ТЕРМОСТАТ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
THERMOSTAT WITH ELECTROMAGNETIC CONTROL

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системах жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания.
Известен автомобильный термостат с электронным управлением, содержащий корпус с каналами подвода охлаждающей жидкости от двигателя и отвода охлаждающей жидкости к насосу через байпасный канал и к радиатору через радиаторный канал, имеющий дисковый клапан с электроприводом, состоящий из установленных в корпусе неподвижного диска и подвижного запирающего элемента, в которых имеются окна для прохода охлаждающей жидкости, при этом подвижный запирающий элемент поджат к неподвижному диску пружиной и имеет возможность поворота от приводного валика, связанного с электроприводом, до полного закрытия или открытия окон неподвижного диска (заявка Германии №3711949, МПК F16K 31/66, F01P 7/16).
Недостатком его являются относительно большие площади соприкасающихся поверхностей дисков, что приводит к значительной силе трения (особенно в начале движения диска) и повышает величину момента на приводном валике, необходимого для перемещения подвижного диска. Это устройство обладает усложненной конструкцией и значительными габаритными размерами. При использовании дугообразной концентрической формы окон дисковых элементов клапана термостата сам клапан в открытом состоянии создает относительно большое гидравлическое сопротивление, из-за незначительной площади окон по сравнению с сечением подводящих и отводящих каналов термостата.
Эти недостатки ухудшают технические характеристики термостата, снижают его надежность, а также энергетические и экологические показатели автомобильных двигателей.
Известен автомобильный термостат с электронным управлением, содержащий корпус с патрубками для подвода и отвода охлаждающей жидкости, жестко закрепленную на корпусе крышку с патрубком для отвода охлаждающей жидкости к радиатору. В корпусе расположен поворотный электромагнит, на роторе которого установлены плоские основной и вспомогательный клапаны. Основной поворотный клапан состоит из подвижной и неподвижной диафрагм. Вспомогательный поворотный клапан образован выходным отверстием отводящего патрубка корпуса и второй подвижной диафрагмой (патент России RU №2202046, МПК F01P 7/16, опубл. 10.05.2005 г.).
Недостатками указанного устройства являются конструктивная и технологическая сложность, повышенные габариты, необходимость приложения значительных усилий для перемещения запирающих элементов клапана, большие перемещения запирающих элементов и др. Указанные недостатки не позволяют в полной мере использовать преимущества пропорциональных клапанов для регулирования потоков теплоносителя в системе охлаждения двигателя.
Задачей изобретения является повышение надежности термостата, а также улучшение энергетических и экологических показателей автомобильных двигателей.
Техническим результатом, обеспечивающим решение поставленной задачи, является повышение безотказности, упрощение конструкции, повышение быстродействия.
Указанный технический результат достигается тем, что в термостате с электронным управлением для автомобильного двигателя, содержащем корпус с каналами подвода охлаждающей жидкости от двигателя, термоэлемент с клапаном перекрытия проходного сечения отводящего патрубка большого контура, снабженным прижимной тарелкой и возвратной пружиной, дополнительно установлен соленоид для управления клапаном перекрытия малого круга.
Устройство термостата с электромагнитным управлением показано на фиг.1. Он содержит корпус 1, в котором размещены подводящий патрубок 2 и два отводящих патрубка 11, 4 большого и малого контуров циркуляции охлаждающей жидкости и термоэлемент 12 с клапаном перекрытия проходного сечения 3 и основного клапана 5 отводящего патрубка большого контура, снабженным прижимной тарелкой 6 и возвратной пружиной 13, соосно с термоэлементом установлен соленоид 8 в герметическом корпусе 9, подвижный сердечник 10 которого с одной стороны жестко связан с термоэлементом 12, с другой стороны его фланец упирается в возвратную пружину 7, закрепленную в корпусе электромагнитного устройства.
Принцип работы термостата заключается в переключении подвода охлаждающей жидкости с малого контура на большой контур. Когда двигатель холодный, клапан 5 перекрывает большой круг, а клапан 3 открыт, обеспечивая циркуляцию по малому кругу. Когда охлаждающая жидкость начинает нагреваться, то воск 12 внутри стержня потихоньку плавится, затем происходит его постепенное расширение. Расширяясь, он толкает подвижный сердечник 10, тем самым перекрывая перепускным клапаном 3 малый круг и открывая основным клапаном 5 большой. Когда жидкость в двигателе остывает, то воск снова сужается и под действием пружин поршень занимает исходное положение, что, в свою очередь, возвращает клапаны в их начальное состояние. В случае корректировки работы термостата с блока управления термостатом на соленоид 8 подается напряжение. Возникающая магнитная сила двигает подвижный сердечник 10 и прижимную тарелку, жестко соединенную с основным клапаном 5, сжимая возвратную пружину 7, перекрывая или открывая основной клапан 5, регулируя открытие и закрытие клапана. В этом и заключается работа термостата. Своим положением он поддерживает рабочую температуру в двигателе, тем самым снижая износы и токсичность выхлопа.