Устройство для регулирования температуры в системе жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания

 

ОП ИСАНИЕ <„„9в17з

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) ДополнитеЛьный к патенту (22) Заявлено 21.03.74 (21) 20099 30/06 (23) Приоритет — (32) 22.03.7 3 (31) Р 23 14 301.3-13(33) ФРГ (43) Опубликовано28.02.78.Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания<7. б. . 78. (51) И. К, ? 01 P 7/16

Гасударственный камнтет

Савета Мнннстраа СССР па делам нзабретеннй и аткрытнй (53) УДК621.43-7 1 3(088.8) Иностр анды

Рихард Хеннинг и Эрвин Швайгер (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

«Байерише Моторен Верке АГ" (ФРГ) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В СИСТЕМЕ

ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к устройствам для регулирования температуры в системе жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

Известны устройства для регулирования температуры в системе жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащие терморегулятор, подключенный к магистрали отвода охладителя из двигателя при помощи ответвления, к радиатору — при помощи патрубка и к его обводной трубе — при помощи канала и снабженный установленными в нем термобаллонами и органами перекрытия ответвления, патрубка и канала (1).

Регулирование температуры в двигателе с такими устройствами осуществляется путем перепуска охладителя мимо радиатора по обводной трубе. Для этого в обводной трубе установлен клапан с приводом от термобаллона, установленного в трубопроводе подачи охладителя в двигатель. Привод органа перекрытия ответвления осуществляется от термобаллона, установленного в обводной трубе, а орган перекрытия патрубка подсоединен к тому же термобаллону.

Исключение радиатора из контура циркуляции охладителя ускоряет прогрев двигателя после запуска. Однако, вследствие принудительной циркуляции жидкости, отвод тепла от цилиндров двигателя остается достаточно интенсивным, что не способствует улучшению рабочего процесса в начальный период прогрева.

Известны также устройства, у которых орган перекрытия ответвления выполнен с приводом от основного термобаллона, размещенного в магистрали отвода охладителя из двигателя, и у которых предусмотрен орган подключения канала поочередно к ответвлению и к патрубку, соединенный с дополнительны» термсбаллоном, установленным в той же магистрали (2) .

Вследствие размещения обоих термобаллонов в одной и той же магистрали в этих устройствах упрощается выполнение терморегулятора в одном корпусе. Однако и эти устрой1с ства не лишены отмеченного выше недостатка.

Кроме того, расположение термобаллонов на параллельных осях увеличивает габариты терморегулятора.

Целью изобретения является ускорение прогрева системы после запуска.

Для достижения поставленной цели дополнительный термобаллон размещен в патрубке подключения тер»operyлятора к радиатору.

При этом в терморегуляторе орган подключения канала может быть выполнен в виде двух размещенных на общем штоке тарельчатых клапанов, у одного из которых седло ус59617

20

45 тановлено в корпусе терморегулятора, а у второго — на скобе крепления дополнительного термобаллона к крышке терморегулятора, объединенной с патрубком.

На фиг. 1 представлен. принципиальная схема описываемого устройства; на фиг. 2— терморегулятор в продольном разрезе.

Двигатель 1 внутреннего сгорания выполнен с рубашкой для циркуляций в ней охладителя, у которой первая область 2 расположена в блоке цилиндров и охватывает практически зону контакта цилиндр в с поршнями, вторая область 3 расположена в головке блока. Рубашка охватывает, таким образом, камеры сгорания и каналы газообмена. . ля циркуляции охладителя через рубашку в,.. : .<ней части блока выполнено впускное отверсти - 1, а в верхней части головки — выпускное отверстие 5. К последнему подсоединена магистраль 6 отвода охладителя от двигателя, снабженная ответвлением 7, подключенным к терморегулятору 8. Перемычка 9, выполненная в корпусе терморегулятора, ограничивает полость ответвления, предусмотренную для размещения в ней основного термобаллона 10.

Тарельчатый клапан 11, прикрепленный к этому термобаллону, служит органом перекрытия ответвления, так как предназначен для перекрытия управляющих отверстий !2 в перемычке 9.

Терморегулятор при помощи патрубка 13 псдключен к радиатору 14 в его нижней точке 15. Кроме того, к корпусу терморегулятора подсоединен трубопровод 16 подачи охладителя в двигатель при помоши насоса 17, напорный патрубок 18 которого подсоединен к отверстию 4 рубашки.

В месте соединения трубопровода 16 с терморегулятором в последнем образован канал 19, сообщенный при помощи отверстия 20 с предусмотренным в корпусе терморегулятора отсеком 21, выполняющим роль обводной трубы радиатора, и дополнительно сообщенный с иатрубком 13 при помощи отверстий 22 в перемычке 23. К этой перемычке крепится дополнительный термобаллон 24, к которому подсоединены два тарельчатых клапана 25 и 26, перекрывающих поочередно либо управляющие отверстия 22 в перемычке 23, либо отверстие 20.

Клапаны в сборе с термобаллоном выполняют функции органа подключения канала поочередно к ответвлению и к патрубку.

Конструкция терморегулятора, изобра женного на фиг. 2, соответствует его принципиальной схеме, рассмотренной выше.

К корпусу 27, отлитому преимущественно из алюминия или легких сплавов, .крепится крышка 28. В стыке между ними установлена уплотняющая прокладка 29. Для крепления на двигателе корпус снабжен ушками 30. Полость крышки представляет собой продолжение патрубка 13 подключения радиатора к терморегулятору, т.е. крышка фактически объединена с патрубком. В корпусе выполнен сквозной каМал 31, представляющий собой участок магистрали 6 отвода охладителя от двигателя.

В ответвлении 7 этой магистрали расположен основной термобаллон 10. В корпусе терморе3

4 гулятора размещена вставка 32, выполненная в виде стакана, внутри которого расположен канал !9. Дно стакана служит седлом тарельчатого клапана 26. Между дном стакана и корпусом зажата перемычка 9. B месте стыка перемычки с корпусом предусмотрено уплотнительное кольцо 33.

Основной и дополнительный термобаллоны и прикрепленные к ним клапаны расположены вдоль одной обшей оси. Дополнительный термобаллон 24 опирается через поршневой шток 34 на скобу, объединенную в один узел с перемычкой 23, закрепленной в стыке между корпусом и крышкой.

При повышении температуры расширение дополнит:.:льного термобаллона возможно лишь в сторону приближения к дну стакана 32. При

-;",îM расположенный на дополнительном термсба:: оне тарельчатый клапан 25 отходит от с.- да, изготовленного в перемычке скобы крепления дополнительного термобаллона к крышке и сообшает (при помощи отверстий 22 и канала 35) канал 19 с патрубком радиатора; а тарельчатый клапан 26 садится на седло

36, перекрывая отверстие 20, и отключает тем самым канал 19 от отсека 21, выполняющего роль обводной трубы радиатора, и от ответвления 7. Усилие теплового расширения термобаллона направлено против усилия пружины 37, в результате чего при низкой температуре охладителя пружина обеспечивает надежную посадку клапана 25 на свое седло.

Тарельчатый клапан 26 закреплен на выступе дополнительного термобаллона и зафиксирован в осевом направлении при помощи стопорного кольца 38. Для обеспечения плотного прилегания этого клапана к дну стакана предусмотрена пружина 39, опирающаяся на заплечик дополнительного термобаллона. Седло клапана 26 может быть образовано либо дном стакана, либо выполнено в корпусе иным образом.

Конструкция органа перекрытия ответвления аналогична рассмотренной выше конструкции органа подключения канала поочередно к ответвлению и к патрубку. Основной термобаллон опирается поршневым штоком 40 на упорную скобу 41. В результате этого тарельчатый клапан 11 при расширении термобаллона отходит от своего седла, выполненного в перемычке 9, преодолевая усилие пружины 42, опирающейся на упорную скобу 43, прикрепленную к перемычке 9.

Кроме перечисленных выше элементов описываемого устройства, в представленной на фиг. 2 конструкции, имеется вспомогательный канал 44, используемый в случае объединения системы охлаждения двигателя с системой отопления салона транспортного средства, на котором он установлен.

После запуска двигателя, при недостаточно прогретом охладителе пружины 37 и 42 прижимают тарельчатые клапаны 11 и 25 к седлам. В результате этого перекрываются проходные сечения ответвления и патрубка. Теплоноситель, заключенный в рубашке и радиаторе, лишен возможности циркулировать по какомулибо замкнутому контуру через трубопровод 16 подачи охладителя в двигатель. При этом от596173

Формула изобретения

5 вод тепла от двигателя осуществляется только в результате термосифонной циркуляции охладителя в рубашке. Естественно,теплосъем происходит не столь интенсивно, что способствует повышению температур рабочих поверхностей камеры сгорания двигателя и улучшению протекания рабочего процесса. Этот период прогрева можно назвать первой фазой прогрева.

Кроме того, наличие этой фазы ускоряет прогрев охладителя в рубашке двигателя и вследствие повыйения температур стенок камеры сгорания улучшает запуск и снижает количество вредных составляющих в отработавших газах.

По мере прогрева охладителя вследствие расширения основного термобаллона открывается орган перекрытия ответвления и охладитель получает возможность циркулировать через рубашку и обводную трубу радиатора.

Эта часть процесса представляет собой обычную фазу прогрева двигателей внутреннего сгорания. В результате исключения радиатора из контура циркуляции прогрев двигателя в этой фазе происходит достаточно интенсивно. В процессе повышения температуры охладителя в контуре его циркуляции через рубашку повышается его температура и в радиаторе, и в патрубке 13. Дополнительный термобаллон расширяется, клапан 25 открывается и сообщает патрубок 13 с трубопроводом 16 подачи охладителя в двигатель, а клапан 26 перекрывает отверстие 20 обводной -,рубы, уменьшая поступление охладителя из нее. В результате того, что дополнительный термобаллон размещен в патрубке, температура в котором повышается только в результате термосифонного эффекта, открытие клапана 25 происходит при достаточно высокой температуре охладителя в рубашке, в связи с чем вторая фаза прогрева сокращается. После открытия клапана 25 происходит частичное охлаждение охладителя в радиаторе и частичный его перепуск по обводной трубе с последующим смешиванием в канале 19 терморегулятора.

После достижения рабочего значения температуры клапан 26 полностью перекрывает доступ охладителя в канал 19. Процесс прогрева заканчивается.

Таким образом, описываемое устройство обеспечивает ускоренный прогрев системы после запуска, а выполнение органа подключения канала в виде двух размешенных на обшем штоке тарельчатых клапанов, у одного из которых седло установлено в корпусе терморегулятора, а у второго — на скобе крепления термобаллона к крышке терморегулятора, существенно упрощает конструкцию последнего.

1. Устройство для регулирования температуры в системе жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержашее терморегулятор, подключенный к магистрали отвода охладителя из двигателя при помощи ответвления, к радиатору — при помощи патрубка и к его обводной трубе при помощи канала и снабженный установленными в нем термобаллонами: основным, соединенньв с органом перекрытия ответвления, и дополнительным, соединенным с органом подключения ка23 нала поочередно к ответвлению и к патрубку, отличающееся тем. что, с целью ускорения прогрева системы после запуска, дополнительный термобаллон размещен в патрубке.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что орган подключения канала выполнен в виде двух размещенных на обшем штоке тарельчатых клапанов, у одного из KQTopb!x седло установлено в корпусе терморегулятора, у второго — на скобе крепления дополнительного термобаллона к крышке терморегулятора, объединенной с патрубком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Акцентованная заявка ФРГ № 2206266, кл. 14 (7/16, 1973.

2. Патент ФРГ № 1209362, кл. 46с4, 13, 4р 1966.

596173

Рог, г

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

I I 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал II П П «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Суханова

Заказ 7 I 9/2

Составитель М. Файн

Техред О. Луговая Корректор Я. Кравченко

Тираж 672 Подписное