一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱盖、膨胀水箱的制作方法

本实用新型涉及发动机水箱领域，具体涉及一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱盖、膨胀水箱。

背景技术：

汽车行驶过程中经常会遇到发动机高温故障(俗称开锅)，此时汽车的工作温度将达到对于正常工作温度范围来说过高的温度，产生影响机器正常工作、有损机器的情况。导致发动机高温的原因很多，除了高温天气以外，空调超负荷运作以及散热元件故障也会让车高温。当发动机发生高温故障时膨胀水箱内的水会沸腾并在内部产生一定的压力，然而许多驾驶员在发动机高温后立即盲目打开膨胀水箱盖添加冷却液，在压力的作用下高温冷却液会向外喷出造成人员烫伤。每年因此类事件造成驾驶员烫伤事情常有发生。

技术实现要素：

本实用新型设计开发了一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱盖，本实用新型的目的是防止发动机发生高温故障时膨胀水箱盖被驾驶员盲目打开，高温冷却液喷出导致烫伤的问题。

本实用新型设计开发了一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱，本实用新型的目的是防止发动机发生高温故障时膨胀水箱被驾驶员盲目打开，高温冷却液喷出导致烫伤的问题。

本实用新型提供的技术方案为：

一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱盖，包括：

壳体，其具有内槽，并且所述壳体上部设置有通孔，其与所述内槽连通，下部设置有止动簧；

电磁体，其设置在所述内槽上部；

推杆，其上部设置有磁铁，能够与所述电磁体相配合吸引或者分离，下部设置有齿盘，所述推杆能够在所述内槽内相对所述壳体上下滑动，通过所述止动簧确定滑动位置；

齿圈，其固定在水箱内部上方，在所述推杆向上滑动时能够与所述齿盘啮合将所述齿盘固定；

弹簧，其设置在所述电磁体和所述推杆之间。

优选的是，所述壳体与发动机水箱螺接。

优选的是，所述壳体为圆柱体。

优选的是，所述内槽截面为正方形。

优选的是，所述弹簧为圆柱弹簧。

优选的是，所述推杆顶部与所述内槽相接触处安装密封圈。

一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱，包括使用所述的膨胀水箱盖。

优选的是，

温度传感器，其固定安装在所述水箱内部下方；以及

控制器，其同时电联所述温度传感器和所述电磁体。

本实用新型与现有技术相比较所具有的有益效果：

1、本实用新型所述的一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱盖装置可主动有效防止驾驶员被冷却液烫伤事件，相比目前仅提供文字警示的普通水箱盖安全性更好；

2、本实用新型所述的一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱盖装置包括电控装置以及传统机械结构，通过两者协同作用确保实现准确控制，可靠性高，工作稳定性好；

3、当发动机熄火后，电控元件停止工作，但机械结构设计的原理仍可以满足高温锁止的工作要求，不会造成停机后由于电控元件断电导致水箱盖被开启高温冷却液喷出的问题，适用性强；

4、本实用新型所述的一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱盖装置，在发动机高温时水箱盖无法旋转；避免了包含泄压装置的水箱盖存在驾驶员泄压时被高温蒸汽烫伤的可能性。

附图说明

图1为水箱盖剖面图。

图2为图1中的推杆沿“A-A”面的剖面图。

图3为冷却液温度低时水箱盖与水箱体未配合的剖面图。

图4为发动机高温时水箱盖与水箱体配合后剖面图。

图5为图4中的齿轮齿圈啮合时沿“B-B”面的局剖图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本实用新型公开了一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱盖装置；当发动机发生高温故障时，ECU通过读取布置在膨胀水箱内的温度传感器信号，选择电流方向及电流大小对电磁铁通电，从而使电磁铁与带有磁铁的推杆头部相互吸引；另外，膨胀水箱内会产生一定压力，二者综合作用下水箱盖内的正方形推杆头部在引力及压力作用下克服弹簧预紧力压缩弹簧向上移动；推杆末端的齿轮盘与固定在水箱内部的齿圈啮合，此时膨胀水箱盖无法旋转开启；待水温降低后，ECU通过读取布置在膨胀水箱内的温度传感器信号，选择与之前相反的电流方向对电磁铁通电，从而与带有磁铁的推杆头部相互排斥，并且冷却系统内部压力降低，在弹簧预紧力及斥力作用下推杆向下移动，齿轮盘脱离齿圈，水箱盖可以旋转打开以满足日常冷却液补偿及更换需求。

如图1～3所示，本实用新型公开了一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱盖，水箱盖外壳100外形为阶梯形圆柱体，上方圆柱体作用为增大旋转水箱盖时与手部的摩擦力，水箱盖外壳100下端设置有用于与膨胀水箱体连接的螺纹，水箱盖外壳100上方设有通孔160，内部设有与通孔160连通的正方形内槽120，正方形内槽120内部上方放置电磁铁111b，电磁铁的电线可通过通孔连接到外部；电磁铁的位置由止动簧140固定；电磁铁下方布置有圆柱弹簧150，弹簧下方布置推杆机构；通孔160保证推杆机构上表面上方压力为大气压；正方形内槽下方开设凹槽，用于放置止动簧140；推杆由阶梯正方形头部110、正方形密封圈130、上表面磁铁111a和末端齿轮112a组成，推杆头部110与末端齿轮112a由圆柱体连接；推杆头部与正方形内槽表面通过配合表面保证密封，同时在推杆头部上方安装正方形密封圈130再次确保密封；推杆头部可在电磁铁吸引及排斥力及压力差作用下在正方形内槽中上下运动。

如图3～图5所示，本实用新型公开了一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱，包括使用本实用新型的膨胀水箱盖，还包括温度传感器220和ECU控制器；温度传感器220安装在水箱内部210下方，ECU控制器电联温度传感器220和电磁体111b，根据水箱内温度对电磁体进行控制。

下面结合推杆上下两个极限位置具体介绍防烫伤水箱盖的实际工作过程。

如图3～5所示，本实用新型的一种在发动机高温时防烫伤的膨胀水箱的工作过程如下：

如图3所示，设定温度阈值为50℃，当水温低于50℃时，ECU读取布置在膨胀水箱内的温度传感器220的信号，判断温度低于50℃后对电磁铁正向通电；正向通电后电磁铁产生与推杆表面磁铁相同的磁极，二者相互排斥，推杆产生向下运动的趋势，此外，推杆机构还受到压缩的圆柱弹簧弹力以及自身重力作用；在三者共同作用下推杆处于下极限位置，下极限位置由止动簧140的位置决定；安装水箱盖时，首先调整水箱盖角度使推杆末端齿轮112a 穿过水箱体上的齿圈112b；此时齿轮与齿圈没有啮合且齿轮在齿圈下方，旋转水箱盖后，水箱盖与水箱体通过螺纹连接，齿轮与齿圈间距离继续增加，螺纹旋紧后，若此时膨胀水箱内的冷却液为常温状态，则整个膨胀水箱工作状态如图3所示。

如图4、图5所示，当发动机水温高于50℃尤其是发生高温故障时，冷却液温度升高甚至沸腾，膨胀水箱内部210产生较高压力，压力作用在推杆头部下表面114，与上表面的大气压力产生压差，推杆在压力作用下有向上运动的趋势；此外，ECU读取布置在膨胀水箱内的温度传感器220的信号，判断温度高于50℃后对电磁铁反向通电，反向通电后电磁铁产生与推杆表面磁铁相反的磁极，二者相互吸引，推杆产生向上运动的趋势；在气压力及引力共同作用下，推杆向上运动直至圆柱弹簧150的被压缩到最大压缩形变量时，推杆到达上极限位置，末端的齿轮112a与水箱体上固定的齿圈112b啮合，即达到如图4的工作状态，此时若旋转水箱盖，推杆由于齿轮齿圈啮合无法转动，而水箱盖外壳内部正方形内槽与推杆头部配合，由于为正方形结构，因此二者之间也不会产生相对转动；因此，在图4情况下，水箱盖整体无法旋转，也即水箱盖无法打开。

待冷却液温度降低到50℃以下时，膨胀水箱内部210压力大幅降低，在斥力、弹簧弹力及推杆自身重力作用下，推杆向下运动再次到达下极限位置，此时齿轮与齿圈脱离，旋转水箱盖当螺纹全部旋开后，齿轮仍在齿圈下方，即齿圈不会干涉水箱盖的旋转运动；此时，调整水箱盖角度使推杆末端齿轮 112a穿过水箱体上的齿圈112b，水箱盖即可整体开启满足日常冷却液补偿及更换需求。

当发动机产生高温故障时，多数驾驶员会选择停车熄火，此时ECU无法获取温度信息，电磁铁断电，此时，装置变为纯机械控制结构；如果水温较高，膨胀水箱内部210产生较高压力，压力作用在推杆头部下表面114，与上表面的大气压力产生压差，推杆在压力作用下向上运动，此时推杆末端的齿轮112a与水箱体上固定的齿圈112b仍可以啮合，水箱盖无法打开。随着温度降低，膨胀水箱内部210压力大幅降低，在弹簧弹力及推杆自身重力作用下，推杆向下运动再次到达下极限位置，此时水箱盖可以打开，即停机后仍可以起到保护驾驶员安全的效果。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。