CN105041446A - 一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器，包括配套使用的底座和上盖板，底座与上盖板之间形成一个内部空腔，且底座上设置有进水口和小循环出水口，上盖板上设置有大循环出水口；底座与上盖板之间设置有过渡板，过渡板上开设有第一节温器芯子的大循环出口和第二节温器芯子的大循环出口，两个电子加热器的一端分别固定在上盖板上并分别通过电接头引出至上盖板外侧，其另一端分别穿过第一节温器芯子的大循环出口和第二节温器芯子的大循环出口，两个电子加热器的另一端分别设置有第一节温器芯子和第二节温器芯子，底座内的对应位置处分别设置有与小循环出水口相连通的第一节温器芯子的小循环出口和第二节温器芯子的小循环出口。

Description

一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器

技术领域：

本发明涉及一种电子节温器，具体涉及一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器。

背景技术：

整车冷却系统中节温器的作用是根据冷却液温度的高低自动调节阀门开度大小来改变冷却系统的大、小循环过程，调节进入散热器流量的多少，最终实现调节整车冷却系统的散热能力，即冷却强度。目前整车冷却系统中广泛采用的是蜡式节温器，它的工作原理是利用固态石蜡受热熔化体积膨胀来控制节温器阀门的开度，进而控制冷却液流向及流量，实现冷却强度的调节。

随着液力缓速器在中重型商用车、宽体车、客车上的广泛使用，液力缓速器的整车上的匹配使用效果越来越受到重视。液力缓速器的工作原理是通过其工作腔内部有相反叶片的定、转子搅动工作介质产生制动力，从而实现对整车的减速制动。在其制动过程中，将整车的动能转化为液力缓速器内部工作介质的热能，再通过液力缓速器上的热交换器与整车冷却系统的冷却液进行热量交换，并最终由整车系统将热量散失掉。液力缓速器的持续制动功率在200kW到300kW之间，其最大制动功率可以达到500kW，这些制动功率最终都转化为热能并由整车冷却系统散失掉。所以在缓速器工作时，整车的冷却系统应该及时走大循环使其处于最佳的冷却状态，从而及时有效的将热量带走，以很好的发挥缓速器的使用效能。

由于蜡式节温器结构的局限性，使得它在随冷却液温度变化时，节温器的执行动作缓慢，冷却强度不能根据整车冷却系统的工作温度适时变化，因此存在响应慢、滞后时间长、误差大、控制精度低等缺点，使得发动机不能在最佳工作温度下工作，会出现高温和低温的情况，造成发动机传热损失和磨损较严重，燃油消耗率增加，有害排放物增加；同样也使得液力缓速器在工作时节温器主阀门不能快速打开，整车冷却系统不能及时走大循环，不在最佳的冷却状态，造成液力缓速器产生的热量不能及时有效的被冷却液带走，缩短了缓速器的使用时间，降低了缓速器的使用效能。

发明内容：

本发明的目的在于针对上述技术问题，提供了一种独立、可控的基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器，用于搭载有液力缓速器车型的冷却系统，以改善普通蜡式节温器对整车的冷却系统、发动机性能、缓速器使用效能等方面所造成的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现：

一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器，包括配套使用的底座和上盖板，底座与上盖板之间形成一个内部空腔，且底座上设置有进水口和小循环出水口，上盖板上设置有大循环出水口；底座与上盖板之间设置有过渡板，过渡板上开设有第一节温器芯子的大循环出口和第二节温器芯子的大循环出口，过渡板朝向小循环出水口的一侧设置有若干支架；两个电子加热器的一端分别固定在上盖板上并分别通过电接头引出至上盖板外侧，其另一端分别穿过第一节温器芯子的大循环出口和第二节温器芯子的大循环出口，两个电子加热器的另一端分别伸入至第一节温器芯子和第二节温器芯子内部；两个电子加热器与两个节温器芯子内部之间的空腔充满有石蜡，两个电子加热器分别与两个节温器芯子的接合处密封处理；且第一节温器芯子和第二节温器芯子分别通过其周向设置的安装板固定在支架上；底座内的对应位置处分别设置有与小循环出水口相连通的第一节温器芯子的小循环出口和第二节温器芯子的小循环出口；且每个节温器芯子均设置有主阀门和副阀门，主阀门和过渡板上开设的大循环出口配合，用于控制大循环出水口的流量，副阀门与底座内的节温器芯子的小循环出口配合，用于控制小循环出水口的流量。

本发明进一步的改进在于，底座与上盖板之间还设置有用于密封的密封圈。

本发明进一步的改进在于，上盖板上还设置有用于将该双阀芯电子节温器安装在发动机壳体上的第一安装板和第二安装板。

本发明进一步的改进在于，过渡板的中心开设有两个用于安装摆阀的阶梯孔，摆阀安装在对应的阶梯孔处。

本发明进一步的改进在于，第一节温器芯子和第二节温器芯子的结构相同。

本发明进一步的改进在于，当第一节温器芯子和第二节温器芯子处于关闭状态时，第一节温器芯子和第二节温器芯子的主阀门分别用于封堵过渡板上的第一节温器芯子的大循环出口和第二节温器芯子的大循环出口，进水口通过第一节温器芯子的小循环出口和第二节温器芯子的小循环出口连通小循环出水口。

本发明进一步的改进在于，当两个电子加热器以最大功率加热，快速加热节温器芯子内部的石蜡，带动第一节温器芯子和第二节温器芯子处于逐渐达到最大开启状态时，第一节温器芯子和第二节温器芯子的副阀门分别用于封堵第一节温器芯子的小循环出口和第二节温器芯子的小循环出口，进水口通过第一节温器芯子的大循环出口和第二节温器芯子的大循环出口连通大循环出水口。

本发明进一步的改进在于，每个电接头均连接至电子节温器电源控制模块；电子节温器电源控制模块通过缓速器控制器自动控制。

相对于现有技术，本发明具有如下的优点：

本发明提供的基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器相比于普通节温器的主要不同是在节温器芯子内部增加了电加热器，节温器芯子内部的石蜡既可以根据冷却液温度调节阀门的开度，又可以通过给电加热器加载电压，由电加热器快速加热石蜡，调节阀门开度，快速调节冷却液流向及流量。在不通电的情况下，它相当于普通节温器；在通电加载电压的情况下，它能够快速开启，实现对冷却系统的调节。

总之，本发明从节温器的灵敏度、可靠性，发动机的动力性、经济性，液力缓速器的使用效能及整车排放出发，提出了在搭载有液力缓速器车型的冷却系统中，采用双阀芯电子节温器来实现对冷却系统智能、适时、有效的调节，使发动机保持在适宜的温度范围工作，使液力缓速器发挥出更好的使用效能。

附图说明：

图1为本发明一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器的结构示意图；其中，图1(a)为剖视图，图1(b)为俯视图。

图2为本发明过渡板的结构示意图；

图3为本发明第一节温器芯子或第二节温器芯子的结构示意图。

图4为传统未匹配液力缓速器的整车冷却系统示意图；

图5为匹配有液力缓速器及双阀芯电子节温器的整车冷却系统示意图。

图中：1为底座，101为进水口，102为小循环出水口，2为上盖板，201为大循环出水口，301为第一节温器芯子，302为第二节温器芯子，4为电加热器，5为密封圈，6为第一安装板，7为第二安装板，8为电接头，9为过渡板，901为支架，902为阶梯孔，10为摆阀。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1至图3所示，本发明一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器，包括配套使用的底座1和上盖板2，底座1与上盖板2之间形成一个内部空腔，且底座1上设置有进水口101连接缓速器冷却液出口，小循环出水口102连接水泵进水口，上盖板2上设置有大循环出水口201连接车辆散热器，并通过车辆散热器连接至水泵进水口，水泵出水口连接缓速器冷却液进口；底座1与上盖板2之间设置有过渡板9，过渡板9上开设有第一节温器芯子的大循环出口和第二节温器芯子的大循环出口，过渡板9朝向小循环出水口102的一侧设置有若干支架901；两个电子加热器4的一端分别固定在上盖板2上并分别通过电接头8引出至上盖板2外侧，其另一端分别穿过第一节温器芯子301的大循环出口和第二节温器芯子302的大循环出口，两个电子加热器4的另一端分别伸入至第一节温器芯子301和第二节温器芯子302内部；两个电子加热器4与两个节温器芯子内部之间的空腔充满有石蜡，两个电子加热器4分别与两个节温器芯子的接合处密封处理；且第一节温器芯子301和第二节温器芯子302分别通过其周向设置的安装板固定在支架901上；底座1内的对应位置处分别设置有与小循环出水口102相连通的第一节温器芯子301的小循环出口和第二节温器芯子302的小循环出口；且每个节温器芯子均设置有主阀门和副阀门，主阀门和过渡板9上开设的大循环出口配合，用于控制大循环出水口201的流量，副阀门与底座1内的节温器芯子的小循环出口配合，用于控制小循环出水口102的流量。其中，底座1与上盖板2之间还设置有用于密封的密封圈5。此外，上盖板2上还设置有用于将该双阀芯电子节温器安装在发动机壳体上的第一安装板6和第二安装板7。

进一步的，如图1和图2所示，过渡板9的中心开设有两个用于安装摆阀10的阶梯孔902，两个摆阀10安装在对应的阶梯孔902处。

进一步的，第一节温器芯子301和第二节温器芯子302的结构相同。当第一节温器芯子301和第二节温器芯子302处于关闭状态时，第一节温器芯子301和第二节温器芯子302分别用于封堵过渡板9上的第一节温器芯子301的大循环出口和第二节温器芯子302的大循环出口，进水口101通过第一节温器芯子301的小循环出口和第二节温器芯子302的小循环出口连通小循环出水口102。当两个电子加热器4以最大功率加热带动第一节温器芯子301和第二节温器芯子302处于开启状态时，第一节温器芯子301和第二节温器芯子302分别用于封堵第一节温器芯子301的小循环出口和第二节温器芯子302的小循环出口，进水口101通过第一节温器芯子301的大循环出口和第二节温器芯子302的大循环出口连通大循环出水口201。

为了对本发明进一步的了解，现对其作进一步的说明。

液力缓速器一种智能、可控的辅助制动装置，在与整车匹配时有其独立的缓速器控制单元，即缓速器控制器。缓速器控制器可能采集监测到整车车速、发动机转速、油门踏板、ABS信号、缓速器档位、缓速器油温以及冷却液温度等信号，并通过对这些信号的处理来实现缓速器的各种功能。

本发明提供的双阀芯电子节温器的控制理念为：在匹配有液力缓速器的整车上，利用缓速器控制器来实现对电子节温器的控制。通过缓速器控制器采集、处理整车及缓速器的多方面信号，并根据需求、设定条件等对电子节温器发出控制信号，使其适时、快速的调节阀门开度，从而实现对整车冷却系统中冷却液流向及流量的调节。

本发明提供的双阀芯电子节温器结构如图1所示，其基本参数如下：

1)初开温度：升程0.35时温度88±2℃；

2)通电全开升程：温度88℃、测试电压24V，升程≥8mm；温度100℃、测试电压24V，升程≤15mm；

3)电器规格要求：工作电压24V，输入电流<1A，

触发模式：PWM信号。

该双阀芯电子节温器是在原普通节温器的基础上设计的。图4为传统未匹配液力缓速器的整车冷却系统示意图。图5为匹配有液力缓速器及双阀芯电子节温器的整车冷却系统示意图。由图5可以看出，由于匹配了液力缓速器后，冷却管路加长，冷却液容量增大，冷却管路的水阻也增加了很多，所以本发明提供的双阀芯电子节温器采用了双阀芯设计，以增加过流面积，减少节温器对冷却系统造成的流阻。

由于双阀芯电子节温器的电接头8必须固定在罩体外部，所以该双阀芯电子节温器的两个节温器芯子不能像普通节温器做成单体结构，而是将节温器芯子和上盖板2集成设计在一起，并在上盖板2留两个电接头8的接口；电接头8连接至电子节温器电源控制模块；电子节温器电源控制模块由缓速器控制器根据相关冷却液温度、缓速器工作档位等参数进行自动控制。

由于上盖板2与节温器芯子需要集成设计，导致上盖板2的过流空间变小，增加了双阀芯电子节温器的流阻，同时，由于节温器芯子的结构限制使得在原上盖板2结构上无法增加过流空间。为了解决该问题，本发明在底座1与上盖板2之间设计了过渡板9，将节温器芯子的主阀门与过渡板9配合，并将其自身的固定支架安装在过渡板9上，过样就可以将上盖板2内部空间放大，有效的减少的双阀芯电子节温器的流阻。

此外，该双阀芯电子节温器的底座1与上盖板2之间采用密封圈5进行密封，可以有效的保证该结构的密封性。

如图5所示，为本发明的电子节温器处于匹配了液力缓速器的整车冷却系统。该冷却系统组成包括发动机、水泵、变速器、液力缓速器、双阀芯电子节温器、风扇、散热器、膨胀水箱及连接管路。该冷却系统的流向为：冷却液经水泵泵出后先冷却发动机；后从发动机出水口流入缓速器热交换器的入水口，对缓速器进行冷却；之后冷却液从缓速器热交换器出水口流到电子节温器，通过双阀芯电子节温器来调节流量及流向。在双阀芯电子节温器未通电时，双阀芯电子节温器内部石蜡通过冷却液的温度来调节其阀门开度大小，当冷却液温度低于节温器开启温度时冷却系统走小循环，最终流入水泵；当冷却液温度在初开温度和全开温度时，冷却系统同时走大、小循环，走大循环的冷却液先经过散热器进行散热，后与走小循环的冷却液进行汇合，并最终流入水泵，此进冷却系统根据双阀芯节温器阀门开度的大小表现出不同的冷却强度；当冷却液温度大于全开温度时，节温器主阀门全部打开，冷却系统全部走大循环，经过散热器散热后流入水泵，在仅有节温器阀门一个变量情况下，此时的冷却强度最大；在电子节温器通电时，根据加载信号的大小来调节节温器阀门开启程度大小及响应速度，使冷却液以大、小循环或不同比例流入水泵。

采用双阀芯电子节温器后，在液力缓速器不工作的情况下，通过缓速器控制器监测整车及缓速器的参数，并根据实际需求及时、快速打开主阀门，使发动机在适宜的工作温度下进行工作。在液力缓速器工作时，由于液力缓速器产生的热量很大，极易出缓速器工作介质温度超限和冷却液温度超限，所以此时冷却系统应该及时进行大循环冷却，通过缓速器对电子节温器的控制，使得缓速器一介入工作后就对双阀芯电子节温器加载信号，使主阀门及时、快速打开，让整车的冷却系统在缓速器工作时处于最佳的冷却状态，并对缓速器的工作介质进行充分冷却，从而使液力缓速器的使用时间更长，使缓速器表现出更好的使用效能。

Claims (8)

1.一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器，其特征在于，包括配套使用的底座(1)和上盖板(2)，底座(1)与上盖板(2)之间形成一个内部空腔，且底座(1)上设置有进水口(101)和小循环出水口(102)，上盖板(2)上设置有大循环出水口(201)；底座(1)与上盖板(2)之间设置有过渡板(9)，过渡板(9)上开设有第一节温器芯子的大循环出口和第二节温器芯子的大循环出口，过渡板(9)朝向小循环出水口(102)的一侧设置有若干支架(901)；两个电子加热器(4)的一端分别固定在上盖板(2)上并分别通过电接头(8)引出至上盖板(2)外侧，其另一端分别穿过第一节温器芯子(301)的大循环出口和第二节温器芯子(302)的大循环出口，两个电子加热器(4)的另一端分别伸入至第一节温器芯子(301)和第二节温器芯子(302)内部；两个电子加热器(4)与两个节温器芯子内部之间的空腔充满有石蜡，两个电子加热器(4)分别与两个节温器芯子的接合处密封处理；且第一节温器芯子(301)和第二节温器芯子(302)分别通过其周向设置的安装板固定在支架(901)上；底座(1)内的对应位置处分别设置有与小循环出水口(102)相连通的第一节温器芯子(301)的小循环出口和第二节温器芯子(302)的小循环出口；且每个节温器芯子均设置有主阀门和副阀门，主阀门和过渡板(9)上开设的大循环出口配合，用于控制大循环出水口(201)的流量，副阀门与底座(1)内的节温器芯子的小循环出口配合，用于控制小循环出水口(102)的流量。

2.根据权利要求1所述的一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器，其特征在于，底座(1)与上盖板(2)之间还设置有用于密封的密封圈(5)。

3.根据权利要求1所述的一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器，其特征在于，上盖板(2)上还设置有用于将该双阀芯电子节温器安装在发动机壳体上的第一安装板(6)和第二安装板(7)。

4.根据权利要求1所述的一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器，其特征在于，过渡板(9)的中心开设有两个用于安装摆阀(10)的阶梯孔(902)，摆阀(10)安装在对应的阶梯孔(902)处。

5.根据权利要求1所述的一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器，其特征在于，第一节温器芯子(301)和第二节温器芯子(302)的结构相同。

6.根据权利要求5所述的一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器，其特征在于，当第一节温器芯子(301)和第二节温器芯子(302)处于关闭状态时，第一节温器芯子(301)和第二节温器芯子(302)的主阀门分别用于封堵过渡板(9)上的第一节温器芯子(301)的大循环出口和第二节温器芯子(302)的大循环出口，进水口(101)通过第一节温器芯子(301)的小循环出口和第二节温器芯子(302)的小循环出口连通小循环出水口(102)。

7.根据权利要求5所述的一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器，其特征在于，当两个电子加热器(4)以最大功率加热，快速加热节温器芯子内部的石蜡，带动第一节温器芯子(301)和第二节温器芯子(302)处于逐渐达到最大开启状态时，第一节温器芯子(301)和第二节温器芯子(302)的副阀门分别用于封堵第一节温器芯子(301)的小循环出口和第二节温器芯子(302)的小循环出口，进水口(101)通过第一节温器芯子(301)的大循环出口和第二节温器芯子(302)的大循环出口连通大循环出水口(201)。

8.根据权利要求1所述的一种基于搭载液力缓速器车型的双阀芯电子节温器，其特征在于，每个电接头(8)均连接至电子节温器电源控制模块；电子节温器电源控制模块通过缓速器控制器自动控制。