專利名稱:水冷式內(nèi)燃機(jī)缸體防凍裝置的制作方法
本發(fā)明為有關(guān)水冷式內(nèi)燃機(jī)缸體防凍裝置的發(fā)明，特別是在防凍裝置中采用溫度控制閥使內(nèi)燃機(jī)缸體中的冷卻水在結(jié)凍前能自動(dòng)排放以防止缸體凍裂事故的裝置。
水冷式內(nèi)燃機(jī)在嚴(yán)冬季節(jié)如不采取防凍措施，往往會(huì)發(fā)生缸體凍裂事故。目前一般所用的防凍措施有添加防凍液，采用自動(dòng)加熱裝置等等。而其中較常用的防凍措施是在內(nèi)燃機(jī)工作后將缸體內(nèi)的冷卻水排出。然而根據(jù)內(nèi)燃機(jī)操作規(guī)定，冬季內(nèi)燃機(jī)工作后，必須待機(jī)體溫度下降到攝氏40度以下才允許放掉冷卻水，可是，內(nèi)燃機(jī)工作后的一般水溫均在攝氏80度到90度左右，因此司機(jī)必須等候機(jī)體降溫，直到到達(dá)規(guī)定溫度時(shí)才能放水，或者是司機(jī)先離開(kāi)一段時(shí)間，然后返回放水。顯然，這都將給司機(jī)帶來(lái)很大的不便，同時(shí)稍一疏忽，就有可能造成缸體凍裂事故。
針對(duì)上述情況，本發(fā)明提出了一種水冷式內(nèi)燃機(jī)缸體的防凍裝置。它利用了一個(gè)根據(jù)水的反常膨脹的物理特性而制成的冰點(diǎn)自控泄水閥使水冷式內(nèi)燃機(jī)缸體中的冷卻水在結(jié)冰前自動(dòng)泄放，從而可防止內(nèi)燃機(jī)汽缸缸體的凍裂事故。
現(xiàn)將本發(fā)明的主要原理及具體實(shí)施辦法詳述如下
如圖1所示，水冷式內(nèi)燃機(jī)缸體防凍裝置由傳感、控制、閥門三部分組成。在這里所舉的例子中傳感部份與控制部分之間是通過(guò)鋼絲連接;控制部分與閥門之間是通過(guò)閥殼(6)連接成一整體。閥門通過(guò)連接頭(3)固定在機(jī)體排水孔上;傳感部分懸掛在排氣管根部附近的任意位置上(傳感元件頂部向上)。
傳感元件(24)用銅鋁等導(dǎo)熱良好的金屬材料制成其內(nèi)部裝滿純水，并采用橡膠等材料嚴(yán)格密封以防止內(nèi)部的純水滲出。發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，通過(guò)熱傳導(dǎo)和熱幅射，使傳感元件內(nèi)的水總是保持在0℃以上的某一溫度，此時(shí)閥門處?kù)蛾P(guān)閉狀態(tài)。停機(jī)后若迂0℃下低溫，由于傳感器暴露在空氣中且體積又小，傳感元件將先於機(jī)體達(dá)到冰點(diǎn)，這時(shí)元件(24)內(nèi)部的水逐漸由上而下的結(jié)冰，其體積隨之發(fā)生膨脹，此時(shí)在其下端的，用橡膠塑料或金屬制成的彈性膜片(29)受到壓力，造成彈性膜片(29)向下凸起，推動(dòng)隨動(dòng)柱(30)向下移動(dòng)。隨動(dòng)柱的下端頂動(dòng)搖臂(27)，搖臂通過(guò)鋼絲，拉動(dòng)控制部份的元件(12)向下移動(dòng)，銷肖(13)將鎖舌(14)向外推出，使閥門的推盤(pán)(7)失去鎖舌的控制，在彈簧(8)的作用下，推盤(pán)向上頂動(dòng)園球塞(1)將閥門打開(kāi)。這時(shí)，機(jī)體內(nèi)部的冷卻水由于不直接暴露了空氣中同時(shí)又因其容量較大，所以此時(shí)水溫雖已大為下降，但遠(yuǎn)沒(méi)到達(dá)冰點(diǎn)，隨著閥門打開(kāi)，機(jī)體內(nèi)的冷卻水就能通過(guò)閥連接頭(3)上邊的兩個(gè)泄水孔向外排出。
下一次機(jī)車啟動(dòng)前，閥門需要關(guān)閉，若此時(shí)傳感元件內(nèi)的水仍處在凍結(jié)狀態(tài)，關(guān)閉閥門只需將手柄(11)向外拉動(dòng)，使推盤(pán)(7)移動(dòng)到付鎖舌(17)的下方，這時(shí)推盤(pán)立即又被付鎖舌所控制，因球塞(1)在彈簧(5)的作用下，將泄水口封閉。
機(jī)車啟動(dòng)后，由于排氣管的熱傳導(dǎo)和熱輻射，傳感元件溫度隨之上升，當(dāng)元件(24)內(nèi)的冰被解凍后，橡膠膜片(29)，隨動(dòng)柱(30)，搖臂(27)在大氣壓力和彈簧(21)的作用下，回到原有位置上，同時(shí)控制部分的元件(12)也被彈簧(21)向上推動(dòng)，鎖舌(14)隨即失去控制，被彈簧(16)向內(nèi)推進(jìn)。與此同時(shí)付鎖舌(17)被推出。推盤(pán)(7)重新被鎖舌(14)控制著。整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的全部另件，均回到了原有的位置上，為下一次自動(dòng)開(kāi)放閥門又作好了準(zhǔn)備。
在非冰凍期內(nèi)，該裝置仍能代替“手動(dòng)旋塞閥”使用。開(kāi)放和關(guān)閉閥門，只需拉動(dòng)閥門上手柄(15)和(11)即可。
圖2是本發(fā)明的另一種實(shí)施方案，它是將傳感、控制、閥門三部分裝于同一閥體中。閥聯(lián)接頭(31)將防凍裝置裝在水冷式內(nèi)燃機(jī)缸體的放水口上，停機(jī)后若出現(xiàn)攝氏零下低溫，防凍裝置自動(dòng)排放冷卻水，確保機(jī)體不被凍裂。在此實(shí)施方案中，傳感元件(32)注滿純水，并用彈性膜片(34)嚴(yán)格密封，閥芯(33)內(nèi)注入甘油或其它冰點(diǎn)較低，膨脹系數(shù)較小的液體，通過(guò)滑動(dòng)塞(36)將其密封。當(dāng)傳感元件達(dá)到攝氏零度以下時(shí)，水的體積發(fā)生膨脹，迫使膜片(34)向上凸起，壓力通過(guò)甘油將滑動(dòng)塞(36)向外推出，因滑動(dòng)塞(36)頂部受阻，反作用力又使閥芯(33)向下移動(dòng)，此時(shí)閥門即被打開(kāi)，這時(shí)閥門的狀態(tài)如圖2(b)所示。如果在傳感元件內(nèi)的水，仍處于凍結(jié)狀態(tài)下，需要關(guān)閉閥門，此時(shí)，可將手柄(38)轉(zhuǎn)動(dòng)90度，滑動(dòng)塞(36)在彈簧(35)的作用下，進(jìn)入球環(huán)(37)孔內(nèi)，此時(shí)閥門即被關(guān)閉，這時(shí)閥門的狀態(tài)如圖2(c)所示。內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后，通過(guò)熱傳導(dǎo)，傳感元件溫度逐步上升，使內(nèi)部的純水解凍，彈性膜片隨即凹下，滑動(dòng)塞在大氣壓力下，退出球環(huán)孔，回位簧(29)將球環(huán)和手柄復(fù)位，為下一次自動(dòng)開(kāi)放閥門又作好了一切準(zhǔn)備。這時(shí)閥門狀態(tài)如圖2(a)所示。
因此本發(fā)明所提及的冰點(diǎn)自控泄水裝置實(shí)為自動(dòng)和手動(dòng)兩用裝置既可在結(jié)冰期間作為防凍用的自控泄水閥，又可在無(wú)冰期間用作手控泄水閥。
由此可見(jiàn)，與諸如自動(dòng)電加熱、添加防凍液等水冷式內(nèi)燃機(jī)防凍裝置相比，本發(fā)明顯然有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便不需附加能源等優(yōu)點(diǎn)，可非常方便地在汽車，拖拉機(jī)等運(yùn)輸工具及固定動(dòng)力機(jī)械的冷卻水系統(tǒng)中使用。
權(quán)利要求
1、一種水冷式內(nèi)燃機(jī)汽缸缸體防凍裝置，其主要特征為在水冷式內(nèi)燃機(jī)汽缸的冷卻水系統(tǒng)中裝置一個(gè)利用水的反常膨脹現(xiàn)象而制成的自動(dòng)泄水裝置所組成。該裝置可以使水冷式內(nèi)燃機(jī)汽缸缸體中的冷卻水在結(jié)冰前自動(dòng)排放，從而可防止缸體凍裂。
2、權(quán)利要求
1中所提及的水冷式內(nèi)燃機(jī)缸體防凍裝置中所使用的自動(dòng)泄水裝置，它由以下各部分組成
閥門它與內(nèi)燃機(jī)的冷卻水系統(tǒng)相連接，受控制元件的控制，同時(shí)也可利用手動(dòng)控制來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉閥門，當(dāng)閥門開(kāi)放時(shí)，可使冷卻水系統(tǒng)中的冷卻水排出。
控制部件它與閥門裝在同一閥殼中，它受溫度敏感元件的控制，而打開(kāi)或關(guān)閉閥門。
溫度敏感元件它暴露于空氣中，受環(huán)境溫度的影響對(duì)上述的控制部件施加不同的作用力，特別是在停機(jī)后環(huán)境溫度達(dá)到冰點(diǎn)時(shí)，能使控制部件打開(kāi)閥門，使冷卻水系統(tǒng)中的冷卻水在結(jié)冰前自行泄放。
3、權(quán)利要求
2中所提及的溫度敏感元件，它是一個(gè)由銅、鋁等導(dǎo)熱良好的金屬材料制成的密封元件，其一端注滿純水，另一端為空氣或一種膨脹系數(shù)較小，冰點(diǎn)較低的液體，如甘油、硅油等，中間用一密封良好的彈性膜片隔開(kāi)。停機(jī)后當(dāng)溫度敏感元件的外界溫度達(dá)到攝氏零度時(shí)，由于水的反常膨脹，導(dǎo)致彈性膜片向空氣或另一種膨脹系數(shù)較小，冰點(diǎn)較低的液體的一端凸起，從而推動(dòng)與之相連接的控制部件，達(dá)到打開(kāi)泄水閥的目的。
專利摘要
一種水冷式內(nèi)燃機(jī)缸體的防凍裝置，由閥門、控制部件及溫度敏感元件三部分所組成。發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，如果周圍環(huán)境溫度下降到攝氏零度以下，由于水的反常膨脹現(xiàn)象，密封在溫度敏感元件中的純水的體積將會(huì)膨脹，促使敏感元件中的彈性膜片凸起，從而推動(dòng)與之相連的控制部件并打開(kāi)泄水閥，使水冷式內(nèi)燃機(jī)缸體中的冷卻水在結(jié)冰前自動(dòng)泄放，從而可以防止內(nèi)燃機(jī)汽缸缸體的凍裂事故。 與添加防凍液，電加熱等其它內(nèi)燃機(jī)汽缸防凍措施相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，不需附加能源等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F01P11/20GK85105254SQ85105254
公開(kāi)日1986年10月15日 申請(qǐng)日期1985年7月6日
發(fā)明者曲孝先 申請(qǐng)人:曲孝先導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan