Устройство для регулирования температуры в системе жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1978 года по МПК F01P7/16 

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 циркуляции в ней охладителя, у которой первая область 2 расположена в блоке цилиндров и охватывает практически зону контакта цилиндр е с поршнями, вторая область 3 расположена в головке блока. Рубашка охватывает, таки.м образом, камеры сгорания и каналы газообмена. Для циркуляции охладителя через рубашку в 1 ;1жней части блока выполнено впускное отверстие 4, 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 Ю. Тарельчатый клапан 11, прикрепленный к этому термобаллону, служит органом перекрытия ответвления, так как предназначен для перекрытия управляющих отверстий 12 в перемычке 9. Терморегулятор при помощи патрубка 13 подключен к радиатору 14 в его нижней точке 15. Кроме того, к корпусу терморегулятора подсоединен трубопровод 16 подачи охладителя в двигатель при помощи 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 тер.морегулятора отсеком 21, выполняющим роль обводной трубы радиатора, и дополнительно сообщенный с патрубком 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 тер.мобаллоном выполняют функции органа подключения канала поочередно к ответвлению и к патрубку. Конструкция терморегулятора, изображенного на фиг. 2, соответствует его принципиальной схеме, рассмотренной выще. 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 ущками 30. Полость крышки представляет собой продолжение патрубка 13 подключения радиатора к терморегулятору, т.е. крь1щка фактически объединена с патрубком. В корпусе выполнен сквозной каНал 31, представляющий собой участок магистрали 6 отвода охладителя от двигателя. В ответвлении 7 этой магистрали расположен основной термобаллон 10. В корпусе терморегулятора размещена вставка 32, выполненная в виде стакана, внутри которого расположен канал 19. Дно стакана служит седлом тарельчатого клапана 26. Между дном стакана и корпусом зажата перемычка 9. В месте стыка перемычки с корпусом предусмотрено уплотнительное кольцо 33, Основной и дополнительный термобаллоны и прикрепленные к ним клапаны расположены вдоль одной общей 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 дополнительного термобаллона возможно лишь в сторону приближения к дну стакана 32. При згом расположенный на дополнительном термо5а,юне тарельчатый клапан 25 отходит от cotia, изготовленного в перемычке скобы крепления дополнительного термобаллона к крыщке и сообщает (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, выполняюшего 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 42J опираюшейся на упорную скобу 43, прикрепленную к перемычке 9. Кроме перечисленных выше элементов описываемого устройства, в представленной на фиг. 5 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, .1ишен возможности циркулировать по какомулибо замкнутому контуру через трубопровод 16 подачи охладителя в двигатель. При этом отвод 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 повышения температур стенок камеры сгорания улучшает запуск и снижает количество вредных составляюш.их в отработавших газах.

По мере прогрева охладителя вследствие расширения основного термобаллона открывается орган перекрытия ответвления и охладитель получает воз.можность 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 сообшает патрубок 13 с трубопроводом 16 подачи охладителя в двигатель, а клапан 26 перекрывает отверстие 20 обводной трубы, 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 размещенных на общем 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.

Формула изобретения

1.Устройство для регулирования температуры в системе жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащее 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, соединенным- с органом перекрытия ответвления, и дополнительным, соединенным с органом подключения канала поочередно к ответвлению и к патрубку, отличающееся тем, что, с целью ускорения прогрева системы после запуска, дополнительный термобаллон размещен в патрубке.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что орган подключения канала выполнен в виде двух размещенных на общем щтоке тарельчатых клапанов, у одного из которых 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 Яд 2206266, кл. 14 1 7/16, 1973.

2.Патент ФРГ № 1209362, кл. 46c 13, 1966.

W