[发明专利]膜片活塞式节温器阀门驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种活塞气动式节温器，尤其是利用气压推动的阀门驱动装置。

背景技术

冷却系统是发动机的重要组成部分，节温器又在冷却系统中起着至关重要的作用。目前发动机冷却系统中广泛采用的是蜡式节温器，按功能部件分由阀门驱动机构、阀门机构、托架组成。这种节温器由支架、主阀门、推杆、石蜡、胶管、副阀门、节温器外壳、弹簧等组成。用石蜡作为感温介质，利用石蜡熔化体积膨胀，迫使胶管收缩，从而推动推杆，使阀门逐渐打开。还有乙醚式节温器，它是在折叠圆筒中充入乙醚，利用乙醚在液化时形成真空，汽化时体积膨胀的原理，使折叠圆筒产生收缩或伸长，达到控制阀门开闭的目的。

由于石蜡热膨胀的绝对膨胀量不能产生足够的位移，推动阀门实现开关动作。因此，蜡式节温器实际上是利用液压原理，靠大直径腔内的液态石蜡膨胀的挤压力推动小直径的推杆，即大活塞推小活塞的方式增大推杆行程，造成结构相对复杂。另外，还要考虑液态石蜡的密封问题，其制造难度、精度及制造成本相对较高。乙醚式节温器因折叠圆筒时时随温度的变化而膨胀或收缩，容易引起机械疲劳、导致折叠筒的损坏。

发明内容

本发明的目的在于为提供一种感温介质便宜、结构简单、性能稳定、寿命长的膜片活塞式节温器阀门驱动装置，替代现有的阀门驱动机构。由阀门驱动机构、阀门机构、托架构成一个节温器。

发明构思：本发明通过一种沸点合适的液体，利用液体汽化产生压力作用于膨胀膜片、活塞及活塞杆，推动阀门在一定的温度范围内实现开关动作。

为此，本发明的技术方案为：膜片活塞式节温器阀门驱动装置，包括缸筒、活塞、活塞杆，活塞与缸筒的内腔配合，活塞杆与活塞连接，活塞杆的头部穿出缸筒上端直接伸出，其特征在于：缸筒的下端设有活塞行程限位挡圈，缸筒的上端、活塞上都设有通气孔；一个感温桶内腔装有沸点在50℃～70℃之间的液体，感温桶的开口处设有膨胀膜片，膨胀膜片周边与感温桶气密封；所述感温桶置于缸筒的下端，并与缸筒连接成一体。

工作过程：该膜片活塞式节温器阀门驱动装置运用于节温器中，与阀门机构一起装在托架上构成节温器，在常温下或者当发动机的温度低于85℃时，感温桶内的液体在回位弹簧的预压力作用下，不发生汽化现象。随着发动机水套中的冷却液的温度不断升高，当冷却液温度高于一定温度时，感温桶内的液体开始汽化，使膨胀膜片下方的压力升高，推动膨胀膜片向上运动，从而推动活塞及活塞杆向上运动。活塞杆推动阀门克服回位弹簧的压紧力一起向上运动，将阀门打开。阀门完全打开后，活塞运动到缸筒的最上端，当感温桶内的液体的温度继续升高时，膨胀膜片下方的压力将增大，感温桶内的液体的沸点随之增大，从而使感温桶内的液体的温度与其沸点形成一种平衡状态，感温桶内的液体停止汽化，节温器处于一种较稳定的平衡状态。当发动机水温低于一定温度时，感温桶内的液体将液化，膨胀膜片下方的压力降低，阀门的开度随之减小，直至关闭阀门。

有益效果：该阀门驱动装置采用价格低廉、沸点合适的液体，利用液体压力和沸点的关系，使液体在合适的温度汽化膨胀产生驱动力，并采用简单的活塞式结构传递驱动力，作用于阀门机构，达到阀门开启或关闭的目的。这样一种创新型的装置具有结构简单、可靠性好的优点，运用于汽车节温器，可增添一种既实用又能带来良好经济效益的新型产品。

附图说明

图1是膜片活塞式节温器阀门驱动装置的主视图。

图2是膨胀膜片结构主视图。

图3是膨胀膜片结构俯视图。

图4是丙酮的饱和蒸汽压和沸点的实验曲线图。

图5是用MatLab仿真软件进行直线拟合得到的直线图。

图1中，1是膨胀膜片、2是液体、3是感温桶、4是活塞行程限位挡圈、5是活塞、6是活塞杆、7是缸筒。

具体实施方式

如图1所示的膜片活塞式节温器阀门驱动装置，包括感温桶3、膨胀膜片1、限位挡圈4、缸筒7、活塞5、活塞杆7，活塞5与缸筒7的内腔配合，活塞杆7与活塞5连接，活塞杆的头部穿出缸筒上端直接伸出，活塞行程限位挡圈4设在缸筒的下端，缸筒7的上端、活塞5上都设有通气孔；感温桶3内腔装有沸点在50℃～70℃之间的液体2，感温桶的开口处设有膨胀膜片1，膨胀膜片1周边与感温桶3气密封；所述感温桶3置于缸筒的下端，并与缸筒7连接成一体。

感温桶内的液体2是沸点在50℃～70℃之间的液体，使得节温器阀门在发动机水温为85℃～90℃之间时能打开。