[发明专利]用于冷却剂回路的恒温阀

说明书

一种用于冷却剂回路的恒温阀。提供了一种用于控制内燃发动机的冷却剂回路中的流体介质的流量的恒温阀，其中该恒温阀被配置为通过膨胀元件对冷却剂的温度作出反应，并通过压敏致动器对进气道中的充气压力作出反应。此外，提供了一种具有该恒温阀的设置和一种具有该设置的机动车辆。

技术领域

本发明涉及一种用于控制冷却剂流量的随温度和压力变化的恒温阀、一种具有该恒温阀的设置以及一种具有该设置的机动车辆。

背景技术

减少二氧化碳排放是当前和未来内燃发动机技术的主要挑战。例如，已开发了通过减少发动机中的内部摩擦来抵制二氧化碳排放的各种方法。常规措施是例如在低负荷期间通过控制内燃发动机冷却剂的温度，不让内燃发动机冷却到太大的程度。与高负荷相比，低负荷下不需要强烈的冷却，并且燃烧参数的(例如爆震极限的)设定也允许内燃发动机壁的温度相对较高。为了控制冷却剂的温度，通常在冷却剂回路中使用例如恒温器或可控阀等。传统恒温器便宜且相对稳健，但具有延迟的反应时间(通常至少10秒)。相比之下，可控阀相对较快但需要复杂的控制策略；此外，在发生故障的情况下，需要复杂的机制来抵制内燃发动机的过热。因此，本发明的目的是以快速且可靠的方式控制内燃发动机的冷却。

发明内容

所述目的通过根据权利要求1所述的恒温阀、根据权利要求7所述的设置和根据权利要求10所述的机动车辆实现。本发明的进一步有利的实施例从从属权利要求、附图和示例性实施例出现。本发明的实施例是可以有利地组合的。

本发明的第一方面涉及一种用于控制可增压的内燃发动机的冷却剂回路中流体介质的流量的恒温阀，该恒温阀具有膨胀元件，其可操作地连接到阀的传动销，以便通过体积变化控制流体介质通过阀的流量，该体积变化取决于流体介质的温度。恒温阀此外具有致动器，其可通过压力进行调节，并且此外可操作地连接到阀的传动销以便控制通过阀的流体介质的流量。

根据本发明的恒温阀是有利的，因为通过膨胀元件与压敏致动器的组合，其使得可以对冷却剂回路中的冷却剂温度进行可控的、快速的且稳健的控制。压力的影响使得恒温阀可以在不同的冷却剂温度下被打开。因此，恒温阀使得可以简单且有效地控制冷却剂温度。

术语负荷是指转速与扭矩的比率。这里，对于本领域的技术人员来说，在具体内燃发动机处何时出现高负荷(满负荷)或相对低负荷(部分负荷)是清楚的。

压敏致动器可以有利地借助于连接管线连接到压力可变的周围环境。以此方式，由设置在进气道中的压缩机生成的压力(充气压力)可以传递给致动器。这里，与内燃发动机的高负荷相关的高充气压力会影响传动销的移动，并因此降低恒温阀相对于冷却器的打开温度。因此，在高负荷下，根据本发明的恒温阀允许阀相对于热交换器的打开温度低于传统阀。因此，在高负荷开始时，热量可以在早期阶段从内燃发动机中消散。

膨胀元件优选地包括蜡。在一定的温度范围内，蜡会融化，并在此过程中经历体积变化，也就是说，膨胀元件的体积会增加。因此，膨胀元件呈现了冷却剂的温度，并以取决于温度的方式改变其体积，从而所述膨胀元件作用在阀的传动销上。膨胀元件也可以具有其他合适的体积变化的物质。

优选地，根据本发明的恒温阀具有至少一个第一连接件、至少一个第二连接件和至少一个第三连接件，其中第二连接件和第三连接件的相应打开状态和打开程度可以以取决于冷却剂温度和作用在致动器上的压力的方式进行控制。换句话说，第二连接件和第三连接件可以具体地被认为是可以通过冷却剂温度和充气压力的作用来打开和关闭的阀开口。在本发明的范围内，将冷却剂回路中的恒温阀经由第一连接件连接到第一冷却剂管线，经由第二连接件连接到第二冷却剂管线，并且经由第三连接件连接到第三冷却剂管线。理想情况下，第一冷却剂管线是进料管线，并且第二冷却剂管线和第三冷却剂管线是运走式管线。