CN104405940B - 用于内燃机补给水箱的精确压力平衡阀门及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于内燃机补给水箱的平行管压力平衡阀门及其方法。它包括补给水箱、左水腔、弹簧、阀体、阀芯、右向水路、左向水路、右水腔、散热器、密封环和止退柱；左水腔左端设有补给水箱，左水腔右端与阀体左端相连，阀体右端与右水腔左端相连，右水腔右端与散热器相连，左水腔内左侧和右水腔内右侧各设有2根止退柱，阀体内设有阀芯，阀体和阀芯通过密封环紧密结合，左水腔内设有弹簧，弹簧两端分别与左水腔左侧和阀芯左端相连，阀芯内设有右向水路、左向水路。本发明可以在补给水箱和冷却管路存在压强差时对散热器水路内冷却液量进行即时精确控制，特别是可以防止由车辆上下颠簸等引起的二者间流量变化的不稳定，提高冷却***的稳定性及效率。

Description

用于内燃机补给水箱的精确压力平衡阀门及其控制方法

技术领域

本发明属于内燃机冷却***，特别是涉及一种用于内燃机补给水箱的平行管压力平衡阀门及其控制方法。

背景技术

补给水箱作为内燃机冷却***的一部分，用于保持散热器内时刻被冷却液充满，消除冷却***中的所有气泡，并能降低金属被腐蚀的危险，使冷却***的效率大大增加，但对于散热器与补给水箱的冷却液压力平衡阀的要求也越来越高。现有冷却液压力平衡阀的结构复杂成本高，并容易受到车辆颠簸等外界因素的影响，易出现不能对冷却液压强进行精确控制的缺陷。针对车辆上下颠簸等引起的散热器与补给水箱二者间流量的突然增大或不稳定变化，通过平行管压力平衡阀门，可以有效提高冷却***的稳定性及工作效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有内燃机冷却液压力平衡阀的不足，提供一种用于内燃机补给水箱的平行管压力平衡阀门及其控制方法。

用于内燃机补给水箱的平行管压力平衡阀门包括补给水箱、左水腔 、弹簧、阀体、阀芯、右向水路、左向水路、右水腔、散热器、密封环、止退柱；左水腔左端设有补给水箱，左水腔右端与阀体左端相连，阀体右端与右水腔左端相连，右水腔右端与散热器相连，左水腔内左侧和右水腔内右侧各设有2根止退柱，阀体内设有阀芯，阀体和阀芯通过密封环紧密结合，左水腔内设有弹簧，弹簧两端分别与左水腔左侧和阀芯左端相连，阀芯内设有右向水路、左向水路。

用于内燃机补给水箱的平行管压力平衡阀门的控制方法是：当补给水箱内冷却液的压强大于散热器时，会产生右向推力使阀芯向右侧运动，直至由压强差产生的右向推力与弹簧形变所产生的左向拉力平衡，阀芯停止运动，右向水路露出阀体，阀芯左侧左水腔的补给水箱冷却液通过右向水路流向阀芯右侧的右水腔，阀芯两端压强差逐渐减小，产生的右向推力随之减小，弹簧将阀芯拉回初始位置，阀门两端冷却液停止交换，当散热器内冷却液的压强大于补给水箱时，会产生左向推力使阀芯向左侧运动，直至由压强差产生的左向推力与弹簧形变所产生的右向推力平衡，阀芯停止运动，左向水路露出阀体，阀芯右侧右水腔的散热器冷却液通过左向水路流向阀芯左侧的左水腔，阀芯两端压强差逐渐减小，产生的左向推力随之减小，弹簧将阀芯推回初始位置，阀门两端冷却液停止交换；在实际压强差小于最小压强差阀值a时，所产生的横向推力不足以使阀芯横向左右运动的位移超过右向水路、左向水路与阀芯两端所留余量，则阀门两端冷却液不进行交换；在实际压强差大于最大压强差阀值b时，所产生的横向推力使阀芯横向左右运动的位移达到最大，顶于止退柱，右向水路或左向水路全部露出阀体，阀门两端冷却液交换量达到峰值。

本发明可以在补给水箱和冷却管路存在压强差时对散热器内冷却液量进行即时精确控制，特别是可以防止由车辆上下颠簸等引起的二者间流量变化的不稳定，提高冷却***的稳定性及效率。

附图说明

图1是内燃机补给水箱平行管压力平衡阀门的侧面剖面图；

图2是内燃机补给水箱平行管压力平衡阀门的侧面剖面图的部分细节图；

图3是内燃机补给水箱平行管压力平衡阀门的阀芯右行图；

图4是内燃机补给水箱平行管压力平衡阀门的工作特性曲线图；

图1中：补给水箱1、左水腔2、弹簧3、阀体4、阀芯5、右向水路6、左向水路7、右水腔8、散热器9、密封环10、止退柱11。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参考图1和图2，用于内燃机补给水箱的平行管压力平衡阀门包括补给水箱1、左水腔2、弹簧3、阀体4、阀芯5、右向水路6、左向水路7、右水腔8、散热器水路9、密封环10、止退柱11；左水腔2左端设有补给水箱1，左水腔2右端与阀体4左端相连，阀体4右端与右水腔8左端相连，右水腔8右端与散热器9相连，左水腔2内左侧和右水腔8内右侧各设有2根止退柱11，阀体4内设有阀芯5，阀体4和阀芯5通过密封环紧密结合，左水腔2内设有弹簧3，弹簧3两端分别与左水腔2左侧和阀芯5左端相连，阀芯5内设有右向水路6、左向水路7。

参考图1、图2和图3，用于内燃机补给水箱的平行管压力平衡阀门的控制方法是：当补给水箱1内冷却液的压强大于散热器9时，会产生右向推力使阀芯5向右侧运动，直至由压强差产生的右向推力与弹簧3形变所产生的左向拉力平衡，阀芯5停止运动，右向水路6露出阀体4，阀芯5左侧左水腔2的补给水箱冷却液通过右向水路6流向阀芯5右侧的右水腔8，阀芯两端压强差逐渐减小，产生的右向推力随之减小，弹簧3将阀芯5拉回初始位置，阀门两端冷却液停止交换，当散热器9 内冷却液的压强大于补给水箱1时，会产生左向推力使阀芯5向左侧运动，直至由压强差产生的左向推力与弹簧3形变所产生的右向推力平衡，阀芯5停止运动，左向水路7露出阀体4，阀芯5右侧右水腔8的散热器冷却液通过左向水路7流向阀芯5左侧的左水腔2，阀芯5两端压强差逐渐减小，产生的左向推力随之减小，弹簧3将阀芯5推回初始位置，阀门两端冷却液停止交换；在实际压强差小于最小压强差阀值a时，所产生的横向推力不足以使阀芯5横向左右运动的位移超过右向水路6、左向水路7与阀芯5两端所留余量，则阀门两端冷却液不进行交换；在实际压强差大于最大压强差阀值b时，所产生的横向推力使阀芯5横向左右运动的位移达到最大，顶于止退柱11，右向水路6或左向水路7全部露出阀体4，阀门两端冷却液交换量达到峰值。

平行管压力平衡阀门用于汽车上时可替换现有补给水箱阀门，并可以使用软管连接，对空间需求也较原补给水箱阀门小，并提供更稳定、可靠的散热器水路内压力调节。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1. 一种用于内燃机补给水箱的平行管压力平衡阀门的控制方法，所述的用于内燃机补给水箱的平行管压力平衡阀门包括补给水箱（1）、左水腔（2）、弹簧（3）、阀体（4）、阀芯（5）、右向水路（6）、左向水路（7）、右水腔（8）、散热器（9）、密封环（10）、止退柱（11）；左水腔（2）左端设有补给水箱（1），左水腔（2）右端与阀体（4）左端相连，阀体（4）右端与右水腔（8）左端相连，右水腔（8）右端与散热器（9）相连，左水腔（2）内左侧和右水腔（8）内右侧各设有2根止退柱（11），阀体（4）内设有阀芯（5），阀体（4）和阀芯（5）通过密封环（11）紧密结合，左水腔（2）内设有弹簧（3），弹簧（3）两端分别与左水腔（2）左侧和阀芯（5）左端相连，阀芯（5）内设有右向水路（6）、左向水路（7）；其特征在于当补给水箱（1）内冷却液的压强大于散热器（9）时，会产生右向推力使阀芯（5）向右侧运动，直至由压强差产生的右向推力与弹簧（3）形变所产生的左向拉力平衡，阀芯（5）停止运动，右向水路（6）露出阀体（4），阀芯（5）左侧左水腔（2）的补给水箱冷却液通过右向水路（6）流向阀芯（5）右侧的右水腔（8），阀芯（5）两端压强差逐渐减小，产生的右向推力随之减小，弹簧（3）将阀芯（5）拉回初始位置，阀门两端冷却液停止交换，当散热器（9）内冷却液的压强大于补给水箱（1）时，会产生左向推力使阀芯（5）向左侧运动，直至由压强差产生的左向推力与弹簧（3）形变所产生的右向推力平衡，阀芯（5）停止运动，左向水路（7）露出阀体（4），阀芯（5）右侧右水腔（8）的散热器冷却液通过左向水路（7）流向阀芯（5）左侧的左水腔（2），阀芯（5）两端压强差逐渐减小，产生的左向推力随之减小，弹簧（3）将阀芯（5）推回初始位置，阀门两端冷却液停止交换；在实际压强差小于最小压强差阀值a时，所产生的横向推力不足以使阀芯（5）横向左右运动的位移超过右向水路（6）、左向水路（7）与阀芯（5）两端所留余量，则阀门两端冷却液不进行交换；在实际压强差大于最大压强差阀值b时，所产生的横向推力使阀芯（5）横向左右运动的位移达到最大，顶于止退柱（11），右向水路（6）或左向水路（7）全部露出阀体（4），阀门两端冷却液交换量达到峰值。