CN111911278A - 商用车用多级流量控制阀 - Google Patents

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于秀娟
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Abstract

本发明涉及一种商用车用多级流量控制阀，该控制阀包括罩体，在罩体设置两套调温器，每套调温器均带一个电控加热装置；可根据发动机冷却液温度控制各个接口冷却液流量；或根据电控系统断电与通电，电控加热装置是否给对应的感温元件加热，来控制各个接口冷却液流量。本发明具有结构紧凑、高度集成的特点。内部集成两个感应器，实现了发动机冷却系统小循环和散热系统循环的双重功能。该多级流量控制阀，可以实现冷启动时快速升温，并综合各种不同工作模式，部分载荷时发动机运行在高温模式，实现节能减排；发动机在高速及大载时，发动机运行在低温模式，防止发动机过热及减少发动机爆震，延长发动机寿命。

Description

商用车用多级流量控制阀
技术领域
本发明涉及车辆冷却系统技术领域，尤其是涉及一种商用车用多级流量控制阀。
背景技术
发动机在工作过程中，由于可燃混合气的燃烧，气缸内气体温度达到1800～2000℃。气缸体、气缸盖和活塞等与高温气体直接接触的零件，如不及时冷却或冷却不够，机件会因润滑不良而加速磨损，并且由于气缸充气量减少和燃烧不正常，使发动机功率下降；但若冷却过度，会使机油粘度加大而影响润滑，同时带走大量热量，热效率下降。因此，发动机需要在一个较合适的温度范围内工作。
为满足这一要求，通常在在发动机热管理系统入水口或出水口安装蜡式调温器，调温器能根据安装位置的水温，改变大小循环的流量和流向，使发动机水温保持在设定的范围之内。但蜡式调温器存在开启灵敏度不高，降温过程中有迟滞等问题，导致蜡式调温器控制的最高温度与系统上限工作温度之间需要留有较大量的安全空间，水温波动范围也较大，不利于节能减排。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种商用车用多级流量控制阀，该流量控制阀可以通过发动机冷却液的水温变化及工况标定来切换阀开启，以实现最优最节能减排效果。
本发明采用的技术方案是：一种商用车用多级流量控制阀，包括罩体，其特征在于：所述罩体上设有三个接口,分别第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与发动机冷却液的出水口连通，所述第二接口与散热器入水口连通，所述第三接口与发动机小循环连通；所述罩体内设有两套结构相同的调温器，两套所述调温器均包括感温元件；两个所述感温元件感受发动机冷却液水温的变化，驱动所述调温器的阀门运动，实现发动机冷却液在对应阀门处的流量调节。
作为优选，两套所述调温器的感温元件采用相同的膨胀材料，两套所述调温器的阀门同时开启。
作为优选，两套所述调温器的感温元件采用不同的膨胀材料，两套所述调温器的阀门先后开启。
作为优选，两套所述调温器均包括一个电控加热装置。
作为优选，所述电控加热装置包括线束接头和与线束接头连接的加热件，所述线束接头通过螺纹与罩体连接，且与罩体之间设有O型圈；所述加热件与调温器的感温元件接触。
作为优选，所述罩体内设有两个腔室，分别为上腔室和下腔室；所述上腔室和第二接口连通，所述下腔室和第三接口连通；所述调温器设置在上腔室和下腔室之间，所述第一接口设置在调温器底部；所述调温器的阀门在上腔室和下腔室之间运动，经过第一接口流经第二接口或第三接口的发动机冷却液的流量逐步变化。
进一步的，所述第一接口处设有支撑架，所述支撑架与罩体固定，位于下腔室内；所述上腔室和下腔室的结合部设有支撑垫和水封圈，所述支撑垫上端抵靠在所述上腔室和下腔室之间的凸缘台上，下端抵靠在支撑架上端面上；所述水封圈设置在阀门侧壁与支撑垫之间。
进一步的，所述支撑架侧壁设有第一接口与下腔室连通的通孔。
进一步的，两套所述调温器均包括感温元件、弹簧和阀门，所述弹簧的上端与阀门底部接触，下端抵靠在支撑架上；所述感温元件上端与阀门固定，下端穿过弹簧内孔，插入到支撑架底部内孔中。
作为优选，所述第一接口与发动机冷却液的出水口连通处设有密封圈。
本发明取得的有益效果是：在罩体设置两套调温器，每套调温器均带一个电控加热装置(线束接头)；在罩体上设有三个接口，一个接口连接发动机出水口，一个接口连接散热器，还有一个接口连接发动机小循环；该阀可根据发动机冷却液温度控制各个接口冷却液流量；或根据电控系统断电与通电，电控加热装置是否给对应的感温元件加热，来控制各个接口冷却液流量。
本发明具有结构紧凑、高度集成的特点。内部集成两个感应器，实现了发动机冷却系统小循环和散热系统循环的双重功能。该多级流量控制阀可以实现冷启动时快速升温，并综合各种不同工作模式，部分载荷时发动机运行在高温模式，实现节能减排；发动机在高速及大载时，发动机运行在低温模式，防止发动机过热及减少发动机爆震，延长发动机寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明的小循环通道结构示意图；
图4为调温器与支撑架安装示意图；
图5为调温器初始状态图；
图中：1、罩体；11、第一接口；12、第二接口；13、第三接口；14、上腔室；15、下腔室；2、电控加热装置；3、调温器；31、感温元件；32、阀门；321、泄气阀；33、弹簧；4、支撑架；41、弹簧安装座；42、通孔；5、支撑垫；51、水封圈；6、密封圈；7、O型圈。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明的一种商用车用多级流量控制阀，包括罩体1，罩体1上设有三个接口,分别第一接口11、第二接口12和第三接口13，其中：第一接口11与发动机冷却液的出水口连通(作为控制阀进水口)，第二接口12与散热器入水口连通(作为控制阀的一个出水口，与大循环连接)，第三接口13与发动机小循环连通(作为控制阀的另一个出水口)；在罩体1内设有两套结构相同的调温器3，两套调温器3能同时感受从第一接口11流入控制阀的发动机冷却液，各自单独运行(相当于并联设置)，共同控制从第二接口12或第三接口13流出的冷却液的流量。
两套调温器3均包括感温元件31，两个感温元件31可以采用相同的膨胀材料制成，发动机冷却液水温变化时，则两套调温器3的阀门32同时动作；当然，两个感温元件31也可以采用不同的膨胀材料制成，发动机冷却液水温变化时，则两套调温器3的阀门32先后动作。
两套调温器3均包括一个电控加热装置2，电控加热装置2包括线束接头和与线束接头连接的加热件，线束接头通过螺纹与罩体1连接，且与罩体之间设有O型圈7；加热件与调温器3的感温元件31接触。通过电控系统断电或通电，从而来控制电控加热装置是否给对应的感温元件加热，进而驱动两套调温器3动作，实现各个接口冷却液流量的控制。
结合图3和图4所示，罩体1内设有两个腔室，分别为上腔室14和下腔室15；上腔室14和第二接口12连通，下腔室15和第三接口13连通；调温器3设置在上腔室14和下腔室15之间，第一接口11设置在调温器3底部，冷却液可经第一接口11流入到调温器3内；调温器3的阀门32在上腔室14和下腔室15之间运动，经过第一接口11流经第二接口12或第三接口13的发动机冷却液的流量逐步变化。
在第一接口11处设有支撑架4，支撑架4与罩体1固定，位于下腔室15内；上腔室14和下腔室15的结合部设有支撑垫5和水封圈51，支撑垫5上端抵靠在上腔室14和下腔室14之间形成的凸缘台上，下端抵靠在支撑架4上端面上；水封圈51设置在阀门32侧壁与支撑垫5之间。在支撑架4侧壁上设有第一接口11与下腔室14连通的通孔42。阀门32沿支撑架4上的导向结构上下直线运动时，阀门32逐渐截断或打开通孔42，进行控制进入小循环的冷却液流量；同时阀门顶部与罩体逐渐靠近或分离，进行控制进入散热器(大循环)的冷却液流量。
本实施例中，两套调温器3均包括感温元件31、弹簧33和阀门32，弹簧33的上端与阀门32底部接触，下端抵靠在支撑架4底部的弹簧安装座41上，弹簧安装座41为一种中空的圆柱形结构，弹簧33下端从圆柱的外壁插到根部；感温元件31上端与阀门32固定，下端穿过弹簧33内孔，插入到弹簧安装座41的内孔中。
本实施例中，第一接口11与发动机冷却液的出水口连通处设有密封圈6，阀门32侧壁上设有泄气阀321。
本发明的工作原理是：发动机冷却液水温偏低时，发动机冷却液经该控制阀流入发动机小循环，在发动机内部循环，实现发动机快速升温；当发动机冷却液温度偏高时，发动机冷却液经过两套调温器3时，两套调温器3的阀门可以同时开启，也可以先后开启，通过设定不同开启温度的膨胀材料实现。
随着发动机水温继续上升，整车通过MAP标定，给电控加热装置2通电，阀门32在外界强制通电的条件下，温度升高，阀门32开度加大，同时整车冷却能力提升，发动机水温下降，确保发动机工作在安全温度范围。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种商用车用多级流量控制阀，包括罩体，其特征在于：所述罩体上设有三个接口,分别第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与发动机冷却液的出水口连通，所述第二接口与散热器入水口连通，所述第三接口与发动机小循环连通；所述罩体内设有两套结构相同的调温器，两套所述调温器均包括感温元件；两个所述感温元件感受发动机冷却液水温的变化，驱动所述调温器的阀门运动，实现发动机冷却液在对应阀门处的流量调节。
2.根据权利要求1所述的商用车用多级流量控制阀，其特征在于：两套所述调温器的感温元件采用相同的膨胀材料，两套所述调温器的阀门同时开启。
3.根据权利要求1所述的商用车用多级流量控制阀，其特征在于：两套所述调温器的感温元件采用不同的膨胀材料，两套所述调温器的阀门先后开启。
4.根据权利要求1所述的商用车用多级流量控制阀，其特征在于：两套所述调温器均包括一个电控加热装置。
5.根据权利要求1所述的商用车用多级流量控制阀，其特征在于：所述电控加热装置包括线束接头和与线束接头连接的加热件，所述线束接头通过螺纹与罩体连接，且与罩体之间设有O型圈；所述加热件与调温器的感温元件接触。
6.根据权利要求1所述的商用车用多级流量控制阀，其特征在于：所述罩体内设有两个腔室，分别为上腔室和下腔室；所述上腔室和第二接口连通，所述下腔室和第三接口连通；所述调温器设置在上腔室和下腔室之间，所述第一接口设置在调温器底部；所述调温器的阀门在上腔室和下腔室之间运动，经过第一接口流经第二接口或第三接口的发动机冷却液的流量逐步变化。
7.根据权利要求6所述的商用车用多级流量控制阀，其特征在于：所述第一接口处设有支撑架，所述支撑架与罩体固定，位于下腔室内；所述上腔室和下腔室的结合部设有支撑垫和水封圈，所述支撑垫上端抵靠在所述上腔室和下腔室之间的凸缘台上，下端抵靠在支撑架上端面上；所述水封圈设置在阀门侧壁与支撑垫之间。
8.根据权利要求6所述的商用车用多级流量控制阀，其特征在于：所述支撑架侧壁设有第一接口与下腔室连通的通孔。
9.根据权利要求6所述的商用车用多级流量控制阀，其特征在于：两套所述调温器均包括感温元件、弹簧和阀门，所述弹簧的上端与阀门底部接触，下端抵靠在支撑架上；所述感温元件上端与阀门固定，下端穿过弹簧内孔，插入到支撑架底部内孔中。
10.根据权利要求1所述的商用车用多级流量控制阀，其特征在于：所述第一接口与发动机冷却液的出水口连通处设有密封圈。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114320562A (zh) * 2021-12-29 2022-04-12 东风富士汤姆森调温器有限公司 集成式大流量控制装置

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