ТЕРМОСТАТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2002 года по МПК F01P7/16 

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.

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.

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.