RU2251623C1 - Electrically controlled thermostat - Google Patents
Electrically controlled thermostat Download PDFInfo
- Publication number
- RU2251623C1 RU2251623C1 RU2003125059/28A RU2003125059A RU2251623C1 RU 2251623 C1 RU2251623 C1 RU 2251623C1 RU 2003125059/28 A RU2003125059/28 A RU 2003125059/28A RU 2003125059 A RU2003125059 A RU 2003125059A RU 2251623 C1 RU2251623 C1 RU 2251623C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- rotary valve
- thermostat
- nozzle
- auxiliary
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам контроля и регулирования температуры движущейся среды, а именно к термостатам системы охлаждения автомобильных двигателей внутреннего сгорания.The invention relates to devices for monitoring and controlling the temperature of a moving medium, and in particular to thermostats of a cooling system for automotive internal combustion engines.
Известны термостаты для автомобильных двигателей по патентам № 2312739 А, Великобритания (приоритет от 30.01.1997 г.) и № 19844711 А1, Германия, (приоритет от 29.09.1998 г.), состоящие из корпуса с элементами присоединения к системе охлаждения автомобильных двигателей. Внутри корпуса расположены главный и вспомогательный клапаны, которые приводятся в действие датчиком температуры, заполненным термореактивным твердым наполнителем (например, термовоском) и снабженным электрическим резистором в качестве нагревательного элемента. Резистор установлен внутри кожуха датчика температуры в непосредственной близости от его штока и может иметь вид гильзы, таблетки или отдельных пленочных резисторов, расположенных вокруг штока датчика. В зависимости от температуры жидкости в системе охлаждения термореактивный наполнитель меняет свой объем и через шток датчика изменяет положение клапанов, направляя или регулируя поток жидкости по малому кругу или большому кругу через радиатор. Нагревательный элемент при необходимости ускоряет процесс объемного расширения термореактивного наполнителя и смещает температуру открытия основного клапана.Known thermostats for automotive engines according to patents No. 2312739 A, Great Britain (priority from 01/30/1997) and No. 19844711 A1, Germany (priority from 09/29/1998), consisting of a housing with elements for connecting to the cooling system of automobile engines. Inside the body, the main and auxiliary valves are located, which are actuated by a temperature sensor filled with a thermoset solid filler (for example, a thermal wax) and equipped with an electric resistor as a heating element. The resistor is installed inside the housing of the temperature sensor in the immediate vicinity of its rod and may take the form of a sleeve, a tablet or individual film resistors located around the sensor rod. Depending on the temperature of the liquid in the cooling system, the thermosetting filler changes its volume and through the sensor rod changes the position of the valves, directing or regulating the fluid flow in a small circle or a large circle through the radiator. The heating element, if necessary, accelerates the process of volume expansion of the thermosetting filler and shifts the opening temperature of the main valve.
Наиболее близким техническим решением является "Система контроля охлаждения двигателей внутреннего сгорания" по патенту ЕР 0978641 А1, Европейское патентное агенство (приоритет от 06.08.1998 г.), включающая в себя блок управления с датчиками контроля температуры охлаждающей жидкости и положения угла открытия дроссельной заслонки двигателя, электродвигатель, редуктор, механизм сцепления, термостат, состоящий из корпуса с патрубком для подвода охлаждающей жидкости от двигателя, жестко закрепленной на корпусе крышки с патрубком для отвода охлаждающей жидкости на радиатор, установленного внутри корпуса поворотного дроссельного клапана, возвратной пружины, датчика угла поворота дроссельного поворотного клапана. В указанной системе термостат регулирует величину потока охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор в зависимости от внешних факторов (температуры охлаждающей жидкости, угла открытия дроссельной заслонки двигателя и т.д.) следующим образом. При изменении внешних факторов блок управления формирует сигнал для вращения электродвигателя. Электродвигатель через механизм сцепления и редуктор вращает поворотный дроссельный клапан до положения, заданного блоком управления, которое фиксируется датчиком угла поворота. При возникновении аварийной ситуации устройство сцепления отсоединяет электродвигатель и возвратная пружина устанавливает поворотный клапан в открытое положение.The closest technical solution is the "Control system for cooling internal combustion engines" according to patent EP 0978641 A1, European Patent Agency (priority from 08/06/1998), which includes a control unit with sensors for monitoring the temperature of the coolant and the position of the opening angle of the engine throttle , electric motor, gearbox, clutch mechanism, thermostat, consisting of a housing with a nozzle for supplying coolant from the engine, rigidly fixed to the housing of the cover with a nozzle for cooling barrier liquid to the radiator, disposed within the casing rotary throttle valve return spring, the throttle angle sensor rotation of the rotary valve. In this system, the thermostat controls the amount of coolant flow passing through the radiator, depending on external factors (coolant temperature, engine throttle opening angle, etc.) as follows. When external factors change, the control unit generates a signal for rotation of the electric motor. The electric motor through the clutch mechanism and gearbox rotates the rotary throttle valve to the position specified by the control unit, which is fixed by the angle sensor. In the event of an emergency, the clutch disengages the electric motor and the return spring sets the rotary valve to the open position.
Недостатком выше указанной системы является, то что использование электродвигателя требует дополнительных элементов системы (механизм сцепления, редуктор и др.), что значительно увеличивает габариты и снижает надежность системы охлаждения двигателя.The disadvantage of the above system is that the use of an electric motor requires additional elements of the system (clutch mechanism, gearbox, etc.), which significantly increases the size and reduces the reliability of the engine cooling system.
Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей термостата и упрощение системы контроля охлаждения двигателя, повышение ее надежности.The technical task of the invention is to expand the functionality of the thermostat and simplify the control system for cooling the engine, increasing its reliability.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве корпус имеет патрубок для отвода охлаждающей жидкости на малый круг, причем выходное отверстие патрубка малого круга выполнено в виде сегментных вырезов, основной поворотный клапан состоит из двух диафрагм (подвижной и неподвижной) с сегментными вырезами, при этом подвижная диафрагма поджимается к неподвижной возвратной пружиной кручения, вспомогательный поворотный клапан образован выходным отверстием патрубка малого круга корпуса и второй подвижной диафрагмой, которая поджимается к выходному отверстию пружиной сжатия, поворотный электромагнит, состоящего из магнитопровода, якоря, электрической катушки и вала, с установленными на концах вала поворотными клапанами, расположен внутри корпуса и зафиксирован от осевого перемещения стопорной шайбой, выводы электрической катушки подсоединены к разъему, установленному на корпусе.The technical result is achieved by the fact that in the proposed device the housing has a nozzle for draining the coolant into a small circle, and the outlet of the small circle nozzle is made in the form of segment cutouts, the main rotary valve consists of two diaphragms (movable and stationary) with segment cutouts, the movable diaphragm is pressed against the fixed torsion return spring, the auxiliary rotary valve is formed by the outlet of the nozzle of the small circle of the housing and the second movable diaphragm, which Torai is pressed to the outlet by a compression spring, a rotary electromagnet, consisting of a magnetic circuit, an armature, an electric coil and a shaft, with rotary valves installed at the ends of the shaft, is located inside the housing and is locked from axial movement by a lock washer, the terminals of the electric coil are connected to the connector mounted on case.
На фиг.1 представлена упрощенная схема термостата с электрическим управлением в первоначальном положении.Figure 1 presents a simplified diagram of a thermostat with electric control in its original position.
В корпусе 1 с патрубками для подвода охлаждающей жидкости от двигателя и отвода на радиатор выходное отверстие патрубка малого круга выполнено в виде сегментных вырезов (см. фиг.2), установлен поворотный электромагнит 2 с расположенными соосно ротора электромагнита основным и вспомогательными клапанами. Крышка 3 с патрубком для отвода охлаждающей жидкости на радиатор жестко закреплена на корпусе 1 винтами 4. Основной поворотный клапан состоит из двух диафрагм, имеющих сегментные вырезы, аналогичные вырезам корпуса 1. Неподвижная диафрагма 5 основного клапана установлена соосно ротору электромагнита 2 и зафиксирована неподвижно между корпусом 1 и крышкой 3. Подвижная диафрагма 6 основного клапана установлена со стороны ротора электромагнита 2 и поджимается к неподвижной диафрагме 5 возвратной пружиной кручения 7, зацеп которой закреплен в пазе ротора электромагнита 2 и фиксируется стопорной шайбой 8. Вспомогательный поворотный клапан образован выходным отверстием малого круга с сегментными вырезами и второй подвижной диафрагмой 9, также имеющей сегментные вырезы, установленной с другой стороны ротора электромагнита, которая поджимается к выходному отверстию патрубка малого круга корпуса 1 пружиной сжатия 10. Стопорная шайба 11 предотвращает осевое перемещение ротора электромагнита 2. Выводы электромагнита 2 подсоединены к разъему 12, установленному на корпусе 1 с внешней стороны.In the
Термостат с электрическим управлением работает следующим образом.The thermostat with electric control operates as follows.
В первоначальном положении при отсутствии сигнала постоянного тока на входе катушки (зажигание автомобиля не включено) основной клапан термостата нормально открыт - сегментные вырезы диафрагм 8, 9 совмещены, вспомогательный клапан нормально закрыт, сегментные вырезы диафрагмы 12 развернуты на 90 градусов относительно вырезов корпуса 1. В момент запуска двигателя сигналы с электронных датчиков (температуры охлаждающей жидкости, температуры окружающей среды, скорости, нагрузки двигателя и т.д.) поступают на электронный блок управления, в котором формируется оптимальный алгоритм регулирования температуры охлаждающей жидкости, и на термостат блоком управления подается управляющий сигнал постоянного тока, величина которого соответствует полному закрытию основного клапана, электромагнит приводит в движение по часовой стрелке подвижные диафрагмы клапанов. При полном закрытии основного клапана сегментные вырезы диафрагм смещаются на 90 градусов и полностью открывается вспомогательный клапан. Происходит прогрев двигателя.In the initial position, in the absence of a DC signal at the input of the coil (car ignition is not turned on), the main valve of the thermostat is normally open - the segment cutouts of the diaphragms 8, 9 are aligned, the auxiliary valve is normally closed, the segment cutouts of the diaphragm 12 are rotated 90 degrees relative to the cutouts of
При увеличении температуры охлаждающей жидкости (или увеличении нагрузки двигателя и.д.) блок управления уменьшает величину постоянного тока, следовательно, уменьшается момент электромагнита, возвратная пружина 9 открывает основной клапан и закрывает вспомогательный. При полностью прогретом двигателе, что соответствует заданному рабочему режиму, термостат практически не потребляет электрической энергии.With increasing temperature of the coolant (or increasing engine load, etc.), the control unit decreases the direct current value, therefore, the electromagnet moment decreases, the return spring 9 opens the main valve and closes the auxiliary valve. When the engine is fully warmed up, which corresponds to the specified operating mode, the thermostat practically does not consume electrical energy.
Кроме того, конструкция предлагаемого термостата такова, что в случае заполнения системы охлаждения охлаждающей жидкостью через нормально открытый основной клапан происходит безприпятственное удаление воздуха из системы, что значительно снижает потери времени при монтаже термостата и при его возможном выходе из строя (например, обрыв проводников катушки). Клапаны возвратной пружиной кручения возвращаются в первоначальное положение, что обеспечивает безопасный отказ термостата.In addition, the design of the proposed thermostat is such that in the case of filling the cooling system with coolant through a normally open main valve, an unhindered removal of air from the system occurs, which significantly reduces the time loss during the installation of the thermostat and its possible failure (for example, breakdown of the coil conductors) . The valves return torsion spring back to its original position, which ensures safe failure of the thermostat.
Таким образом, термостат с электрическим управлением осуществляет постоянные контроль и регулирование температуры охлаждающей жидкости двигателя в зависимости от сигналов электронных датчиков (температуры охлаждающей жидкости, температуры окружающей среды с учетом текущего значения скорости и т.д.) в режиме реального времени. Электронный блок управления, изменяя величину токовой нагрузки, дает команду на открытие или закрытие основного и вспомогательного клапанов термостата, что обеспечивает оптимальный заданный тепловой режим работы двигателя, оптимизирует расход топлива и снижает содержание вредных веществ в выхлопном газе.Thus, an electrically controlled thermostat constantly monitors and regulates the temperature of the engine coolant depending on the signals of electronic sensors (coolant temperature, ambient temperature, taking into account the current speed value, etc.) in real time. By changing the amount of current load, the electronic control unit gives the command to open or close the main and auxiliary valves of the thermostat, which ensures the optimal specified thermal operating mode of the engine, optimizes fuel consumption and reduces the content of harmful substances in the exhaust gas.
Предлагаемый термостат компактен, обладает малой инерционностью, позволяет значительно повысить экономические и экологические показатели автомобильных двигателей внутреннего сгорания в целом.The proposed thermostat is compact, has a low inertia, can significantly improve the economic and environmental performance of automotive internal combustion engines in general.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003125059/28A RU2251623C1 (en) | 2003-08-12 | 2003-08-12 | Electrically controlled thermostat |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003125059/28A RU2251623C1 (en) | 2003-08-12 | 2003-08-12 | Electrically controlled thermostat |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003125059A RU2003125059A (en) | 2005-02-27 |
RU2251623C1 true RU2251623C1 (en) | 2005-05-10 |
Family
ID=35286000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003125059/28A RU2251623C1 (en) | 2003-08-12 | 2003-08-12 | Electrically controlled thermostat |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2251623C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593056C2 (en) * | 2011-11-09 | 2016-07-27 | Андритц Инк. | Cooled throttle of melt in cooled flute for melt for crushing melt flow from boiler |
-
2003
- 2003-08-12 RU RU2003125059/28A patent/RU2251623C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593056C2 (en) * | 2011-11-09 | 2016-07-27 | Андритц Инк. | Cooled throttle of melt in cooled flute for melt for crushing melt flow from boiler |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003125059A (en) | 2005-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0683852B1 (en) | Turbochargers for internal combustion engines | |
US7331326B2 (en) | Carburetor automatic control system in engine | |
US3964457A (en) | Closed loop fast idle control system | |
US5799625A (en) | Electronically controlled engine cooling apparatus | |
US5065718A (en) | Engine idle control valve | |
US20110247575A1 (en) | cooling system for a combustion engine | |
RU2251623C1 (en) | Electrically controlled thermostat | |
US7204232B2 (en) | Carburetor electrically-operated automatic choke system | |
JPS5848767A (en) | Operation control system for electric fuel pump for engine | |
JPS59196936A (en) | Fuel controlling apparatus | |
JPS6228660Y2 (en) | ||
RU2178097C2 (en) | Engine idle speed control device | |
RU2178096C2 (en) | Engine idle speed control device | |
JPS6231651Y2 (en) | ||
GB2333354A (en) | Electronically controlled engine cooling apparatus | |
JP3748914B2 (en) | Engine intake control method | |
JPS6228658Y2 (en) | ||
RU2178095C2 (en) | Engine idle speed control device | |
RU16386U1 (en) | DEVICE FOR REGULATING THE IDLE SPEEDS IN THE ENGINE | |
JPS6228661Y2 (en) | ||
JPS5862338A (en) | Correlative control device for turbo-charger and cooler compressor | |
RU65575U1 (en) | ENGINE COOLING SYSTEM | |
JPH01247728A (en) | Control device for idling revolution number of internal combustion engine | |
JPS6038033Y2 (en) | Diesel engine overrun prevention device | |
RU48592U1 (en) | DEVICE FOR REGULATING THE IDLE SPEEDS IN THE ENGINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060813 |