一體恒溫閥和增壓空氣冷卻器蓋組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例大體涉及熱機(jī)，例如柴油機(jī)。具體實(shí)施例涉及用于渦輪增壓或超動(dòng)力柴油機(jī)的流體換熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機(jī)用于多種運(yùn)輸應(yīng)用，例如用于海船的推進(jìn)。通常，這種發(fā)動(dòng)機(jī)使用渦輪增壓或超動(dòng)力器來提取廢氣壓力，以用于對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行加壓(“增壓(charging)”)。典型地，使用增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)還包括增壓空氣冷卻器，其用于在加壓空氣引入燃燒缸之前降低加壓空氣的溫度。增壓空氣冷卻器典型地容納水盤管；高溫增壓空氣流動(dòng)跨過安裝至這些水盤管的翅片，同時(shí)穿過那些盤管的水流動(dòng)至由水冷卻的翅片管換熱器。此外，柴油機(jī)通常由流動(dòng)穿過內(nèi)通道的水直接冷卻，并且由涂布且在移動(dòng)部分之間流動(dòng)的潤(rùn)滑油間接地冷卻。
[0003]通常，各個(gè)冷卻系統(tǒng)(增壓空氣冷卻器、冷卻水、和油冷)具有其自身的管道和閥組。將所有的這些管道包裝成最小可行體積導(dǎo)致金屬部分的纏結(jié)(tangle)，其對(duì)于關(guān)鍵構(gòu)件(例如恒溫閥(thermostat valve)、泵、傳感器等)的組裝、檢查和維護(hù)提出了挑戰(zhàn)。
[0004]例如，各個(gè)冷卻系統(tǒng)包括恒溫混合或分流閥，其通過調(diào)整流動(dòng)穿過或繞過回路冷側(cè)的冷卻劑的比例來控制在冷卻劑回路熱側(cè)處的溫度。通常，僅通過移除足量的管道使恒溫閥和其他構(gòu)件可接近以用于檢查或維護(hù)。
[0005]冷卻劑和潤(rùn)滑劑管道的典型纏結(jié)的附加特性為，在該纏結(jié)內(nèi)的某些構(gòu)件或連結(jié)部是相對(duì)柔性的，并且因而具有相對(duì)低的固有頻率，該固有頻率小于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率，從而導(dǎo)致諧振或過度振動(dòng)。因而，典型的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度、單個(gè)構(gòu)件或連結(jié)部的激發(fā)可導(dǎo)致整個(gè)管道系統(tǒng)的不利振動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]由于上述，提供帶有如下冷卻系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)是有利的，在該冷卻系統(tǒng)中可容易接近各種恒溫閥。而且，提供帶有如下冷卻系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)是有利的，該冷卻系統(tǒng)帶有增強(qiáng)的剛性和更高的固有頻率，使得典型的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度不激發(fā)不利的振動(dòng)。
[0007]在實(shí)施例中，為渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣冷卻器提供蓋。蓋包括主體，該主體限定了冷卻水室，該冷卻水室在蓋的第一側(cè)處具有開口以用于在增壓空氣冷卻器的水出口上方附接。蓋還包括多個(gè)閥套，閥套在蓋的與冷卻水室開口相反的第二側(cè)處與蓋的主體一體地形成。各個(gè)閥套具有外圍壁，該外圍壁從蓋延伸來限定內(nèi)腔，該內(nèi)腔通向在蓋中形成的內(nèi)流體通道中。
[0008]在其他實(shí)施例中，恒溫閥安裝在增壓空氣冷卻器蓋中。恒溫閥包括底板，該底板緊固到在增壓空氣冷卻器蓋中形成的閥套的內(nèi)腔中，并且將閥套的內(nèi)腔與穿過冷卻器蓋形成的內(nèi)流體通道隔開，底板包括流孔。恒溫閥還包括熱致伸縮元件，該熱致伸縮元件在流孔處或附近固定地附接至底板，其中，熱致伸縮元件的第一端從底板突出到內(nèi)流體通道中，并且其中，熱致伸縮元件的第二端從底板突出到閥套的內(nèi)腔中。恒溫閥還包括:中間板，其緊固至閥套的在內(nèi)肩部并且將閥套的內(nèi)腔與閥套的外腔隔開，并且包括與底板的流孔對(duì)準(zhǔn)的孔口(orifice);套筒，其密封地穿過中間板的孔口定位，并且被支撐在熱致伸縮元件的第二端上，以用于相對(duì)于底板移動(dòng)；閥蓋板，其密封緊固至閥套的在外表面并且密封閥套的外腔；和止動(dòng)器，其與中間板的孔口對(duì)準(zhǔn)地從閥蓋板朝底板突出。
[0009]在其他實(shí)施例中，混合閥組裝到增壓空氣冷卻器蓋中?；旌祥y包括底板，底板緊固到在冷卻器蓋的主體中一體地形成的閥套的內(nèi)腔，并且將閥套的內(nèi)腔與在冷卻器蓋中形成的內(nèi)流體通道隔開，底板包括流孔。混合閥還包括:中間板，其緊固到閥套中并且將閥套的內(nèi)腔與閥套的外腔隔開，并且包括與底板的流孔對(duì)準(zhǔn)的孔口 ；閥蓋板，其固定于閥套的在外表面處并且密封閥套的外腔；止動(dòng)器，其與中間板的孔口對(duì)準(zhǔn)地從閥蓋板朝底板突出；和套筒，其受到支撐，以用于在套筒的第一、第二和第三狀態(tài)之間密封地穿過中間板的孔口移動(dòng)。在第一狀態(tài)下，套筒的在內(nèi)端圍繞流孔密封地接觸底板，同時(shí)套筒的在外端與止動(dòng)器間隔開，使得流體可經(jīng)由套筒在內(nèi)流體通道和外腔之間行進(jìn)，在第二狀態(tài)下，套筒的在內(nèi)端與底板間隔開，并且套筒的在外端與止動(dòng)器間隔開，使得流體可經(jīng)由套筒在內(nèi)部流體、內(nèi)腔和夕卜腔之中行進(jìn)，并且在第三狀態(tài)下，套筒的在內(nèi)端與底板間隔開，并且套筒的在外端接觸止動(dòng)器，使得流體可經(jīng)由套筒在內(nèi)流體通道和內(nèi)腔之中行進(jìn)并且停止向外腔或從外腔行進(jìn)。
[0010]技術(shù)方案1:一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣冷卻器的蓋200，所述蓋包括:
主體202，所述主體202限定冷卻水室204，所述冷卻水室204具有所述蓋的第一側(cè)處的開口 206以用于附接到所述增壓空氣冷卻器；和
多個(gè)閥套100a，100b, 100c，其在所述蓋的與冷卻水室開口相反的第二側(cè)208處與所述蓋的主體一體地形成，各閥套限定相應(yīng)的內(nèi)腔116，所述內(nèi)腔116通向在所述蓋中形成的相應(yīng)的內(nèi)流體通道108中。
[0011]技術(shù)方案2:根據(jù)技術(shù)方案I所述的蓋，其特征在于，各閥套的外圍壁104在去往所述相應(yīng)的流體通道中的所述相應(yīng)的內(nèi)腔的開口附近從所述主體的表面突出到在外端110，所述在外端圍繞所述閥套的外腔112，
各外圍壁的在外端適于相應(yīng)閥蓋板26的附接，所述外圍壁包括在其內(nèi)表面處形成的在內(nèi)肩部114以將所述外腔與所述內(nèi)腔隔開，所述肩部限定所述內(nèi)腔與所述外腔之間的窗部 118。
[0012]技術(shù)方案3:根據(jù)技術(shù)方案2所述的蓋，其特征在于，所述外腔的截面面積大于所述窗部的截面面積，并且所述窗部的截面面積大于通向所述內(nèi)流體通道中的所述開口的截面面積，使得底板12可穿過所述外腔和所述窗部插入以用于附接在從所述內(nèi)腔到所述流體通道中的所述開口處，并且使得中間板22可穿過所述外腔插入以用于附接在所述窗部處。
[0013]技術(shù)方案4:根據(jù)技術(shù)方案3所述的蓋，其特征在于，還包括:
多個(gè)不同的底板；
多個(gè)不同的中間板，其各自對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)底板中的相應(yīng)的一個(gè)；和多個(gè)不同的閥蓋板，其各自對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)不同的底板和所述多個(gè)不同的中間板中的相應(yīng)的一個(gè)，
底板、中間板和閥蓋板的各對(duì)應(yīng)組包括不同的閥功能。
[0014]技術(shù)方案5:根據(jù)技術(shù)方案2所述的蓋，其特征在于，各閥套的外圍壁包括通向所述內(nèi)腔中的相應(yīng)的中間流體通道210，226，232，和通向所述外腔中的外流體通道216，228，330。
[0015]技術(shù)方案6:根據(jù)技術(shù)方案I所述的蓋，其特征在于，所述多個(gè)閥套包括所述蓋的第一端處的第一閥套10a和所述蓋的相反端處的第二閥套100b，還包括:
加強(qiáng)件214，其跨過所述蓋的第二側(cè)從所述第一閥套的外圍壁側(cè)向地延伸至所述第二閥套的外圍壁，所述加強(qiáng)件一體地附接至兩個(gè)閥套的外圍壁。
[0016]技術(shù)方案7:根據(jù)技術(shù)方案6所述的蓋，其特征在于，所述第二閥套包括上噴嘴226，所述中間流體通道延伸穿過所述上噴嘴226，并且所述加強(qiáng)件一體地附接至所述上噴嘴 226。
[0017]技術(shù)方案8:根據(jù)技術(shù)方案6所述的蓋，其特征在于，還包括在所述加強(qiáng)件內(nèi)形成的流體導(dǎo)管226，所述流體導(dǎo)管226具有第一端開口且具有第二端開口，所述第一端開口穿過所述第一閥套的外圍壁通向所述第一閥套的內(nèi)腔中，所述第二端開口鄰近第二閥套外圍壁。
[0018]技術(shù)方案9:根據(jù)技術(shù)方案6所述的蓋，其特征在于，還包括第三閥套100c，所述第三閥套10c形成于所述蓋的與所述第一側(cè)和所述第二側(cè)大體正交的第三側(cè)處，所述第三閥套具有外圍壁，所述外圍壁限定通向在所述蓋中形成的外流體通道中的內(nèi)腔。
[0019]技術(shù)方案10:根據(jù)技術(shù)方案9所述的蓋，其特征在于，所述第三閥套一體地附接至所述加強(qiáng)件。
[0020]技術(shù)方案11:根據(jù)技術(shù)方案10所述的蓋，其特征在于，所述第三閥套具有上噴嘴230，所述上噴嘴230通過橋接件附接至所述加強(qiáng)件。
[0021]技術(shù)方案12:根據(jù)技術(shù)方案11所述的蓋，其特征在于，所述橋接件大體正交于所述第三閥套的中央軸線且大體平行于