[发明专利]用于检测冷却系统泄漏的装置和系统

说明书

一种用于发动机(41)的发动机冷却剂系统(15)包括具有安装有开关(27)的除气罐盖(21)的除气罐(20)，开关的状态由压力敏感膜(28)的挠曲确定。传动系统控制模块(PCM)(24)监控开关(27)的状态，从而提供表示除气罐(20)中的冷却剂压力是否高于或低于预定压力极限的输出并且如果该压力低于预定压力水平而发动机(41)的操作状态表明其不应当如此时启动失效保护策略来防止发动机过热。

技术领域

本发明涉及一种内燃发动机冷却系统，且具体地涉及一种用于检测由于除气罐盖的不当安装或罐处的软管连接失效导致的发动机冷却剂压力的损失。

背景技术

液冷内燃发动机极其依赖于其冷却剂系统。随着燃油经济性法规的增加和顾客偏好向更小、更高功率密度发动机的转变，防止冷却剂损失以避免对发动机的损害更为重要。对于诸如用于重型卡车的较大发动机，发动机冷却剂的损失会导致发动机过热运行，从而导致发动机关停。同时，如果车辆具有不当安装的除气罐盖或罐处的失效软管连接，则冷却剂能够接触到热排气系统并可能引起失火。

最先进的汽车发动机采用以接近100KPa(1bar)的系统压力运行的密闭加压型冷却系统，以将冷却剂的沸点升高至约120℃。这种加压型系统通常包括除气罐，除气罐与散热器物理性分隔开并由压力盖密闭。

除气罐在与冷却系统的其它部件相同的约1bar的压力下运行并连接至发动机和散热器，使得冷却剂能够循环穿过除气罐。

除气罐的一个目的是在冷却剂流过除气罐时允许冷却剂中所夹带的空气和气体与冷却剂分离开，从而提高热传递效率。

当发动机运行时，冷却剂泵将液态冷却剂和冷却剂中的任何空气通过入口软管泵送至除气罐，并使其经由出口软管至该泵的低压侧并随后至发动机的水套而返回发动机。

除气罐的压力盖类似于位于散热器上的盖的类型，且压力盖的移除允许周期性地补足冷却系统的冷却剂液位。

如果压力盖未适当地安装在除气罐上，则因为冷却剂相比于其被加压至标准水平会在较低温度下沸腾，所以当前车辆存在冷却剂损失的风险以及可能的过热和安全性问题。例如，在移除了除气盖的情况下，冷却剂会以大约100℃而非期望的120℃的温度下沸腾。如果冷却剂由于不当安装的除气罐盖而沸腾，那么冷却剂将经由穿过除气盖的泄露路径而发生损失且这最终能够导致发动机失效或对发动机造成损害。

美国专利5,656,771公开了一种用于监控冷却系统的状态的系统，该系统包括检测冷却系统内部的内压力的压力传感器。然而，这种系统结构复杂且包括必须校准的压力传感器。

本发明人已经认识到需要一种简单的、高性价比的发动机保护系统来指示何时未适当地安装诸如除气罐盖的压力盖。

发明内容

本发明的目的是提供这样一种简单的、高性价比的发动机保护系统以指示何时未适当地安装压力盖。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于机动车辆的冷却系统的压力盖，压力盖包括用于将压力盖安装在冷却系统的部件上的可释放连接装置、位于压力盖内部的电子开关、具有可变形表面部分的压力敏感膜，可变形表面部分可操作地连接至开关以响应于冷却系统的部件内的压力的变化而改变开关的状态，其中，当冷却系统的部件中的压力等于或大于预定压力极限时，压力敏感膜的变形引起开关达到第一操作状态，且当冷却系统的部件中的压力低于预定压力极限时，压力敏感膜引起开关达到第二操作状态。

根据本发明的一个实施例，第一状态为开启状态且第二状态为关闭状态。

根据本发明的一个实施例，开关具有第一导电表面和第二导电表面，压力敏感膜的可变形表面部分可操作地连接至开关的第一导电表面和第二导电表面中的相应的一个表面，以便响应于冷却系统的部件内的压力的变化而将相应的一个表面移向和远离另一个导电表面移动，以便改变开关的状态。