专利名称:水冷式内燃机缸体防冻装置的制作方法
本发明为有关水冷式内燃机缸体防冻装置的发明，特别是在防冻装置中采用温度控制阀使内燃机缸体中的冷却水在结冻前能自动排放以防止缸体冻裂事故的装置。
水冷式内燃机在严冬季节如不采取防冻措施，往往会发生缸体冻裂事故。目前一般所用的防冻措施有添加防冻液，采用自动加热装置等等。而其中较常用的防冻措施是在内燃机工作后将缸体内的冷却水排出。然而根据内燃机操作规定，冬季内燃机工作后，必须待机体温度下降到摄氏40度以下才允许放掉冷却水，可是，内燃机工作后的一般水温均在摄氏80度到90度左右，因此司机必须等候机体降温，直到到达规定温度时才能放水，或者是司机先离开一段时间，然后返回放水。显然，这都将给司机带来很大的不便，同时稍一疏忽，就有可能造成缸体冻裂事故。
针对上述情况，本发明提出了一种水冷式内燃机缸体的防冻装置。它利用了一个根据水的反常膨胀的物理特性而制成的冰点自控泄水阀使水冷式内燃机缸体中的冷却水在结冰前自动泄放，从而可防止内燃机汽缸缸体的冻裂事故。
现将本发明的主要原理及具体实施办法详述如下
如图1所示，水冷式内燃机缸体防冻装置由传感、控制、阀门三部分组成。在这里所举的例子中传感部份与控制部分之间是通过钢丝连接;控制部分与阀门之间是通过阀壳(6)连接成一整体。阀门通过连接头(3)固定在机体排水孔上;传感部分悬挂在排气管根部附近的任意位置上(传感元件顶部向上)。
传感元件(24)用铜铝等导热良好的金属材料制成其内部装满纯水，并采用橡胶等材料严格密封以防止内部的纯水渗出。发动机在运行中，通过热传导和热幅射，使传感元件内的水总是保持在0℃以上的某一温度，此时阀门处於关闭状态。停机后若迂0℃下低温，由于传感器暴露在空气中且体积又小，传感元件将先於机体达到冰点，这时元件(24)内部的水逐渐由上而下的结冰，其体积随之发生膨胀，此时在其下端的，用橡胶塑料或金属制成的弹性膜片(29)受到压力，造成弹性膜片(29)向下凸起，推动随动柱(30)向下移动。随动柱的下端顶动摇臂(27)，摇臂通过钢丝，拉动控制部份的元件(12)向下移动，销肖(13)将锁舌(14)向外推出，使阀门的推盘(7)失去锁舌的控制，在弹簧(8)的作用下，推盘向上顶动园球塞(1)将阀门打开。这时，机体内部的冷却水由于不直接暴露了空气中同时又因其容量较大，所以此时水温虽已大为下降，但远没到达冰点，随着阀门打开，机体内的冷却水就能通过阀连接头(3)上边的两个泄水孔向外排出。
下一次机车启动前，阀门需要关闭，若此时传感元件内的水仍处在冻结状态，关闭阀门只需将手柄(11)向外拉动，使推盘(7)移动到付锁舌(17)的下方，这时推盘立即又被付锁舌所控制，因球塞(1)在弹簧(5)的作用下，将泄水口封闭。
机车启动后，由于排气管的热传导和热辐射，传感元件温度随之上升，当元件(24)内的冰被解冻后，橡胶膜片(29)，随动柱(30)，摇臂(27)在大气压力和弹簧(21)的作用下，回到原有位置上，同时控制部分的元件(12)也被弹簧(21)向上推动，锁舌(14)随即失去控制，被弹簧(16)向内推进。与此同时付锁舌(17)被推出。推盘(7)重新被锁舌(14)控制着。整个自动控制系统的全部另件，均回到了原有的位置上，为下一次自动开放阀门又作好了准备。
在非冰冻期内，该装置仍能代替“手动旋塞阀”使用。开放和关闭阀门，只需拉动阀门上手柄(15)和(11)即可。
图2是本发明的另一种实施方案，它是将传感、控制、阀门三部分装于同一阀体中。阀联接头(31)将防冻装置装在水冷式内燃机缸体的放水口上，停机后若出现摄氏零下低温，防冻装置自动排放冷却水，确保机体不被冻裂。在此实施方案中，传感元件(32)注满纯水，并用弹性膜片(34)严格密封，阀芯(33)内注入甘油或其它冰点较低，膨胀系数较小的液体，通过滑动塞(36)将其密封。当传感元件达到摄氏零度以下时，水的体积发生膨胀，迫使膜片(34)向上凸起，压力通过甘油将滑动塞(36)向外推出，因滑动塞(36)顶部受阻，反作用力又使阀芯(33)向下移动，此时阀门即被打开，这时阀门的状态如图2(b)所示。如果在传感元件内的水，仍处于冻结状态下，需要关闭阀门，此时，可将手柄(38)转动90度，滑动塞(36)在弹簧(35)的作用下，进入球环(37)孔内，此时阀门即被关闭，这时阀门的状态如图2(c)所示。内燃机启动后，通过热传导，传感元件温度逐步上升，使内部的纯水解冻，弹性膜片随即凹下，滑动塞在大气压力下，退出球环孔，回位簧(29)将球环和手柄复位，为下一次自动开放阀门又作好了一切准备。这时阀门状态如图2(a)所示。
因此本发明所提及的冰点自控泄水装置实为自动和手动两用装置既可在结冰期间作为防冻用的自控泄水阀，又可在无冰期间用作手控泄水阀。
由此可见，与诸如自动电加热、添加防冻液等水冷式内燃机防冻装置相比，本发明显然有结构简单，使用方便不需附加能源等优点，可非常方便地在汽车，拖拉机等运输工具及固定动力机械的冷却水系统中使用。
权利要求
1、一种水冷式内燃机汽缸缸体防冻装置，其主要特征为在水冷式内燃机汽缸的冷却水系统中装置一个利用水的反常膨胀现象而制成的自动泄水装置所组成。该装置可以使水冷式内燃机汽缸缸体中的冷却水在结冰前自动排放，从而可防止缸体冻裂。
2、权利要求
1中所提及的水冷式内燃机缸体防冻装置中所使用的自动泄水装置，它由以下各部分组成
阀门它与内燃机的冷却水系统相连接，受控制元件的控制，同时也可利用手动控制来打开或关闭阀门，当阀门开放时，可使冷却水系统中的冷却水排出。
控制部件它与阀门装在同一阀壳中，它受温度敏感元件的控制，而打开或关闭阀门。
温度敏感元件它暴露于空气中，受环境温度的影响对上述的控制部件施加不同的作用力，特别是在停机后环境温度达到冰点时，能使控制部件打开阀门，使冷却水系统中的冷却水在结冰前自行泄放。
3、权利要求
2中所提及的温度敏感元件，它是一个由铜、铝等导热良好的金属材料制成的密封元件，其一端注满纯水，另一端为空气或一种膨胀系数较小，冰点较低的液体，如甘油、硅油等，中间用一密封良好的弹性膜片隔开。停机后当温度敏感元件的外界温度达到摄氏零度时，由于水的反常膨胀，导致弹性膜片向空气或另一种膨胀系数较小，冰点较低的液体的一端凸起，从而推动与之相连接的控制部件，达到打开泄水阀的目的。
专利摘要
一种水冷式内燃机缸体的防冻装置，由阀门、控制部件及温度敏感元件三部分所组成。发动机停机后，如果周围环境温度下降到摄氏零度以下，由于水的反常膨胀现象，密封在温度敏感元件中的纯水的体积将会膨胀，促使敏感元件中的弹性膜片凸起，从而推动与之相连的控制部件并打开泄水阀，使水冷式内燃机缸体中的冷却水在结冰前自动泄放，从而可以防止内燃机汽缸缸体的冻裂事故。 与添加防冻液，电加热等其它内燃机汽缸防冻措施相比，本发明具有结构简单，使用方便，不需附加能源等优点。
文档编号F01P11/20GK85105254SQ85105254
公开日1986年10月15日 申请日期1985年7月6日
发明者曲孝先 申请人:曲孝先导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan