石蜡恒温器的制造方法

文档序号:9763694阅读:794来源:国知局
石蜡恒温器的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开的领域涉及用于控制内燃发动机中的冷却剂流的恒温器。
【背景技术】
[0002]大多数内燃发动机包括冷却系统,其将发动机温度维持在预期范围内并且防止可使发动机操作降级的过热情形。例如,冷却系统可包括冷却剂回路,其中冷却剂流通穿过发动机并且随后引导至热交换器,诸如邻近车辆的前部(发动机设置在其内)安装的散热器。散热器有助于将热量从冷却剂转移至周围环境。冷却剂,并且在某些情况下为已加热的冷却剂,可流通至其他的车辆部件,诸如能够对乘客室进行加热的加热器芯体。为了控制冷却剂流穿过冷却剂回路,冷却系统可包括一个或多个阀和/或恒温器。
[0003]在一些方法中,电子控制阀(例如,旋转阀)可被构造为恒温器并且用于控制穿过冷却剂回路的冷却剂流。具体地,阀的位置(可经由电动机来控制)调节穿过不同通道的冷却剂流,在通道中定位有被构造成选择性地接收冷却剂的各种设备。通过这种方式,穿过不同的通道的冷却剂流可响应于一个或多个操作条件(诸如,发动机的冷却剂温度)经由阀的位置来控制。
[0004]本文的发明人已经意识到上述指出的方法的几个问题。例如,用来控制发动机中冷却剂流的电动阀机构的使用可增加成本且控制复杂。进一步地,可发生某些类型的特别对电动阀的降级(degradat1n),诸如电机降级。

【发明内容】

[0005]至少部分地解决上述问题的一个解决方法包括恒温器,该恒温器包括至少一个石蜡电机,该至少一个石蜡电机根据纵向位置的变化调节两个入口通道与三个出口通道之间的冷却剂流,纵向位置响应于冷却剂温度的变化发生改变。
[0006]在更加具体的示例中,至少一个石蜡电机包括至少一个石蜡,该石蜡的体积响应于冷却剂温度上的变化而发生变化,该体积的变化引起纵向位置的改变。
[0007]通过这种方式,响应于流动穿过使用至少一个石蜡电机的恒温器的冷却剂的温度,在冷却剂回路中的多个冷却剂线路之间的冷却剂流可以自动调节的方式来控制。因此,通过这种动作可实现技术效果。
[0008]通过单独参照【具体实施方式】或者结合附图参照【具体实施方式】,本发明的上述优势和其他优势以及特征将会变得显而易见。
[0009]应当理解,提供上面的综述是为了以简化的形式引入将在下面的详细说明书中进一步描述的概念的集合。这并不意味着识别要求保护主题的关键或必要特征,其范围由所附权利要求来唯一地限定。另外,所要求保护的主题不限于解决上面提到的或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0010]图1示出了示例性的冷却剂回路。
[0011]图2是示出了示例性发动机的示意图。
[0012]图3A至图3E示出了具有单个石蜡电机的恒温器的不同操作状态。
[0013]图4A至图4E示出了具有双石蜡电机的恒温器的不同操作状态。
[0014]图5示出了穿过使用至少一个石蜡电机的恒温器中的不同通道的冷却剂流的图表。
【具体实施方式】
[0015]提供经由石錯恒温器(wax thermostat)控制穿过多个冷却剂线路的冷却剂流的各种系统。在一个实施例中,恒温器包括至少一个石蜡电机,其根据纵向位置的变化来调节两个入口通道与三个出口通道之间的冷却剂流,该纵向位置响应于冷却剂温度的改变发生变化。图1示出了示例性的冷却剂回路,图2是示出了示例性发动机的示意图,图3A至图3E示出了具有单个石蜡电机的恒温器的不同操作状态,图4A至图4E示出了具有双石蜡电机的恒温器的不同操作状态,以及图5示出了穿过使用至少一个石蜡电机的恒温器的不同的通道的冷却剂流的图表。
[0016]图1示出了示例性的冷却剂回路I。冷却剂回路I包括发动机2,该发动机包括连接至发动机缸体2B的汽缸盖2A,该发动机缸体定位在汽缸盖的下方。汽缸盖2A和发动机缸体2B可以各种合适的方式(例如,通过螺栓)彼此连接,但是在其他实施例中汽缸盖和发动机缸体可整体成型成单个部件。汽缸盖2A和发动机缸体2B共同形成多个汽缸3,其中燃料燃烧可发生在汽缸中。关于发动机2的构造和操作的额外的细节以下通过参考图2提供。
[0017]如在图1中所示出的,形成冷却剂回路I的一部分的冷却剂线路4A和4B分别位于汽缸盖2A和发动机缸体2B内,并且使冷却剂流动穿过其中从而能够实现由它们对应的发动机部件至冷却剂的热传递。冷却剂线路4A和4B接收来自入口 5A和5B的冷却剂,并且分别经由出口 6A和6B将已加热的冷却剂排出。汽缸盖2A和发动机缸体2B中的一个或两者可包括汽缸罩,其能够使冷却剂流动穿过其中并且至少部分地包围汽缸3,使得热量可从汽缸中提出并且转移至汽缸罩中的冷却剂。在本示例中,入口 5A和5B可与其对应的冷却剂罩入口流体连通,并且出口 6A和6B可与其对应的冷却剂罩出口流体连通。然而,可预想到其他的构造,诸如在发动机2中设置单一整体的冷却剂罩的构造。在本示例中,整体的冷却剂罩可横跨汽缸盖2A和发动机缸体2B两者,并且可包括分别接收和排出冷却剂的单个入口和出口。
[0018]在图1中所描述的实施例中,出口 6A和6B与恒温器7流体连通,出口分别连接至恒温器的头部入口 8A和机体入口 SB。如参考图3A至4E在下文进一步详细描述的,恒温器7根据头部与机体入口 8A和8B,以及三个恒温器出口中其位置的变化调节冷却剂流,三个恒温器出口为:散热器出口 9A、部件出口 9B以及旁路出口 9C。
[0019]在一些示例中,多个部件可定位在出口 6B与机体入口 8B之间,并且因此可接收由发动机缸体2B排出的冷却剂。一个这种部件以标号10示出。例如,该多个部件可包括:油冷却器,其被构造为转移发动机油与冷却剂之间的热量因而控制油的温度;自动变速器暖机单元(ATWU),其被构造成转移冷却剂与传动液之间的热量因而控制变速器的温度;排气再循环(EGR)冷却器,其被构造成接收已加热的冷却剂使得自发动机2排出的再循环排气的温度可被控制至预期的温度(例如,通过热交换器)等。关于示例性EGR系统的构造和操作的细节以下通过参考图2提供。
[0020]基于其位置,恒温器7可引导冷却剂流穿过旁路出口 9C,该旁路出口与旁路线路11流体连通。旁路线路11能够引导自发动机2排出的已加热的冷却剂返回至发动机;由于旁路线路并未包括冷却元件,因此已加热的冷却剂在没有明显冷却的情况下被引导返回至发动机。因此,旁路线路11可在选定的条件期间使用,在选定的条件中期望供给至发动机2的已加热的冷却剂到达一定程度,例如在发动机启动期间当期望发动机快速加热以使排放最小化时。如在图1中所示出的,流动穿过旁路线路11的冷却剂被引导至入口 5A和5B上游的共同的入口和冷却剂栗19,使得旁通的冷却剂可被供给至入口并且因此供给至汽缸盖2A和发动机缸体2B。阀(未示出)可定位在共同的入口处以控制旁通的冷却剂的分配并且特别地控制传送至汽缸盖2A与发动机缸体2B的旁通的冷却剂的比例。冷却剂栗9可呈现为各种合适的形式并且可经由发动机控制器来操作以获得预期的对入口 5A和5B的冷却剂供给。
[0021]基于其位置,恒温器7可引导冷却剂流穿过部件出口 9B,该部件出口与部件线路12流体连通。多个部件可沿着部件线路12定位并且被构造为接收由发动机2排出的已加热的冷却剂,例如,该多个部件可包括油冷却器13。沿着部件线路12定位的多个部件可替代性或附加地包括加热器芯体14,该加热器芯体可包括被构造为将来自所接收的加热的冷却剂的热量转移至周围的空气、ATWU等的热交换器。然后这种空气可例如经由风扇流入乘客室或者车辆座舱中,以在其内提供加热。除了供给至加热器芯体14(其示出为定位在油冷却器的下游)的油冷却器的出口之外,图1还示出为包括部件旁路线路15,其提供自油冷却器13至下文所描述的散热器的出口。部件旁路线路15可使由油冷却器13排出的冷却剂的至少一部分通过散热器冷却。虽然未示出,然而还可包括用以控制供给至散热器与供给至加热器芯体14的部分的冷却剂比例的阀。然而还可为其他的构造,例如,在一些实施例中,部件旁路线路15可省略,同时在其他实施例中,旁路线路可将自加热器芯体14的出口的所排出的冷却剂供给至散热器。不管怎样,在图1中所描述的实施例中,部件线路12在于发动机2和冷却剂栗19的共同的入口的上游的交汇处与旁路线路11接合。虽然未示出,然而阀可定位在该交汇处以控制自旁路线路11到达共同的入口的冷却剂与自部件线路12到达共同的入口的冷却剂的比例。
[0022]基于其位置,恒温器7可引导冷却剂流穿过散热器出口 9A,该散热器出口与散热器供给线路16流体连通。散热器供给线路16供给至散热器17内,该散热器被构造成降低流动穿过其中的冷却剂的温度。一旦被冷却,则已冷却的冷却剂可经由散热器返回线路18回到发动机2,该散热器返回线路接合冷却剂栗19上游的供给至发动机的共同的入口。在一些示例中,散热器17可为液-气热交换器。因此,风扇(未示出)可定位为邻近散热器17从而有助于冷却剂温度的降低以及使热量自冷却剂排出至周围环境。例如,根据发动机操作条件,该风扇可以连续可变的方式进行控制。虽然未示出,然而散热器17可经由入口和出口与冷却剂存储器流体连通。应理解的是,各种合适的冷却剂可用在冷却剂回路I中,例如,诸如水、化学冷却剂及其混合物的流体。
[0023]应理解的是,在未背离本发明的范围的情况下可对冷却剂回路I进行各种修改。在回路I中的不同部件(诸如,部件10、油冷却器13、加热器芯体等)的相对布置可以修改,例如,油冷却器13可替代性地位于加热器芯体14的下游。进一步地,这些部件作为示例提供且并不旨在为限制性的;这些部件中的一个或多个可以省略和/或未在图1中示出的其他部件可包括在回路I中。在回路I中的各种线路的布置也可以修改;部件旁路线路15的位置可以调整,或者在其他实施例中,部件旁路线路可以省略。旁路线路11和部件线路12交汇处的布置和/或散热器返回线路18供给至的共同的入口的布置也可以调节。此外,未在图1中示出的一个或多个阀可包括在回路I中以控制在不同区域中的冷却剂流。
[0024]图2是示出示例性发动机20的示意图,该发动机可包括在机动车辆的推进系统中。在一些实施例中,发动机20可例如为图1的发动机2。发动机20示出为具有四个汽缸30。然而,根据当前的披露还可使用其他数量的汽缸。发动机20可至少部分地由包括控制器25的控制系统,并且由自车辆操作者132经由输入设备130的输入来进行控制。在本示例中,输入设备130包括加速踏板以及踏板位置传感器134用于产生相应的踏板
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