括以板的形式制造的閥元件110，其
連接到溫度調(diào)節(jié)(thermostatic )元件112,例如是可擴(kuò)張蠟(expandable wax )類型，該溫度調(diào)節(jié)元件能把閥元件從實(shí)線所示的關(guān)閉位置移動(dòng)到虛線所示的打開(kāi)位置。多個(gè)彈性舌片114形成的保持構(gòu)件被設(shè)置，以把閥元件保持在打開(kāi)位置中且防止其返回到關(guān)閉位置。彈性舌片114具有各端部116，其在關(guān)閉位置被閥元件110徑向分開(kāi)。當(dāng)閥元件軸向地移動(dòng)到其打開(kāi)位置中時(shí)，舌片114的端部116可徑向向內(nèi)移動(dòng)，以保持閥元件，如圖9虛線所示。這結(jié)果是，閥元件被保持在打開(kāi)位置中以促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻。
現(xiàn)在參考圖10,其示出了水出口殼體34，該殼體限定與控制閥18的圓柱形外殼74軸向?qū)R的主通路60。水出口殼體34還限定副通路64,安全裝置的閥元件152安裝在該副通路中。插座120裝配到閥的主體，該插座包括嵌套在閥的散熱器出口 28中的連接部122和與閥主體的副通路64對(duì)齊的連接部124。形成管128的殼體126安裝在插座120上，適于連接到冷卻散熱器和限定腔室130，該腔室適于供給或不供給冷卻流體，這依賴于閥元件152是處于打開(kāi)位置或關(guān)閉位置中。該腔室130與管128的內(nèi)部連通。
安全構(gòu)件30的閥元件152被制造為擋片的形式，該擋片被安裝為繞主軸154樞轉(zhuǎn)且被伸縮止擋件156保持在關(guān)閉位置中，該伸縮止擋件被低共熔材料制造的保持構(gòu)件158保持在其鄰接位置中。該保持構(gòu)件放置為抵靠被固定到止擋件156的板160，且復(fù)位盤簧162壓靠該板160。
保持構(gòu)件的操作原理是基于低共熔材料的使用，也就是說(shuō)基于相變材料的使用，其可在非常精確的溫度從固相變?yōu)橐合?，該溫度依賴于該材料的成分。換句話說(shuō)，該低共熔(eutectic)材料具有一熔點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)于給定閱值以在被才企測(cè)的溫度對(duì)應(yīng)于該閾值時(shí)釋;^文閥元件。
在正常位置中，低共熔材料58處于固態(tài)且抵抗彈簧162施加的回復(fù)力而將止擋件156保持在其外出位置中。閥元件在流體的壓力P的作用下保持抵靠止擋件156。另一方面，當(dāng)被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值時(shí)，低共熔材料熔化且止擋件沿箭頭Fl的方向收縮，這使得可以在流體的壓力P的作用下釋放閥元件，該閥元件將繞其主軸沿箭頭F2的方向樞轉(zhuǎn)。流體則通過(guò)繞開(kāi)控制閥而到達(dá)散熱器。
圖11和12所示的閥元件164在這種情況下是矩形形狀的樞轉(zhuǎn)擋片且包括兩個(gè)凸緣166用于限定用來(lái)樞轉(zhuǎn)的主軸。l岡元件164在其周邊上設(shè)置有密 封件168,如圖12所示。
在圖13和14的變化實(shí)施例中，閥元件170是大致圓形形狀的樞轉(zhuǎn)擋片 且設(shè)置有兩個(gè)凸緣172，該凸緣限定基本上沿?fù)跗闹睆窖由斓男D(zhuǎn)軸線。 而且在這里，擋片設(shè)置有類似于圖11的凸緣166的兩個(gè)凸緣172。該擋片被 密封件174環(huán)繞。擋片的主軸被固定到未示出的扭力彈簧。
如果低共熔材料被用于形成保持構(gòu)件，可以非常精確地選擇該材料的成 分以獲得選擇的熔點(diǎn)。
特別優(yōu)選的是使用錫-鉍合金。例如，為了獲得13(TC的熔點(diǎn)，可以選擇 包含40%錫、56%鉍和4%鋅的合金，這些百分比用重量表示。在這種合金 中，例如鎘和鉛的材料被禁止以防止任何污染問(wèn)題。
現(xiàn)在參考圖15A和15B，其示出了閥元件176,制造為橡膠類型的柔性 密封件，能與設(shè)置在壁179中的開(kāi)口 178相互作用。閥元件176安裝在元件 180的端部上，該元件180由形狀記憶合金制造且在這種情況下具有桿的形 狀。元件180的另一端擱置在固定壁182上。
已知形狀記憶合金是一種材料，其能通過(guò)加熱觸發(fā)而恢復(fù)到其初始預(yù)定 的形狀，該過(guò)程是可逆的且能重復(fù)多次。作為可被用在本發(fā)明中的形狀記憶 合金，作為一個(gè)例子，可提到基于鎳-鈦合金材料的鎳鈦諾(nitinol)、銅-鋁-鎳合金和銅-鋁-鋅合金。
在圖15A和15B的例子中，元件180能在被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值 時(shí)伸長(zhǎng)。
因此，當(dāng)被檢測(cè)的溫度低于給定閾值時(shí)，也就是說(shuō)低于觸發(fā)形狀記憶合 金的閾值時(shí)，岡元件176關(guān)閉開(kāi)口 178,如圖15A。當(dāng)?shù)v:檢測(cè)的溫度超過(guò)前 述觸發(fā)閾值時(shí)，該裝置被啟動(dòng)且元件180伸長(zhǎng)以使得橡膠密封件穿過(guò)開(kāi)口 178且被放置在相應(yīng)壁的另一側(cè)上，如圖15B。該裝置提供可逆的優(yōu)點(diǎn)。因 此，當(dāng)溫度跌落到形狀記憶合金的觸發(fā)閾值之下時(shí)，閥元件回復(fù)到其正常關(guān) 閉位置。
圖16A和16B示出了一種變化，其中形狀記憶合金元件184是在祐j企 測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值時(shí)能收縮的桿。在這種情況下，閥元件186是設(shè)置有 密封件188的止擋件，其能壓靠其中形成有開(kāi)口 178的壁179。
當(dāng)溫度超過(guò)給定閾值時(shí)，也就是說(shuō)超過(guò)用于觸發(fā)形狀記憶合金的閾值，元件184收縮，其還4吏得閥元件186和密封件188移動(dòng)離開(kāi)壁179,如圖16B 所示。閥元件然后移動(dòng)到打開(kāi)位置。
在圖17A和17B所示的實(shí)施例中，設(shè)置有密封件188的閥元件186被 壓力彈簧190壓入關(guān)閉位置中，其中該密封件的存在不是必須的。而且，閥 元件186連接到由形狀記憶合金制造的元件192，該元件被制造為彈簧的形 式，例如盤簧，其一端被附連到閥元件且另一端被附連到底壁182。在圖17A 的關(guān)閉位置中，閥元件被壓靠壁179以關(guān)閉開(kāi)口 178。
當(dāng)被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值時(shí)，也就是說(shuō)超過(guò)用于觸發(fā)元件192的閾 值時(shí)，該元件收縮以打開(kāi)開(kāi)口 178，如圖17B所示。
在圖18A和18B的實(shí)施例中，閥元件被類似于圖17A和17B的盤簧190 壓入其關(guān)閉位置。閥元件186連接到由形狀記憶合金制造的元件194，該元 件被制造為彈簧的形式，例如盤簧，其被插置在壁179和閥元件之間。不同 于前面的實(shí)施例，形狀記憶元件194在被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值時(shí)能伸長(zhǎng)。 因此，如果超過(guò)該閾值，則元件194伸長(zhǎng)，這導(dǎo)致閥元件186沿打開(kāi)的方向 移動(dòng)，如圖18B所示。
當(dāng)然可以設(shè)想形狀記憶合金制造的其它元件，以在被檢測(cè)的溫度超過(guò)上 述閾值時(shí)控制閱元件沿打開(kāi)方向的移動(dòng)，該閾值對(duì)應(yīng)于觸發(fā)所用的形狀記憶 合金的閾值。
本發(fā)明在機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路中發(fā)現(xiàn)應(yīng)用，該發(fā)動(dòng)機(jī)特別是熱力發(fā) 動(dòng)機(jī)，但是也可以是電馬達(dá)或混合馬達(dá)。
1權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路的模塊，包括至少一個(gè)控制閥(18)，允許根據(jù)至少一個(gè)正常模式的循環(huán)，其特征在于，所述模塊還包括用于所述回路的熱安全裝置(30)，所述熱安全裝置(30)在正常循環(huán)模式失效的情況下能允許根據(jù)稱為短路模式的另一模式的循環(huán)。
2. 如權(quán)利要求1所述的模塊，其中，所述熱安全裝置(30)包括適于連 接到來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻流體的出口的入口 (36; 44; 52)、適于連接到控制 閥(18)的入口 (20)的閥出口 (38; 46; 54)、以及適于連接到控制閥(18 ) 的散熱器出口 (28)和入口 (20)之間的支路(32)的支路出口 (40; 48; 56)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的模塊，其中，安全裝置包括關(guān)斷器件(110; 152; 164; 170; 176; 186),該關(guān)斷器件由對(duì)通過(guò)所述冷卻回^ 各的冷卻流體 的被檢測(cè)的溫度敏感的元件控制，當(dāng)被檢測(cè)的溫度低于給定閾值時(shí)所述關(guān)斷 器件處于關(guān)閉位置且當(dāng)被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值時(shí)所述關(guān)斷器件移動(dòng)到 打開(kāi)位置，以把至少一部分冷卻流體朝向所述冷卻回路的冷卻散熱器(16) 引導(dǎo)，同時(shí)使控制閥(18)短路。
4. 如權(quán)利要求3所述的模塊，其中，所述關(guān)斷器件是闊元件。
5. 如權(quán)利要求4所述的模塊，其中，閥元件(110)連接到溫度調(diào)節(jié)元 件(112)，其在被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定闊值時(shí)能把所述閥元件從關(guān)閉位置移 動(dòng)到打開(kāi)位置，保持構(gòu)件(114)被設(shè)置以把閥元件保持在打開(kāi)位置中且防 止其返回到關(guān)閉位置。
6. 如權(quán)利要求4所述的模塊，其中，所述閥元件包括擋片(152; 164; 170)，該擋片被安裝為繞主軸樞轉(zhuǎn)且被可收縮止擋件(156)保持在關(guān)閉位 置中，該止擋件被由低共熔材料制造的保持構(gòu)件保持在鄰接位置中，該低共 熔材料具有對(duì)應(yīng)于給定閾值的熔點(diǎn)，當(dāng)保持構(gòu)件達(dá)到其熔點(diǎn)時(shí)，該保持構(gòu)件 能進(jìn)入收縮位置以釋放閥元件。
7. 如權(quán)利要求4所述的模塊，其中，閥元件(176; 186)連接到由形狀 記憶合金制造的元件(180; 184; 192; 194),該元件在被檢測(cè)的溫度超過(guò) 給定閾值時(shí)適于把所述閥元件從關(guān)閉位置移動(dòng)到打開(kāi)位置。
8. 如權(quán)利要求7所述的模塊，其中，形狀記憶合金制造的元件是桿 (180),當(dāng)^皮;險(xiǎn)測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值時(shí)該桿能伸長(zhǎng)。
9. 如權(quán)利要求7所述的模塊，其中，形狀記憶合金制造的元件是桿 (184)，當(dāng)被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值時(shí)該桿能收縮。
10. 如權(quán)利要求7所述的模塊，其中，形狀記憶合金制造的元件是彈簧 (194)，特別是盤簧，當(dāng)被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定閾值時(shí)能伸長(zhǎng)。
11. 如權(quán)利要求7所述的模塊，其中，形狀記憶合金制造的元件是彈簧 (192),特別是盤簧，當(dāng)被檢測(cè)的溫度超過(guò)給定闊值時(shí)能收縮。
12. 如權(quán)利要求2至11中的一項(xiàng)所述的模塊，其中，所述熱安全裝置(30) 能并入到發(fā)動(dòng)機(jī)的水出口殼體(34 )中，該殼體適于安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)(12 )上。
13. 如權(quán)利要求12，權(quán)利要求12對(duì)權(quán)利要求3的附加部分被并入其對(duì) 權(quán)利要求2的附加部分所述的模塊，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)的水出口殼體(34)包括 主體(58),該主體限定在閥入口 (36)和閥出口 (38)之間延伸的主通3各(60);和管(62)，該管橫向地開(kāi)口到主通路(60)中且限定副通路(64), 所述熱安全裝置安裝在該副通路中。
14. 如權(quán)利要求12和13中的一項(xiàng)所述的模塊，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)的水出口 殼體(34)適于直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)(12)上和直4妻接收控制閥(18)。
15. 如權(quán)利要求2至11中的一項(xiàng)所述的模塊，其中，熱安全裝置(30) 能被并入到單獨(dú)的設(shè)備件(42)中，該設(shè)備件適于安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)(12)和控 制閥(18)之間。
16. 如權(quán)利要求15，權(quán)利要求15對(duì)權(quán)利要求3的附加部分被并入其對(duì) 權(quán)利要求2的附加部分所述的模塊，其中，單獨(dú)的設(shè)備件(42)包括導(dǎo)管(86),該導(dǎo)管限定在閥入口 (44)和岡出口 (46)之間延伸的主通路(88); 和管(90 )，該管橫向地開(kāi)口到主通路中且限定副通路(92 )，熱安全裝置(30 ) 安裝在該副通路中。
17. 如權(quán)利要求2至11中的一項(xiàng)所述的模塊，其中，熱安全裝置(30) 并入到控制閥(18)中。
18. 如權(quán)利要求17,權(quán)利要求17對(duì)權(quán)利要求3的附加部分被并入其對(duì) 權(quán)利要求2的附加部分所述的模塊，其中，控制閥(18 )包括圓柱形主體(72 )， 該圓柱形主體限定用于調(diào)節(jié)構(gòu)件(76)的圓柱形外殼(74)，該調(diào)節(jié)構(gòu)件被 安裝為繞軸線(XX)旋轉(zhuǎn)，其中熱安全裝置的閥入口 (52)和閥出口 (54)與圓柱形外殼(74)同軸地對(duì)齊，且其中熱安全裝置(30)的支路出口 (56) 由管(96)形成，該管橫向地開(kāi)口到圓柱形外殼(74)中且容納熱安全裝置 (30)。
19. 如權(quán)利要求18所述的模塊，其中，控制閥(18)的散熱器出口 (28) 由管(80)形成，該管橫向地開(kāi)口到控制閥(18)的圓柱形外殼(74)中。
20. 如權(quán)利要求19所述的模塊，其中，散熱器出口管(80)和支路出口 管(96)在沿控制閥(18)的軸向方向偏移的各位置敞開(kāi)。
21. 如權(quán)利要求19所述的模塊，其中，散熱器出口管(80)和支路出口 管(96)在沿控制閥的徑向方向偏移的各位置敞開(kāi)。
22. 如權(quán)利要求21所述的模塊，其中，支路出口管(96)的位置在控制 閥的調(diào)節(jié)構(gòu)件的作用的區(qū)域以外。
23. —種機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路，其特征在于，該冷卻回路包括如權(quán) 利要求1至22中的一項(xiàng)所述的模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車中的發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路的模塊，包括至少一個(gè)控制閥(18)，允許根據(jù)至少一個(gè)所謂的正常模式的流動(dòng)。所述模塊還包括用于所述回路的熱安全裝置(30)，所述熱安全裝置(30)在正常流動(dòng)模式失效的情況下能允許根據(jù)另一所謂的短路模式的流動(dòng)。本發(fā)明用于機(jī)動(dòng)車。
文檔編號(hào)F01P11/16GK101680352SQ200880017287
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者弗雷德里克·瓦卡, 阿蘭·法克 申請(qǐng)人:法雷奧熱系統(tǒng)公司