Термостат системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно автомобилестроения, и может быть использовано в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания для стабилизации рабочей температуры. Сущность изобретения заключается в том, что в известной конструкции системы охлаждения, содержащей корпус с подводящими (основным и байпасным) и отводящим патрубками и термосиловой элемент с подпружиненными основным и байпасными клапанами, в запорном элементе последнего выполнено по меньшей мере одно дросселирующее отверстие и он находится в поджатом к своему седлу состоянии. При этом функцию седла выполняет выходной срез байпасного патрубка. В дополнение к этому запорный элемент байпасного клапана может быть снабжен направляющей юбкой. Изобретение обеспечивает достижение необходимого расхода охлаждающей жидкости через радиатор отопителя без удорожания конструкции системы охлаждения и без ухудшения ее характеристик. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно автомобилестроения, и может быть использовано в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания для стабилизации рабочей температуры.

Известна конструкция системы охлаждения, включающая размещенный на двигателе водяной насос, радиатор охлаждения, радиатор отопления, а также термостат, содержащий корпус с четырьмя патрубками и термосиловой элемент с основным и байпасным клапанами, необходимый для обеспечения требуемого температурного режима двигателя. (Руководство по ремонту автомобилей ВАЗ-2108, -21081, -21083, -2109, -21093, -21099, стр.39, рис.2.72. Составители: Игнатов А.П., Новокшонов К.В., Пятков К.Б., Тольятти, 1990 г.).

Известна также конструкция системы охлаждения, включающая размещенный на двигателе водяной насос, радиатор охлаждения, радиатор отопления и термостат с основным и байпасным клапанами, на корпусе которого размещены три патрубка для подвода и отвода охлаждающей жидкости. Термостат размещен на головке блока цилиндров таким образом, что забор охлаждающей жидкости для радиатора отопителя осуществляется до байпасного клапана, а сброс жидкости - после него. (Автомобили ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112. Руководство по ремонту, стр. 43, рис. 2-67. Составители: Пятков К.Б., Косарев С.Н., Волгин С.Н., Тольятти, 1998 г.).

Однако такое расположение термостата приводит к тому, что не обеспечивается требуемый расход охлаждающей жидкости через радиатор отопителя в режимах малого тепловыделения. В результате не обеспечиваются комфортные условия в салоне автомобиля. Применение подкачивающего электрического водяного насоса для устранения этого дефекта ведет к удорожанию конструкции системы охлаждения. Дросселирование же байпасной ветви термостата ведет к тому, что перепад давления на дросселированной байпасной ветви на оборотах двигателя больше, чем обороты холостого хода, заставляет основной клапан отжиматься. Это приводит к прорыву охлаждающей жидкости через радиатор охлаждения, что значительно увеличивает время прогрева, а вместе с тем и количество вредных выбросов в атмосферу. Увеличение усилия прижатия основного клапана ведет к снижению надежности термоэлемента и предъявляет повышенные требования к его качеству, что в свою очередь тоже ведет к удорожанию.

Решение технической задачи направлено на достижение необходимого расхода охлаждающей жидкости через радиатор отопителя без удорожания конструкции системы охлаждения и без ухудшения ее характеристик.

Сущность изобретения заключается в том, что в известной конструкции системы охлаждения, содержащей корпус с подводящими (основным и байпасным) и отводящим патрубками и термосиловой элемент с подпружиненными основным и байпасными клапанами, в запорном элементе последнего выполнено по меньшей мере одно дросселирующее отверстие и он находится в поджатом к своему седлу состоянии. При этом функцию седла выполняет выходной срез байпасного патрубка. В дополнение к этому запорный элемент байпасного клапана может бать снабжен направляющей юбкой, которая обеспечивает более эффективный омыв термосилового элемента. Дальнейшим развитием запорного элемента байпасного клапана может быть введение в него дополнительного клапана, который запирает поток охлаждающей жидкости через дросселирующее отверстие при открытии основного клапана и таким образом осуществляется полное перекрытие байпасной ветви системы охлаждения двигателя.

На фиг.1 показан термостат с закрытым байпасным клапаном в составе системы охлаждения.

На фиг.2 показан термостат с открытым байпасным клапаном в составе системы охлаждения.

На фиг. 3 показан запорный элемент байпасного клапана, дополненный направляющей юбкой.

На фиг. 4 показан запорный элемент байпасного клапана, снабженный дополнительнам клапаном.

Термостат содержит корпус 1 с основным патрубком 2, байпасным патрубком 3, срез которого выполняет функцию седла байпасного клапана, и выходным патрубком 4, а также термосиловой элемент 5, имеющий подпружиненные основной клапан 6 и запорный элемент байпасного клапана 7. В последнем выполнено по крайней мере одно дросселирующее отверстие 8. Запорный элемент байпасного клапана может быть дополнен направляющей юбкой 9, а также дополнительным клапаном 10.

Работает предложенная конструкция следующим образом. При недостаточном тепловыделении, т. е. закрытом основном клапане 6, отверстие 8 в байпасном клапане 7 обеспечивает нужную величину гидравлического сопротивления. Таким образом, основной поток жидкости проходит через радиатор отопления. При этом юбка 9 направляет поток охлаждающей жидкости на термосиловой элемент 5. В случае увеличения давления на выходе из двигателя и возникновения опасного открытия основного клапана 6 подпружиненный байпасный клапан 7 отожмется и пропустит охлаждающую жидкость не только через дроссельное отверстие 8, но и через зазор между седлом и клапаном 7 по байпасной ветви, не допустив ее прохождения через радиатор охлаждения. Дополнительно запорный элемент байпасного клапана 7 снабжен клапаном 10, который в случае открытия основного клапана 6 перекрывает отверстие 8.

В связи с тем, что при недостаточном тепловыделении предложенный термостат не допускает прорыва охлаждающей жидкости через радиатор охлаждения, то не может произойти и неоправданных потерь тепла. Это положительно скажется на рабочем процессе двигателя и в случае холодного двигателя увеличит скорость его прогрева. Все это приведет к уменьшению количества токсичных выбросов в атмосферу.

Формула изобретения

1. Термостат системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с подводящими основным и байпасным патрубками, а также выходным патрубком, и термосиловой элемент с подпружиненными основным и байпасным клапанами, отличающийся тем, что в байпасном клапане выполнено по меньшей мере одно дросселирующее отверстие и он находится в поджатом к своему седлу состоянии, при этом функцию седла выполняет выходной срез байпасного патрубка.

2. Термостат по п.1, отличающийся тем, что байпасный клапан снабжен направляющей юбкой, обеспечивающей лучший омыв термосилового элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4