CN202832753U

CN202832753U - 一种用于整车冷却系统的双芯节温器

Info

Publication number: CN202832753U
Application number: CN 201220305059
Authority: CN
Inventors: 王凯峰; 王伟健
Original assignee: Shaanxi Fast Gear Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Fast Gear Co Ltd
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-06-27

Abstract

本实用新型提供一种用于整车冷却系统的双芯节温器，包括壳体和设置于壳体内的第一节温器芯子和第二节温器芯子，壳体上设有进水口、小循环出水口和大循环出水口。本实用新型双芯节温器是安装在发动机冷却水路的相应位置，在配装辅助生热装置后，随水温高低自动控制节温器大、小循环的开启与关闭，变更水循环的路线，控制水循环的流量；以使发动机冷却液温度保持在最适宜的范围内，提高工作效率、减少油耗。

Description

一种用于整车冷却系统的双芯节温器

【技术领域】

本实用新型涉及发动机冷却技术领域，特别涉及一种用于整车冷却系统的双芯节温器。

【背景技术】

发动机冷却系统的作用是让发动机保持在最适宜的温度范围内工作。发动机工作时缸内温度很高，与高温气体直接接触的零件温度升高，若不及时冷却、运动机件会因受热膨胀破坏正常间隙，润滑油在高温下失效，各机件也因高温导致机械强度降低。

发动机冷却必须适度，过热或过冷都给发动机带来危害

（1）发动机过热

1）降低充气效率，使发动机功率下降；

2）早燃和爆燃的倾向加大；

3）运动件的正常间隙被破坏，运动阻滞、磨损加剧；

4）高温使零件的机械性能降低；

5）高温下润滑油性能减弱，导致润滑不良。

（2）发动机过冷

1）热散失过多，转变为有用功的热量减少；

2）进入缸内的混合气温度过低，混合气混合差，使点火困难；

3）燃烧后的水蒸汽易凝结成水与酸性气体形成酸类，加重腐蚀；

4）未气化的燃油易凝结流入曲轴箱内，增加燃油消耗，且使机油变稀而影响润滑。

对发动机冷却系统流量和方向的改变是通过节温器来控制的。节温器通过控制通过散热器冷却水的开启与流量，根据水温高低自动改变水的循环流动路线，调节冷却系的冷却强度。

图1是常见的发动机冷却循环原理图，由水泵出来的冷却液从发动机活塞缸下方进入冷却发动机，而后经由节温器进行发动机大、小循环的调节。如果为小循环，则冷却液直接回水泵入口，如果为大循环则冷却液经过节温器后通向发动机散热器，而后回到水泵入口。节温器在开启的过程中大、小循环为混合开启状态，大、小循环开启程度随冷却液温度变化而转换。

这样的冷却循环是基于仅有一个热源（发动机活塞缸）的情况而设定的。如果发动机冷却系统的热源不是一个（如图2所示），冷却系统更加复杂则发动机冷却系统的结构将进行相应的改动来适应需要。

图2所示的水路循环图为带液力缓速器的整车水路原理图，该图显示此时整车的冷却系统中热源并不仅为发动机200一个，还包括生热能力更高的液力缓速器300。

图2的整车水路改动很大，在整车水路中加了很长管道，而且加装了散热能力很大的热交换器，这都会大大增加水路的阻力，影响冷却液的正常流动。

液力缓速器的生热功率远远大于发动机的生热功率（一般情况下发动机生热能力不会大于250KW，液力缓速器的生热能力一般大于400KW），所以当液力缓速器工作时将有更多的热量要被散失，冷却液的升温速度也会大大升高，原来的整车冷却系统将无法满足加装液力缓速器等附加热源的使用要求。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种简单、独立、可直接接入整车冷却系统的用于整车冷却系统的双芯节温器，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于整车冷却系统的双芯节温器，包括壳体和设置于壳体内的第一节温器芯子和第二节温器芯子，壳体上设有进水口、小循环出水口和大循环出水口。

本实用新型进一步的改进在于：第一节温器芯子的小循环出口孔径小于第二节温器芯子的小循环出口孔径。

本实用新型进一步的改进在于：第一节温器芯子的开启温度小于第二节温器芯子的开启温度。

本实用新型进一步的改进在于：冷却介质的温度低于第一节温器芯子的开启温度时，第一节温器芯子和第二节温器芯子封堵住大循环出水口，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。

本实用新型进一步的改进在于：冷却介质的温度高于第一节温器芯子的开启温度而低于第二节温器芯子的开启温度时，第一节温器芯子处于打开状态，第一节温器芯子封堵住其对应部分的小循环出水口，第二节温器芯子封堵住其对应部分的大循环出水口；进水口通过第一节温器芯子连通大循环出水口，通过第二节温器芯子的小循环出口连通小循环出水口。

本实用新型进一步的改进在于：冷却介质的温度高于第二节温器芯子的开启温度时，第一节温器芯子和第二节温器芯子均处于打开状态，第一节温器芯子和第二节温器芯子封堵住小循环出水口；进水口通过第一节温器芯子和第二节温器芯子连通大循环出水口。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优点：本实用新型双芯节温器是安装在发动机冷却水路的相应位置，在配装辅助生热装置后，随水温高低自动控制节温器大、小循环的开启与关闭，变更水循环的路线，控制水循环的流量；以使发动机冷却液温度保持在最适宜的范围内，提高工作效率、减少油耗。

本实用新型关注的是怎样满足在整车冷却系统内加入另外一个热源的温度调节需求。当整车冷却系统内加入新的热交换器和加长水管势必将增加水路的水阻，这样原来的节温器开口面积如果仍为原来的尺寸将无法实现冷却系统初始设定的特性关系，所以要进行增加节温器过流面积的工作。本实用新型将原来的节温器由单芯子结构变换为双芯子结构。

由于普通发动机的大、小循环状态下冷却液的流量是不同的（由于节温器芯子的节流作用），在本实用新型中为了能实现流量的更多阶跃变化，两个节温器芯子所对应的小循环孔径不同，先是小孔径的芯子先开启工作，提供一个适当的流量，如发动机冷却系统介质温度升高而需要更高的冷却液流量时，孔径较大一点的节温器芯子开启，与较小一点的节温器芯子一起增大过流面积。

为了能保证冷却系统中介质流量与介质温度是相对应的关系，即在介质温度较低时流量较小，介质温度较高时流量较高的要求，设定两个节温器芯子的开启温度不同，对应小孔径的节温器芯子开启温度低，对应大孔径的节温器芯子开启温度高；原则上是温度低的节温器芯子全部开启后温度较高的节温器芯子才开始开启，满足发动机冷却系统合理的流量与温度的需求。

【附图说明】

图1为现有一种发动机冷却循环原理图；

图2为带液力缓速器的整车水路原理图；

图3为本实用新型双芯节温器处于整车冷却系统的状态示意图；

图4为本实用新型双芯节温器的结构示意图；

图5为发动机介质流量与温度的关图；

其中，1-放水开关；2-护风罩；3-风扇离合器；4-水泵；5-风扇；6-散热器帘布；7-散热器；8-节温器；9-机油冷却器；10-出水管；11-膨胀箱；12-膨胀箱压力盖；100-双芯节温器；101、第一节温器芯子；102第二节温器芯子；A为第一节温器芯子101小循环对应的小孔径尺寸；B为第二节温器芯子102小循环对应的大孔径尺寸；C大循环出水口第一节温器芯子101逐渐开启的流量；D大循环出水口第一节温器芯子101开启，第二节温器芯子102逐渐开启的流量；E大循环出水口第一节温器芯子101开启，第二节温器芯子102未开启的流量；F大循环出水口第一节温器芯子101，第二节温器芯子102同时开启的流量；200为发动机；300为液力缓速器；400为进水口；500为大循环出水口；600为小循环出水口。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。

本实用新型涉及用于改善发动机冷却系统中加装热交换器等热源及加长水管状态下增加管路阻力的情况下的改善措施，通过增加另外的节温器芯子，增加过流面积来实现发动机冷却系阻力基本不变的状态；通过设置一较低温度开启的节温器芯子与较高温度开启的节温器芯子来满足附加的热源提供的高生热功率的要求，使得节温器在比原有冷却介质较低温度时就有适量的开启量，使得冷却介质能顺利的通过，而不至于由于节流作用使得生热装置处的冷却介质流动状态恶化。当冷却介质处于发动机设定的合理工作温度时，两个节温器都处于开启状态，发动机处于大循环状态，使得冷却介质能充分经过整车散热系统进行散热，这样更有利与保护发动机与其介质的使用。

如图3所示为本实用新型双芯节温器100处于整车冷却系统的状态，该图以整车加装液力缓速器为例，其组成包括发动机，水泵，变速器，液力缓速器，风扇，散热器，膨胀水箱及节温器组成。当发动机冷却介质由水泵泵出后先去冷却发动机机体，而后去液力缓速器的热交换器这个生热源，当吸收液力缓速器的热量后从双芯节温器100进水口进入节温器，由冷却介质的温度决定是否、那个节温器芯子（101、102）做大小循环的转换。由于本实用新型的节温器芯子有两个，对应的大小循环入口也是两个，所以不论配装本实用新型的节温器的冷却系统处于何种循环状态都已经起到了增加过流面积的作用。也就是补偿了加长水管与加装换热装置增加的阻尼作用。本实用新型一种用于整车冷却系统的双芯节温器100，包括壳体和设置于壳体内的第一节温器芯子101和第二节温器芯子102，壳体上设有进水口400、小循环出水口600和大循环出水口500。

如图4所示为本实用新型的双芯节温器的结构剖面图，101为开启温度低的第一节温器芯子，102为开启温度高的第二节温器芯子，A为第一节温器芯子101小循环对应的小孔径尺寸，B为第二节温器芯子102小循环对应的大孔径尺寸。冷却介质从双芯节温器100的进水口进入，在温度低于第一节温器芯子101与第二节温器芯子102的开启温度情况下如图所示状态，冷却介质经由小循环出水口回到发动机水泵，重新进行循环。如果此时发动机或者液力缓速器等热源生热使得冷却介质升温，当温度高于第一节温器芯子101开启温度同时小于第二节温器芯子102开启温度时，第一节温器芯子101的大循环孔逐步开启，大小循环有一个互相叠加的过程，冷却介质可经由第一节温器芯子101的大循环过流孔去大循环出口，也可经由第二节温器芯子102的小循环过流孔去小循环出水口。如果冷却介质温度达到第二节温器芯子102开启温度，则第二节温器芯子102的大循环孔逐步开启，两个节温器通过打开大循环，关闭小循环，则冷却介质由双芯节温器100进水口进入从双芯节温器100大循环出水口出。图5就是说明冷却介质在大循环出水口（即进入整车散热器）的冷却介质量与冷却介质温度的关系，C阶段为仅第一节温器芯子101正在开启大循环的状态，D阶段为第一节温器芯子101大循环开启与第二节温器芯子102大循环逐渐开启的冷却介质流量状态。E阶段为大循环出水口第一节温器芯子101开启，第二节温器芯子102未开启的流量，F大循环出水口第一节温器芯子101，第二节温器芯子102同时开启的流量。由图示可以明显看出冷却介质去整车散热器（大循环出水口）的流量满足温度升高流量升高的要求。从图示上可看出冷却介质温度升高后大循环出水口水流量斜率是增大的，所以更有利与高温冷却介质的散热。

Claims

1.一种用于整车冷却系统的双芯节温器，其特征在于：包括壳体和设置于壳体内的第一节温器芯子（101）和第二节温器芯子（102），壳体上设有进水口、小循环出水口和大循环出水口。

2.根据权利要求1所述的一种用于整车冷却系统的双芯节温器，其特征在于，第一节温器芯子（101）的小循环出口孔径小于第二节温器芯子（102）的小循环出口孔径。

3.根据权利要求2所述的一种用于整车冷却系统的双芯节温器，其特征在于，第一节温器芯子（101）的开启温度小于第二节温器芯子（102）的开启温度。

4.根据权利要求3所述的一种用于整车冷却系统的双芯节温器，其特征在于，冷却介质的温度低于第一节温器芯子（101）的开启温度时，第一节温器芯子（101）和第二节温器芯子（102）封堵住大循环出水口，进水口通过第一节温器芯子（101）的小循环出口和第二节温器芯子（102）的小循环出口连通小循环出水口。

5.根据权利要求3所述的一种用于整车冷却系统的双芯节温器，其特征在于，冷却介质的温度高于第一节温器芯子（101）的开启温度而低于第二节温器芯子（102）的开启温度时，第一节温器芯子（101）处于打开状态，第一节温器芯子（101）封堵住其对应部分的小循环出水口，第二节温器芯子（102）封堵住其对应部分的大循环出水口；进水口通过第一节温器芯子（101）连通大循环出水口，通过第二节温器芯子（102）的小循环出口连通小循环出水口。

6.根据权利要求3所述的一种用于整车冷却系统的双芯节温器，其特征在于，冷却介质的温度高于第二节温器芯子（102）的开启温度时，第一节温器芯子（101）和第二节温器芯子（102）均处于打开状态，第一节温器芯子（101）和第二节温器芯子（102）封堵住小循环出水口；进水口通过第一节温器芯子（101）和第二节温器芯子（102）连通大循环出水口。