[发明专利]内燃发动机的液体冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于往复式内燃发动机的液体冷却系统，具体涉及带恒温阀的内燃发 动机液体冷却系统。

背景技术

汽车内燃发动机在多种温度极限内操作。冷却系统的第一任务是保持发动机的操 作温度在相对较窄的范围之内。当排气排放控制要求变得严格时，增加了该功能的重 要性。

除了控制发动机在暖机之后操作的最终温度之外，冷却系统还期望地提供发动机 的快速暖机以便尽可能快地向车辆乘员舱提供热量。为达此目的，冷却剂通过旁路循 环，该旁路允许冷却剂移动通过发动机，而不通过一般称为散热器的空气-液体热交 换器。一旦发动机达到期望的操作温度时，开始通过散热器的流。

在旁路流动和通过散热器流动之间的切换必须仔细控制以便避免不期望的瞬态 流动工况，如阀锤击(valve hammer)，该工况的特征为阀盘的高频落座和升起。这 表现为所知的恒温温度控制装置的问题。

期望具有一种带恒温阀的冷却系统，该恒温阀允许在发动机的暖机期间，具体地 在从旁路到完全流过散热器的转换期间允许精确控制冷却剂温度和流量。

发明内容

根据本发明的一个方面，内燃发动机的液体冷却系统包括冷却剂泵、空气-液体 热交换器、及允许冷却剂从冷却泵循环到发动机而不通过热交换器的旁路回路。恒温 器壳体与冷却剂泵以及热交换器和旁路回路操作连接。安装在恒温器壳体中的恒温阀 包括用于控制冷却剂泵和热交换器之间的冷却剂流量的温度响应主阀元件和连接到 主阀元件用于控制通过旁路的冷却剂的流量的旁路流量控制装置。旁路流量控制装置 包括具有配置为与阀座线性接触的圆锥形的环状密封表面的弹性负载阀盘。

根据本发明的另一个方面，阀盘还包括在阀盘上形成的多个持续开启的旁路孔。 该阀盘本身安装在从温度响应元件延伸且操作主阀元件的阀杆(stem)上。

根据本发明的另一方面，恒温阀至少具有第一位置和第二位置，在第一位置主阀 元件关闭，旁路流量控制装置开启到最大程度，在第二位置主阀元件开启，旁路流量 控制装置开启到最小程度。

根据本发明的另一方面，旁路流量控制装置包括具有配置为与结合在恒温器壳体 中的阀座线性接触的圆锥形的环状密封表面的阀盘。换句话说，旁路流量控制装置包 括具有配置为与恒温器壳体的阀座楔入接触的截头圆锥形的环状密封表面的弹簧负 载的阀盘。

根据本发明的液体冷却系统的一个优点是在不包括发动机的散热器的旁路流动 和包括散热器的完全流动之间的切换是以避免不期望的温度漂移的方式控制。

根据本发明的液体冷却系统的又一个优点是相比较于现有技术的阀，该恒温阀表 现出较高的耐用性。

阅读本说明书，本发明的其他优点以及特征将变得显而易见。

附图说明

图1是具有根据本发明的冷却系统的V型发动机的分解透视图。

图2是根据本发明的一个方面的恒温阀的截面图；相对于流过发动机的散热器图 2的阀处于关闭位置，但旁路流量控制装置处于开启位置。

图3是类似于图2的截面图，但示出恒温阀的主阀元件处于开启位置，允许流过 发动机的散热器，但旁路流量控制装置处于关闭位置，其中流过旁路的液体仅通过一 系列孔流动。

具体实施方式

如图1所示，发动机10具有汽缸体11，在汽缸体11上安装一对汽缸盖12，仅 示出汽缸盖12中的一个。发动机10还包括冷却剂泵14、冷却剂跨越管16、空气- 液体热交换器(“散热器”)18、及一系列软管。冷却剂基本上从冷却剂泵14循环 通过汽缸体11和向上通过汽缸盖12。在移动通过汽缸盖12之后，冷却剂流进恒温 器壳体26中，恒温器壳体26如其名称暗示，为恒温阀34，包括旁路阀座72(图2 和图3)提供安装位置。如图3所示当恒温阀34处于开启位置时，冷却剂向上流过 恒温阀34，然后通过冷却剂出口30和上部散热器软管20，然后进入散热器18。冷 却的流体然后移动通过下部散热器软管24且然后通过冷却剂泵14。离开冷却剂泵14， 流体通过汽缸体11流回，如上所述。