一種節(jié)溫器總成及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種節(jié)溫器總成，包括：殼體，具有大循環(huán)管路（7）和小循環(huán)管路（6）；節(jié)溫器（2），設(shè)于所述殼體，用于控制所述大循環(huán)管路（7）和小循環(huán)管路（6）；所述小循環(huán)管路（6）的入口處設(shè)有平衡所述大循環(huán)管路（7）和小循環(huán)管路（6）流阻和流量的節(jié)流裝置。該節(jié)溫器總成在發(fā)動(dòng)機(jī)布置空間允許的前提下大循環(huán)水阻較小，并能夠平衡大小循環(huán)的水阻、流量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)氣蝕的風(fēng)險(xiǎn)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、可靠工作。本發(fā)明還公開了設(shè)有所述節(jié)溫器總成的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】一種節(jié)溫器總成及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液流向的節(jié)溫器總成。本發(fā)明還涉及設(shè)有所述節(jié)溫器總成的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)溫器是控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液流動(dòng)路徑的閥門，大多安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)出水管上，使發(fā)動(dòng)機(jī)大循環(huán)水路與散熱器連接，小循環(huán)水路與水泵連接，可根據(jù)冷卻液溫度的高低，打開或關(guān)閉大循環(huán)水路和小循環(huán)水路。
[0003]請(qǐng)參考圖1，圖1為設(shè)有節(jié)溫器總成的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻液循環(huán)示意圖。
[0004]如圖所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)5'的冷卻液溫度低于節(jié)溫器2'的閥門開啟溫度，節(jié)溫器2'關(guān)閉冷卻液流向散熱器3'的通道，這時(shí)全部冷卻液經(jīng)管路進(jìn)入水泵4'，經(jīng)水泵4'加壓后直接流回發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、缸蓋水套，使冷卻液迅速升溫，利于起動(dòng)，即為小循環(huán)水路。
[0005]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)5'冷卻液溫度大于節(jié)溫器2'的閥門全開溫度時(shí)，節(jié)溫器2 '的閥門全開并關(guān)閉小循環(huán)管路6'，全部冷卻液經(jīng)節(jié)溫器總成P的大循環(huán)管路7'進(jìn)入散熱器3 ;，經(jīng)過散熱器3'冷卻后低溫冷卻液進(jìn)入水泵4 '，經(jīng)水泵4'加壓后冷卻液進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)5 '進(jìn)行冷卻循環(huán)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在適當(dāng)溫度范圍內(nèi)工作，即為大循環(huán)水路。
[0006]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)5'的冷卻液溫度高于節(jié)溫器2 '的閥門開啟溫度，而低于節(jié)溫器2 '的閥門全開溫度時(shí)，節(jié)溫器閥門部分開啟，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液同時(shí)進(jìn)行大小循環(huán)。
[0007]如上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)大循環(huán)水路中的冷卻液經(jīng)過節(jié)溫器后還需克服散熱器3 '的水阻，然后回到水泵，而發(fā)動(dòng)機(jī)小循環(huán)水路中的冷卻液經(jīng)過節(jié)溫器2 '后直接進(jìn)入水泵，由于散熱器3'的水阻遠(yuǎn)大于節(jié)溫器總成P的小循環(huán)水路水阻，而根據(jù)水泵4 '的公知性能特性:當(dāng)冷卻液需要克服的阻力變小時(shí)，水泵流量變大，則當(dāng)冷卻液全部小循環(huán)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液流量大于大循環(huán)時(shí)流量，從而導(dǎo)致以下缺陷:
[0008]其一，由于水泵4丨的性能參數(shù)設(shè)計(jì)點(diǎn)多數(shù)按照發(fā)動(dòng)機(jī)大循環(huán)狀態(tài)設(shè)計(jì)，則當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液小循環(huán)時(shí)，冷卻液流量大，流速快，偏離水泵性能設(shè)計(jì)點(diǎn)，存在水泵效率低、氣蝕等隱患，還容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)暖車慢的問題。
[0009]其二，當(dāng)節(jié)溫器2丨處于部分打開時(shí)，即發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液同時(shí)大小循環(huán)狀態(tài)時(shí)，由于散熱器3'的水阻遠(yuǎn)大于節(jié)溫器總成P的小循環(huán)水路水阻，則導(dǎo)致大量冷卻液直接經(jīng)過水泵4'進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，即小循環(huán)水流量偏大，大循環(huán)水流量偏小，則散熱器3 '帶走的熱量少，在發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜工況下，易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液過熱(如開鍋)。
[0010]雖然通過整體減小循環(huán)管路面積，可增加流阻，平衡大小循環(huán)流阻，但由于管路截面積變小，在相同冷卻液流量下，冷卻液流速變快，流速快導(dǎo)致壓力低，更容易造成管路及水泵氣蝕。
[0011]因此，如何平衡發(fā)動(dòng)機(jī)大小循環(huán)的冷卻流量，并降低發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)氣蝕的風(fēng)險(xiǎn)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的第一目的是提供一種節(jié)溫器總成。該節(jié)溫器總成在發(fā)動(dòng)機(jī)布置空間允許的前提下大循環(huán)水阻較小，并能夠平衡大小循環(huán)的水阻、流量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)氣蝕的風(fēng)險(xiǎn)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、可靠工作。
[0013]本發(fā)明的第二目的是提供一種設(shè)有所述節(jié)溫器總成的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。
[0014]為實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供一種節(jié)溫器總成，包括:
[0015]殼體，具有大循環(huán)管路和小循環(huán)管路；
[0016]節(jié)溫器，設(shè)于所述殼體，用于控制所述大循環(huán)管路和小循環(huán)管路；
[0017]所述小循環(huán)管路的入口處設(shè)有平衡所述大循環(huán)管路和小循環(huán)管路流阻和流量的節(jié)流裝置。
[0018]優(yōu)選地，所述節(jié)流裝置為形成于所述小循環(huán)管路內(nèi)壁上的節(jié)流結(jié)構(gòu)。
[0019]優(yōu)選地，所述節(jié)流結(jié)構(gòu)包括節(jié)流起始口和節(jié)流終止口，兩者間為橫截面面積逐漸變大的節(jié)流過渡區(qū)。
[0020]優(yōu)選地，所述節(jié)流終止口與其之后的小循環(huán)管路的橫截面面積相同。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述節(jié)流起始口為所述小循環(huán)管路的進(jìn)液端端口。
[0022]優(yōu)選地，所述節(jié)溫器為雙節(jié)溫器。
[0023]優(yōu)選地，所述殼體及大循環(huán)管路和小循環(huán)管路內(nèi)的流道均平滑過渡。
[0024]為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、散熱器、水泵以及節(jié)溫器總成，所述節(jié)溫器總成為上述任一項(xiàng)所述的節(jié)溫器總成，其進(jìn)液端連接所述發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液出口，大循環(huán)管路和小循環(huán)管路分別連接所述散熱器和水泵。
[0025]本發(fā)明在節(jié)溫器總成的小循環(huán)管路上設(shè)計(jì)有節(jié)流裝置，當(dāng)一定流量的冷卻液經(jīng)過節(jié)流裝置時(shí)，發(fā)生節(jié)流效應(yīng)，增加小循環(huán)管路水阻，使其水阻與大循環(huán)管路及散熱器水阻平衡，從而平衡發(fā)動(dòng)機(jī)大小循環(huán)時(shí)冷卻液流量。由于發(fā)動(dòng)機(jī)水泵的性能設(shè)計(jì)點(diǎn)根據(jù)大循環(huán)冷卻液流量、流阻而定，而此節(jié)溫器總成可以平衡大小循環(huán)冷卻液流量，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)小循環(huán)時(shí)冷卻液流量也未偏離設(shè)計(jì)值，解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中由于小循環(huán)管路流阻低造成的冷卻液流量大的問題，降低了水泵效率低、氣蝕的隱患。
[0026]在一種優(yōu)選方案中，本發(fā)明節(jié)溫器總成采用雙節(jié)溫器，相比單個(gè)節(jié)溫器，冷卻液的流通面積增大，從而使冷卻液流阻減小。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液大循環(huán)時(shí)，此節(jié)溫器總成造成的流阻較小，可以使與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的水泵的揚(yáng)程降低，從而可以使水泵設(shè)計(jì)的尺寸更緊湊，消耗的功率更低更經(jīng)濟(jì)。
[0027]本發(fā)明提供的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)有所述節(jié)溫器總成，由于所述節(jié)溫器總成具有上述技術(shù)效果，設(shè)有該節(jié)溫器總成的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)也具備相應(yīng)的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為設(shè)有節(jié)溫器總成的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻液循環(huán)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明所提供節(jié)溫器總成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為圖2的A-A視圖；
[0031]圖4為設(shè)有圖2所示節(jié)溫器總成的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0032]圖 1 中:
[0033]1’節(jié)溫器總成2’節(jié)溫器3‘散熱器4 '水泵5 '發(fā)動(dòng)機(jī)6’小循環(huán)管路7‘大循環(huán)管路
[0034]圖 2 中:
[0035]1.節(jié)溫器總成 2.節(jié)溫器 3.散熱器 4.水泵 5.發(fā)動(dòng)機(jī) 6.小循環(huán)管路
7.大循環(huán)管路8.節(jié)流過渡區(qū)9.節(jié)流起始口 10.節(jié)流終止口
【具體實(shí)施方式】
[0036]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0037]請(qǐng)參考圖2、圖3，圖2為本發(fā)明所提供節(jié)溫器總成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的A-A視圖。
[0038]在一種【具體實(shí)施方式】中，本發(fā)明提供的節(jié)溫器總成1主要由殼體以及設(shè)于殼體的節(jié)溫器2組成。
[0039]殼體具有一個(gè)進(jìn)液端和兩個(gè)出液端，其中兩個(gè)出液端分別為大循環(huán)管路7和小循環(huán)管路6，節(jié)溫器2用于控制大循環(huán)管路7和小循環(huán)管路6的通斷狀態(tài)。
[0040]小循環(huán)管路6的入口處設(shè)有平衡大循環(huán)管路7和小循環(huán)管路8流阻和流量的節(jié)流裝置。
[0041]具體地，節(jié)流裝置為形成于小循環(huán)管路6內(nèi)壁上的節(jié)流結(jié)構(gòu)，該節(jié)流結(jié)構(gòu)包括節(jié)流起始口 9和節(jié)流終止口 10，兩者間為橫截面面積逐漸變大的節(jié)流過渡區(qū)8，節(jié)流起始口 9為小循環(huán)管路6的端口，其橫截面面積較小，在較短長(zhǎng)度內(nèi)平滑過渡至節(jié)流終止口 10，節(jié)流終止口 10與其之后的小循環(huán)管路6的橫截面面積相同。
[0042]請(qǐng)參考圖4，圖4為設(shè)有圖2所示節(jié)溫器總成的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]如圖所示，箭頭代表冷卻液流動(dòng)方向。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)5的冷卻液溫度低于節(jié)溫器2的閥門開啟溫度時(shí)，節(jié)溫器2處于關(guān)閉狀態(tài)，全部冷卻液進(jìn)行小循環(huán)，即冷卻液經(jīng)節(jié)溫器總成1的小循環(huán)管路6進(jìn)入水泵4。由于小循環(huán)管路6上設(shè)計(jì)有節(jié)流結(jié)構(gòu)8，冷卻液經(jīng)過節(jié)流結(jié)構(gòu)8后，經(jīng)水泵4加壓后冷卻液再次進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)5進(jìn)行冷卻循環(huán)，即為小循環(huán)水路。
[0044]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)5冷卻液溫度大于節(jié)溫器2的閥門全開溫度時(shí)，節(jié)溫器2的閥門全開并關(guān)閉小循環(huán)管路6，全部冷卻液經(jīng)節(jié)溫器總成1的大循環(huán)管路7進(jìn)入散熱器3，經(jīng)過散熱器3冷卻后低溫冷卻液進(jìn)入水泵4，經(jīng)水泵4加壓后冷卻液進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)5進(jìn)行冷卻循環(huán)，即為大循環(huán)水路。
[0045]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)5的冷卻液溫度高于節(jié)溫器2的閥門開啟溫度，而低于節(jié)溫器2的閥門全開溫度時(shí)，節(jié)溫器閥門部分開啟，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液同時(shí)大小循環(huán)。
[0046]上述節(jié)溫器總成1在小循環(huán)管路6上設(shè)計(jì)有節(jié)流結(jié)構(gòu)8，當(dāng)一定流量的冷卻液經(jīng)過時(shí)，發(fā)生節(jié)流效應(yīng)，增加小循環(huán)管路6的水阻，使其水阻與大循環(huán)管路7及散熱器3的水阻平衡，從而平衡發(fā)動(dòng)機(jī)大小循環(huán)冷卻液流量，快速增加水阻后，管路截面積迅速變大，冷卻液流速恢復(fù)到合理值，各流道截面積均按照合理流速計(jì)算設(shè)計(jì)，避免了流速快造成的氣蝕問題，節(jié)溫器殼體集成大小循環(huán)流道，流道設(shè)計(jì)平滑過渡無(wú)尖角，降低了渦流損失，使冷卻系統(tǒng)工作更可靠。[0047]此外，采用雙節(jié)溫器形式，增加冷卻液的流通面積，減小了大循環(huán)水路流阻，可以使與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的水泵更緊湊更經(jīng)濟(jì)。
[0048]當(dāng)然，上述實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選方案，具體并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實(shí)際需要作出具有針對(duì)性的調(diào)整，從而得到不同的實(shí)施方式。由于可能實(shí)現(xiàn)的方式較多，這里就不再一一舉例說(shuō)明。
[0049]除了上述節(jié)溫器總成，本發(fā)明還提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)5、散熱器3、水泵4以及節(jié)溫器總成I組成，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)5可以是柴油機(jī)，節(jié)溫器總成I為上文所述的節(jié)溫器總成，其進(jìn)液端連接發(fā)動(dòng)機(jī)5的冷卻液出口，大循環(huán)管路7和小循環(huán)管路6分別連接散熱器3和水泵4，其余結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。
[0050]以上對(duì)本發(fā)明所提供的節(jié)溫器總成和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)溫器總成，包括:殼體，具有大循環(huán)管路(7)和小循環(huán)管路(6)；節(jié)溫器(2 )，設(shè)于所述殼體，用于控制所述大循環(huán)管路(7 )和小循環(huán)管路(6 );其特征在于，所述小循環(huán)管路(6)的入口處設(shè)有平衡所述大循環(huán)管路(7)和小循環(huán)管路(6)流阻和流量的節(jié)流裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)溫器總成，其特征在于，所述節(jié)流裝置為形成于所述小循環(huán)管路(6)內(nèi)壁上的節(jié)流結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)溫器總成,其特征在于,所述節(jié)流結(jié)構(gòu)包括節(jié)流起始口(9)和節(jié)流終止口(10)，兩者間為橫截面面積逐漸變大的節(jié)流過渡區(qū)(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)溫器總成，其特征在于，所述節(jié)流終止口(10)與其之后的小循環(huán)管路(6)的橫截面面積相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)溫器總成，其特征在于，所述節(jié)流起始口(9)為所述小循環(huán)管路(6)的進(jìn)液端端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)溫器總成，其特征在于，所述節(jié)溫器(2)為雙節(jié)溫器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)溫器總成，其特征在于，所述殼體及大循環(huán)管路(7)和小循環(huán)管路(6)內(nèi)的流道均平滑過渡。
8.一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)(5)、散熱器(3)、水泵(4)以及節(jié)溫器總成(1)，其特征在于，所述節(jié)溫器總成(1)為上述權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的節(jié)溫器總成(1)，其進(jìn)液端連接所述發(fā)動(dòng)機(jī)(5 )的冷卻液出口，大循環(huán)管路(7 )和小循環(huán)管路(6 )分別連接所述散熱器(3)和水泵(4)。
【文檔編號(hào)】F01P7/16GK103670658SQ201310566090
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】王啟峰, 冀麗琴, 楊棟, 張少杰, 常繼光 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司