專利名稱:水冷式內燃機缸體防凍裝置的制作方法
本發(fā)明為有關水冷式內燃機缸體防凍裝置的發(fā)明，特別是在防凍裝置中采用溫度控制閥使內燃機缸體中的冷卻水在結凍前能自動排放以防止缸體凍裂事故的裝置。
水冷式內燃機在嚴冬季節(jié)如不采取防凍措施，往往會發(fā)生缸體凍裂事故。目前一般所用的防凍措施有添加防凍液，采用自動加熱裝置等等。而其中較常用的防凍措施是在內燃機工作后將缸體內的冷卻水排出。然而根據(jù)內燃機操作規(guī)定，冬季內燃機工作后，必須待機體溫度下降到攝氏40度以下才允許放掉冷卻水，可是，內燃機工作后的一般水溫均在攝氏80度到90度左右，因此司機必須等候機體降溫，直到到達規(guī)定溫度時才能放水，或者是司機先離開一段時間，然后返回放水。顯然，這都將給司機帶來很大的不便，同時稍一疏忽，就有可能造成缸體凍裂事故。
針對上述情況，本發(fā)明提出了一種水冷式內燃機缸體的防凍裝置。它利用了一個根據(jù)水的反常膨脹的物理特性而制成的冰點自控泄水閥使水冷式內燃機缸體中的冷卻水在結冰前自動泄放，從而可防止內燃機汽缸缸體的凍裂事故。
現(xiàn)將本發(fā)明的主要原理及具體實施辦法詳述如下
如圖1所示，水冷式內燃機缸體防凍裝置由傳感、控制、閥門三部分組成。在這里所舉的例子中傳感部份與控制部分之間是通過鋼絲連接;控制部分與閥門之間是通過閥殼(6)連接成一整體。閥門通過連接頭(3)固定在機體排水孔上;傳感部分懸掛在排氣管根部附近的任意位置上(傳感元件頂部向上)。
傳感元件(24)用銅鋁等導熱良好的金屬材料制成其內部裝滿純水，并采用橡膠等材料嚴格密封以防止內部的純水滲出。發(fā)動機在運行中，通過熱傳導和熱幅射，使傳感元件內的水總是保持在0℃以上的某一溫度，此時閥門處於關閉狀態(tài)。停機后若迂0℃下低溫，由于傳感器暴露在空氣中且體積又小，傳感元件將先於機體達到冰點，這時元件(24)內部的水逐漸由上而下的結冰，其體積隨之發(fā)生膨脹，此時在其下端的，用橡膠塑料或金屬制成的彈性膜片(29)受到壓力，造成彈性膜片(29)向下凸起，推動隨動柱(30)向下移動。隨動柱的下端頂動搖臂(27)，搖臂通過鋼絲，拉動控制部份的元件(12)向下移動，銷肖(13)將鎖舌(14)向外推出，使閥門的推盤(7)失去鎖舌的控制，在彈簧(8)的作用下，推盤向上頂動園球塞(1)將閥門打開。這時，機體內部的冷卻水由于不直接暴露了空氣中同時又因其容量較大，所以此時水溫雖已大為下降，但遠沒到達冰點，隨著閥門打開，機體內的冷卻水就能通過閥連接頭(3)上邊的兩個泄水孔向外排出。
下一次機車啟動前，閥門需要關閉，若此時傳感元件內的水仍處在凍結狀態(tài)，關閉閥門只需將手柄(11)向外拉動，使推盤(7)移動到付鎖舌(17)的下方，這時推盤立即又被付鎖舌所控制，因球塞(1)在彈簧(5)的作用下，將泄水口封閉。
機車啟動后，由于排氣管的熱傳導和熱輻射，傳感元件溫度隨之上升，當元件(24)內的冰被解凍后，橡膠膜片(29)，隨動柱(30)，搖臂(27)在大氣壓力和彈簧(21)的作用下，回到原有位置上，同時控制部分的元件(12)也被彈簧(21)向上推動，鎖舌(14)隨即失去控制，被彈簧(16)向內推進。與此同時付鎖舌(17)被推出。推盤(7)重新被鎖舌(14)控制著。整個自動控制系統(tǒng)的全部另件，均回到了原有的位置上，為下一次自動開放閥門又作好了準備。
在非冰凍期內，該裝置仍能代替“手動旋塞閥”使用。開放和關閉閥門，只需拉動閥門上手柄(15)和(11)即可。
圖2是本發(fā)明的另一種實施方案，它是將傳感、控制、閥門三部分裝于同一閥體中。閥聯(lián)接頭(31)將防凍裝置裝在水冷式內燃機缸體的放水口上，停機后若出現(xiàn)攝氏零下低溫，防凍裝置自動排放冷卻水，確保機體不被凍裂。在此實施方案中，傳感元件(32)注滿純水，并用彈性膜片(34)嚴格密封，閥芯(33)內注入甘油或其它冰點較低，膨脹系數(shù)較小的液體，通過滑動塞(36)將其密封。當傳感元件達到攝氏零度以下時，水的體積發(fā)生膨脹，迫使膜片(34)向上凸起，壓力通過甘油將滑動塞(36)向外推出，因滑動塞(36)頂部受阻，反作用力又使閥芯(33)向下移動，此時閥門即被打開，這時閥門的狀態(tài)如圖2(b)所示。如果在傳感元件內的水，仍處于凍結狀態(tài)下，需要關閉閥門，此時，可將手柄(38)轉動90度，滑動塞(36)在彈簧(35)的作用下，進入球環(huán)(37)孔內，此時閥門即被關閉，這時閥門的狀態(tài)如圖2(c)所示。內燃機啟動后，通過熱傳導，傳感元件溫度逐步上升，使內部的純水解凍，彈性膜片隨即凹下，滑動塞在大氣壓力下，退出球環(huán)孔，回位簧(29)將球環(huán)和手柄復位，為下一次自動開放閥門又作好了一切準備。這時閥門狀態(tài)如圖2(a)所示。
因此本發(fā)明所提及的冰點自控泄水裝置實為自動和手動兩用裝置既可在結冰期間作為防凍用的自控泄水閥，又可在無冰期間用作手控泄水閥。
由此可見，與諸如自動電加熱、添加防凍液等水冷式內燃機防凍裝置相比，本發(fā)明顯然有結構簡單，使用方便不需附加能源等優(yōu)點，可非常方便地在汽車，拖拉機等運輸工具及固定動力機械的冷卻水系統(tǒng)中使用。
權利要求
1、一種水冷式內燃機汽缸缸體防凍裝置，其主要特征為在水冷式內燃機汽缸的冷卻水系統(tǒng)中裝置一個利用水的反常膨脹現(xiàn)象而制成的自動泄水裝置所組成。該裝置可以使水冷式內燃機汽缸缸體中的冷卻水在結冰前自動排放，從而可防止缸體凍裂。
2、權利要求
1中所提及的水冷式內燃機缸體防凍裝置中所使用的自動泄水裝置，它由以下各部分組成
閥門它與內燃機的冷卻水系統(tǒng)相連接，受控制元件的控制，同時也可利用手動控制來打開或關閉閥門，當閥門開放時，可使冷卻水系統(tǒng)中的冷卻水排出。
控制部件它與閥門裝在同一閥殼中，它受溫度敏感元件的控制，而打開或關閉閥門。
溫度敏感元件它暴露于空氣中，受環(huán)境溫度的影響對上述的控制部件施加不同的作用力，特別是在停機后環(huán)境溫度達到冰點時，能使控制部件打開閥門，使冷卻水系統(tǒng)中的冷卻水在結冰前自行泄放。
3、權利要求
2中所提及的溫度敏感元件，它是一個由銅、鋁等導熱良好的金屬材料制成的密封元件，其一端注滿純水，另一端為空氣或一種膨脹系數(shù)較小，冰點較低的液體，如甘油、硅油等，中間用一密封良好的彈性膜片隔開。停機后當溫度敏感元件的外界溫度達到攝氏零度時，由于水的反常膨脹，導致彈性膜片向空氣或另一種膨脹系數(shù)較小，冰點較低的液體的一端凸起，從而推動與之相連接的控制部件，達到打開泄水閥的目的。
專利摘要
一種水冷式內燃機缸體的防凍裝置，由閥門、控制部件及溫度敏感元件三部分所組成。發(fā)動機停機后，如果周圍環(huán)境溫度下降到攝氏零度以下，由于水的反常膨脹現(xiàn)象，密封在溫度敏感元件中的純水的體積將會膨脹，促使敏感元件中的彈性膜片凸起，從而推動與之相連的控制部件并打開泄水閥，使水冷式內燃機缸體中的冷卻水在結冰前自動泄放，從而可以防止內燃機汽缸缸體的凍裂事故。 與添加防凍液，電加熱等其它內燃機汽缸防凍措施相比，本發(fā)明具有結構簡單，使用方便，不需附加能源等優(yōu)點。
文檔編號F01P11/20GK85105254SQ85105254
公開日1986年10月15日 申請日期1985年7月6日
發(fā)明者曲孝先 申請人:曲孝先導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan