[其他]水冷式内燃机缸体防冻装置

说明书

本发明为有关水冷式内燃机缸体防冻装置的发明，特别是在防冻装置中采用温度控制阀使内燃机缸体中的冷却水在结冻前能自动排放以防止缸体冻裂事故的装置。

水冷式内燃机在严冬季节如不采取防冻措施，往往会发生缸体冻裂事故。目前一般采用的防冻措施有添加防冻液，采用自动加热装置等等。而其中较常用的防冻措施是在内燃机工作后将缸体内的冷却水排出。然而根据内燃机操作规定，冬季内燃机工作后，必须待机体温度下降到摄氏40℃以下才允许放掉冷却水，可是，内燃机工作后的一般水温均在摄氏80度到90度左右，因此司机必须等候机体降温直到到达规定温度时才能放水，或者是司机先离开一段时间，然后返回放水。显然，这都将给司机带来很大的不便。同时稍一疏忽，就有可能造成缸体冻裂事故，日本公开特许59-10728，提出了内燃机缸体防冻是采取防冻泄水阀在气温意外过低时，冷却水冻结，依靠水的冷冻膨胀，胀破阀门，实现放水，但此防冻泄水阀只能一次性使用。中国实用新型85203095，从整体的热胀冷缩原理出发，依靠阀体与膨胀体的摩擦力来控制阀的开关，但它未解决冷却水放完后发动机需要再次启动时如何关闭阀门的问题。

本发明的目的是针对上述情况，利用水的冷冻膨胀原理，只要发动机一停，防冻泄水装置立即进入工作状态，当发动机重新启动后，防冻泄水装置仍能够作好下一次的自动泄水准备。

本发明的要点是：通过一套机械传动装置将冰冻后体积膨胀所产生的力传到阀门，使阀门开启放水，从而防止在气温低于0℃时使缸体冻裂。

图1为温度敏感元件、阀门分开安装的结构主剖示图;图2（a）为温度敏感元件、阀门装于同一阀体中的结构主剖示图;图2（b）为图2（a）阀门打开状态主剖示图;图2（c）为图2（a）的阀门关闭而温度敏感元件未复原的状态主剖示图。图中1为圆球塞、3为阀连接头5、8、16、21为弹簧、6为阀壳、7为阀门推盘、11为手柄、12为控制元件、13为锁销、14为锁舌、17为付锁舌、24为温度敏感元件、27为摇臂、29为弹性膜片、30为随动柱、31为阀连接头、32为温度敏感元件、33为阀芯、34为弹簧膜片、35为弹簧、36为滑动塞、37为球环、38为手柄、39为回位簧。

现结合附图详细说明本发明结构。

如图1所示，水冷式内燃机缸体防冻装置由温度敏感元件、阀门及其控制部件组成，在这里所举的例子中敏感元件24和控制部件通过摇臂27、钢丝相连接。控制部件与阀门之间是通过阀壳（6）连接成一整体。阀门通过连接头（3）固定在机体排水孔上;温度敏感元件悬挂在排气管根部附近的任意位置上（温度敏感元件顶部向上）。

温度敏感元件（24）用铜铝等导热良好的金属材料制成其内部装满纯水，并采用橡胶等材料严格密封以防止内部的纯水渗出。发动机在运行中，通过热传导和热幅射，使温度敏感元件内的水总是保持在0℃以上的某一温度，此时阀门处于关闭状态。停机后若遇0℃下低温，由于温度敏感元件暴露在空气中且体积又小，温度敏感元件将先于机体达到冰点，这时元件（24）内部的水逐渐由上而下的结冰，其体积随之发生膨胀，此时在其下端的，用橡胶塑料或金属制成的弹性膜片（29）受到压力，造成弹性膜片（29）向下凸起，推动随动柱（30）向下移动。随动柱的下端顶动摇臂（27），摇臂通过钢丝，拉动控制部分的元件（12）向下移动，锁销（13）将锁舌（14）向外推出，使阀门的推盘（7）失去锁舌的控制，在弹簧（8）的作用下，推盘向上顶动圆球塞（1）将阀门打开。这时，机体内部的冷却水由于不直接暴露于空气中同时又因其容量较大，所以此时水温虽已大为下降，但远没达到冰点，随着阀门打开，机体内的冷却水就能通过阀连接头（3）上边的两个泄水孔向外排出。

下一次机车启动前，阀门需要关闭，若此时温度敏感元件内的水仍处在冻结状态，关闭阀门只需将手柄（11）向外拉出，使推盘（7）移动到付锁舌（17）的下方，这时推盘立即又被付锁舌控制，因球塞（1）在弹簧（5）的作用下，将泄水口封闭。

机车启动后，由于排气管的热传导和热幅射，温度敏感元件温度随之上升，当元件（24）内的冰被解冻后，弹性膜片（29），随动柱（30），摇臂（27）在大气压力和弹簧（21）的作用下，回到原有位置上，同时控制部分的原件（12）也被弹簧（21）向上推动，锁舌（14）随即失去控制，被弹簧（16）向内推进，与此同时付锁舌（17）被推出。推盘（7）重新被锁舌（14）控制着。整个自动控制系统的全部另件，均回到了原有的位置上，为下一次自动开放阀门又作好了准备。