专利名称：内燃发动机温度调控器的制作方法
技术领域：
本发明属于发动机配套部件技术领域。
背景技术：
内燃发动机工作温度过热，零件强度降低，机油变质，零件磨损 加剧，最终导致内燃发动机动力性、经济性、可靠性及酎久性的全面 下降。内燃发动机工作温度过低，会使散热损失及摩擦损失增加，零 件磨损加剧，排放恶化，内燃发动机工作粗暴，功率下降及燃油消耗
率增加。内燃发动机的最佳工作温度为85°C~95°C (高温发动机为 11(TC一115'C),直到目前内燃发动机在大气自然环境温度下工作时， 其实际工作温度均不在最佳工作温度范围。当环境气温较高，内燃发 动机在安装着节温器情况下工作，实际工作温度高于最佳温度范围， 造成开锅，若将节温器卸下，此时内燃发动机工作温度又低于最佳工 作温度范围；当环境气温较低，无论内燃发动机是否安装节温器，其 工作温度都低于最佳工作温度范围。常见的调整水冷式内燃发动机工 作温度的方法主要有在强制水冷却循环系统上采用安装水泵、冷却 风扇(或硅油风扇离合器，或电动风扇等)、散热器、节温器、百叶 窗、增加保温被等方法。本人在先前发明了一种水冷式内燃机温度调 控器之后，又发明了内燃机温度调控器，两者对解决调控内燃机工作
温度有显著的进步，尤其是后者是在弥补前者方案多项不足之后而产 生，从实现产品耐久性、安全性出发，后者在结构设计方案上还存在 以下不足
1、 由于完全切断冷却水进行大循环是靠温度调控器的主翻板外 圆周面与阀体主流管壁完全接触来实现，而主翻板外圆周面与阀体主 流管壁是否完全接触，取决于限位开关发出关闭信号的时间。限位开 关发出的关闭信号早了，主翻板外圆周面与阀体主流管壁没有接触 上，两者之间有不同程度缝隙，这样主翻板不能完全切断冷却水进行 大循环，此时，内燃机启动升温速度慢，甚至会出现内燃机正常工作 时，温度提高不上来，内燃机温度调控器失去作用；限位开关发出信 号迟了，主翻板外圆周面与阀体主流管壁已经实现全面接蝕，主翻板 不能继续前进，而单片机检测不到限位开关发出的关闭信号，单片机 也就发不出让歩进电机停止工作指令，此时步进电机继续工作，从而 降低步进电机使用寿命，易烧损电机。倘若能将主翻板外圆周面同阀 体主流管壁完全接触那一刻与限位开关发出的关闭信号调整一致，但 也会因为主翻板外圆周面同阀体主流管壁的磨损与限位开关的使用 磨损不同步而出现上述情况。这种限位开关工作与主翻板同阀体主流 管壁关闭之间的配合关系没有自动补偿功能的结构，决定了该发明不 能完全彻底实现最理想控制内燃机工作温度的目的。
2、 阀体内腔与减速齿轮箱之间冷却水的隔断，靠主、副翻板轴 上的密封胶圈实现。但因主、副翻板轴长时间旋转工作，胶圈产生磨 损，冷却水在水泵产生的压力下，不同程度进入减速齿轮箱， 一方面
使减速齿轮箱内的限位开关损坏，另一方面因冷却水丢失影响内燃机 散热。
综上两点决定了该发明技术的产品耐久性、安全性及其使用寿命 具有一定局限性。
3、冷却水大、小循环转换是由蜗轮带动同步齿轮组，再带动主、 副翻板轴转动，控制主、副翻板开或闭来实现，故结构繁瑣。
发明内容
本发明的目的是
提供一种内燃发动机温度调控器，精确的控制冷却水流经散热 器流量，且性能安全、可靠、耐久。使内燃发动机始终保持在最佳工 作温度下运行，使供入燃烧室的燃料最佳雾化，燃烧充分，使内燃发 动机发出动力最大化。实现节约燃料，降低尾气排放，延长内燃发动 机使用寿命的目的。
本发明的技术方案是-
装在三通阀体内的筒形转子侧壁上开有冷却水出口，转子在转动 时其冷却水出口可分别与阀体大循环出水口及阀体小循环出水口连 通，转子顶端与转子轴一端固定连接，转子轴另一端通过减速器与步 进电机传动配合。
温度传感器、步进电机、限位开关分别与微电脑控制盒电连接。
蜗杆的另一端有手动保险旋钮。
本实用新型的有益效果是-
代替了现有的用石蜡控制主、副阀门转换，解决了节温器主、副
阀门转换的惰性问题；实现了在内燃发动机工作温度达到最佳温度时 冷却水才能进行大、小循环转换的目的，且内燃发动机在高温气候环 境下工作，能及时进行冷却水大循环转换，避免内燃发动机开锅；本 发明解决了节温器阀门关闭不严的问题，实现了冷却水的完整大循 环，进行小循环时冷却水也不会渗漏进入散热器，大、小循环回路冷 却水流量多少随水温变化而变化。
能完全精确的控制冷却水流经散热器流量，使内燃发动机始终保 持在最佳工作温度下运行，使供入燃烧室的燃料最佳雾化，燃烧充分， 使发动机动力输出最大，实现节约燃料，降低尾气排放，延长发动机 使用寿命，且性能安全、可靠、耐久。
图1本发明内燃发动机温度调控器阀的结构示意图； 图2是本发明图1的A—A剖面图； 图3是本发明图1的俯视图； 图4是本发明图3的B—B剖面图； 图5是本发明内燃发动机温度调控器的电路图； 图6是本发明内燃发动机温度调控器与内燃发动机冷却系统连 接示意图7是本发明图6中冷却水小循环工作示意图； 图8是本发明图6中冷却水中循环工作示意图； 图9是本发明图6中冷却水大循环工作示意图；
具体实施例方式
实施例1-
下面结合附图对本发明做进一步描述-
如图1、 2、 3、 4、 5、 6所示，1.温度调控器三通阀体、2.步 进电机、3.备用接口、 4.温度传感器、5.小循环出水口、 6.转子、 7.转子冷却水出口、 8.大循环出水口、 9.手动保险旋钮、10.蜗 杆、11.蜗轮、12.限位开关、13.限位柱、14.阀体上盖、15.蜗 轮固连螺母、16.转子轴、17.轴套、18.机械密封件、19.连接法 兰20.转子内腔、21.转子固连螺母、22.减速箱、23.微电脑控 制盒、24.温度显示窗、25.温度设定按钮、26.散热器、27.散热 器进水管、28.内燃发动机温度调控器阀、29.机体冷却水套、30.水 泵、31.机体、32.散热器回水管、33.小循环回水管。
装在阀体内的温度传感器，装在阀体内的转子，转子顼端与转子 轴一端固连。转子轴另一端在变速箱内与蜗轮固连，转子轴通过减速 器与步进电机连接。减速器由蜗轮蜗杆啮合连接构成，蜗轮轴与转子 轴为同轴，蜗杆一端与步进电机轴连接，另一端有手动保险旋钮。温 度调控器阀体通过底座连接法兰与内燃发动机机体连接，海体大循环 出水口与散热器上水管连通，阀体小循环出水口与内燃发动机小循环 回水管连通，温度传感器、步进电机、限位开关分别与微电脑控制盒 电连接。工作时，阀体中的温度传感器将冷却水温度信号传递给微电 脑控制器，微电脑控制器根据温度信号计算出数据后指令步进电机工 作，驱动蜗杆转动，带动蜗轮旋转实现变速。蜗轮轴与转子轴为同轴， 蜗轮携同转子作同一方向转动，转子旋转多大角度随水温而变化。因
为在转子冷却水出水口转至与阀体大循环出水口一致时，转子侧壁将 阀体小循环出水口完全封闭，机体的冷却水大、小循环回路实现了完 全控制，在高低不同的环境气温下，内燃发动机都能保持在最佳理想 工作温度范围工作。本技术由转子旋转完成冷却水大、小循环控制， 减速及传动采用一对蜗轮蜗杆、 一根转子轴完成，使内燃发动枳^at 调控器的结构更简单，工作性能更加稳定。
内燃发动机温度调控器的阀体(1)是一个三通体，也可以制成
四通体，其中一个通道为其它用途的备用接口 (3)，如可以接暧风， 不使用时堵死。阀体为空腔，内装有转子(6)。转子轴(16) —端通 过固连螺母(21)与转子(6)固连，另一端穿过阀体上的机械密封 件(18)、轴套(17),在减速箱(22)内通过固连螺母(15)与蜗轮 (11)固连。减速箱内还装有同蜗轮啮合连接的蜗杆(10)、限位开 关(12)、限位柱(13)。步进电机(2)固定在减速箱(22) —端， 电机轴与蜗杆(10)为同轴。蜗杆(10)另一端有手动保险旋钮(9)。 转子的旋转极限位置由限位开关(12)和限位柱(B)所决定。 限位开关(12)固定在阀体上盖(14)上，限位柱(13)固定在螨轮 (11)。在阀体连接法兰(19)和转子(6)裙部之间装有温度传感器 (4)。温度传感器(4)、步进电机(2)、限位开关(12)、电源线分 别与微电脑控制盒(23)电连接。微电脑控制盒(23)上有内燃发动 机工作温度设定按钮(25)、工作温度显示窗(24)。
内燃发动机温度调控器调控冷却水温度过程是温度传感器(4) 在温度调控器阀体(1)内将采集到的冷却水温信号及设定的内燃发动机工作温度信号传送到微电脑控制盒(23)，由微电脑进行信息处 理，指令步进电机(2)工作，通过传动系统蜗杆(10)、蜗轮(11)、 转子轴(16)带动转子(6)进行往复转动，转子旋转的极限位置， 完全由限位开关(12)和限位柱(13)控制，且能自动补偿。当内燃 发动机机体内的冷却水温度低于设定温度时，此时温度调控器阀体内 的转子冷却水出口 (7)转至与阀体上的小循环出水口 (5)完全对应， 阀体上大循环出水口 (8)被转子(6)的侧壁完全封住，冷却水全部 流经小循环出水口 (5)，循环水回路是水泵(30)——机体冷却水 套(29)——转子冷却水出口 (7)——小循环出水口 (5)——小循 环回水管(33)—水泵(30)，称小循环回路(图7)。当内燃^:动 机机体内冷却水温超过设定温度时，温度调控器阀体内的转子冷却水 出口 (7)转至与阀体上的大循环出水口 (8)完全对应，阖体上小循 环出水口 (5)被转子(6)的侧壁完全封住，冷却水全部流经大循环 出水口 (8),循环水回路是水泵(30)——机体冷却水套(29)— —转子冷却水出口 (7)——大循环出水口 (8)Ifc热器进水管(27) ——^IS[热器(26)——散热器回水管(32)——水泵(30)，称大循 环回路(图9)。当内燃发动机机体内冷却水温达到或等于设定温度 时，温度调控器阖体内的转子冷却水出口 (7)转至小循环出水口 (5) 与大循环出水口 (8)之间，此时一部分冷却水从小循环出水口 (5) 流出， 一部分冷却水从大循环出水口 (8)流出，两部分流量分配， 由机体内的冷却水温变化而决定，由微电脑控制时时在调整，循环水 回路同时在上面的大循环回路和小循环回路中通过，称中循环回路
(图8)。内燃发动机温度调控器调一旦电控失灵，可转换成手动控 制，转动蜗杆(10) —端的手动保险旋钮(9)，通过传动系统，机械 的调整转子冷却水出口 (7)的旋转角度，控制冷却水大、小循环流 量分配，确保内燃发动机能正常工作。
权利要求
1、一种内燃发动机温度调控器，其特征是装在三通阀体内的筒形转子侧壁上开有冷却水出口，转子在转动时其冷却水出口可分别与阀体大循环出水口及阀体小循环出水口连通，转子顶端与转子轴一端固定连接，转子轴另一端通过减速器与步进电机传动配合。
2、 根据权利要求1所述的一种内燃发动机温度调控器，其特征 是温度传感器、步进电机、限位开关分别与微电脑控制盒电连接。
3、 根据权利要求1所述的一种内燃发动机温度调控器，其特征 是-蜗lf的另一端有手动保险旋钮。
全文摘要
一种内燃发动机温度调控器，属于发动机部件技术领域，其特征是筒形转子侧壁上开有冷却水出口，转子在转动时其冷却水出口可分别与阀体大、小循环出水口连通，转子顶端与转子轴一端固定连接，转子轴另一端通过减速器与步进电机传动配合，温度调控器阀体通过底座连接法兰与内燃发动机机体连接。有益效果是解决了节温器主、副阀门转换的惰性问题；实现了在发动机工作温度达到最佳温度时冷却水才能进行大、小循环转换的目的，且内燃发动机在高温气候环境下工作，避免内燃发动机开锅；解决了节温器阀门关闭不严的问题，实现了冷却水的完整大循环，小循环时冷却水也不会渗漏进入散热器。精确的控制冷却水流经散热器流量。
文档编号F01P7/16GK101191434SQ20071005572
公开日2008年6月4日 申请日期2007年6月6日 优先权日2007年6月6日
发明者效 梁, 梁国胜 申请人:梁国胜