Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2251623C1 - Electrically controlled thermostat - Google Patents

Electrically controlled thermostat Download PDF

Info

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
Application number
RU2003125059/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003125059A (en
Inventor
С.П. Афанасьев (RU)
С.П. Афанасьев
В.А. Гаврилин (RU)
В.А. Гаврилин
Р.А. Горбунов (RU)
Р.А. Горбунов
Н.Н. Костин (RU)
Н.Н. Костин
В.И. Костиков (RU)
В.И. Костиков
А.И. Матюхин (RU)
А.И. Матюхин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "ОРЛЭКС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "ОРЛЭКС" filed Critical Закрытое акционерное общество "ОРЛЭКС"
Priority to RU2003125059/28A priority Critical patent/RU2251623C1/en
Publication of RU2003125059A publication Critical patent/RU2003125059A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2251623C1 publication Critical patent/RU2251623C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

FIELD: transport engineering; automobile engine cooling systems.
SUBSTANCE: invention relates to devices for control and regulation of temperature of medium circulating in cooling systems of internal combustion engines. Proposed thermostat connected with control unit has housing with branch pipes to let in and out of cooling liquid, cover with branch pipe to supply cooling liquid to radiator rigidly secured on housing. Housing accommodates rotary electromagnet with flat main and auxiliary valves installed on rotor. Main rotary valve consists of movable and fixed diaphragms. Auxiliary rotary valve is formed by outlet hole of housing outlet branch pipe and second movable diaphragm.
EFFECT: simplified control of engine cooling, improved reliability of cooling system.
2 dwg

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 housing 1 with nozzles for supplying coolant from the engine and exhaust to the radiator, the outlet of the small circle nozzle is made in the form of segment cutouts (see Fig. 2), a rotary electromagnet 2 with the main and auxiliary valves located coaxially with the electromagnet rotor is installed. Cover 3 with a nozzle for draining the coolant to the radiator is rigidly fixed to the body 1 by screws 4. The main rotary valve consists of two diaphragms having segment cutouts similar to the cutouts of the body 1. The fixed diaphragm 5 of the main valve is mounted coaxially to the rotor of the electromagnet 2 and is fixed motionless between the body 1 and cover 3. The movable diaphragm 6 of the main valve is installed on the rotor side of the electromagnet 2 and is pressed against the stationary diaphragm 5 by a torsion spring 7, the hook of which is fixed in from the rotor of the electromagnet 2 and is fixed by a lock washer 8. The auxiliary rotary valve is formed by the outlet of a small circle with segment cutouts and a second movable diaphragm 9, also having segment cutouts, mounted on the other side of the electromagnet rotor, which is pressed against the outlet of the small circle of the housing 1 by a spring compression 10. The lock washer 11 prevents the axial movement of the rotor of the electromagnet 2. The conclusions of the electromagnet 2 are connected to the connector 12 mounted on the housing 1 with an external ones.

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 housing 1. V when the engine starts, signals from electronic sensors (coolant temperature, ambient temperature, speed, engine load, etc.) are sent to the electronic control unit, into the cat An optimal algorithm for regulating the temperature of the coolant is formed, and the DC control signal is supplied to the thermostat by the control unit, the value of which corresponds to the complete closure of the main valve, the electromagnet drives the movable diaphragms of the valves in a clockwise direction. When the main valve is completely closed, the segment cutouts of the diaphragms are shifted by 90 degrees and the auxiliary valve is fully opened. The engine warms up.

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)

Термостат с электрическим управлением, связанный с блоком управления, содержащий корпус с патрубком для подвода охлаждающей жидкости от двигателя, внутри корпуса расположен основной поворотный клапан, жестко закрепленную на корпусе крышку с патрубком для отвода охлаждающей жидкости на большой круг (радиатор), возвратную пружину, отличающийся тем, что корпус термостата имеет дополнительный патрубок малого круга системы охлаждения, внутри корпуса термостата расположен поворотный электромагнит, на роторе которого установлены плоские основной и вспомогательный клапаны, основной поворотный клапан состоит из двух диафрагм, подвижной и неподвижной, с сегментными вырезами, вспомогательный поворотный клапан образован выходным отверстием патрубка малого круга, выполненным в виде сегментных вырезов, и второй подвижной диафрагмой с сегментными вырезами, с внешней стороны корпуса имеется разъем для подсоединения блока управления к поворотному электромагниту.An electrically controlled thermostat connected to the control unit, comprising a housing with a nozzle for supplying coolant from the engine, a main rotary valve located inside the housing, a cover rigidly fixed to the housing with a nozzle for draining coolant to a large circle (radiator), a return spring that differs the fact that the thermostat housing has an additional nozzle of the small circle of the cooling system, a rotary electromagnet is located inside the thermostat housing, on the rotor of which there are flat new and auxiliary valves, the main rotary valve consists of two diaphragms, movable and stationary, with segment cutouts, the auxiliary rotary valve is formed by the outlet of the small circle nozzle made in the form of segment cutouts, and the second movable diaphragm with segment cutouts, on the outside of the housing connector for connecting the control unit to the rotary electromagnet.
RU2003125059/28A 2003-08-12 2003-08-12 Electrically controlled thermostat RU2251623C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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