[其他]基于容器设计变化的快速响应时间致动器

说明书

本实用新型涉及基于容器设计变化的快速响应时间致动器(1)，包括：可膨胀材料(E)；活塞(P)，其用于通过由于可膨胀材料(E)的伸展而引起的提升力提升；‑隔膜(D)，其为防漏可膨胀材料(E)封装提供密封，并通过向上和向下弯曲来引导活塞(P)运动；盖子(C)，其包住活塞(P)、隔膜(D)和可膨胀材料(E)；容器(2)，其中，可膨胀材料(E)填充在其内部，并且其具有变窄的几何形状；容器(2)为豆型或者三角型或至少具有三个相邻的杆的堆叠型或具有四个以十字形放置的接合杆的十字型的形状。该致动器具有快速的响应时间。

技术领域

本实用新型涉及用于冷却内燃机循环系统的蜡基致动器，该致动器通过它的容器而具有快速的响应时间，在容器中装满蜡化合物并允许蜡化合物凭借其不同于现有技术圆柱形的几何形状以薄的蜡厚度对容器进行填充。

背景技术

在内燃机中，对于燃烧效率和逐渐进步的排放标准，将发动机保持在设计温度范围内是非常重要的，因此冷却循环系统具有至关重要的意义。

在当今的发动机技术中，冷却循环系统主要使用流体冷却剂，恒温器是这些系统的主要温度控制装置。它们用于为所需的输出(旁通回路或散热器回路)提供所需流速的流动，以使得发动机的温度保持在设计值附近。为了控制该流动，使用不同类型的致动器，例如蜡基致动器、电加热的蜡基致动器或机电致动器。

在蜡基致动器中，将通过升高温度可膨胀的蜡化合物填充在容器内，并且盖子、活塞和隔膜组装在一起来密封蜡。该组件控制冷却剂的流动。在温度升高的情况下，热致动器组件内的蜡化合物开始膨胀。这种膨胀导致活塞和与该活塞接合的阀门上升。在温度降低的情况下，此时蜡化合物开始收缩，阀门和接合的活塞通过弹簧力向后移动。从而阀门和相应的冷却剂流得到控制。

循环发动机和旁通回路的冷却剂不会冷却发动机，并且冷却剂的温度开始升高。这种热的冷却剂在循环过程中引起蜡化合物的膨胀，直到散热器输出被致动器打开。同样地，循环发动机和散热器回路的冷却剂由散热器冷却，冷却剂的温度开始降低，蜡化合物开始收缩，直到旁路输出被致动器关闭。这种由膨胀引起的开启期和由收缩引起的关闭期需要称为系统响应时间的时间，系统响应时间具有一些参数，其中之一是蜡化合物的响应时间。

循环发动机的冷却剂的温度升高开始加热容器，并且被转移到容器内的蜡化合物中，蜡化合物开始从外侧到内侧逐渐加热。所有蜡化合物应在相同的温度下，以便周期性地进行膨胀和熔化。同样地，循环发动机的冷却剂的温度降低开始冷却容器，并且开始从外侧到内侧逐渐冷却蜡化合物。所有的蜡化合物应在相同的温度下，以便周期性地进行收缩和凝结。这种来设定所有蜡化合物热传递花费称为蜡化合物响应时间的时间，蜡化合物响应时间对系统的响应时间是至关重要的。

响应时间越慢，达到目标发动机温度的稳定时间就越长，这意味着更加低效的燃料燃烧和更高的排放率。

影响蜡化合物响应时间的主要条件是蜡材料的传热系数。蜡的厚度直接影响响应时间，这是放置在容器中的整个蜡块达到稳定温度所必需的。

熔化和膨胀与传递到蜡化合物的热量成比例。在蜡基致动器中，蜡化合物填充在称之为“球团(pellet)”的圆柱形容器内，并且由于容器几何形状该蜡化合物变成圆柱形。因此，由于蜡材料的传热系数非常低并且远离球团的外表面，置于球团中心核心的蜡感知环境温度将存在长的延迟时间。响应时间的主要部分被消耗在放置在蜡致动器中的蜡球团的中心达到相同的温度上。

为了缩短具有圆柱形容器的蜡化合物致动器的响应时间，可以改变化合物的成分。但是这无法准确达到预期的响应时间，并且这也会改变蜡化合物开始膨胀或收缩的温度。