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CN109184975B - 一种燃油温控阀及车辆燃油温控系统 - Google Patents

一种燃油温控阀及车辆燃油温控系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆燃油系统技术领域，公开了一种燃油温控阀，包括设有相互贯通的第一接头、第二接头和第三接头的蜡式三通阀，第一接头的孔内安装有蜡式感应器，蜡式感应器的感应端伸出至第一接头外，蜡式感应器的另一端设有推杆，推杆抵住在第一接头的孔内滑动的阀门，阀门另一端设有抵住阀门的第一弹簧，第一接头内设有与阀门配合的第一阀口，第二接头内设有压力阀门及与压力阀门配合的第二阀口，第二接头内设有向内抵住压力阀门的第二弹簧。本发明还公开了一种使用上述燃油温控阀的车辆燃油温控系统。本发明一种燃油温控阀及车辆燃油温控系统，根据滤清器里燃油的温度，控制高温回油进入滤清器或燃油箱，提高了冬季整车性能。

Description

一种燃油温控阀及车辆燃油温控系统
技术领域
本发明涉及车辆燃油系统技术领域，具体涉及一种燃油温控阀及车辆燃油温控系统。
背景技术
燃油系统作为车辆的动力源，是发动机正常工作中一个不可缺少的系统，其主要作用是完成燃料的贮存、滤清和输送工作。
当燃油系统中的燃油从燃油箱出来后，首先经过滤清器过滤，再经过燃油泵、细滤器和高压油泵进入燃油喷射系统。在冬季的时候，由于燃油温度过低容易导致滤清器结蜡，进而导致燃油系统的燃油无法正常循环，最终导致汽车无法启动。
中国实用新型专利申请(公开日：2012年06月06日、公开号：CN202266352U)公开了一种柴油车油路的自动加热温控装置，其包括由车载蓄电池、油路管、柴油滤清器、电阻丝及温控开关，在油路管的管壁中夹带有碳纤维发热丝层，所述车载蓄电池、电阻丝、温控开关及碳纤维发热丝层串联形成回路，其中电阻丝及温控开关均设置在柴油滤清器中。改柴油车油路的自动加热温控装置能够使柴油车油路中的柴油温度适中保持在最合适的范围内，避免柴油凝固结蜡堵塞油路。但是该实用新型是通过外部热源对油路进行加热，浪费能源。
同时，在燃油系统中，有50％左右的燃油(这里称为回油，回油的温度较高，一般会达到100℃左右)会重新返回燃油箱，使该高温回油在燃油箱中进行冷却，这部分热量无法进行利用而白白浪费。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种燃油温控阀及车辆燃油温控系统，根据感应到的滤清器里燃油的温度，自动控制高温回油进入滤清器为滤清器内燃油加温，防止结蜡，同时在滤清器内燃油温度满足要求后，自动控制高温回油进入燃油箱让高温回油散热，避免滤清器内燃油过热，提高冬季整车性能。
为实现上述目的，本发明所设计的一种燃油温控阀，包括设有相互贯通的第一接头、第二接头和第三接头的蜡式三通阀，第一接头、第二接头和第三接头均设有孔，第一接头的孔内安装有蜡式感应器，可以感应温度，所述蜡式感应器的感应端伸出至所述第一接头外，所述蜡式感应器的另一端设有推杆，所述推杆抵住在所述第一接头的孔内滑动的阀门，所述蜡式感应器和推杆是所述阀门在所述第一接头内滑动的动力来源，所述阀门另一端设有抵住所述阀门的第一弹簧，所述第一弹簧支撑和回位所述阀门，所述第一接头内设有与所述阀门配合的第一阀口；所述第二接头内设有压力阀门及与所述压力阀门配合的第二阀口，所述第二接头内设有向内抵住所述压力阀门的第二弹簧，所述压力阀门在所述第二弹簧的作用下实现支撑和密封。
优选地，所述第一阀口为开在所述第一接头内壁上的凹槽，所述凹槽与所述阀门滑动区间配合一侧的横截面面积沿所述第一接头中轴线方向向外逐渐增大，所述凹槽数量至少为一个。
优选地，所述蜡式三通阀的阀壁内开有排气通道，所述排气通道的进气孔和排气孔分别位于所述第二阀口的两侧，所述排气孔与所述第二接头连通，所述进气孔位于所述蜡式三通阀水平放置时三个接头交汇处的最高点，便于将空气从所述第二接头排出。
优选地，所述凹槽与所述阀门滑动区间配合的一侧为阶梯结构，所述凹槽沿所述第一接头中轴线方向向外延伸与所述第一接头的端部平齐。
优选地，所述第二接头螺纹连接有接头，所述第二弹簧抵在所述接头上。
优选地，所述第一接头的端部过盈安装有端盖，所述端盖抵住所述蜡式感应器，对所述蜡式感应器起支撑作用，所述端盖与所述第三接头之间垫有第一密封圈，所述端盖外围上设有第三密封圈，实现密封。
优选地，所述阀门上设有推杆孔，所述推杆抵在所述推杆孔上，提高了所述阀门的定位精度。
优选地，所述接头与所述第二接头之间垫有第二密封圈，实现密封。
一种车辆燃油系统温控系统，包括首尾依次闭环连接的发动机、回油转换阀、燃油箱、进油转换阀、滤清器和输油泵，还包括燃油温控阀，所述燃油温控阀的第一接头与所述滤清器连接，所述燃油温控阀的第二接头与所述回油转换阀连接，所述燃油温控阀的第三接头与所述发动机回油口连接，所述第一接头内的蜡式感应器通过感应所述滤清器里燃油的温度，控制所述推杆是否推动所述阀门，进而控制由所述第三接头流入的高温回油进入滤清器为滤清器内燃油加温，或进入燃油箱让高温回油散热。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、通过蜡式感应器感应到的滤清器里燃油的温度，自动控制高温回油进入滤清器为滤清器内燃油加温，防止结蜡，同时在滤清器内燃油温度满足要求后，自动控制高温回油进入燃油箱让高温回油散热，避免滤清器内燃油过热，提高冬季整车性能；
2、通过凹槽横截面面积的变化，可以实现凹槽缓慢关闭，使高温回油流量缓慢减少或增大，内部油阻渐变而不是瞬变，最终达到内部燃油系统稳定；
3、通过阀门和第一阀口的结合，当蜡式感应器不工作时第一阀口处于打开状态，蜡式感应器工作时，随着滤清器内燃油的升温，第一阀口逐步关闭，阀门功能的实现与一般温控阀相反，实现了逆向阀门；
4、通过排气通道及进气孔的设置，便于将高温回油内混入的空气排出至燃油箱，防止空气进入滤清器；
5、通过设置第一弹簧和第二弹簧，实现了阀门和压力阀门的自动回位。
附图说明
图1为本发明一种燃油温控阀的结构示意图；
图2为本发明一种燃油温控阀高温回油流向滤清器时的结构示意图；
图3为本发明一种燃油温控阀状态转换时的结构示意图；
图4为本发明一种燃油温控阀高温回油流向燃油箱时的结构示意图；
图5为本发明一种车辆燃油温控系统的结构示意图。
图中各部件标号如下：
第一接头1、第二接头2、第三接头3、蜡式三通阀4、蜡式感应器5、推杆6、阀门7、第一弹簧8、压力阀门9、第二阀口10、第二弹簧11、凹槽12、进气孔13、接头14、端盖15、第一密封圈16、第三密封圈17、推杆孔18、第二密封圈19。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明一种燃油温控阀，包括设有相互贯通的第一接头1、第二接头2和第三接头3的蜡式三通阀4，第一接头1的孔内安装有蜡式感应器5，蜡式感应器5的感应端伸出至第一接头1外，蜡式感应器5的另一端设有推杆6，推杆6抵住在第一接头1的孔内滑动的阀门7，阀门7上设有推杆孔18，推杆6抵在推杆孔18上，阀门7另一端设有抵住阀门7的第一弹簧8，第一接头1内设有与阀门7配合的第一阀口；第二接头2内设有压力阀门9及与压力阀门9配合的第二阀口10，第二接头2内设有向内抵住压力阀门9的第二弹簧11。
如图2所示，第一阀口为开在第一接头1内壁上的凹槽12，凹槽12与阀门7滑动区间配合一侧的横截面面积沿第一接头1中轴线方向向外逐渐增大，本实施例中，凹槽12数量为两个，且凹槽12与阀门7滑动区间配合的一侧为阶梯结构，凹槽12沿第一接头1中轴线方向向外延伸与第一接头1的端部平齐。
另外，如图2所示，蜡式三通阀4的阀壁内开有排气通道，排气通道的进气孔13和排气孔分别位于第二阀口10的两侧，排气孔与第二接头2连通，进气孔13位于蜡式三通阀4水平放置时三个接头交汇处的最高点，便于将高温回油内混入的空气排出至燃油箱，防止空气进入滤清器。
本实施例中，第二接头2螺纹连接有接头14，接头14与第二接头2之间垫有第二密封圈19，接头14与燃油箱的管路连接，第二弹簧11抵在接头14上，第一接头1的端部过盈安装有端盖15，端盖15抵住蜡式感应器5，对蜡式感应器5起支撑作用，端盖15与第一接头1之间垫有第一密封圈16，实现端盖15与第一接头1的密封，端盖15外围上设有第三密封圈17，当第一接头1与滤清器连接时，实现第一接头1与滤清器的径向密封。
如图5所示，一种车辆燃油系统温控系统，包括首尾依次闭环连接的发动机、回油转换阀、燃油箱、进油转换阀、滤清器和输油泵，还包括燃油温控阀，燃油温控阀的第一接头1与滤清器连接，燃油温控阀的第二接头2与回油转换阀连接，燃油温控阀的第三接头3与发动机回油口连接。
本实施例通过第一接头1、第二接头2及第三接头3配合阀门7和压力阀门9形成了两个高温回油流通路径，路径一为高温回油流向滤清器，为滤清器内的燃油升温，路径二为高温回油流向燃油箱，使高温回油去燃油箱散热。
具体工作原理如下：
由于滤清器里的燃油来自燃油箱，因此滤清器里的燃油温度基本上和燃油箱里的燃油温度保持一致，本实施例组装完成后，蜡式感应器5伸入滤清器内感应燃油温度，如图1所示，当滤清器里的燃油温度过低时，本实施例中为低于30℃，蜡式感应器5不开启，此时第一弹簧8抵住阀门7，阀门7位于凹槽12的最宽处，凹槽12处于开启状态，同时，第二弹簧11抵住压力阀门9，压力阀门9关闭，发动机高达100℃左右的高温回油经第三接头3进入蜡式三通阀4内，然后通过凹槽12流出第一接头1，进入滤清器，此时高温回油将在滤清器里与滤清器里面的低温燃油混合，最终实现提高低温燃油温度的作用，从而让燃油经济性提高；
当滤清器里的燃油温度逐渐升高时，如图3所示，蜡式感应器5逐步开启，推杆6推动阀门7在第一接头1内向内侧滑动，由于凹槽12与阀门7滑动区间配合一侧的横截面面积沿第一接头1中轴线方向向外逐渐增大，即向内逐渐减小，因此凹槽12逐步关闭，高温回油通过凹槽12流出第一接头1进入滤清器的流量逐渐变小，同时在油压的作用下，压力阀门9被逐渐打开，高温回油通过压力阀门9后流出第二接头2，进入燃油箱散热，且流量逐渐增大；
当滤清器里的燃油温度过高时，本实施例中为高于40℃，如图4所示，滤清器里的燃油不再需要高温回油来提升温度，因为此时滤清器里的燃油本身处于一种较高的温度，蜡式感应器5达到全开状态，推杆6推动阀门7在第一接头内向内侧滑动到极限位置，推杆6将阀门7推出至凹槽12外部，凹槽12处于关闭状态，发动机的高温回油经第三接头3进入蜡式三通阀4内，不再流向滤清器，而在油压的作用下，压力阀门9被全部打开，高温回油全部通过压力阀门9后流出第二接头2，进入燃油箱散热。
由于凹槽12与阀门7滑动区间配合一侧的横截面面积沿第一接头1中轴线方向向外逐渐增大，即向内逐渐减小，当滤清器里的燃油温度变化时，阀门7在第一接头1内滑动，凹槽12能够缓慢开启或关闭，使高温回油的流量变化缓慢，内部油阻渐变而不是瞬变，最终达到内部燃油系统稳定。
本发明一种车辆燃油系统温控系统的工作原理如图5所示，从发动机流出的高温回油一路通过回油转换阀直接进入燃油箱，另一路通过第三接头3进入燃油温控阀，当滤清器里的燃油温度过低时，高温回油通过第一接头1进入滤清器，为滤清器里的燃油加温，当滤清器里的燃油温度逐渐升高时，通过蜡式感应器5对阀门7的控制，进而控制燃油温控阀内的高温回油逐渐增大流向燃油箱的流量，减少流向滤清器的流量，直至滤清器里的燃油温度过高时，进入燃油温控阀内的高温回油全部流向燃油箱。
本发明一种燃油温控阀及车辆燃油温控系统通过将蜡式感应器5应用在燃油系统，自动控制高温回油进入滤清器或燃油箱，为滤清器内燃油加温，或让高温回油去燃油箱散热，实现燃油温度的控制，提高冬季整车性能；其中，通过凹槽12横截面面积的变化，可以实现凹槽12缓慢关闭，使流量缓慢降低，内部油阻渐变而不是瞬变，最终达到内部燃油系统稳定；而且通过阀门7和凹槽12的结合，当蜡式感应器5不工作时凹槽12处于打开状态，蜡式感应器5工作时凹槽12处于关闭状态，阀门7的功能的实现与一般温控阀相反，实现了逆向阀门。

Claims (8)

1.一种燃油温控阀，包括设有相互贯通的第一接头(1)、第二接头(2)和第三接头(3)的蜡式三通阀(4)，其特征在于：第一接头(1)的孔内安装有蜡式感应器(5)，所述蜡式感应器(5)的感应端伸出至所述第一接头(1)外，所述蜡式感应器(5)的另一端设有推杆(6)，所述推杆(6)抵住在所述第一接头(1)的孔内滑动的阀门(7)，所述阀门(7)另一端设有抵住所述阀门(7)的第一弹簧(8)，所述第一接头(1)内设有与所述阀门(7)配合的第一阀口，所述第二接头(2)内设有压力阀门(9)及与所述压力阀门(9)配合的第二阀口(10)，所述第二接头(2)内设有向内抵住所述压力阀门(9)的第二弹簧(11)，所述第一阀口为开在所述第一接头(1)内壁上的凹槽(12)，所述凹槽(12)与所述阀门(7)滑动区间配合一侧的横截面面积沿所述第一接头(1)中轴线方向向外逐渐增大，所述凹槽(12)数量至少为一个。
2.根据权利要求1所述燃油温控阀，其特征在于：所述蜡式三通阀(4)的阀壁内开有排气通道，所述排气通道的进气孔(13)和排气孔分别位于所述第二阀口(10)的两侧，所述排气孔与所述第二接头(2)连通，所述进气孔(13)位于所述蜡式三通阀(4)水平放置时三个接头交汇处的最高点。
3.根据权利要求2所述燃油温控阀，其特征在于：所述凹槽(12)与所述阀门(7)滑动区间配合的一侧为阶梯结构，所述凹槽(12)沿所述第一接头(1)中轴线方向向外延伸与所述第一接头(1)的端部平齐。
4.根据权利要求3所述燃油温控阀，其特征在于：所述第二接头(2)螺纹连接有接头(14)，所述第二弹簧(11)抵在所述接头(14)上。
5.根据权利要求4所述燃油温控阀，其特征在于：所述第一接头(1)的端部过盈安装有端盖(15)，所述端盖(15)抵住所述蜡式感应器(5)，所述端盖(15)与所述第一接头(1)之间垫有第一密封圈(16)，所述端盖(15)外围上设有第三密封圈(17)。
6.根据权利要求5所述燃油温控阀，其特征在于：所述阀门(7)上设有推杆孔(18)，所述推杆(6)抵在所述推杆孔(18)上。
7.根据权利要求6所述燃油温控阀，其特征在于：所述接头(14)与所述第二接头(2)之间垫有第二密封圈(19)。
8.一种车辆燃油系统温控系统，包括首尾依次闭环连接的发动机、回油转换阀、燃油箱、进油转换阀、滤清器和输油泵，其特征在于：还包括如权利要求1所述燃油温控阀，所述燃油温控阀的第一接头(1)与所述滤清器连接，所述燃油温控阀的第二接头(2)与所述回油转换阀连接，所述燃油温控阀的第三接头(3)与所述发动机回油口连接。
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