一種節溫器的製造方法
2023-06-02 22:38:51
一種節溫器的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種節溫器，包括：殼體總成，包括殼體、設置於殼體上的與水套出水管連通的入水口、設置於殼體上的與散熱器供水管連通的第一出水口、以及設置於殼體上的與水泵供水管連接的第二出水口；用於控制第一出水口和/或第二出水口開閉的節溫器閥門總成，集成安裝在殼體內部。本發明的節溫器將節溫器與殼體進行集成化設計，不需要單獨的閥座，減少零件，降低成本，提高安裝效率，避免誤操作；且可通過電控系統的ECU控制單元在發動機工況發生變化時，控制電加熱元件加熱，提高了節溫器對發動機工況變化的反應速度，提高了控制精度，控制效果好；工作溫度可超過110℃，改善了發動機的燃油經濟性、排放性能。
【專利說明】一種節溫器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種發動機冷卻系統的節溫器，尤其是一種電子節溫器。
【背景技術】
[0002]現有的節溫器多沒有殼體，需先將節溫器放置在缸體或缸蓋的某一腔體中，再安裝殼體。在這過程中若節溫器放置不當，可能對發動機冷卻性能產生不良影響，存在誤操作的可能。
[0003]此外，現有的節溫器只有一組工作特性曲線(溫度-升程關係曲線)。工作溫度較低，初開溫度一般在80°C左右，全開溫度一般在95°C左右，且節溫器的開啟/關閉，只受內部感溫蠟控制，為了增加感溫性能感溫蠟中通常會添加銅粉。當冷卻液溫度到達或超過節溫器動作溫度後，感溫蠟開始融化，由固態變為液態，體積發生變化，將其內部的推桿推出，節溫器閥門也相應打開。
[0004]這種的節溫器對發動機工況變化反應速度慢。當發動機出現突然加速、爬坡等情況時，發動機的散熱量會突然增加，但由於水套與冷卻液的熱交換需要時間，因此水溫的升高有一定的滯後。由於現有的節溫器動作只受感溫蠟控制，感溫蠟只受冷卻液溫度控制，因此，在發動機進入突然加速、爬坡等工況時，節溫器無法迅速做出反應，發動機冷卻液溫度會出現較大幅度的波動，不利於發動機壽命、油耗及排放性能。同時，由於現有節溫器無法對冷卻液溫度波動做出迅速的反應，為了保證發動機工作在安全範圍內，只能將節溫器的工作溫度設置的較低，已留出足夠的溫度餘量保證發動機不會過熱，但卻由於冷卻液溫度較低，直接影響了發動機的燃油經濟性。
【發明內容】
[0005]為了解決現有技術中所存在的問題，本發明的節溫器採取了與各冷卻管路接口集成化的設計方案，便於拆裝，且減少安裝中的誤操作，且採用了可通過電控系統的控制單元進行控制的電子節溫器，以解決現有節溫器無法迅速響應發動機工況變化的問題。
[0006]本發明所述提供的技術方案為:
[0007]一種節溫器，包括:
[0008]殼體總成，包括殼體、設置於所述殼體上的用於與水套出水口連接的入水口、設置於所述殼體上的用於與散熱器供水管連接的第一出水口、以及設置於所述殼體上的用於與水泵供水管連接的第二出水口 ；以及，
[0009]用於控制所述第一出水口和/或第二出水口開閉的節溫器閥門總成，固定在所述殼體內部。
[0010]進一步的，所述節溫器閥門總成包括:
[0011]本體，內部中空,並具有開口；
[0012]壓蓋組件，安裝於所述本體的開口處，並與所述本體之間形成腔體；
[0013]感溫蠟，設置於所述本體與所述壓蓋組件之間的腔體內；[0014]推桿本體，其一端穿過所述壓蓋組件，伸入到所述感溫蠟內部，另一端伸出所述壓蓋組件外，所述推桿本體內部安裝有電加熱元件，所述電加熱元件用於在其處於與電控系統的控制單元通電狀態時，在電控系統的控制單元控制下進行加熱，以控制所述感溫蠟融化；
[0015]用於控制所述電加熱元件處於與電控系統的控制單元通電或斷電狀態的引線，與所述電加熱元件連接，並伸出所述推桿本體外；以及，
[0016]閥門，與所述推桿本體連接，設置於所述第一出水口和/或第二出水口處；
[0017]當所述引線與電控系統的控制單元連接，以控制所述電加熱元件處於與電控系統的控制單元通電狀態時，所述電加熱元件在電控系統的控制單元控制下進行加熱，同時，冷卻液溫度升高，所述感溫蠟受熱融化，所述推桿本體被推出所述本體與所述壓蓋組件之間的腔體，所述閥門相應打開所述第一出水口和/或第二出水口 ；
[0018]當所述引線與電控系統的控制單元未連接，以控制所述電加熱元件處於與電控系統的控制單元斷電狀態時，冷卻液溫度升高，所述感溫蠟受熱融化，所述推桿本體被推出所述本體與所述壓蓋組件之間的腔體，所述閥門相應打開所述第一出水口和/或第二出水□。
[0019]進一步的，當所述電加熱元件處於與電控系統的控制單元通電狀態時，所述節溫器閥門總成的初開溫度為第一初開溫度，全開溫度為第一全開溫度；
[0020]當所述電加熱元件處於與電控系統的控制單元斷電狀態時，所述節溫器閥門總成的初開溫度為第二初開溫度，全開溫度為第二全開溫度；
[0021]所述第二初開溫度比所述第一初開溫度高，且所述第二初開溫度與所述第一初開溫度之差大於10°c，所述第二全開溫度比所述第一全開溫度高，且所述第二全開溫度與所述第一全開溫度之差大於10°c。
[0022]進一步的，所述第二初開溫度大於10(TC ;所述第二全開溫度大於115°C。
[0023]進一步的，所述電加熱元件的功率為l(Tl5w。
[0024]進一步的，所述壓蓋組件包括:
[0025]用於與所述本體之間配合形成所述腔體的膠管，設置於所述本體內，套裝於所述推桿本體外；
[0026]用於將所述膠管壓緊在所述本體內的壓蓋本體，固定於所述本體的開口處；
[0027]所述膠管與所述推桿本體之間、以及所述膠管與所述本體之間設置有用於密封所述腔體的密封結構。
[0028]進一步的，所述膠管採用氟橡膠製成。
[0029]進一步的，所述殼體總成還包括:設置於所述殼體上的用於與暖風供水口連通的第三出水口。
[0030]進一步的，所述殼體總成還包括:設置於所述殼體上的用於與增壓器回水口連通的第四出水口。
[0031]進一步的，所述殼體總成還包括:設置於所述殼體上的用於與副水箱連接的第五出水口。
[0032]進一步的，所述殼體總成還包括:設置於所述殼體上的用於感應所述殼體內水溫的水溫傳感器。[0033]進一步的，所述殼體包括上殼體和下殼體，所述節溫器閥門總成固定在所述上殼體上，所述下殼體上設置所述入水口，所述入水口處設有用於與水套出水口進行密封連接的連接法蘭。
[0034]本發明的有益效果為:
[0035]本發明的節溫器通過將節溫器與具有多個管路接口的殼體進行集成化設計，節溫器不需要單獨的閥座，不但減少了零件，降低了成本，提高節溫器安裝效率，也避免了在安裝節溫器時的誤操作。
[0036]在本發明的進一步技術方案中，本發明的節溫器可以通過電控系統的ECU控制單元在發動機工況發生變化時，控制電加熱元件加熱，即通過電控系統控制節溫器的閥門的開啟，與現有技術相比，提高了節溫器對發動機工況變化的反應速度，提高了控制精度，控制效果好；且本發明的節溫器發動機工作溫度可超過110°c，改善了發動機的燃油經濟性、排放性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1表示本發明的節溫器的殼體總成與節溫器閥門總成的簡單結構示意圖；
[0038]圖2表示本發明的節溫器的結構示意圖；
[0039]圖3表示本發明的節溫器中的節溫器閥門總成的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0040]以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。
[0041]本發明提供了一種節溫器，如圖1和圖2所示，其包括:
[0042]殼體總成，包括殼體100、設置於殼體100上的具有用於與水套出水口連通的入水口 101、設置於殼體100上的用於與散熱器供水管連通的第一出水口 102、以及設置於殼體100上的用於與水泵供水管連接的第二出水口 103 ;以及，
[0043]用於控制第一出水口 102和/或第二出水口 103開閉的節溫器閥門總成200，集成安裝在殼體100內部。
[0044]本發明的節溫器將節溫器閥門總成200與殼體總成100進行集成化設計在一起，節溫器閥門總成200不需要單獨的閥座，也就是說，將節溫器與殼體模塊化設計，在進行安裝時，只需將殼體總成上的入水口 101與發動機冷卻系統中的缸體、缸蓋水套的出水口進行連接，再將各出水口相應地連接入發動機冷卻系統中即可，與傳統的節溫器與殼體分體式設計相比，不但減少了零件，降低了成本，還提高節溫器安裝效率，也避免了在安裝節溫器時的誤操作。且殼體總成上的各入水口 101、出水口布置時，有利於發動機冷卻系統中各部件的結構進行合理布置，還可根據實際需要，如圖1所示，在殼體100上設置用於與暖風供水口連通的第三出水口 104、用於與增壓器回水口連通的第四出水口 105、用於與副水箱連接的第五出水口 106、用於感應殼體100內冷卻液溫度的水溫傳感器107等。
[0045]本實施例中，優選的，殼體100分為上殼體和下殼體，節溫器閥門總成200集成在上殼體上，上殼體與下殼體通過螺栓連接，下殼體上設置入水口 101，入水口 101處設有用於與水套出水口進行連接的連接法蘭，下殼體通過入水口 101處的連接法蘭與缸蓋水套出水口連接，這樣在安裝過程中，只需將上、下殼體安裝到缸蓋上即可，在安裝過程中，不會發生因節溫器位置放置不對所產生的安裝誤差，同時，將缸蓋出水口後的各管口均布置在節溫器的上、下殼體上，各接口布置更靈活，可充分考慮冷卻液再流動過程中對節溫器動作的影響，在管路維修時，由於各管路接口都集中在節溫器的殼體100上，便於拆裝、檢查。
[0046]本實施例中，節溫器閥門總成200可以採用現有技術中的節溫器閥門總成200結構，即:節溫器閥門總成200中閥門的開啟/關閉，受內部感溫蠟控制，為了增加感溫性能感溫蠟中通常會添加銅粉。當冷卻液溫度到達或超過節溫器動作溫度後，感溫蠟開始融化，由固態變為液態，體積發生變化，將其內部的推桿推出，節溫器的閥門也相應打開。
[0047]但是，上述現有的節溫器閥門總成200隻能被動地受發動機冷卻液溫度的控制，因此，在發動機進入突然加速、爬坡等工況時，節溫器閥門總成200無法迅速做出反應，幫助發動機快速的釋放熱量，以保證發動機工作在安全的溫度範圍內。同時，由於現有節溫器無法對冷卻液溫度波動做出迅速的反應，為了保證發動機工作在安全範圍內，只能將節溫器的工作溫度設置的較低，已留出足夠的溫度餘量保證發動機不會過熱，但卻由於冷卻液溫度較低，直接影響了發動機的燃油經濟性。
[0048]因此，本實施例中，節溫器中的節溫器閥門總成200優選為電子節溫器閥門總成200。如圖3所示為本實施例優選的節溫器閥門總成200的結構示意圖(僅示出一部分)，該節溫器閥門總成200包括:
[0049]本體201，內部中空，並具有開口；
[0050]壓蓋組件，安裝於本體201的開口處，並與本體201之間形成密封腔體；
[0051]感溫蠟202，設置於本體201與壓蓋組件之間的密封腔體內；
[0052]推桿本體201，其一端穿過壓蓋組件，伸入到感溫蠟202內部，另一端伸出壓蓋組件外，推桿本體201內部安裝有電加熱元件(圖3中未示出)，該電加熱元件能夠在處於與電控系統的ECU控制單元通電狀態時，在電控系統的ECU控制單元控制下進行加熱，以控制感溫臘融化；
[0053]用於控制電加熱元件處於與電控系統的ECU控制單元通電或斷電狀態的引線206，與電加熱元件連接，並伸出推桿本體201外；以及，
[0054]閥門(圖3中未示出)，與推桿本體201連接，設置於第一出水口 102和第二出水口103處；其中，
[0055]壓蓋組件包括:
[0056]用於與本體201之間配合形成腔體的膠管203，設置於本體201內，套裝於推桿本體201外；
[0057]用於將膠管203壓緊在本體201內的壓蓋本體204，固定於本體201的開口處；膠管203與推桿本體201之間、以及膠管203與本體201之間設置有用於密封腔體的密封結構。
[0058]優選的，膠管203採用氟橡膠材料製成。
[0059]本實施例中的節溫器閥門總成200的工作原理為:
[0060]本實施例中，在感溫蠟202內部設有可電控的電加熱元件(該電加熱元件可與推桿本體201設計在一起，形成加熱棒)，電加熱元件處於通電狀態下，即電加熱元件通過引線206與汽車電控系統的ECU控制單元接口連接時，汽車電控系統的ECU控制單元通過判斷發動機的工況，控制電加熱元件在合適的加熱功率下進行工作，感溫蠟202即在電加熱元件以及冷卻液溫度的共同作用下融化，融化的感溫蠟202體積膨脹，因此，將推桿本體201推出密封腔體外，與推桿本體201連接的閥門即相應地打開第一出水口 102、和/或第二出水口 103 ；
[0061]當電加熱元件處於斷電狀態下，即電加熱元件的引線206不與汽車電控系統的ECU控制單元接口連接時，感溫蠟202隻在冷卻液溫度作用下融化，融化的感溫蠟202體積膨脹，因此，將推桿本體201推出密封腔體外，與推桿本體201連接的閥門即相應地打開第一出水口 102、和/或第二出水口 103。
[0062]由此可見，本實施例中的節溫器，其節溫器閥門總成的閥門開啟可以不光受冷卻液溫度控制，還可以受電控系統控制，因此，在發動機工況發生變化時，但冷卻液水溫並未達到感溫蠟的融化溫度時，電控系統即檢測到發動機工況變化，並控制感應蠟內部的電加熱元件開始加熱，使感溫蠟202開始融化，閥門提前開啟，實現在發動機散熱量增加時，迅速提高冷卻系統的散熱能力，提高節溫器對發動機工況變化的反應速度，進一步減少了冷卻液溫度的變化幅度。此外，發動機在進行標定試驗後，節溫器可根據標定試驗得出的MAP圖進行控制，使得電控系統在發動機工況變化後，控制電加熱元件在合適的溫控曲線下進行工作，進一步提高節溫器的控制精度。
[0063]標定試驗作為本領域人員所公知的內容，在此僅對其做簡單介紹:在發動機開發階段，需要對所有電控零件進行標定試驗，即，在某些特定工況下，測定各電控零件的最佳的工作狀態。對於電子節溫器而言，需要在發動機散熱量增加的特徵工況下，通過反覆試驗，得出最佳的ECU輸出信號，以控制電子節溫器的加熱功率及通電時間。
[0064]此外，優選的，電加熱元件優選的是功率為l(Tl5w的電加熱元件。
[0065]此外，需要說明的是，本實施例中的節溫器由於對閥門開啟控制增加了電控控制的方式(即電控系統的ECU控制單元根據發動機工況變化控制電加熱元件加熱)，本發明的節溫器具有通電(即將引線206接入E⑶接口採用電控及冷卻液溫度共同控制閥門開啟)、斷電(不將引線206接入E⑶接口而僅通過冷卻液溫度控制閥門開啟)兩組不同的工作特性曲線，且斷電狀態下的初開、全開溫度均高於通電狀態下的初開、全開溫度(即斷電狀態下的第二初開溫度高於通電狀態下的第一初開溫度，斷電狀態下的第二全開溫度高於通電狀態下的第一全開溫度)，溫差超過10°C。且在斷電狀態下，本發明的節溫器在不通電狀態下的第二初開溫度超過10(TC，第二全開溫度超過115°C，遠高於普通得節溫器(普通節溫器的初開溫度在80°C左右，全開溫度在90-95°C)。由此可見，傳統的節溫器中感溫蠟中添加了銅粉等，以提高節溫器導熱性能，而本實施例中的節溫器閥門總成，無需在感溫蠟中添加銅粉等金屬粉末，其在斷電狀態下的初開、全開溫度高於普通的節溫器的初開、全開溫度。
[0066]在以上技術方案的基礎上，且由於選用了加熱功率為l(Tl5w的電加熱元件以及採用氟橡膠材料製成的膠管203，本發明的節溫器可使得冷卻液工作溫度在110°C以上，提高發動機工作溫度，改善發動機的燃油經濟性、排放性能。
[0067]需要說明的是，對於節溫器的「初開溫度」和「全開溫度」，是本領域的公知常識，在此不再說明。
[0068]以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種節溫器，其特徵在於，包括: 殼體總成，包括殼體、設置於所述殼體上的用於與水套出水口連接的入水口、設置於所述殼體上的用於與散熱器供水管連接的第一出水口、以及設置於所述殼體上的用於與水泵供水管連接的第二出水口 ；以及， 用於控制所述第一出水口和/或第二出水口開閉的節溫器閥門總成，固定在所述殼體內部。
2.根據權利要求1所述的節溫器，其特徵在於，所述節溫器閥門總成包括: 本體，內部中空，並具有開口 ； 壓蓋組件，安裝於所述本體的開口處，並與所述本體之間形成腔體； 感溫蠟，設置於所述本體與所述壓蓋組件之間的腔體內； 推桿本體，其一端穿過所述壓蓋組件，伸入到所述感溫蠟內部，另一端伸出所述壓蓋組件外，所述推桿本體內部安裝有能夠在處於與電控系統的控制單元通電狀態時，在電控系統的控制單元控制下進行加熱，以控制所述感溫蠟融化的電加熱元件； 用於控制所述電加熱元件處於與電控系統的控制單元通電或斷電狀態的引線，與所述電加熱元件連接，並伸出所述推桿本體外；以及， 閥門，與所述推桿本體連接，設置於所述第一出水口和/或第二出水口處； 當所述感溫蠟受熱融化時，所述推桿本體被推出所述本體與所述壓蓋組件之間的腔體，所述閥門相應打開所`述第一出水口和/或第二出水口。
3.根據權利要求2所述的節溫器，其特徵在於: 當所述電加熱元件處於與電控系統的控制單元通電狀態時，所述節溫器閥門總成的初開溫度為第一初開溫度，全開溫度為第一全開溫度； 當所述電加熱元件處於與電控系統的控制單元斷電狀態時，所述節溫器閥門總成的初開溫度為第二初開溫度，全開溫度為第二全開溫度； 所述第二初開溫度比所述第一初開溫度高，且所述第二初開溫度與所述第一初開溫度之差大於10°c，所述第二全開溫度比所述第一全開溫度高，且所述第二全開溫度與所述第一全開溫度之差大於10°c。
4.根據權利要求3所述的節溫器，其特徵在於:所述第二初開溫度大於100°C;所述第二全開溫度大於115°C。
5.根據權利要求2所述的節溫器，其特徵在於:所述電加熱元件的功率為l(Tl5w。
6.根據權利要求2所述的節溫器，其特徵在於，所述壓蓋組件包括: 用於與所述本體之間配合形成所述腔體的膠管，設置於所述本體內，套裝於所述推桿本體外； 用於將所述膠管壓緊在所述本體內的壓蓋本體，固定於所述本體的開口處； 其中，所述膠管與所述推桿本體之間、以及所述膠管與所述本體之間設置有用於密封所述腔體的密封結構。
7.根據權利要求6所述的節溫器，其特徵在於，所述膠管採用氟橡膠製成。
8.根據權利要求1至7任一項所述的節溫器，其特徵在於，所述殼體總成還包括:設置於所述殼體上的用於與暖風供水口連通的第三出水口。
9.根據權利要求8所述的節溫器，其特徵在於，所述殼體總成還包括:設置於所述殼體上的用於與增壓器回水口連通的第四出水口。
10.根據權利要求9所述的節溫器，其特徵在於，所述殼體總成還包括:設置於所述殼體上的用於與副水箱連接的第五出水口。
11.根據權利要求10所述的節溫器，其特 徵在於，所述殼體總成還包括:設置於所述殼體上的用於感應所述殼體內水溫的水溫傳感器。
12.根據權利要求1至7任一項所述的節溫器，其特徵在於:所述殼體包括上殼體和下殼體，所述節溫器閥門總成固定在所述上殼體上，所述下殼體上設置所述入水口，所述入水口處設有用於與水套出水口進行密封連接的連接法蘭。
【文檔編號】F01P7/16GK103670656SQ201210339616
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月13日 優先權日:2012年9月13日
【發明者】溫雯, 張豔青, 賀燕銘, 馬童立, 李紅強, 周啟順, 趙錦倫 申請人:北京汽車動力總成有限公司