RU2165028C1 - Device to regulate cooling liquid temperature in internal combustion engine - Google Patents
Device to regulate cooling liquid temperature in internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165028C1 RU2165028C1 RU99126528/06A RU99126528A RU2165028C1 RU 2165028 C1 RU2165028 C1 RU 2165028C1 RU 99126528/06 A RU99126528/06 A RU 99126528/06A RU 99126528 A RU99126528 A RU 99126528A RU 2165028 C1 RU2165028 C1 RU 2165028C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- engine
- coolant
- heater
- internal combustion
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в транспортных средствах. The invention relates to engine and can be used in vehicles.
Известны устройства для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания [1]. Данное устройство содержит электрический исполнительный механизм, электронный блок управления, электрический датчик температуры. Устройство позволяет поддерживать оптимальную температуру на всех режимах работы двигателя. Недостатком этого устройства являются большие габаритные размеры, и в связи с этим на автомобильном транспорте они не получили применения. Known devices for regulating the temperature of the coolant of an internal combustion engine [1]. This device contains an electric actuator, an electronic control unit, an electric temperature sensor. The device allows you to maintain optimal temperature in all engine operating modes. The disadvantage of this device is the large overall dimensions, and in this regard, they have not been used in road transport.
Известны также автоматические регуляторы температуры с датчиком температуры с термореактивным твердым наполнителем, которые широко используются в дизелестроении [2, стр. 73, 134]. В этих терморегуляторах термореактивным наполнителем датчика температуры являются воскообразные органические соединения: церезин, парафин, воск и т.д. Also known are automatic temperature controllers with a temperature sensor with thermosetting solid filler, which are widely used in diesel engineering [2, p. 73, 134]. In these thermostats, the thermosetting filler of the temperature sensor are waxy organic compounds: ceresin, paraffin, wax, etc.
К недостаткам терморегуляторов с твердым наполнителем относится большая инерционность, вследствие чего эффективность автоматического регулирования охлаждающей жидкости системы охлаждения снижается. Так, при повышении нагрузки двигателя за счет инерционности твердого наполнителя охлаждающая жидкость продолжает охлаждать двигатель в режиме малой нагрузки, что снижает энергоэкологические характеристики двигателя. The disadvantages of solid-filled temperature controllers include a large inertia, as a result of which the efficiency of automatic regulation of the cooling liquid of the cooling system decreases. So, with an increase in engine load due to the inertia of the solid filler, the coolant continues to cool the engine in low load mode, which reduces the energy and environmental characteristics of the engine.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является [3] "Устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания". Устройство построено по трехходовой схеме, корпус имеет три патрубка: патрубок подвода охлаждающей жидкости из двигателя, патрубок отвода охлаждающей жидкости на перепуск и патрубок отвода жидкости на холодильник. Для распределения потока жидкости на перепуск и на холодильник внутри корпуса на штоке закреплены клапаны и соединены с электромагнитом, а последний соединен с электрическим датчиком температуры. The closest technical solution (prototype) is [3] "Device for regulating the temperature of the coolant of an internal combustion engine." The device is constructed according to a three-way scheme, the housing has three nozzles: a nozzle for supplying coolant from the engine, a nozzle for draining the coolant to the bypass, and a nozzle for draining the liquid to the refrigerator. To distribute the fluid flow to the bypass and to the refrigerator inside the housing, the valves are fixed to the rod and connected to an electromagnet, and the latter is connected to an electric temperature sensor.
Недостатком данного устройства являются низкая надежность и большие размеры терморегулятора. The disadvantage of this device is the low reliability and large size of the thermostat.
Заявляемое изобретение решает задачу создания устройства для регулирования температуры охлаждающей жидкости на всех режимах работы двигателя. Техническим результатом, достигаемым при этом, является расширение арсенала средств регулирования температуры, охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания и повышение эффективности регулирования температуры охлаждающей жидкости. Этот технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя, содержащее корпус с патрубками подвода охлаждающей жидкости из двигателя, отвода на перепуск и холодильник с двумя клапанами, установленными внутри корпуса и закрепленными на штоке, связанном с блоком управления, вход которого соединен с датчиком температуры двигателя, шток установлен в полости датчика температуры с твердым наполнителем с возможностью взаимодействия с ним, а датчик с твердым наполнителем связан с возможностью взаимодействия с термоэлектрическим охладителем-нагревателем, подсоединенным к выходу блока управления. Кроме того устройство дополнительно содержит электрический датчик температуры, установленный в корпусе, подсоединенный к дополнительному входу блока управления. The claimed invention solves the problem of creating a device for controlling the temperature of the coolant in all modes of engine operation. The technical result achieved in this case is to expand the arsenal of means for controlling the temperature and coolant of the internal combustion engine and to increase the efficiency of controlling the temperature of the coolant. This technical result is achieved by the fact that the proposed device for regulating the temperature of the engine coolant, comprising a housing with nozzles for supplying coolant from the engine, an outlet for bypass and a refrigerator with two valves installed inside the housing and mounted on a rod connected to the control unit, the input of which connected to the engine temperature sensor, the rod is installed in the cavity of the temperature sensor with a solid filler with the possibility of interaction with it, and the sensor with a solid fill Lemma connected to cooperate with thermoelectric cooler-heater connected to the output of the control unit. In addition, the device further comprises an electric temperature sensor installed in the housing, connected to an additional input of the control unit.
На чертеже представлена схема устройства для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания. Устройство содержит корпус 1 с патрубками: 2 - для подвода охлаждающей жидкости, 3 - для отвода охлаждающей жидкости на перепуск, 4 - для отвода охлаждающей жидкости на холодильник, наполнитель (церезин, парафин, воск и др.) 5, резиновую втулку 6, шток 7, корпус датчика 8, термоэлектрический охладитель-нагреватель 9, герметичный корпус 10 (выполняется из материала высокой теплопроводности), гайку 11, направляющую втулку 12, крышку 13, перегородку 14, клапаны перепуска 15, 16 седлами 17, 18, клапаны отвода на холодильник 19, 20 седлами 21, 22, направляющую штока 23, пружины 24, 25, настроечный винт 26, уплотнительные кольца 27, электронный блок управления 28 с реверсивным механизмом, электрические датчики температуры 29, 30. The drawing shows a diagram of a device for controlling the temperature of the coolant of an internal combustion engine. The device comprises a housing 1 with nozzles: 2 - for supplying coolant, 3 - for draining coolant to bypass, 4 - for draining coolant to a refrigerator, filler (ceresin, paraffin, wax, etc.) 5, rubber sleeve 6, rod 7, sensor housing 8, thermoelectric cooler-heater 9, sealed housing 10 (made of high thermal conductivity material), nut 11, guide sleeve 12, cover 13, baffle 14, bypass valves 15, 16 by seats 17, 18, refrigerator outlet valves 19, 20 with saddles 21, 22, rod guide 23, ins 24, 25, the adjustment screw 26, the sealing ring 27, the electronic control unit 28 with a reversible mechanism, electrical temperature sensors 29, 30.
Крышка 13 с втулкой 12 датчика температуры с твердым наполнителем соединяется при помощи резьбового соединения, а с перегородкой 14 - с помощью крепежных винтов 32. Для перетекания охлаждающей жидкости через перегородку 14 в ней предусмотрены отверстия А. Перегородка 14 крепится к корпусу 1. Направляющая 23 крепится к корпусу 1 с помощью крепежных винтов 31. Система клапанов 17, 18 и 19, 20 позволяет точно и вовремя распределять охлаждающую жидкость по заданным патрубкам 3, 4. Термоэлектрический охладитель-нагреватель 9 помещается в герметичный корпус 1, выполненный из материала высокой теплопроводности и надевается на корпус 8 датчика и крепится гайкой 11. The cover 13 with the sleeve 12 of the temperature sensor with a solid filler is connected using a threaded connection, and with the baffle 14 using the fixing screws 32. For the flow of coolant through the baffle 14, holes A are provided in it. The baffle 14 is attached to the housing 1. The guide 23 is attached to the housing 1 using fixing screws 31. The system of valves 17, 18 and 19, 20 allows you to accurately and timely distribute the coolant to the specified nozzles 3, 4. The thermoelectric cooler-heater 9 is placed in a sealed housing 1, Making a high thermal conductivity of the material and put on the sensor body 8 and a nut 11 is fastened.
Горячие (холодные) спаи термоэлектрического охладителя-нагревателя за счет теплообмена подогревают твердый наполнитель, а холодные (горячие) спаи - охлаждаются (нагреваются) в результате теплообмена охлаждающей жидкостью системы охлаждения. Hot (cold) junctions of the thermoelectric cooler-heater, due to heat exchange, heat the solid filler, and cold (hot) junctions - cool (heat) as a result of heat exchange by the cooling liquid of the cooling system.
Датчик температуры 29 (электрический) устанавливается на выходе охлаждающей жидкости из двигателя. Электрический датчик температуры 30 устанавливается в корпусе 1 данного устройства. Датчик температуры с твердым наполнителем рассчитывают таким образом, что при достижении температуры Tж = 80oC может работать без термоохладителя-нагревателя. Электрический датчик температуры 30 подает сигнал "закрыть клапаны" 15, 16 на перепуск, "открыть клапаны" 19, 20 на холодильник. В этом случае датчик температуры 30 подает сигнал в блок управления 28, который выключает термоэлектрический охладитель-нагреватель 9.The temperature sensor 29 (electric) is installed at the outlet of the coolant from the engine. An electric temperature sensor 30 is installed in the housing 1 of this device. The temperature sensor with a solid filler is calculated in such a way that when it reaches a temperature T W = 80 o C it can work without a heat cooler-heater. The electric temperature sensor 30 sends a signal "close valves" 15, 16 to bypass, "open valves" 19, 20 to the refrigerator. In this case, the temperature sensor 30 provides a signal to the control unit 28, which turns off the thermoelectric cooler-heater 9.
Реверсивное устройство блока управления 28 в зависимости от температуры охлаждающей жидкости включает блок управления и термоэлектрический охладитель-нагреватель 9 включает на охлаждение, если Tж < 70oC, или на нагрев, если Tж > 70oC, и выключает, если Tж = 80oC.The reversing device of the control unit 28, depending on the temperature of the coolant, includes a control unit and the thermoelectric cooler-heater 9 turns on for cooling if T W <70 o C, or for heating if T W > 70 o C, and turns off if T W = 80 o C.
Устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом. A device for controlling the temperature of the coolant of an internal combustion engine operates as follows.
После запуска двигателя (не показан) устройство начинает работать. After starting the engine (not shown), the device starts to work.
При этом если температура охлаждающей жидкости, например Tж < 70oC, то под действием пружин 24, 25 клапаны 19, 20 закрываются, а клапаны 15, 16 открываются и весь поток охлаждающей жидкости по патрубку 3 направляется на перепуск в двигатель. Кроме того, датчик температуры 29 подает сигнал в блок управления 28, который включает термоэлектрический охладитель-нагреватель 9 на "охлаждение". Тогда холодные спаи термоэлектрического охладителя-нагревателя 9 через стенку корпуса 8 охлаждают наполнитель 5 и предотвращается открытие клапанов 20, 21. Горячие спаи термоэлектрического охладителя-нагревателя 9 через стенку корпуса 1 охлаждаются охлаждающей жидкостью системы охлаждения, а охлаждающая жидкость подогревается горячими спаями, и происходит быстрый прогрев двигателя.Moreover, if the temperature of the coolant, for example T W <70 o C, then under the action of the springs 24, 25, the valves 19, 20 are closed, and the valves 15, 16 open and the entire flow of coolant through the pipe 3 is sent to the bypass into the engine. In addition, the temperature sensor 29 provides a signal to the control unit 28, which includes a thermoelectric cooler-heater 9 for "cooling". Then the cold junctions of the thermoelectric cooler-heater 9 through the wall of the housing 8 cool the filler 5 and the valves 20, 21 are prevented from opening. The hot junctions of the thermoelectric cooler-heater 9 through the wall of the housing 1 are cooled by the coolant of the cooling system, and the coolant is heated by hot junctions, and fast engine warming up.
Если температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения Tж < 70oC, датчик температуры 29 подает соответствующий сигнал в блок управления 28, который включает термоэлектрический охладитель-нагреватель на "нагрев". Тогда происходит реверсирование термоэлектрического охладителя-нагревателя 9, и горячие спаи через корпус 8 датчика подогревают наполнитель 5, и шток 7 выдавливается из резиновой втулки 6, а холодные спаи охлаждаются конвективным способом охлаждающей жидкостью системы охлаждения. Так как такие элементы, как электрический датчик температуры 29, связанный с двигателем, который, как правило, размещают в непосредственной близости от двигателя, блок управления 28 и термоэлектрический охладитель-нагреватель 9, обладают быстродействием, то это позволяет уменьшить время переходного процесса при изменении нагрузки и улучшить качество регулирования. Начинается подогрев наполнителя от охлаждающей жидкости системы охлаждения.If the temperature of the coolant in the cooling system T W <70 o C, the temperature sensor 29 sends a corresponding signal to the control unit 28, which includes a thermoelectric cooler-heater to "heat". Then the thermoelectric cooler-heater 9 is reversed, and the hot junctions through the sensor body 8 heat the filler 5, and the stem 7 is extruded from the rubber sleeve 6, and the cold junctions are convectively cooled by the cooling liquid of the cooling system. Since elements such as an electric temperature sensor 29, connected to the engine, which, as a rule, are located in the immediate vicinity of the engine, the control unit 28 and the thermoelectric cooler-heater 9, have a speed, this allows to reduce the transient process when the load changes and improve the quality of regulation. Heating of the filler from the coolant of the cooling system begins.
Таким образом, совместная работа датчика температуры с твердым наполнителем с термоэлектрическим охладителем-нагревателем позволяет поддерживать оптимальную температуру охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя. Thus, the joint operation of the temperature sensor with a solid filler with a thermoelectric cooler-heater allows you to maintain the optimum temperature of the coolant in the engine cooling system.
Величина подогрева наполнителя термоэлектрическим охладителем-нагревателем прямо пропорциональна температуре охлаждающей жидкости системы охлаждения. The amount of heating of the filler with a thermoelectric cooler-heater is directly proportional to the temperature of the coolant in the cooling system.
Если температура охлаждающей жидкости системы охлаждения Tж = 80oC, то под действием выдавливания штока 7 из резиновой втулки 6 закроются клапаны 15, 16, полностью откроются клапаны 19, 20. При этом наполнитель 5 в состоянии выдавливать шток 7 с клапанами в результате конвективного теплообмена с охлаждающей жидкостью системы охлаждения, поэтому датчик температуры 30 подает сигнал в блок управления 28, который выключает работу термоэлектрического охладителя-нагревателя 9.If the temperature of the coolant of the cooling system T W = 80 o C, then under the action of extrusion of the rod 7 from the rubber sleeve 6, the valves 15, 16 will be closed, the valves 19, 20 will fully open. In this case, the filler 5 is able to extrude the rod 7 with valves as a result of convective heat exchange with the coolant of the cooling system, so the temperature sensor 30 sends a signal to the control unit 28, which turns off the operation of the thermoelectric cooler-heater 9.
При снижении нагрузки двигателя устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя работает в обратном порядке. When the engine load is reduced, the device for controlling the temperature of the engine coolant works in the reverse order.
Таким образом, термоэлектрический охладитель-нагреватель, обладая такими свойствами, как:
возможность получения холода и тепла на основе использования эффекта Пельтье при отсутствии движущихся частей и холодильного агента;
универсальность, то есть возможность перевода термоэлектрического устройства из режима охлаждения в режим нагревания путем реверса постоянного тока;
сочетания в едином устройстве таких традиционно раздельных элементов, как источник холода или тепла и теплообменный аппарат;
простота устройства и компактность;
высокая надежность;
практически неограниченный срок службы,
позволяет создать компактное, надежное, эффективное устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания.Thus, a thermoelectric cooler-heater, having such properties as:
the possibility of obtaining cold and heat through the use of the Peltier effect in the absence of moving parts and a refrigerant;
universality, that is, the ability to transfer a thermoelectric device from the cooling mode to the heating mode by reversing the direct current;
combinations in a single device of such traditionally separate elements as a source of cold or heat and a heat exchanger;
simplicity of the device and compactness;
high reliability;
almost unlimited service life,
allows you to create a compact, reliable, efficient device for regulating the temperature of the coolant of an internal combustion engine.
Источники информации
1. Патент N 2031216 "Устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом, имеющим газовыхлопной патрубок". Тимофеев В.Н. / В.Н. Тимофеев, Е.А. Киселев, Е.В. Кротов и др. Опубл. 20.03.95. Бюл. N 8.Sources of information
1. Patent N 2031216 "Device for regulating the temperature of the coolant of a turbocharged internal combustion engine having a gas exhaust pipe". Timofeev V.N. / V.N. Timofeev, E.A. Kiselev, E.V. Krotov and other publ. 03/20/95. Bull. N 8.
2. Луков Н.М. Автоматическое регулирование температуры двигателей: Учеб. пособие для студентов высших учебных заведений. - М.: Машиностроение, 1995. 271 с.: ил. 2. Lukov N.M. Automatic temperature control of engines: Textbook. manual for students of higher educational institutions. - M.: Mechanical Engineering, 1995.271 p.: Ill.
3. Патент N 1763687 "Устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания". Тимофеев В.Н. /В.Н. Тимофеев, Е.А. Киселев, В.Д. Мирошниченко и др. Опубл. 23.09.92 г. Бюл. N 35. 3. Patent N 1763687 "Device for regulating the temperature of the coolant of an internal combustion engine." Timofeev V.N. / B.N. Timofeev, E.A. Kiselev, V.D. Miroshnichenko et al. Publ. 09/23/92, Bull. N 35.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99126528/06A RU2165028C1 (en) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | Device to regulate cooling liquid temperature in internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99126528/06A RU2165028C1 (en) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | Device to regulate cooling liquid temperature in internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2165028C1 true RU2165028C1 (en) | 2001-04-10 |
Family
ID=20228209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99126528/06A RU2165028C1 (en) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | Device to regulate cooling liquid temperature in internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2165028C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2500903C2 (en) * | 2009-12-04 | 2013-12-10 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Vehicle control device |
| RU2631583C2 (en) * | 2012-08-03 | 2017-09-25 | Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК | Method for adjusting engine temperature |
| CN112664307A (en) * | 2019-10-16 | 2021-04-16 | 比亚迪股份有限公司 | Thermostat and cooling circulation system of vehicle with same |
| RU209290U1 (en) * | 2021-08-10 | 2022-03-14 | Виталий Никифорович Тимофеев | Temperature control device for the cooling system of a marine internal combustion engine |
-
1999
- 1999-12-14 RU RU99126528/06A patent/RU2165028C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2500903C2 (en) * | 2009-12-04 | 2013-12-10 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Vehicle control device |
| RU2631583C2 (en) * | 2012-08-03 | 2017-09-25 | Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК | Method for adjusting engine temperature |
| CN112664307A (en) * | 2019-10-16 | 2021-04-16 | 比亚迪股份有限公司 | Thermostat and cooling circulation system of vehicle with same |
| RU209290U1 (en) * | 2021-08-10 | 2022-03-14 | Виталий Никифорович Тимофеев | Temperature control device for the cooling system of a marine internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8833314B2 (en) | Cooling system for cooling of a combustion engine | |
| JP2003328753A (en) | Electronically controlled thermostat | |
| KR100191838B1 (en) | Thermostat valve for the coolant circulation of an internal combustion engine | |
| US20100236769A1 (en) | Heating system for a vehicle | |
| RU94029663A (en) | Temperature control system of internal combustion engine | |
| RU2165028C1 (en) | Device to regulate cooling liquid temperature in internal combustion engine | |
| US6182618B1 (en) | Independent cooling system for alternative internal combustion engines | |
| CA2135668A1 (en) | Thermostat for an automotive engine cooling system | |
| KR20190042298A (en) | Separate cooling device and separate cooling system for vehicle | |
| JP7122949B2 (en) | Flow control device, cooling system including same, and control method thereof | |
| RU2165027C1 (en) | Internal combustion engine cooling-heating system | |
| RU209290U1 (en) | Temperature control device for the cooling system of a marine internal combustion engine | |
| WO2017110900A1 (en) | Heat supply system | |
| JP2005220772A (en) | Engine cooling device | |
| RU2204030C1 (en) | Internal combustion engine cooling liquid temperature regulator | |
| JP2007211715A (en) | Valve mechanism and heat exchange system using the same | |
| RU2186229C1 (en) | Internal combustion engine liquid cooling and heating system | |
| JPH05157006A (en) | Engine exhaust heat recovery device | |
| RU2270923C2 (en) | Electric thermostat | |
| RU2297760C2 (en) | Thermal regulator for milk | |
| RU214374U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL OF COOLANT LIQUID OF COOLING SYSTEM OF MARINE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| JP3831924B2 (en) | Capsule type latent heat storage system | |
| SE8304522D0 (en) | DEVICE FOR REGULATING A HEATER ARM THAT FLOWS THROUGH THE HEAT EXCHANGE BODY IN A HEATING OR AIR CONDITIONING IN A MOTOR VEHICLE | |
| RU84468U1 (en) | DEVICE FOR REGULATING THE TEMPERATURE REGIME OF SHIP DIESELS | |
| RU34650U1 (en) | Thermostat for liquid cooling system of internal combustion engines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031215 |