CN2039351U

CN2039351U - 汽车用电磁离合器风扇温控装置

Info

Publication number: CN2039351U
Application number: CN 88209739
Authority: CN
Inventors: 李雅东; 李智
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-08-20
Filing date: 1988-08-20
Publication date: 1989-06-14

Abstract

本实用新型涉及一种汽车用的电磁离合器风扇温控装置，包括控温传感器，温控电子开关，其中所述的控温传感器的温控传感元件是一种混合蜡，即一种二元组分的蜡料，温控电子开关包括与电磁铁线圈感性负载并联的二极管可以保护开关触点的烧蚀和串联在回路中的晶体三极管，由轻触开关导通时的小电流来控制电磁铁线圈L的大电流。本装置制作工艺简单，温控性能稳定，调节温度点方便以及温控不受外界因素影响，可用于载重汽车，小汽车等交通工具。

Description

本实用新型涉及汽车用温控电磁离合器风扇，采用蜡元件作为温控传感元件。

汽车的节能是当前研究的重要课题之一。对汽车行驰过程中可以采取许多节油措施，其中减少发动机附件的功率消耗是公认的节油措施之一，一般汽车发动机附件销耗的功率占发动机功率的15％左右，而在发动机附件中，以冷却风扇消耗的功率最多，可达到2.5－10％，因此如何减少冷却风扇的功率消耗是减少发动机附件消耗功率的重要措施之一。

在通常设计发动机冷却风扇时，是以发动机可能遇到的最严酷的工作条件为依据，要求冷却系统与其它部件相匹配，以保证发动机不发生过热现象。实际上，汽车的使用条件千差万别环境温度可以从零下30－40度到零上30－40度；汽车行驶中有平路和坡路，车速变化范围大；车辆可以是满载，或空载。汽车行驶时随着车速的增加可有较大的迎面风作用在散热器上，因此发动机需要最大散热风量的机会不是很多的。特别在汽车冷却起动时，希望发动机温升快，不需要风的工作，冬季行驶时，易于过冷，风扇对发动机的温升起到不好的作用。实验表明，气温在10－20℃时，汽车满载行驶，风扇工作时间约占汽车总行驰时间的10％左右，而在0℃以下时，还要关闭百叶窗，甚至挂上保温罩，此时风道阻力最大，从而风扇功耗随之增大。由此可见汽车在运行中真正需要风扇工作的时间是很有限的，在很多情况下，风扇进行不必要的工作，浪费了燃料。解决上述问题的主要办法是采用带离合器的风扇，在不需风扇工作时让其停转，或降低转速，从而减少风扇消耗的功率。因此，风扇离合器是调节发动机冷却程度，并使之适应于各种工作情况要求，提高发动机动力性和经济性，减轻风扇噪声，缩短暖机时间的有效装置之一。

目前国内外的大部汽车，尤其是载货汽车都装备自动离合器的风扇，如长春汽车研究所在七十年代初已研制了硅油离合器。北京汽车工业技术开发中心研制了温控电磁离合器风扇。现有技术的温控电磁离合器风扇主要包括风扇，离合器，离合器线圈和温控传感元件等，其中温控元件一般采用热双金属片作自动控制的热传感元件。热双金属片是用两种热膨胀系数不同的金属和合金全面焊合的材料，当传感介质的温度改变时它改变形状，由于热双金属片从一种形状改变到另一种形状，将导致离合器线圈导通或断开，在线圈导通时，形成闭合磁路，使衔铁与风扇皮带轮间产生磁拉力，使衔铁吸合，从而传递力矩，在线圈断电时，在片弹簧作用下，衔铁迅速复位，离合器传递力矩终止。一般温控电磁离合器电路的设计，可以在0.0001秒数量级的快速通断控制信号。但是，利用热双金属片作为自动控制风扇离合器的温控传感元件有其缺点，主要是金属片原材料选择要求高，片材冲压成型的形状不易控制，以及对金属片材需要热处理，制造工艺复杂，成本高。

本实用新型申请的目的在于采用一种体积随温度变化的介质，如含蜡化工原料，作为传感介质，利用它由于温度变化而引起的体积改变，由控制装置将体积的变化量转变为相对应的电信号输出，实现温度控制。

这种控温用的用混合蜡作为传感介质的传感器与传统的由热敏电阻或双金属片控温元件构成的传感器相比。具有制造工艺简单，易控制，性能稳定，不受外界任何因素影响，抗震性好，温控范围广，调节控温点方便，使用寿命长等优点。

本实用新型的另一个目的是与利用无触点的电子开关，利用开关电路中晶体管的放大和导通的特性使传感器速动开关接通的小电流来控制电磁铁的大电流，起开关作用，并且还设置手动开关即可实现人为的手动控制。

附图及其说明：

其中：

图1表示温控开关与汽车发动机水箱供水管道配装的示意图。

图2表示温控开关中传感元件（蜡元件）的工作原理示意图。

图2′表示温控开关的结构示意图。

图3表示与温控的轻触开关相连接的电子开关线路图。

下面将结合附图对温控开关及与其相连的电子开关作进一步的描述。

从图1可见，温控开关1用紧固螺母4固定在出水胶管3上，出水胶管3的下侧连到水泵上，上端连到散热器进水管，当汽车发动机工作时，冷却系中的水受到加温，流经胶管3中的水的温度由温控开关1内位于其伸入胶管3中于水相接触的内装传感元件的端部5传感水温的高低，从而给出传感信号。图2中附号11是推杆，可以在传感元件（蜡元件）的一个方向上，如图中的上、下方向上作运动，21表示弹性套，31表示传感介质，如：混合蜡，41表示导热性能好的外壳，51是顶盖。当传感元件外部温度上升时，感温蜡料在某一温度时发生固液相变，此时其体积急剧膨胀，产生高达数万千帕的压力，通过弹性套2使推杆11向上移动，并做功；当环境温度降低时，感温蜡料由液相转变为固相，体积收缩，内压力消失，推杆11在外载荷或弹力的作用下复位。感温蜡料的相变温度是由蜡料的种类，组分和配比所决定的，不同的蜡料，温控范围不同，一般情况下，温控上限与温控下限之差约为10度左右。图2′是图1中温控开关1的示意结构图。其中，31是本体，32是螺母，33是传感元件（即图2所示的传感元件，34－312分别是垫圈，托盘，铆钉，推杆，短接片，长接片，端盖，轻触开关，弹簧片和弹簧。推杆37相当于图2中的11，由于感温元件33内的蜡料在一定外界温度作用下的相变作用而使推杆37作如图2′中的上下方向运动，如向上运动，通过弹簧312和弹簧片311的作用，使轻触开关310导通，在推杆向下运动时，轻触开关断开，如果以长、短接片38和38′作为一极，弹簧片311作为另一极，轻触开关的作用则就可以与外开关电路形成导通与断开的控制作用。图3表示与温控的轻触开关相连接的开关电路。其中，T₁，T₂为二个三极管，D为单向导通的二极管，L为电磁铁线圈，K为手动开关，R₁－R₃分别为电阻负载，由于电磁铁线圈是感性负载，当断路时将产生较高的自感电势，如果电路回路内有触点开关，则容易烧蚀，而利用电路中的二极管的单向导电特性，可对触点开关起保护作用，同时利用晶体三极管的放大和导通特性，使由传感器的轻动开关接通的小电流来控制电磁铁的大电流，这是一种无触点的开关。采用附加的手动开关K，可用以实现由司机自由掌握温控风扇的工作状态。

实施例：

汽车用冷却系统温控电磁离合器风扇是自动调节汽车在各种使用条件下调节冷却程度的一种中装置，温控风扇的关键是需有可靠的自动控制系统，本申请的温控开关中采用的温控传感元件（即蜡控元件）结合电子控制开关构成了所述的自动控制系统，其中蜡元件的蜡料是采用二元配比的混合蜡，其具体配比为27－37％，其相变温度为85℃－75℃，温度上限与下限之差为10℃。

采用本实用新型所述的用蜡料作为温控介质温控开关，可以使汽车温控电磁离合器风扇具有温控元件制作工艺简单，易控制，温控性能稳定，抗震性好，温控范围宽，调节温控点方便，以及温控不受外界因素影响等优点，可用于载重汽车，小汽车等交通工具，从而可使汽车节能3－8％，延长汽车发动机的寿命，缩短暖机时间约50％，改善了司机的驾驶条件。

Claims

1、一种汽车用的电磁离合器风扇温控装置，包括控温传感器，温控电子开关，其特征是所述的控温传感元件的介质是一种混合蜡，即一种二元组分的蜡料，其配比为27-37%，该混合蜡的温控上限和下限之差为10℃。

2、如权利要求1所述的温控装置，其特征是所述的温控电子开关回路中有与负载电感线圈L二极管D起到保护开关触点的烧蚀，以及在回路内的晶体三极管T₁和T₂，其中T₁的放大和T₂的导通由轻触开关310导通时的小电流来控制电磁铁线圈L的大电流。