具有冷卻劑控制閥的發動機系統的制作方法
【專利說明】具有冷卻劑控制閥的發動機系統
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年9月22日提交的韓國專利申請N0.10-2014-0126196的優先權和權益，該申請的全部內容結合于此用于通過該引用的所有目的。
技術領域
[0003]本發明為一種具有冷卻劑控制閥的發動機系統，該冷卻劑控制閥分別控制通過發動機、散熱器、加熱器芯體、和油冷卻器的冷卻劑以提高冷卻效率和降低燃料消耗。
【背景技術】
[0004]發動機通過燃燒燃料來產生扭矩，并排出熱能中的剩余物。特別地，冷卻水在對發動機、加熱器和散熱器循環的同時吸收熱量并使熱量消散到發動機的外部。
[0005]如果發動機的冷卻水溫度為低到使油粘度降低，則摩擦力和燃料消耗趨向增加并且廢氣的溫度緩慢升高導致使催化劑活化時間周期延長，從而使廢氣的質量較差。隨之而來，有一種趨勢，用于使加熱器的運行達到標準水平的時間周期需要花費很長時間，從而使乘客和駕駛員感到寒冷。
[0006]如果發動機的冷卻水溫度過高，則會發生爆震，并且，如果調節點火正時以用于抑制爆震，則性能容易變差。而且，如果潤滑油溫度過高，則潤滑作用易于變差。
[0007]因此，發動機的特定部分的溫度保持為高，并且發動機的另一部分的溫度保持為低，其中一個集成流量閥用于控制若干冷卻元件。
[0008]而且，在冷卻劑溫度較低的情況下，潤滑劑的粘度變高，使得燃料消耗增加，燃燒效率降低，以及廢氣中的有害物質增加。并且，在冷卻劑溫度較低的情況下，存在有用于加熱車輛的室內的加熱器的效率變差的問題。
[0009]發明背景部分中公開的信息僅用于加強對本發明的一般背景的理解，而不應當被視為承認或以任何方式暗示該信息形成本領域普通技術人員已知的現有技術。
【發明內容】
[0010]本發明的各個方面致力于提供一種具有冷卻劑控制閥的發動機系統，其具有通過精確控制冷卻劑流來改善整體冷卻效率和降低燃料消耗的優點。
[0011]在本發明的一個方面中，具有冷卻劑控制閥的發動機系統可包括第一圓柱形閥、第二圓柱形閥、驅動部分和控制部分，其中第一出口從所述第一圓柱形閥的內表面形成至外表面，其中所述第一圓柱形閥能夠旋轉地沿著長度方向中心軸線設置，所述第二圓柱形閥插入到第一圓柱形閥中，所述第二圓柱形閥的外圓周在所述第一圓柱閥的內圓周上滑動，其中第二出口對應于第一圓柱形閥的第一出口形成至所述第二圓柱形閥，并且第二圓柱形閥能夠在第一圓柱形閥中單獨旋轉，所述驅動部分與所述第一圓柱形閥和第二圓柱形閥接合并且設置成分別旋轉所述第一圓柱形閥和第二圓柱形閥，以及所述控制部分根據驅動條件控制所述驅動部分，從而控制所述第一出口和第二出口的重疊區域并且控制流過所述重疊區域的冷卻劑。
[0012]所述驅動部分可包括電動機、第一驅動齒輪、第一從動齒輪、第二驅動齒輪、和第二從動齒輪，所述第一驅動齒輪連接至所述電動機，所述第一從動齒輪嚙合至所述第一驅動齒輪以旋轉所述第一圓柱形閥，所述第二驅動齒輪連接至所述電動機，以及所述第二從動齒輪嚙合至所述第二驅動齒輪以旋轉所述第二圓柱形閥。
[0013]所述第一驅動齒輪和第二驅動齒輪直接連接至所述電動機。
[0014]所述第一驅動齒輪直接連接至所述電動機，并且所述第二驅動齒輪經過齒輪箱連接至所述第二驅動齒輪，所述變速箱可具有齒數比或轉換旋轉方向。
[0015]所述電動機可包括對應于第一驅動齒輪的第一電動機，和對應于第二驅動齒輪的第二電動機。
[0016]所述第一從動齒輪形成于所述第一圓柱形閥的一端的外圓周上，并且所述第二從動齒輪形成于所述第二圓柱形閥的另一端的外圓周上。
[0017]第一出口可具有第一輸出口、第二輸出口、第三輸出口、和第四輸出口，以及第二出口具有第五輸出口、第六輸出口、第七輸出口、和第八輸出口，并且第一和第五輸出口向散熱器供應冷卻劑，所述第二和第六輸出口向EGR冷卻器供應冷卻劑，第三和第七輸出口向加熱器芯體供應冷卻劑，以及第四和第八輸出口向油冷卻器供應冷卻劑。
[0018]冷卻劑被供應至所述第一圓柱形閥和第二圓柱形閥的中空部分，并且所述冷卻劑由發動機的汽缸蓋提供。
[0019]根據用于實現該目標的本發明，第一圓柱形閥被插入第二圓柱形閥中，并且分別控制形成于圓柱形閥上的出口的旋轉位置從而精確且快速地控制冷卻劑流動并提高密封性能。
[0020]因此，提高了冷卻效率并同時提高了發動機的輸出。
[0021]本發明的方法和裝置具有其它特征和優點，這些其它特征和優點將從結合于此的附圖和以下【具體實施方式】中顯而易見，或在附圖和【具體實施方式】中詳細陳述，附圖和【具體實施方式】共同用于解釋本發明的某些原理。
【附圖說明】
[0022]圖1為關于本發明的具有冷卻劑控制閥的發動機系統的示意圖。
[0023]圖2為根據本發明的示例性實施方案的應用于發動機系統的冷卻劑控制閥的示意分解圖。
[0024]圖3為根據本發明的示例性實施方案的應用于發動機系統的冷卻劑控制閥的局部截面圖。
[0025]圖4是關于本發明的冷卻劑控制閥的截面圖。
[0026]圖5為根據本發明的示例性實施方案的應用于發動機系統的冷卻劑控制閥的示意分解圖。
[0027]圖6為根據本發明的示例性實施方案的應用于發動機系統的冷卻劑控制閥的示意分解圖。
[0028]應當了解，所附附圖不是必須按比例地顯示了本發明的基本原理的說明性的各種優選特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發明的具體設計特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應用和使用的環境來確定。
[0029]在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標記引用本發明的同樣的或等同的部分。
【具體實施方式】
[0030]現在將詳細參考本發明的各個實施方案，其示例在附圖中示出并在下文中描述。雖然本發明將結合示例性實施方案來描述，但將可理解，本說明書不旨在將本發明限制于那些示例性實施方案。相反，本發明意圖不僅覆蓋示例性實施方案，而且覆蓋可包含在如所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍內的各種替代方案、修改、等效物以及其它實施方案。
[0031]下面將參考附圖對本發明的示例性實施方案進行詳細描述。
[0032]圖1為關于本發明的具有冷卻劑控制閥的發動機系統的示意圖。
[0033]參照圖1，發動機系統包括冷卻劑栗150、缸體(block) 170、缸蓋(head) 110、冷卻劑控制閥160、EGR冷卻器100、散熱器120、油冷卻器130、和加熱器芯體140。
[0034]由冷卻劑栗150栗送的冷卻劑經過缸體170和缸蓋110供應至冷卻劑控制閥160，冷卻劑被連續地供應至油冷卻器130和加熱器芯體140，并且被供應至散熱器120和EGR冷卻器的冷卻劑被選擇性地阻斷。
[0035]在本發明的示例性實施方案中，被供應至油冷卻器130和加熱器芯體140的冷卻劑被選擇性地阻斷。
[0036]冷卻劑控制閥160控制分別供應至EGR冷卻器100、散熱器120、油冷卻器130、和加熱器芯體140的冷卻劑，使得整體冷卻劑的溫度得到有效控制。
[0037]圖2為根據本發明的示例性實施方案的應用于發動機系統的冷卻劑控制閥的示意分解圖。
[0038]參照圖2中，冷卻劑控制閥160包括第一圓柱形閥322、第二圓柱形閥324、電動機301、第一驅動齒輪306、第一從動齒輪311、第二驅動齒輪307、第二從動齒輪312、和控制部分 210。
[0039]第一圓柱形閥322和第二圓柱形閥324具有圓柱形管結構，其中第二圓柱形閥324被插入到第一圓柱形閥322中。第一圓柱形閥322的一端中心部分連接至冷卻劑流入的入口 200，并且入口 200連接至缸蓋的冷卻劑出口。
[0040]第一出口 222和第二出口 224從內部向外部形成于第一圓柱形閥322和第二圓柱形閥324上，并且第一出口 222和第二出口 224可以選擇性地連接至散熱器120、EGR冷卻器100、加熱器芯體140和油冷卻器130。
[0041]在本發明的不例性實施方案中，第一從動齒輪311形成于第一圓柱形閥322的一個端部的外圓周上，第一從動齒輪311與第一驅動齒輪306嗤合，并且第一驅動齒輪306設置成通過電動機301旋轉。
[0042]而且，第二從動齒輪312形成于第二圓柱形閥的另一端部的外圓周上，第二從動齒輪312與第二驅動齒輪307嚙合，并且第二驅動齒輪307設置成通過電動機301旋轉。
[0043]控制部分210根據發動機的驅動條件和冷卻劑溫度控制電動機301以分別控制第一圓柱形閥322和第二圓柱形閥324的旋轉角度(位置)。
[0044]第一圓柱形閥322的第一出口 222和第二圓柱形閥324的第二出口 224根據第一