ТЕРМОСТАТ

Полезная модель относится к области автомобилестроения, в частности к области двигателестроения и может быть использована в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Термостат может быть применен в любых системах, где ставится задача поддерживать определенную температуру объекта при изменении температурных условий: в химической и пищевой промышленностях, в системах отопления и охлаждения и т.п.
Известен термостат, в котором в качестве исполнительного механизма применена пружина из материала с эффектом памяти формы (см. RU №2141567, 6 F01P 7/16, 1999 - прототип). Повышая надежность работы термостата такой исполнительный механизм не обеспечивает упрощения его конструкции. Предлагаемая полезная модель решает задачу упрощения конструкции за счет более простого формирования потока охлаждающей жидкости постоянной температуры.
На чертеже представлен термостат в разрезе, состоящий из корпуса 1, поворотной заслонки 2, термочувствительного элемента и одновременно исполнительного элемента из материала с эффектом памяти формы 3 и упругого возвратного элемента 4. Корпус термостата имеет два входных отверстия (Н и П) и одно выходное (В). Входные отверстия имеют седла, выполненные под углом друг к другу так, чтобы заслонка 2 при повороте вокруг оси 5 плотно перекрывала одно из входных отверстий, как отверстие Н, так и отверстие П.
Термостат работает следующим образом. При запуске двигателя температура охлаждающей жидкости ниже оптимальной. Обычно пределы оптимальной температуры устанавливаются 80÷90°С. Упругий элемент 4, легко деформируя элемент 3, прижимает заслонку 2 к седлу отверстия П, перекрывая поток охлаждающей жидкости из входного отверстия П к выходному В. Находящаяся в системе охлаждения жидкость имеет возможность протекать только по малому кругу (от рубашки двигателя через отверстие Н к выходному отверстию В и снова в двигатель).
Такая циркуляция жидкости будет продолжаться до повышения ее температуры до 80°С. При этой температуре в элементе из материала с эффектом памяти формы происходит мартенситная реакция R→В2. В результате элемент 3, преодолевая силу упругого элемента 4, поворачивает заслонку 2 вокруг оси 5, открывая входное отверстие П. Через него поступает охлаждающая жидкость с температурой ниже 80°С. Если смешение этих потоков не обеспечивает температуру охлаждающей жидкости на выходе 80÷90°С, и она будет повышаться, то мартенситная реакция в элементе 3 будет продолжаться. Также будет продолжаться поворот заслонки 2 в сторону седла отверстия Н, что обеспечивает увеличение проходного сечения для жидкости с меньшей температурой (от
входного отверстия П) и уменьшение аналогичного сечения для жидкости с более высокой температурой (от отверстия Н).
При температуре 90÷95°С мартенситная реакция в элементе 3 позволяет ему повернуть заслонку 2 до полного закрытия проходного сечения Н (заслонка прижимается к седлу обратной стороной). Жидкость циркулирует от двигателя в радиатор охлаждения, затем через входное отверстие П в термостате к выходному отверстию В и далее в двигатель.
При снижении температуры охлаждающей жидкости ниже 80°С в элементе 3 происходит прямое мартенситное превращение B2→R, что позволяет возвратному упругому элементу 4 преодолеть сопротивление элемента 3 и повернуть заслонку 2 в сторону отверстия П, приоткрывая проходное сечение для потока жидкости с более высокой температурой.
Таким образом, положение заслонки 2 в любых случаях обеспечивает такое соотношение "горячей" и "холодной" жидкости, чтобы на выходе ее температура была в пределах оптимальной 80÷94°С.
Предлагаемая конструкция термостата, сохраняя все преимущества прототипа, при наличии всего пяти деталей обеспечивает не только надежность в работе, но и технологическую простоту и достаточно низкую стоимость.