Термостат системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания

(Я)5 119 ,И ЗОБРЕТЕ пИя У СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОР темам сгоран ется в к темпе охлэж фоне флане ДЕ- меньш РА- вырав жидко я к фланц ис- умень(56) Авторское свидетельство СССРМ 659774, кл, Р 01 Р 7/16, 1979,(54) ТЕРМОСТАТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОНИЯ57) Назначение; изобретение относитобласти двигателестроения, а именно к охлаждения двигателя внутреннего ия, Сущность изобретения заключаследующем: при резком повышении ратуры рабочей жидкости в системе дения повышается давление в силь, при зтом в сильфоне 2 подвижный ц 4 будет перемещаться вверх, но с ей скоростью, чем клапан 6. По мере нивания температуры легкокипящей сти расстояние между подвижным ем 4 и вспомогательным клапаном 6 шится, 1 ил.Изобретение относится. к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам, ускоряющим прогрев рабочей жидкости в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания и автоматически поддерживающим ее температуру в заданных пределах,Известен термастат системы жидкостного охлаждения для двигателя внутреннего сгорания, содержащий основной клапан, в седле которого выполнен перепускной канал, и дополнительный клапан, размещенный в канале и выполненный в виде термобаллона,Недостатком известного термостата являются низкие динамические показатели автоматического регулирования температуры жидкости в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания,Цель изобретения - улучшение динамических показателей.Указанная цель достигается тем, что термастат обеспечивает автоматическое регулирование температуры рабочей жидкости по сигналам, пропорциональным как изменению температуры, так и скорости ее изменения, Для этого термосуат, содержащий корпус, основной сильфон, жестко связанный одним торцом с корпусом, а другим - с подвижным фланцем, имеющим дросселирующее отверстис, вспомогательный клапан со штоком и основной клапан, дополнительно снабжается наружным силь- Фоном, охватывающлм основной сильфон и установленным с возможностью образования между ними полости, заполненной текучей средой, вспомогательным и внутренним, размещенным в последнем, силь- фонами с первым и вторым контактными торцами и средним подвижным фланцем с осевой тягой, причем первые контактные торцы соответственно вспомогательного и внутреннего сильфонов подсоединены к вспомогательному клапану, второй контактный торец вспомогательного сильфона связан с подвижным фланцем, средний подвижный фланец подключен с одной стороны к второму контактному торцу внутреннего сильфона, а с другой - к подвижному фланцу посредством осевой тяги,Такая конструкция термостата приводит к тому, что при резком изменении температуры рабочей жидкости в системе охлаждения двигателя температура легко- кипящей жидкости в основном сильфоне, из-за наличия между ним и наружным силь- фоном текущей среды с меньшим коэффициентом теплопроводн ости, будет изменяться медленнее, чем во вспомогательном сильфоне, обуславливая в послед 30 35 40 бочей жидкости в системе охлаждения выравниваются температура и давление легкокипящей жидкости в основном и вспомогательном сильфонах. В результате подвижный фланец и вспомогательный клапанзаймут исходное положение, изменяя при этом обьем полости вспомогательного силь- фона и давление в нем легкокипя щей жидкости на величину, пропорциональную составляющей скорости изменения температуры охлаждающей жидкости. Это обуславливает исчезновение скоростной составляющей перемещения вспомогател ьного клапана и он будет находитьсч в положении, соответствующем перемещению,пропорциональному только изменению температуры рабочей жидкости в системе охлаждения двигателя.При медленном изменении теплового состояния охлаждающей жидкости в двигателе исполнительные клапаны термостатабудут перемещаться под действием сигналов, пропорциональных только изменению ее температуры,На чертеже показан термостат, разрез, Термостат содержит корпус 1, с которым жестко связаны одними торцами основной 2 и наружный 3 сильфоны, а другие торцы их - с подвижным фланцем 4, Фланец4 связан с вторым контактным торцом вспомогательного сильфона 5, первый контактнем более интенсивное изменение давления, В результате вспомогательный клапанбудет перемещаться на величину, пропорциональную изменению температуры рабочей жидкости в системе охлаждения. Кроме того, из-за отличающегося давления легко- кипящей жидкости в основном сильфоне его подвижный фланец будет перемещаться со сравнительно меньшей скоростью, чем10 вспомогательный клапан, задеркивая приэтом через осевую тягу средний подвижный Фланец, повышая во вспомогательном силь- фоне давление легкокипящей жидкости еще на дополнительную величину, обеспечиваявспомогательному клапану дополнительноеперемещение, пропорциональное скооости изменения температуры рабочей жидкостив системе охлаждения двигателя, Таким образом, в переходном процессеизменения температуры рабочей жидкости в системе охлаждения двигателя перемещение как вспомогательного, так и основного клапанов будет состоять из двух перемещений; первого перемещения, пропорционального изменению температуры рабочей жидкости в системе охлакдения двигателя, и второго перемещения, пропорционального скорости ее изменения,В случае стабилизации температуры ра5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 ный торец которого подсоединен к вспомогательному клапану 6 и к полому штоку 7 с основным клапаном 8. С клапаном б первым контактным торцом также связан расположенный внутри вспомогательного сильфона 5 внутренний сильфон 9, другой торец которого подключен с одной стороны к среднему подвикному фланцу 10, а с другой - к подвижному фланцу 10 посредством осевой тяги 11 подвижный фланец 4,Полость а, образованная основным 2 и наружным 3 сильфонами, корпусом 1 и подвижным фланцем 4, заполнена текучей средой (например, воздухом или другим веществом), коэффициен теплопроводности которой меньше коэффициента теплопроводности материала стенок сильфонов.Полость Ь, образованная основным сильфоном 2, коопусом 1 и подвижным фланцем 4, а также полость с, образованная подвижным фланцем 4, средним подвижным фланцем 10, вспомогательным 5, внутренним сильфоном 9 и вспомогательным 5 клапаном б, заполнены легкокипящей ЖИДКОСТЬЮ.Для прямого и обратного перепуска легкокипящей жидкости из полости б в полость с, обеспечивающего при стабилизации теплового состояния рабочей жидкости в системе охлаждения двигателя исчезновение с определенной быстротой составляющей перемещения клапанов, пропорциональной скорости изменения температуры, в подвикном фланце 4 выполнено дросселирующее отверстие 12,Термостат рабо.гает следующим образом,При резком повышении температуры рабочей жидкости в системе охлаждения двигателя, обусловленном, например, резким увеличением прикладываемой к нему внешней нагрузки, из-за наличия термического сопротивления среды в полости а нагрев легкокипящей жидкости, а следовательно, ее давление в основном сильфоне 2, будут нарастать медленнее,.чем в полости с вспомогательного сильфона 5,В результате повышения давления в сильфоне 5 вспомогательный клапан б будет перемещаться вверх с определенной скоростью и на величину, пропорциональ-, ную изменению емпературы рабочей жидкости в системе охлаждения двигателя. При этом из-за низшего давления легкокипящей жидкости в сильфоне 2 подвижный фланец 4 будет перемещаться также вверх, но со сравнительно меньшей скоростью, чем вспомогательный клапан б, придерживая через осевую тягу 11 средний подвижный фланец 10 и одновременно повышая в сильфоне 3 давление легкокипящей жидкости еще на дополнительную величину, тем самым обеспечивая вспомогательному клапану б дополнительное перемещение, которое пропорционально скорости изменения температуры рабочей жидкости в системе охлаждения двигателя,Таким образом, в переходном процессе повышения температуры охлаждающей рабочей жидкости перемещение как вспомогательного б, так и основного 7 клапанов будет состоять из двух перемещений - первого перемещения, вызванного повышением температуры, и второго перемещения, вызванного скоростью повышения.температуры рабочей жидкости в системе охлаждения двигателя.Ло мере выравнивания температуры легкокипящей жидкости, обусловленного стабилизацией теплового режима двигателя, а следовательно. ее давления в основном 2 и вспомогательном 5 сильфонах, расстояние между подвижным фланцем 4 и вспомогательным клапаном б уменьшится. В результате подвижный 4 и средний подвикный 10 фланцы подымутся, увеличивая при этом обьем полости с и одновременно уменьшая давление находящейся в ней легкокипящей жлдкости на величину, обеспечивающую исчезновение составляощеи перемещения вспомогательного б и основного Я клапанов, пропорциональной скорости повышения температуры, и которые в установившемся тепловом режиме займут положение, соответствующее перемещению, пропорциональному только повышению температуры рабочей жидкости в системе охлаждения двигателя.В случае резкого понижения температуры рабочей жидкости в системе Охлакдения, обусловленного, например, резким уменьшением прикладываемой к двигателю внешней нагрузки, термостат будет работать аналогично, с той лишь разницей, что выходные перемещения его подвижных деталей будут направлены в противоположную сторону, По мере выравнивания температуры и давления кипящей жидкости в основном 2 и вспомогательном 5 сильфонах, происходит исчезновение составляющей перемещения как вспомогательного б,так и основного 8 клапанов, и ропорциональной скорости снижения температуры, и тогда клапаны б и 8 будут находиться в положении, соответствующем перемещению, пропорциональному только снижению температуры рабочей жидкости .в системе охлаждения двигателя.В случае медленного повышения температуры рабочей жидкости в системе охлажЗаказ 2177 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва. Ж, Раушская наб 45 Производственно-издательский комбинат "Патент"., г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 дения, также будут медленно увеличиваться нагрев и давление легкокипящей жидкости в сильфонах 2 и 5, что обуславливает перемещение подвижного фланца 4 и вспомогательного клапана б с одинаковой скоростью и на одинаковую величину, В этом случае термостат будет работать по сигналам, пропорциональным только повышению температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя.В случае медленного снижения температуры, перемещения вспомогательного б и основного 8 клапанов будут осуществляться в обратном направлении по сигналам, пропорциональным только уменьшению температуры рабочей жидкости в системе охлаждения двигателя,Использование термостата позволяет повысить точность автоматического поддеркания оптимального теплового состояния двигателя внутреннего сгорания особенно при работе в условиях резко переменных нагрузок, что, в свою очередь, повышает надежность,. а такжс эксплуатационные показатели,Формула изобретения Термостат системы охлаждения двигатель внутреннео сгораниясодержащий корпус, основной сильфон, жестко связанный одним торцом с корпусом, а другим - с подвижным фланцем, имеющим дросселирующее отверстие, вспомогательный кла пан со штоком и основной клапан,соединенный через шток со вспомогательным, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения динамических показателей, он снабжен наружным сильфоном, охватываю щим основной сильфон и установленным своэможностью образования между ними по.лости, заполненной текучей средой, вспо: могательным и внутренним, размещеннымв последнем, сильфонами с первым и вто рым контактными торцами и средним подвижным фланцем с осевой тягой, причем первые контактные торцы соответственно вспомогательного и внутреннего сильфонов подсоединены к вспомогательному клапа ну, второй контактный торец вспомогательного сильфона связан с подвижным фланцем, средний подвижный фланец подключен с одной стороны к второму контактному торцу внутреннего сильфона, а с 25 другой - к подвижному фланцу посредствомосевой тяги,