專利名稱：發(fā)動機控溫器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種改善發(fā)動機運行工作溫度的控制裝置，特別是一種保持發(fā)動機在
最佳工作溫度條件下運行，降低燃料消耗、減少有害氣體排放、延長使用壽命的發(fā)動機控溫 器，屬于發(fā)動機配套部件。
背景技術(shù)：
眾所周知，發(fā)動機只有保持最佳工作溫度( 一般為85°C _95°C )條件運行下，才能 發(fā)揮最大工作效率，因此，絕大部分發(fā)動機都在調(diào)溫的情況下工作，試圖強制控制循環(huán)水冷 卻系統(tǒng)來保持最佳工作溫度。然而當環(huán)境溫度過高或過低時，該方法很難控制工作溫度都 保持在最佳溫度范圍。常見的調(diào)溫，即調(diào)整水冷式內(nèi)燃發(fā)動機工作溫度的方法主要有在強 制水冷卻循環(huán)系統(tǒng)上采用安裝水泵、普通冷卻風扇(或硅油風扇、電動風扇等)，散熱器、節(jié) 溫器、百葉窗、增加保溫被等方法。本發(fā)明人曾針對上述方法存在的問題，先后設計出"水冷 式內(nèi)燃機溫度調(diào)控器"(專利公告號為CN2538964Y)，"內(nèi)燃機溫度調(diào)控器"(專利公告號為 CN159843A)，"內(nèi)燃發(fā)動機溫度調(diào)控器"(專利公開號為CN101191434A)，以上發(fā)明盡管在一 定程度上解決了調(diào)控內(nèi)燃發(fā)動機工作溫度存在的當前問題，但從進一步改善發(fā)動機的功能 性、耐久性、安全性和可靠性來看，這幾項發(fā)明在結(jié)構(gòu)設計上還存在著有待改進之處
(1)"水冷式內(nèi)燃機溫度調(diào)控器"和"內(nèi)燃機溫度調(diào)控器"的專利技術(shù)方案中，閥 體主體結(jié)構(gòu)均為蝶閥式，后者與前者相比，其創(chuàng)新在于增加了冷卻液小循環(huán)控制，改進了減 速機構(gòu)，由蝸輪蝸桿代替齒輪組的多級變速，新設計了手動保險旋鈕，解決了在溫度調(diào)控器 出現(xiàn)故障時，切換控制裝置的問題，保證了發(fā)動機能繼續(xù)工作。但其閥體主體結(jié)構(gòu)設計欠 妥，就是冷卻液從大循環(huán)向小循環(huán)切換的方法都是依靠主翻板外圓周面與閥體主流管壁完 全接觸來實現(xiàn)，而主翻板外圓周面與閥體主流管壁是否完全接觸，又受減速器內(nèi)限位開關(guān) 發(fā)出信號的時間控制；當限位開關(guān)發(fā)出關(guān)閉冷卻液大循環(huán)信號，主翻板外圓周面與閥體主 流管壁沒有接觸上時，則兩者之間有不同程度縫隙，主翻板就不能完全切斷冷卻液大循環(huán)， 此時內(nèi)燃發(fā)動機啟動升溫速度慢，甚至會出現(xiàn)內(nèi)燃發(fā)動機在低溫環(huán)境下工作時溫度升不上 來；當限位開關(guān)還沒有發(fā)出關(guān)閉冷卻液大循環(huán)信號，主翻板外圓周面與閥體主流管壁已經(jīng) 實現(xiàn)全面接觸時，則會因主翻板不能繼續(xù)前行，而微電腦控制系統(tǒng)檢測不到限位開關(guān)發(fā)出 的關(guān)閉信號，就發(fā)不出讓電機停止工作的指令；此時電機繼續(xù)工作，就會降低電機使用壽 命，易燒損電機。要想將主翻板外圓周面同閥體主流管壁完全接觸的那一瞬間，與限位開關(guān) 發(fā)出的關(guān)閉信號的那一瞬間調(diào)節(jié)一致，是極其困難的。倘若生產(chǎn)時調(diào)整一致了，也會隨著主 翻板外圓周面同閥體主流管壁之間工作摩擦磨損出現(xiàn)新的不一致。這種要求限位開關(guān)與主 翻板同閥體主流管壁接觸的兩個條件必須同時具備，但兩個條件又不能自行調(diào)整一致的方 法，是無法精確控制冷卻液循環(huán)的。 (2)"內(nèi)燃發(fā)動機溫度調(diào)控器"公開的主體結(jié)構(gòu)是在三通閥體內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子，冷卻液 大小循環(huán)轉(zhuǎn)換方法是依靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，由轉(zhuǎn)子上冷卻液出口與閥體上冷卻液大循環(huán)或小循環(huán) 出口之間切換來實現(xiàn)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的極限角度只受限位開關(guān)單一條件控制，雖然可以彌補上述兩項專利技術(shù)中存在的限位開關(guān)關(guān)閉與主翻板同閥體主流管壁關(guān)閉之間不能自行調(diào)節(jié)
一致的缺陷，但又出現(xiàn)了新的問題。即由于內(nèi)燃發(fā)動機運行的地域、季節(jié)不同，其工作環(huán)境
溫度差別很大，啟動溫度與正常工作時溫度差別又很大，轉(zhuǎn)子在閥體內(nèi)與閥體承受的溫度
差別很大，從而導致在不同的環(huán)境溫度下運行，其閥體與轉(zhuǎn)子脹縮量不同，要保證內(nèi)燃機溫
度調(diào)控器能在任何環(huán)境溫度下正常工作，閥體與轉(zhuǎn)子之間就要留有足夠間隙。當發(fā)動機在
低溫條件下工作，冷卻液溫度較低，雖然閥體與轉(zhuǎn)子正處于冷卻液大循環(huán)關(guān)閉位置，但由于
閥體與轉(zhuǎn)子之間的間隙會出現(xiàn)冷卻液不同程度進行大循環(huán)，從而導致發(fā)動機啟動升溫速度
慢，甚至會出現(xiàn)發(fā)動機在低溫環(huán)境下運行時溫度升不上來。另外，閥體與轉(zhuǎn)子之間因工作摩
擦磨損，二者之間間隙也會逐漸增大，所以這種靠轉(zhuǎn)子在閥體內(nèi)轉(zhuǎn)動，二者之間配合不能自
動補償?shù)拈y體結(jié)構(gòu)，也達不到控制發(fā)動機冷卻液循環(huán)的理想溫度要求。 德國專利文獻"汽車的冷卻循環(huán)系統(tǒng)"(DE20317339U1)中，公開的控制發(fā)動機冷卻
循環(huán)水循環(huán)回路的方法，就是依靠帶有作用桿的三通閥和在閥體中帶有兩個開口的閥芯配 合，通過轉(zhuǎn)動閥芯，使得閥芯側(cè)壁上的開口可以在發(fā)動機的大小循環(huán)冷卻水回路之間進行 切換，與上述"內(nèi)燃發(fā)動機溫度調(diào)控器"中公開的內(nèi)容基本一樣，故也存在上述"內(nèi)燃發(fā)動機 溫度調(diào)控器"的相類似的缺陷。 (3)上述公開的本發(fā)明人的溫度調(diào)控器的結(jié)構(gòu)均沒有解決閥體內(nèi)蒸汽向減速器不 同程度竄入問題，導致減速器內(nèi)電器元件及步進電機壽命縮短或短路損壞。所使用的限位 開關(guān)均為行程或輕觸開關(guān)，可靠性差，易損壞，壽命短，影響了溫度調(diào)控器調(diào)控技術(shù)的可靠 性和耐久性。 (4)上述德國專利文獻公開技術(shù)中沒有設置防止冷卻液及蒸汽向閥體外泄露的技 術(shù)內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進的發(fā)動機控溫器，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)控發(fā)動機 工作溫度存在的結(jié)構(gòu)欠妥達不到理想要求的問題，其結(jié)構(gòu)設計合理，調(diào)控準確、可靠，使發(fā) 動機在任何氣候環(huán)境下運行始終保持在最佳工作溫度狀態(tài)，明顯改善發(fā)動機的運行性能， 從而降低燃料消耗、減少有害氣體排放，充分提高發(fā)動機輸出動力的能力，延長發(fā)動機使用 壽命。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該發(fā)動機控溫器包括分別設置冷卻液入口和冷卻液 大、小循環(huán)出口的閥體，組裝在閥體上的由步進電機驅(qū)動減速器帶動的蝸輪軸，利用所述蝸 輪軸驅(qū)動的控制冷卻液大、小循環(huán)回路的控溫執(zhí)行機構(gòu)，以及主要由微電腦控制機構(gòu)組成 的冷卻液大、小循環(huán)回路的自動控制回路，其技術(shù)要點是利用所述蝸輪軸直接驅(qū)動的所述 控溫執(zhí)行機構(gòu)包括冷卻液靜控制件、冷卻液動控制件和張緊彈簧，所述冷卻液靜控制件固 定在閥體內(nèi)，并使所述冷卻液靜控制件上的冷卻液大、小循環(huán)通孔分別對正所述閥體上的 冷卻液大、小循環(huán)出口，固定在所述蝸輪軸上的所述冷卻液動控制件通過所述張緊彈簧壓 緊在所述冷卻液動控制件上，所述冷卻液動控制件在所述蝸輪軸驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，并使冷卻液 動控制件上的冷卻液通孔與冷卻液靜控制件上的冷卻液大、小循環(huán)通孔之間進行切換，分 別控制冷卻液大、小循環(huán)回路。 本發(fā)明的利用所述蝸輪軸間接驅(qū)動的所述控溫執(zhí)行機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)是利用所述蝸輪軸并通過固定其上的齒輪和與齒輪相嚙合的齒條軸驅(qū)動的所述控溫執(zhí)行機構(gòu)包括冷 卻液大、小循環(huán)控制件和張緊彈簧，所述冷卻液大、小循環(huán)控制件通過張緊彈簧和限位擋套 組裝在齒條軸的軸頸上，在所述齒條軸驅(qū)動下沿所述軸頸的軸向移動，并通過所述張緊彈 簧將冷卻液大、小循環(huán)控制件分別壓緊在所述閥體上的冷卻液大循環(huán)出口或冷卻液小循環(huán) 出口 ，分別控制冷卻液大、小循環(huán)回路。 上述技術(shù)方案中的組裝在所述閥體上的減速器箱體與所述蝸輪軸上的密封件之 間可以設置隔腔。 上述技術(shù)方案中的所述冷卻液大、小循環(huán)回路的自動控制回路中的微電腦控制機 構(gòu)利用總線分別與設置在所述閥體的冷卻液入口處的溫度傳感器和組裝在閥體上的所述 步進電機及其限位開關(guān)連接。 上述限位開關(guān)和與所述限位開關(guān)配合的限位件可以優(yōu)先分別采用霍爾元件與小 磁鐵。 本發(fā)明具有的優(yōu)點及積極效果是由于本發(fā)明是在現(xiàn)有發(fā)動機溫度控制器的結(jié) 構(gòu)基礎上改進重新設計的，利用由微電腦控制機構(gòu)組成的成熟技術(shù)的自動控制回路來調(diào)控 冷卻液大、小循環(huán)回路，并采用獨特結(jié)構(gòu)的控溫執(zhí)行機構(gòu)，即利用步進電機驅(qū)動減速器帶動 的蝸輪軸，直接驅(qū)動由冷卻液靜、動控制件組成的I型控溫執(zhí)行機構(gòu)，或間接驅(qū)動由冷卻液 大、小循環(huán)控制件組成的II型控溫執(zhí)行機構(gòu)，并通過張緊彈簧壓緊的方式與冷卻液大、小 循環(huán)出口實現(xiàn)緊密配合，分別控制冷卻液大、小循環(huán)回路，所以其結(jié)構(gòu)設計合理，不僅能夠 使冷卻液大、小循環(huán)的調(diào)控準確、可靠，而且實現(xiàn)控溫執(zhí)行機構(gòu)的各控制件與冷卻液大、小 循環(huán)出口之間因工作摩擦產(chǎn)生的磨損進行自動補償，確保冷卻液大、小循環(huán)出口永遠能封 閉嚴密，使發(fā)動機在任何氣候環(huán)境下運行始終保持在最佳工作溫度狀態(tài)，解決了現(xiàn)有技術(shù) 中調(diào)控發(fā)動機工作溫度存在的結(jié)構(gòu)欠妥，不能自動補償，達不到控制發(fā)動機冷卻液循環(huán)的 理想溫度要求的問題。因微電腦控制機構(gòu)可以根據(jù)環(huán)境溫度不同，自動控制發(fā)動機冷卻液 流經(jīng)散熱器流量，實現(xiàn)冷卻液精確的控制，最合理使用發(fā)動機工作熱量，使得發(fā)動機燃燒室 的燃料充分霧化，燃燒充分，故能明顯改善發(fā)動機的運行性能，從而降低燃料消耗、減少有 害氣體排放，充分提高發(fā)動機輸出動力的能力，延長發(fā)動機使用壽命。 如果在閥體上的減速器箱體與蝸輪軸上的密封件之間設置隔腔，那么利用隔腔就
能阻止微量冷卻液或蒸汽進入減速器，還能隔掉一部分閥體熱量傳入減速器。 若將冷卻液大、小循環(huán)回路的自動控制回路中的微電腦控制機構(gòu)利用總線分別與
冷卻液入口處的溫度傳感器和步進電機及其限位開關(guān)連接，而限位開關(guān)采用霍爾開關(guān)，與
限位開關(guān)配合的限位件采用小磁鐵，就可以解決現(xiàn)有限位開關(guān)使用行程或輕觸開關(guān)存在的
精度低，可靠性差、壽命短的問題了。


以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明 圖1是本發(fā)明的一種A型結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1沿A-A線的剖視圖。 圖3是圖1沿B-B線的剖視圖。 圖4是圖2中的一種冷卻液動控制件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖2中的一種冷卻液靜控制件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明的一種B型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖6沿C-C線的剖視圖。
圖8是本發(fā)明的一種電氣控制原理圖。
圖9是本發(fā)明控制發(fā)動機冷卻循環(huán)系統(tǒng)的工作狀態(tài)圖。
圖10是圖9中冷卻液小循環(huán)工作狀態(tài)示意圖。
圖11是圖9中冷卻液大循環(huán)工作狀態(tài)示意圖。
圖12是圖9中冷卻液混合循環(huán)工作狀態(tài)示意圖。 圖中序號說明1.A型本體、2.A型端蓋、3.冷卻液小循環(huán)出口、4.冷卻液大循環(huán) 出口、5.冷卻液入口、6.溫度傳感器、7.保險旋鈕、8.減速器、9.步進電機、10.冷卻液動 控制件、11.冷卻液靜控制件、12.張緊彈簧、13.彈簧座、14.密封件、15.軸承、16.隔腔、 17.蝸輪、18.限位件、19.限位開關(guān)、20.蝸輪軸、21.減速器端蓋、22.蝸桿、23.冷卻液通 孔、24.冷卻液大循環(huán)通孔、25.冷卻液小循環(huán)通孔、26.B型本體、27.齒條軸、28.齒輪、 29.底堵、30.冷卻液小循環(huán)控制件、31.檔套、32.冷卻液大循環(huán)控制件、33.冷卻液大循環(huán) 通道、34.B型端蓋、35.微電腦控制機構(gòu)、36.散熱器、37.散熱器進水管、38.小循環(huán)回水管、 39.水泵、40.控溫執(zhí)行機構(gòu)、41.機體冷卻水套、42.機體、43.散熱器回水管。
具體實施例方式
根據(jù)圖1 12詳細說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。該發(fā)動機控溫器包括分別設置冷卻 液入口 5和冷卻液大、小循環(huán)出口 4、3的閥體，組裝在閥體上的由步進電機9驅(qū)動減速器8 帶動的蝸輪軸20，利用蝸輪軸20直接或間接驅(qū)動的控制冷卻液大、小循環(huán)回路的控溫執(zhí)行 機構(gòu)，以及主要由微電腦控制機構(gòu)35組成的冷卻液大、小循環(huán)回路的成熟技術(shù)的自動控制 回路。其中步進電機9、由蝸輪、蝸桿構(gòu)成的減速器8均采用常用結(jié)構(gòu)，為了便于安裝維護， 在減速器8箱體的端部設置減速器端蓋21。為了切斷從閥體內(nèi)腔向減速箱8泄露冷卻液、 蒸汽及隔掉一部分閥體向減速箱8所傳熱量，裝在閥體上的減速器8箱體與蝸輪軸20上的 密封件14之間可以設置隔腔16。步進電機9軸、蝸桿22、保險旋鈕7設置在同一軸線上。 自動控制回路中的微電腦控制機構(gòu)35利用總線分別與設置在閥體的冷卻液入口 5處的溫 度傳感器6和組裝在閥體上的步進電機9及其限位開關(guān)19連接。限位開關(guān)19根據(jù)需要選 用1至2個，組裝在減速器端蓋21或減速器箱體的側(cè)壁上，可以采用霍爾元件或其它形式 開關(guān)。與限位開關(guān)19配合的限位件18設置在蝸輪17上面，可以采用小磁鐵或觸頭等其他 形式。限位開關(guān)19與限位件18可以優(yōu)先采用霍爾元件與小磁鐵相配合來發(fā)出精確、可靠的 開或關(guān)的控制信號。在微電腦控制機構(gòu)35上設有發(fā)動機工作溫度顯示窗口 ，組裝有發(fā)動機 工作溫度設定按鈕及復位開關(guān)。因所采用的控溫執(zhí)行機構(gòu)可根據(jù)實際使用要求設計成利用 蝸輪軸20直接驅(qū)動的I型控溫執(zhí)行機構(gòu)或利用蝸輪軸20間接驅(qū)動的II型控溫執(zhí)行機構(gòu)， 故閥門也相應地設計成.帶.A型端蓋2的A型本體1和帶.B型端蓋34的B型本體26。
I型控溫執(zhí)行機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)(如圖1-5所示)如下 利用蝸輪軸20直接驅(qū)動的I型控溫執(zhí)行機構(gòu)，包括冷卻液靜控制件11、冷卻液動 控制件10、張緊彈簧12、彈簧座13、密封件14和軸承15等件。其中冷卻液靜控制件11固 定在由帶.A型端蓋2的A型本體1組成的閥體內(nèi)，并使冷卻液靜控制件11上的冷卻液大、
6小循環(huán)通孔24、25分別對正閥體上的冷卻液大、小循環(huán)出口 4、3。冷卻液動控制件10上的冷卻液通孔23可設置2至3個扇形孔或其他形狀孔，冷卻液靜控制件11上的冷卻液大循環(huán)通孔24設置的個數(shù)及形狀應與冷卻液動控制件10上設置的冷卻液通孔23 —致，冷卻液靜控制件11上小循環(huán)通孔25可設置成與閥體上的冷卻液小循環(huán)出口 3 —致的扇形孔或其他形狀孔。固定在蝸輪軸20上的冷卻液動控制件10通過張緊彈簧12壓緊在冷卻液動控制件10上，在張緊彈簧12的作用下，冷卻液動、靜控制件10、11之間可以實現(xiàn)工作摩擦磨損的自動補償。利用固定在蝸輪軸20上的卡簧及彈簧座13來限制蝸輪軸20軸向竄動。冷卻液動控制件10在蝸輪軸20的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，并使冷卻液動控制件10上的冷卻液通孔23與冷卻液靜控制件11上的冷卻液大、小循環(huán)通孔24、25之間進行切換，分別控制冷卻液大、小循環(huán)回路。 工作時，控制發(fā)動機工作溫度是通過發(fā)動機體內(nèi)冷卻液溫度來實現(xiàn)的，其過程是溫度傳感器6將采集到的冷卻液溫度信號及操作者設定的工作溫度信號，傳遞給微電腦控制機構(gòu)35，由微電腦控制機構(gòu)35組成的自動控制回路，傳輸相應的信號處理數(shù)據(jù)，啟動步進電機9，使減速器8的蝸桿22、蝸輪17驅(qū)動蝸輪軸20帶動冷卻液動控制件10隨著轉(zhuǎn)動，冷卻液動控制件10往復轉(zhuǎn)動的最大角度由限位開關(guān)19決定。當發(fā)動機機體內(nèi)的冷卻液溫度低于設定溫度時，冷卻液動控制件10上的冷卻液通孔23轉(zhuǎn)至與冷卻液靜控制件11上的冷卻液小循環(huán)通孔25完全重疊時，冷卻液靜控制件11上的冷卻液大循環(huán)通孔24恰好被冷卻液動控制件IO無孔部分全面封住，此時冷卻液全部流經(jīng)閥體的冷卻液小循環(huán)出口 3。冷卻液循環(huán)回路是水泵39——機體冷卻水套41——冷卻液入口 5——冷卻液動控制件10上的冷卻液通孔23——冷卻液靜控制件11上的冷卻液小循環(huán)通孔25——閥體的冷卻液小循環(huán)出口 3——機體小循環(huán)回水管38——水泵39，即形成小循環(huán)回路(如圖10所示)；當發(fā)動機機體內(nèi)冷卻液溫度超過設定溫度時，冷卻液動控制件10上的冷卻液通孔23轉(zhuǎn)至與冷卻液靜控制件11上的冷卻液大循環(huán)通孔24完全重疊時，冷卻液靜控制件11上的冷卻液小循環(huán)通孔25恰好被冷卻液動控制件10的無孔部分全面封閉，此時冷卻液全部流經(jīng)閥體的冷卻液大循環(huán)出口 4。冷卻液循環(huán)回路是水泵39——機體冷卻水套41——冷卻液入口5——冷卻液動控制件10上的冷卻液通孔23——冷卻液靜控制件11上的冷卻液大循環(huán)通孔24——閥體上的冷卻液大循環(huán)出口 4——散熱器進水管37——散熱器36——散熱器回水管43——水泵39，即形成大循環(huán)回路(如圖11所示)；當發(fā)動機機體內(nèi)冷卻液溫度達到或等于設定溫度時，冷卻液動控制件10上的冷卻液通孔23轉(zhuǎn)至冷卻液靜控制件11上的冷卻液大、小循環(huán)通孔24、25之間時，冷卻液靜控制件11上的冷卻液大、小循環(huán)通孔24、25均被冷卻液動控制件10上的冷卻液通孔23部分打開，此時一部分冷卻液從閥體上的冷卻液大循環(huán)出口 4流出，按圖11大循環(huán)回路循環(huán)，同時一部分冷卻液從閥體上的冷卻液小循環(huán)出口 3流出，按圖IO小循環(huán)回路循環(huán)，兩部分流量的分配，由機體內(nèi)冷卻液溫度及所設定溫度變化而變化，由微電腦控制機構(gòu)35組成的自動控制回路隨時調(diào)整，即形成混循環(huán)回路(如圖12所示)。 11型控溫執(zhí)行機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)(如圖6-7所示)如下 利用蝸輪軸20并通過固定其上的齒輪28和與齒輪28相嚙合的齒條軸27間接驅(qū)動的II型控溫執(zhí)行機構(gòu)，包括冷卻液大循環(huán)控制件32、小循環(huán)控制件30、張緊彈簧12、限位擋套31和卡簧。其中冷卻液大、小循環(huán)控制件32、30通過張緊彈簧12和限位擋套31活
7動組裝在齒條軸27的軸頸上，并利用固定在齒條軸27端的卡簧來防止限位擋套31從齒條軸27端脫落。在齒條軸27驅(qū)動下，冷卻液大、小循環(huán)控制件32、30沿齒條軸27軸頸的軸向移動，并通過張緊彈簧12將冷卻液大、小循環(huán)控制件32、30分別壓緊在由.帶B型端蓋34的B型本體26組成的閥體上的冷卻液大循環(huán)出口 4或冷卻液小循環(huán)出口 3，分別控制冷卻液大、小循環(huán)回路。B型本體26的底部由底堵29封閉。 工作時，控制發(fā)動機冷卻液大、小循環(huán)回路的過程是由微電腦控制機構(gòu)35組成的自動控制回路對發(fā)動機工作冷卻液溫度信號及操作者設定溫度信號進行信息處理后，啟動步進電機9，使減速器8的蝸桿22、蝸輪17驅(qū)動蝸輪軸20，并通過固定在蝸輪軸20上的齒輪28和與齒輪28相嚙合的齒條軸27帶動冷卻液大、小循環(huán)控制件32和30作軸向往復移動，軸向移動的極限位置由限位開關(guān)19控制。當發(fā)動機機體內(nèi)冷卻液溫度低于設定溫度時，冷卻液大循環(huán)控制件32在齒條軸27的帶動及張緊彈簧12的壓力作用下，完全堵住冷卻液大循環(huán)出口 4，冷卻液大循環(huán)通道33完全關(guān)閉。此時冷卻液小循環(huán)控制件30最大限度地離開閥體上的冷卻液小循環(huán)出口 3，冷卻液全部流經(jīng)冷卻液小循環(huán)出口 3。循環(huán)水回路是水泵39——機體冷卻水套41——控溫器冷卻液入口 5——冷卻液小循環(huán)出口 3——小循環(huán)回水管43——水泵39，即形成小循環(huán)回路(如圖IO所示)；當發(fā)動機機體內(nèi)冷卻液溫度超過設定溫度時，控溫器B型本體26內(nèi)冷卻液大循環(huán)控制件32完全打開冷卻液大循環(huán)出口 4，冷卻液大循環(huán)通道33達到最大，此時冷卻液小循環(huán)控制件30在張緊彈簧12的作用下將閥體上的冷卻液小循環(huán)出口 3完全封閉，冷卻液全部流經(jīng)冷卻液大循環(huán)出口 4。循環(huán)水回路是水泵39-機體冷卻水套41-溫控器冷卻液入口 5-冷卻液大循環(huán)通道33-冷卻液大循環(huán)出口 4-散熱器進水管37-散熱器36-散熱器回水管43-水泵39，即形成大循環(huán)回路(如圖11所示)；當發(fā)動機機體內(nèi)冷卻液溫度達到或等于設定溫度時，閥體內(nèi)的冷卻液大循環(huán)控制件32離開冷卻液大循環(huán)出口 4，冷卻液大循環(huán)通道33被部分打開，一部分冷卻液從冷卻液大循環(huán)出口 4流出，按圖11大循環(huán)回路循環(huán)，同時冷卻液小循環(huán)控制件30也離開冷卻液小循環(huán)出口 3，冷卻液小循環(huán)出水口 3被部分打開，一部分冷卻液從冷卻液小循環(huán)出口 3流出，按圖10小循環(huán)回路循環(huán)，兩部分流量分配，由機體內(nèi)冷卻液溫度和設定溫度的變化而變化，通過微電腦控制機構(gòu)35組成的自動控制回路隨時調(diào)整，即形成混循環(huán)回路(圖12)。 當由微電腦控制機構(gòu)35組成的自動控制回路一旦出現(xiàn)故障，執(zhí)行機構(gòu)可轉(zhuǎn)換成手動控制，用手或工具旋轉(zhuǎn)保險旋鈕7控制閥門，通過機械操作來調(diào)整冷卻液大、小循環(huán)流量分配，確保發(fā)動機能繼續(xù)工作。
權(quán)利要求
一種發(fā)動機控溫器，包括分別設置冷卻液入口和冷卻液大、小循環(huán)出口的閥體，組裝在閥體上的由步進電機驅(qū)動減速器帶動的蝸輪軸，利用所述蝸輪軸驅(qū)動的控制冷卻液大、小循環(huán)回路的控溫執(zhí)行機構(gòu)，以及主要由微電腦控制機構(gòu)組成的冷卻液大、小循環(huán)回路的自動控制回路，其特征是利用所述蝸輪軸直接驅(qū)動的所述控溫執(zhí)行機構(gòu)包括冷卻液靜控制件、冷卻液動控制件和張緊彈簧，所述冷卻液靜控制件固定在閥體內(nèi)，并使所述冷卻液靜控制件上的冷卻液大、小循環(huán)通孔分別對正所述閥體上的冷卻液大、小循環(huán)出口，固定在所述蝸輪軸上的所述冷卻液動控制件通過所述張緊彈簧壓緊在所述冷卻液動控制件上，所述冷卻液動控制件在所述蝸輪軸驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，并使冷卻液動控制件上的冷卻液通孔與冷卻液靜控制件上的冷卻液大、小循環(huán)通孔之間進行切換，分別控制冷卻液大、小循環(huán)回路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機控溫器，其特征是利用所述蝸輪軸并通過固定其上的齒輪和與齒輪相嚙合的齒條軸驅(qū)動的所述控溫執(zhí)行機構(gòu)包括冷卻液大、小循環(huán)控制件和張緊彈簧，所述冷卻液大、小循環(huán)控制件通過張緊彈簧和限位擋套組裝在齒條軸的軸頸上，在所述齒條軸驅(qū)動下沿所述軸頸的軸向移動，并通過所述張緊彈簧將冷卻液大、小循環(huán)控制件分別壓緊在所述閥體上的冷卻液大循環(huán)出口或冷卻液小循環(huán)出口，分別控制冷卻液大、小循環(huán)回路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的發(fā)動機控溫器，其特征是組裝在所述閥體上的減速器箱體與所述蝸輪軸上的密封件之間設置隔腔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的發(fā)動機控溫器，其特征是所述冷卻液大、小循環(huán)回路的自動控制回路中的微電腦控制機構(gòu)利用總線分別與設置在所述閥體的冷卻液入口處的溫度傳感器和組裝在閥體上的所述步進電機及其限位開關(guān)連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機控溫器，其特征是所述限位開關(guān)和與所述限位開關(guān)配合的限位件分別采用霍爾元件與小磁鐵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進的發(fā)動機控溫器，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)控發(fā)動機工作溫度存在的結(jié)構(gòu)欠妥，達不到理想要求的問題，包括閥體，組裝其上的蝸輪軸，控制冷卻液大、小循環(huán)回路的控溫執(zhí)行機構(gòu)，以及主要由微電腦控制機構(gòu)組成的冷卻液大、小循環(huán)回路的自動控制回路，其技術(shù)要點是利用蝸輪軸直接驅(qū)動I型控溫執(zhí)行機構(gòu)，或利用蝸輪軸及與其上的齒輪相嚙合的齒條軸驅(qū)動II型控溫執(zhí)行機構(gòu)，分別控制冷卻液大、小循環(huán)回路。其結(jié)構(gòu)設計合理，調(diào)控準確、可靠，使發(fā)動機在任何氣候環(huán)境下運行始終保持在最佳工作溫度狀態(tài)，明顯改善發(fā)動機的運行性能，從而降低燃料消耗、減少有害氣體排放，充分提高發(fā)動機輸出動力的能力，延長發(fā)動機使用壽命。
文檔編號F01P7/16GK101737144SQ20091022074
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者梁國勝, 梁效 申請人:梁國勝