СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2014 года по МПК F01P7/16 F16K31/64 

Область и уровень техники

Настоящее изобретение относится к системе охлаждения для охлаждения двигателя внутреннего сгорания согласно отличительной части пункта 1 формулы изобретения.

Системы охлаждения для охлаждения двигателей внутреннего сгорания транспортных средств обычно содержат термостат, который регулирует температуру хладагента в системе охлаждения. Термостат содержит датчик и клапан. Датчик может содержать восковое вещество, которое меняет фазу при регулирующей температуре термостата. Датчик вынуждает клапан направлять хладагент к двигателю без охлаждения, когда хладагент имеет более низкую температуру, чем регулирующая температура термостата. Когда хладагент имеет более высокую температуру, чем регулирующая температура термостата, датчик вынуждает клапан направлять хладагент в радиатор для охлаждения. Такие термостаты являются недорогими и функционально надежными.

Термостаты поддерживают существенно постоянную рабочую температуру хладагента в системе охлаждения. Однако не всегда желательно поддерживать постоянную рабочую температуру хладагента в системе охлаждения. Известным способом изменения рабочей температуры хладагента является обеспечение датчика электрическим нагревательным элементом. Такой нагревательный элемент может использоваться, чтобы вынудить восковое вещество в датчике нагреться и изменить фазу, когда хладагент имеет более низкую температуру, чем регулирующая температура термостата. Рабочая температура хладагента в системе охлаждения может меняться посредством изменения степени нагревания воскового вещества.

В публикации SE 532354 раскрыт термостат для системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Термостат содержит клапан, расположенный в линии, которая принимает теплый хладагент из двигателя, и датчик, расположенный в управляющей линии в системе охлаждения, где он отслеживает температуру хладагента, который подается к двигателю. В данном случае температура хладагента, который подается в двигатель, служит в качестве рабочей температуры. Эта температура во многих случаях является более важным параметром управления, чем температура теплого хладагента, покидающего двигатель.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание охлаждающей системы с циркулирующим хладагентом для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, посредством которого можно управлять рабочей температурой хладагента простым и надежным образом.

Эта задача решается с помощью системы охлаждения типа, упомянутого во введении, которая отличается признаками, обозначенными в отличительной части пункта 1 формулы изобретения. Посредством управляющей линии можно подавать хладагент к датчику термостата по существу из любой области системы охлаждения. Рабочая температура системы охлаждения в этой области системы охлаждения, таким образом, служит в качестве параметра управления для термостата. Система охлаждения содержит тепловое устройство, которое может нагревать или охлаждать хладагент в управляющей линии в местоположении выше по потоку датчика в управляющей линии. Когда тепловое устройство не приведено в действие, датчик отслеживает рабочую температуру хладагента рядом со впуском управляющей линии. В этом случае термостат поддерживает постоянную рабочую температуру хладагента, которая соответствует регулирующей температуре термостата.

Когда тепловое устройство приводится в действие и нагревает хладагент в управляющей линии, хладагент принимает рядом с датчиком температуру, соответствующую рабочей температуре хладагента плюс повышение температуры, которое тепловое устройство придает охлаждающему средству в устройстве управляющей линии. Хладагент рядом с датчиком в управляющей линии, таким образом, принимает изначально более высокую температуру, чем регулирующая температура. Термостат открывается, тем самым направляя по существу весь хладагент в радиатор для охлаждения. Это охлаждение приводит к падению рабочей температуры хладагента. Рабочая температура хладагента падает до значения, которое в соединении с повышением температуры тепловым устройством приводит к тому, что хладагент в управляющей линии принимает температуру, соответствующую регулирующей температуре термостата. В этом случае хладагент в системе охлаждения, таким образом, принимает более низкую рабочую температуру. Когда тепловое устройство приводится в действие и охлаждает хладагент в управляющей линии, хладагент принимает рядом с датчиком температуру, соответствующую рабочей температуре хладагента минус снижение температуры, которое тепловое устройство придает охлаждающему средству в управляющей линии. Когда это происходит, датчик обнаруживает, что хладагент в управляющей линии имеет более низкую температуру, чем регулирующая температура. Термостат, следовательно, направляет по существу весь хладагент к двигателю без охлаждения. Рабочая температура хладагента повышается до значения, которое в соединении с повышением температуры тепловым устройством приводит к тому, что хладагент в управляющей линии принимает температуру, соответствующую рабочей температуре термостата. В этом случае хладагент в системе охлаждения, таким образом, принимает более высокую рабочую температуру. Нагревание или охлаждение хладагента в управляющей линии позволяет рабочей температуре хладагента в системе охлаждения подвергаться соответствующему температурному изменению, хотя и в противоположном направлении.

Согласно варианту осуществления изобретения тепловое устройство содержит электрическое нагревательное устройство, которое в активном состоянии выполнено с возможностью нагревания хладагента в управляющей линии с тем, чтобы он принимал более высокую температуру, чем на впуске управляющей линии. Электрическое нагревательное устройство может иметь относительно простую конфигурацию в форме электрического нагревательного проводника. С помощью электрического нагревательного устройства также просто поднять температуру в управляющей линии с хорошей точностью. В этом случае используется термостат, который имеет регулирующую температуру, соответствующую максимальной рабочей температуре хладагента. Когда электрическое нагревательное устройство приводится в действие, хладагент в управляющей линии нагревается на число градусов, схожее с тем числом градусов, на которое понижается рабочая температура в системе охлаждения.

Согласно альтернативному варианту осуществления тепловое устройство содержит в управляющей линии теплообменник, который в активном состоянии выполнен с возможностью прохождения через него среды, которая имеет более высокую или более низкую температуру, чем регулирующая температура термостата. Среда, которая имеет более высокую температуру, чем регулирующая температура термостата, может являться выхлопными газами, моторным маслом, маслом замедлителя или какой-либо другой теплой средой, присутствующей в транспортном средстве. Среда с более низкой температурой, чем регулирующая температура термостата, может являться воздухом, который с преимуществом имеет температуру, соответствующую температуре окружения.

Согласно дополнительному альтернативному варианту осуществления тепловое устройство содержит линию хладагента, которая в активном состоянии выполнена с возможностью подачи хладагента, который имеет более высокую или более низкую температуру, чем регулирующая температура термостата, в управляющую линию в местоположении выше по потоку относительно датчика. Теплый хладагент с преимуществом забирается из области системы охлаждения, в которой хладагент имеет самую высокую температуру. Хладагент имеет самую высокую температуру после того, как он охладил двигатель и, если это применимо, какой-либо дополнительный компонент системы охлаждения. Холодное хладагент с преимуществом забирается из области системы охлаждения, в которой хладагент имеет самую низкую температуру. Хладагент имеет самую низкую температуру в системе охлаждения после того, как оно было охлаждено в радиаторе.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения блок управления выполнен с возможностью управления приведением в действие теплового устройства на основании информации от температурного датчика, который отслеживает температуру хладагента в местоположении ниже по потоку теплового устройства в управляющей линии. Посредством такого датчика узел управления принимает прямую информацию о том, на сколько градусов тепловое устройство нагревает или охлаждает хладагент в управляющей линии. На основании этой информации и регулирующей температуры термостата рабочая температура хладагента может управляться с хорошей точностью.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения блок управления выполнен с возможностью приема информации о нагрузке на двигатель и приведения в действие теплового устройства с целью придания охлаждающему средству в системе охлаждения рабочей температуры, которая изменяется с изменениями нагрузки двигателя. Обычно уместно придавать охлаждающему средству в системе охлаждения высокую рабочую температуру, когда нагрузка двигателя низкая, и низкую рабочую температуру, когда нагрузка двигателя высокая. Постепенная или пошаговая регулировка температуры хладагента может применяться согласно нагрузке двигателя. Хладагент в системе охлаждения может быть предназначен, чтобы охлаждать по меньшей мере один дополнительный компонент, отличный от двигателя, и блок управления может быть выполнен с возможностью приема информации, которая заранее указывает, когда упомянутый компонент нуждается в охлаждении посредством системы охлаждения, и, когда случай именно такой, приведения в действие теплового устройства с тем, чтобы рабочая температура хладагента падала до того, как начинается охлаждение упомянутого компонента. Некоторые компоненты, такие как гидравлический замедлитель, требуют большую охлаждающую способность, когда они приводятся в действие. Индикатор позиционирования, такой как GPS (глобальная система позиционирования), может использоваться, чтобы определять местоположение двигателя, и, следовательно, приближается ли транспортное средство к спуску, на котором замедлитель вероятнее всего будет приведен в действие.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения впуск управляющей линии расположен в линии, которая подает хладагент к двигателю. В этом случае, таким образом, в управляющую линию подается хладагент, который будет иметь ту же температуру, как и хладагент, который подается в двигатель. Температура входа хладагента в двигатель является очень хорошим параметром управления для термостата.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления упомянутый датчик содержит оболочку, содержащую вещество, которое приспособлено для изменения фазы и, следовательно, объема при регулирующей температуре термостата. Такое вещество с преимуществом является восковым веществом, которое меняет фазу из твердого состояния в жидкое состояние при регулирующей температуре термостата. Термостат может содержать механизм передачи движения, выполненный с возможностью передачи движения от датчика к клапану с тем, чтобы последний перемещался между первым положением и вторым положением, когда упомянутое вещество меняет фазу. Механизм передачи движения может содержать стержень или подобное. Стержень может тянутся через по меньшей мере одну стенку, которая разделяет управляющую линию, где расположен датчик, от линии системы охлаждения, в которой расположен клапан.

Краткое описание чертежей

Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны ниже посредством примеров со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - система охлаждения двигателя внутреннего сгорания согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 - система охлаждения двигателя внутреннего сгорания согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 - система охлаждения двигателя внутреннего сгорания согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Фиг. 1 изображает систему охлаждения для охлаждения двигателя 1 внутреннего сгорания, который приводит в движение транспортное средство. Насос 2 хладагента осуществляет циркуляцию хладагента в системе охлаждения. Насос 2 хладагента расположен в линии 3 впуска в двигатель 1. После циркуляции через двигатель хладагент подается в масляный радиатор 4, чтобы охладить масло, которое используется в гидравлическом замедлителе. Затем охладитель подается через линию 5 к термостату 6. Термостат 6 направляет хладагент в линии 5 к двигателю через обратную линию 7 и линию 3 впуска, когда хладагент имеет более низкую температуру, чем регулирующая температура термостата. Когда хладагент имеет более высокую температуру, чем регулирующая температура термостата, по меньшей мере часть его подается через линию 8 в радиатор 9, который может быть расположен в передней части транспортного средства. Вентилятор 10 радиатора пропускает поток охлаждающего воздуха через радиатор 9 с тем, чтобы охладитель подвергался эффективному охлаждению в радиаторе 9. После того, как охладитель был охлажден в радиаторе 9, он подается назад к двигателю 1 через обратную линию 11 и линию 3 впуска.

Система охлаждения содержит управляющую линию 12, которая принимает через впуск 12a небольшую часть потока хладагента в линии 3 впуска. Управляющая линия 12 подает охладитель к термостату 6. Хладагент в управляющей линии 12 подается назад в обратную линию 7 через выпуск 12b. Хладагент, подаваемый в управляющую линию 12, таким образом, будет иметь ту же температуру, как и хладагент, который охлаждает двигатель. Температура хладагента, который подается в двигатель, здесь указывается ссылкой как рабочая температура системы охлаждения. Эта температура во многих случаях является лучшим параметром управления, чем самая высокая температура, которую принимает хладагент в системе в линии 5 после того, как он охладил двигатель и масло замедлителя в масляном радиаторе 4. Управляющая линия 12 содержит тепловое устройство, которое может нагревать и/или охлаждать хладагент в управляющей линии перед тем, как он достигнет термостата 6. Тепловым устройством в варианте осуществления на фиг. 1 является схематически изображенное электрическое нагревательное устройство 13. Датчик 14 отслеживает температуру хладагента в местоположении ниже по потоку относительно электрического нагревательного устройства 13. Блок 15 управления выполнен с возможностью управления приведением в действие электрического нагревательного устройства 13 на основании информации от датчика 14, информации 16, которая относится к нагрузке на двигатель, и информации от индикатора 17 положения, возможно GPS, который отслеживает местоположение транспортного средства.

Во время функционирования двигателя 1 внутреннего сгорания насос 2 хладагента осуществляет циркуляцию хладагента через систему охлаждения. Для оптимального охлаждения двигателя хладагент должен иметь подходящую рабочую температуру. Небольшая часть потока хладагента в линии 3 впуска, таким образом, подается не к двигателю, но в управляющую линию 12. Термостат 6 отслеживает температуру хладагента в управляющей линии 12 ниже по потоку относительно электрического нагревательного устройства 13. Если он обнаруживает, что хладагент в управляющей линии 12 имеет более низкую температуру, чем регулирующая температура, термостат направляет хладагент в линию 5 к двигателю без охлаждения. Если он обнаруживает, что хладагент в управляющей линии имеет более высокую температуру, чем регулирующая температура, термостат направляет хладагент из линии 5 в радиатор 9 для охлаждения. Традиционный термостат 6 будет пытаться придать охлаждающему средству постоянную рабочую температуру, соответствующую регулирующей температуре. Однако поддержание постоянной рабочей температуры хладагента не является желательным во всех рабочих ситуациях. Например, когда двигатель находится под высокой нагрузкой, желательно, чтобы хладагент имел более низкую рабочую температуру, чем когда имеется небольшая нагрузка на двигатель. Для транспортных средств, оборудованных компонентом, который временами налагает высокую нагрузку на систему охлаждения, может быть уместным понизить рабочую температуру хладагента перед приведением компонента в действие. Такой компонент может являться гидравлическим замедлителем.

Блок 15 управления по существу непрерывно принимает информацию 16 о нагрузке на двигатель. Он также по существу непрерывно принимает информацию от индикатора 17 положения о местоположении двигателя. Блок 15 управления может иметь сохраненную информацию, такую как карты или подобное, которую он может использовать в соединении с текущим местоположением транспортного средства, чтобы предсказывать, приближается ли транспортное средство к спуску, на котором гидравлический замедлитель вероятнее всего будет приведен в действие. Так как грузовые транспортные средства часто следуют по предопределенным маршрутам, блок 15 управления может, в качестве альтернативы, или в комбинации, иметь сохраненную информацию, которая предсказывает точки, в которых гидравлический замедлитель будет активирован.

В этом случае используется термостат 6, который имеет регулирующую температуру, соответствующую подходящей рабочей температуре хладагента, когда имеется небольшая нагрузка на двигатель, и/или когда гидравлический замедлитель не приведен в действие. Когда он принимает информацию о том, что двигатель находится под высокой нагрузкой, или что транспортное средство приближается к спуску, блок 15 управления приводит в действие электрическое нагревательное устройство 13, которое вслед за этим нагревает хладагент в управляющей линии 12. Хладагент, таким образом, принимает в управляющей линии более высокую температуру, чем его рабочая температура в линии 3 впуска. Нагретый хладагент в управляющей линии 12, таким образом, принимает изначально более высокую температуру, чем регулирующая температура. Термостат 6, следовательно, переводится в открытое положение, за счет чего весь хладагент в линии 5 направляется в радиатор 9. Результат состоит в том, что рабочая температура охладителя снижается, и, следовательно, также температура, которую имеет хладагент, когда он подается во впуск 12a управляющей линии. Когда рабочая температура упала на то же количество градусов, на которое электрическое нагревательное устройство 13 нагревает хладагент в управляющей линии 12, хладагент в управляющей линии вновь принимает температуру, соответствующую регулирующей температуре термостата. Пока электрическое нагревательное устройство 13 приведено в действие, хладагент, таким образом, будет иметь более низкую рабочую температуру, чем регулирующая температура. Чем больше количество градусов, на которое электрическое нагревательное устройство 13 нагревает хладагент в управляющей линии, тем сильнее может быть снижена рабочая температура, приводя к более эффективному охлаждению двигателя и масла замедлителя в масляном радиаторе 4. Когда блок 15 управления выключает электрическое нагревательное устройство 13, хладагент в управляющей линии изначально принимает рабочую температуру хладагента. Термостат 6, следовательно, переводится в закрытое положение, за счет чего он направляет по существу весь хладагент в линии 5 в линию 7 и двигатель без охлаждения в радиаторе 9. Результат состоит в том, что рабочая температура хладагента поднимается, пока не достигнет регулирующей температуры термостата.

Фиг. 2 более подробно показывает, как может быть сконфигурирован термостат 6. Термостат расположен в оболочке, которая имеет соединения с четырьмя линиями 5, 7, 8 и 12. Термостат содержит клапан 6a, прикрепленный к стержню 19, который имеет часть верхнего конца, прикрепленную внутри датчика 6b. Датчик расположен в подходящем местоположении в управляющей линии 12 с тем, чтобы хладагент имел хороший контакт с датчиком. Датчик имеет оболочку 18, изготовленную из тонкостенного жесткого материала, который с преимуществом является металлическим материалом с хорошими свойствами тепловой проводимости. Оболочка имеет внутреннее пространство, окружающее восковое вещество, которое имеет свойство изменения фазы из твердого состояния в жидкое состояние при регулирующей температуре термостата. Когда восковое вещество находится в жидком состоянии, его объем больше, чем в твердом состоянии.

Оболочка 18 имеет жесткие стенки, которые окружают восковое вещество во всех направлениях кроме одного, которое в данном случае является направлением вниз. Когда восковое вещество тает и увеличивается в объеме, оно может, следовательно, расширяться только вниз внутри оболочки. Когда восковое вещество увеличивается в объеме, стержень 19 перемещается вниз. Преобразование изменения объема воскового вещества внутри оболочки 18 в линейное движение стержня 19 является традиционным предшествующим уровнем техники и может быть выполнено множеством различных способов. Клапан 6a содержит возвратную пружину 20, выполненную с возможностью перемещения стержня 19 и клапана 6a вверх, когда восковое вещество затвердевает и вслед за этим занимает меньший объем внутри оболочки 18. Возвратная пружина 20 прикладывает к стержню 19 упругую силу, недостаточно сильную, чтобы препятствовать движению вниз стержня 19 и клапана 6a, когда восковое вещество тает и расширяется внутри оболочки 18. Клапан 6a содержит первую тарелку 21 клапана, выполненную с возможностью закрывания отверстия 22 между линией 5 и линией 8, когда клапан 6a находится в своем верхнем первом положении, как на фиг. 2. Клапан 6a также содержит вторую тарелку 23 клапана, выполненную с возможностью закрывания отверстия 24 между линией 5 и обратной линией 7, когда клапан 6a находится в нижнем втором положении. Вторая тарелка 23 клапана растягивается относительно стержня 19 посредством пружины 25.

В данном случае управляющая линия 12 оборудована тепловым устройством в форме теплообменника 26. Теплообменник 26 содержит петлеобразную трубу, соединенную с первым источником 27 среды, содержащим среду при более низкой температуре, чем регулирующая температура термостата, и вторым источником 28 среды, содержащем среду при более высокой температуре, чем регулирующая температура термостата. Первая среда может являться воздухом при температуре окружения, а вторая среда может являться теплыми выхлопными газами из двигателя. Блок 15 управления в этом случае может направлять воздух из первого источника 27 среды к теплообменнику 26 посредством открывания клапана 29 и теплые выхлопные газы из второго источника 28 среды к теплообменнику 26 посредством открывания клапана 30. Блок 15 управления здесь также принимает информацию 16, связанную с нагрузкой на двигатель, и информацию от индикатора положения 17, например GPS, о местоположении транспортного средства.

Во время функционирования двигателя насос 2 хладагента осуществляет циркуляцию хладагента через систему охлаждения. Небольшая часть потока хладагента в линии 3 впуска, таким образом, подается не к двигателю, но в управляющую линию 12. Хладагент, подаваемый в управляющую линию, будет иметь ту же температуру, как и хладагент, который подается в двигатель. Хладагент в управляющей линии 12, таким образом, течет в контакте с датчиком 6b термостата. Когда хладагент в управляющей линии 12 имеет более низкую температуру, чем регулирующая температура термостата, восковое вещество внутри оболочки 18 будет в твердом состоянии и, следовательно, будет занимать минимальный объем внутри оболочки. Возвратная пружина 20, следовательно, будет удерживать стержень 19 и клапан 6a в верхнем положении. В этой ситуации первая тарелка 21 клапана закрывает отверстие 22, в то время как вторая тарелка 23 клапана освобождает отверстие 24. Хладагент из двигателя и линии 5 в этом случае подается в обратную линию 7. После этого оно подается в линию 3 впуска и двигатель. В этом случае хладагент, таким образом, не подвергается охлаждению в радиаторе 9.

Когда хладагент подается к двигателю без охлаждения в радиаторе 9, его температура в системе охлаждения возрастает. Когда температура хладагента в управляющей линии 12 поднимается выше регулирующей температуры, восковое вещество начинает таять. Когда восковое вещество тает, его объем возрастает. Восковое вещество расширяется вниз в оболочке 18, в результате чего стержень 19 и клапан 6a перемещаются вниз. Когда по существу все восковое вещество растаяло, клапан 6a достигает самого низкого положения, в котором вторая тарелка 23 клапана закрывает отверстие 24. Когда клапан достигнет этого положения, первая тарелка 21 клапана освободит отверстие 22. Пружина 25 допускает некоторое непрерывное расширение стержня 19 вниз относительно клапана 6a. Хладагент, выходящий из двигателя и линии 5, в этом случае подается в обратную линию 8, которая направляет его в радиатор 9. Хладагент охлаждается в радиаторе 9 посредством окружающего воздуха перед подачей через линию 11 в линию 3 впуска и двигатель 1.

Во время работы блок 15 управления по существу непрерывно принимает информацию 16 о нагрузке на двигатель и информацию от индикатора положения 17 о местоположении транспортного средства. В этом случае используется термостат 6, который имеет регулирующую температуру, соответствующую подходящей рабочей температуре хладагента, когда нагрузка на двигатель обычная. Когда блок 15 управления принимает информацию о том, что нагрузка на транспортное средство больше обычной, или что транспортное средство приближается к спуску, он открывает клапан 30 с тем, чтобы теплые выхлопные газы из источника 28 выхлопных газов протекали через теплообменник 26. Теплые выхлопные газы в теплообменнике 26 нагревают хладагент в управляющей линии 12 с тем, чтобы он принимал повышенную температуру, когда он достигает датчика 6b. Восковое вещество начинает таять в датчике 6b, и охлаждающее вещество в линии 5 направляется в линию 8 посредством клапана 6a и, таким образом, в радиатор 9, чтобы охлаждаться. Возросшее охлаждение хладагента снижает его рабочую температуру. Блок 15 управления принимает от датчика 14 информацию о температуре хладагента после того, как он было нагрето посредством выхлопных газов в теплообменнике 26. Блок 15 управления может использовать клапан 30, чтобы регулировать поток теплых выхлопных в теплообменник с тем, чтобы рабочая температура хладагента понизилась до подходящего значения. Хладагент, подаваемый в двигатель, таким образом, обеспечивает эффективное охлаждение двигателя и масла замедлителя в масляном радиаторе 4.

Если, напротив, он принимает информацию о том, что нагрузка на транспортное средство меньше обычной, блок 15 управления открывает клапан 29 с тем, чтобы холодный воздух из источника 27 воздуха протекал к теплообменнику 26. Холодный воздух в теплообменнике охлаждает хладагент в управляющей линии 12 с тем, чтобы он принимал более низкую температуру, когда он достигает датчика 6b. Восковое вещество в датчике переходит в твердую фазу, и термостат направляет охлаждающее вещество из линии 5 в линию 7. Это означает, хладагент не подвергается охлаждению в радиаторе 9, и его рабочая температура возрастает. Хладагент, таким образом, принимает более высокую рабочую температуру, чем регулирующая температура термостата. Разница между рабочей температурой хладагента и регулирующей температурой термостата соответствует охлаждению, которому подверглось хладагент в управляющей линии 12. Высокая рабочая температура хладагента, таким образом, желательна, когда нагрузка на двигатель низкая.

Фиг. 3 изображает дополнительную альтернативную конфигурацию. В этом случае управляющая линия 12 обеспечивается тепловым устройством в форме линии 31 хладагента, соединенной с управляющей линией в местоположении выше по потоку относительно датчика 6b термостата. Линия 31 выполнена с возможностью соединения с первым источником 32 среды в форме холодного хладагента, который может быть взят из линии 11 системы охлаждения, и со вторым источником 33 среды в форме теплого хладагента, который может быть взят из линии 5 системы охлаждения. Линия хладагента содержит насос 34 для транспортировки хладагента в управляющую линию из любого из упомянутых источников 32, 33 среды. Насос 34 приводится в действие блоком 15 управления. Когда холодное хладагент должен подаваться в управляющую линию, насос 34 приводится в действие, в то время как блок 15 управления открывает клапан 35, соединенный с первым источником 32 среды. Когда теплый хладагент должен подаваться в управляющую линию 12, насос 34 приводится в действие, в то время как блок 15 управления открывает клапан 36, соединенный со вторым источником 33 среды.

Опять-таки, блок 15 управления по существу непрерывно принимает информацию 16 о нагрузке на двигатель и информацию от индикатора положения 17 о местоположении транспортного средства. Термостат 6 имеет регулирующую температуру, соответствующую подходящей рабочей температуре хладагента, когда нагрузка на двигатель обычная. Когда блок 15 управления принимает информацию о том, что нагрузка на транспортное средство больше обычной, или что транспортное средство приближается к спуску, он приводит в действие насос 34, в то же время открывая клапан 36, с тем, чтобы теплый хладагент из источника 33 среды направлялся через линию 31 хладагента и в управляющую линию 12. Эта подача теплого хладагента вынуждает хладагент достигать датчика 6b в управляющей линии, чтобы изначально принять повышенную температуру. Термостат 6, следовательно, направляет по существу весь хладагент в линию 5 в радиатор 9. Рабочая температура хладагента, следовательно, падает ниже регулирующей температуры. Хладагент, подаваемый в двигатель, таким образом, обеспечивает эффективное охлаждение двигателя и/или масла в масляном радиаторе 4. Блок 15 управления может определять, насколько рабочая температура должна быть ниже, чем регулирующая температура, посредством регулировки количества теплого хладагента, направляемого в управляющую линию 12 посредством клапана 36.

Если, напротив, он принимает информацию о том, что нагрузка на транспортное средство меньше обычной, блок 15 управления приводит в действие насос 34, в то же время открывая клапан 35, с тем, чтобы холодное хладагент из первого источника 32 среды подавался в управляющую линию 12. Эта подача холодного хладагента в управляющую линию вынуждает хладагент достигать датчика 6b, чтобы изначально принять более низкую температуру, чем регулирующая температура. Термостат 6, следовательно, переводится в положение, в котором он направляет по существу весь хладагент к двигателю без охлаждения. Рабочая температура хладагента, таким образом, повышается до уровня, который превышает регулирующую температуру на значение, соответствующее охлаждению хладагента тепловым устройством в управляющей линии. Повышенная рабочая температура хладагента, таким образом, желательна, когда нагрузка на двигатель низкая.

Изобретение никоим образом не ограничено вариантом осуществления, на который ссылаются чертежи, но может свободно изменяться в пределах объема формулы изобретения. Варианты осуществления на фиг. 2 и 3 используют как теплую, так и холодную среду, чтобы изменять температуру хладагента в управляющей линии 12, и такого нагревания или охлаждения в управляющей линии достаточно, чтобы отрегулировать рабочую температуру хладагента относительно регулирующей температуры. В варианте осуществления на фиг. 2 по существу любая газообразная или жидкая среда может использоваться, чтобы нагревать или охлаждать хладагент в управляющей линии.

Изобретение относится к системе охлаждения для охлаждения двигателя (1) внутреннего сгорания. Система содержит управляющую линию (12), которая имеет впуск (12a), чтобы принимать хладагент из линии (3) системы охлаждения, и термостат (6), содержащий датчик (6b), выполненный с возможностью отслеживания температуры хладагента в управляющей линии (12), и клапан (6a). Система охлаждения содержит тепловое устройство (13, 26, 31) в контакте с хладагентом в управляющей линии (12) в местоположении выше по потоку датчика (6b) и блок (15) управления, выполненный с возможностью оценивания, когда уместно изменять рабочую температуру хладагента в системе охлаждения, и, в таких случаях, приведения в действие теплового устройства (13, 26, 31), чтобы оно нагревало или охлаждало хладагент в управляющей линии (12). Изобретение обеспечивает повышение надежности управления рабочей температурой хладагента. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система охлаждения для охлаждения двигателя (1) внутреннего сгорания, содержащая радиатор (9) для охлаждения хладагента, который циркулирует в системе охлаждения, управляющую линию (12), термостат (6), содержащий датчик (6b), выполненный с возможностью отслеживания температуры хладагента в управляющей линии (12), клапан (6а), выполненный с возможностью направления хладагента из линии (5) системы охлаждения в двигатель (1) без охлаждения в радиаторе (9), когда датчик (6b) определяет, что хладагент в управляющей линии (12) имеет более низкую температуру, чем регулирующая температура, и направления хладагента из линии (5) системы охлаждения в радиатор (9) для охлаждения перед тем, как он подается в двигатель (1), когда датчик (6b) определяет, что хладагент в управляющей линии (12) имеет более высокую температуру, чем регулирующая температура, и тепловое устройство (13, 26, 31) в контакте с хладагентом в управляющей линии (12) в местоположении выше по потоку датчика (6b), отличающаяся тем, что она содержит блок (15) управления, выполненный с возможностью оценивания, когда уместно изменять рабочую температуру хладагента в системе охлаждения, и, в таких случаях, приведения в действие теплового устройства (13, 26, 31) для того, чтобы оно нагревало или охлаждало хладагент в управляющей линии (12), причем управляющая линия (12) принимает через впуск (12а) небольшую часть потока хладагента в линии (3) впуска, которая подает хладагент к двигателю (1) внутреннего сгорания.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что тепловое устройство содержит электрическое нагревательное устройство (13), которое в активном состоянии выполнено с возможностью нагревания хладагента в управляющей линии (12) до более высокой температуры, чем на впуске (12а) управляющей линии.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что тепловое устройство содержит в управляющей линии (12) теплообменник (26), который в активном состоянии выполнен с возможностью прохождения через него среды, которая имеет более высокую или более низкую температуру, чем регулирующая температура термостата.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что тепловое устройство содержит линию (31) хладагента, которая в активном состоянии выполнена с возможностью подачи хладагента, который имеет более высокую или более низкую температуру, чем регулирующая температура термостата, в управляющую линию (12) в местоположении выше по потоку датчика (6b).

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок (15) управления выполнен с возможностью управления приведением в действие теплового устройства (13, 26, 31) на основании информации от температурного датчика (14), который отслеживает температуру хладагента в местоположении ниже по потоку теплового устройства (13, 26, 31) в управляющей линии (12).

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок (15) управления выполнен с возможностью приема информации (16) о нагрузке на двигатель и приведения в действие теплового устройства (13, 26, 31) с целью придания охлаждающему средству в системе охлаждения рабочей температуры, которая изменяется с нагрузкой на двигатель.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что хладагент в системе охлаждения предназначен для охлаждения по меньшей мере одного дополнительного компонента (4), отличного от двигателя (1), причем блок управления выполнен с возможностью приема информации, которая заранее указывает, когда компонент (4) нуждается в охлаждении посредством системы охлаждения, и, когда случай именно такой, приведения в действие теплового устройства (13, 26, 31) для того, чтобы рабочая температура хладагента падала перед тем, как компонент (4) нуждается в охлаждении посредством системы охлаждения.

8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что датчик (6b) содержит оболочку (18), содержащую вещество (18), которое изменяет фазу и, следовательно, объем при регулирующей температуре термостата.

9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что термостат (6) содержит механизм (19) передачи движения, выполненный с возможностью передачи движения от датчика (6b) к клапану (6а) для того, чтобы последний перемещался между первым положением и вторым положением, когда вещество меняет фазу.