一种盘阀结构、热控制器、发动机及汽车的制作方法

本发明涉及汽车发动机冷却系统技术领域，尤其涉及一种盘阀结构、热控制器、发动机及汽车。

背景技术：

发动机是汽车的动力心脏，长时间处于工作状态会产生大量的热，使发动机温度升高，影响发动机内部零部件性能，因此需要热控制器控制冷却液循环，对发动机进行冷却降温。但现有技术中的热控制器产品重量大，安装结构复杂，生产成本高，且无法根据冷却液的温度，精细的控制冷却液循环流量，调节效果较差。而现有技术中的热控制器中的球阀结构，成型加工工艺复杂，精度要求高，生产成本高，且非智能控制器件。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种盘阀结构、热控制器、发动机及汽车，以解决现有技术中的热控制器结构复杂，冷却液循环调节效果差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

依据本发明实施例的一个方面，提供了一种盘阀结构，包括：

驱动主轴；

套设在所述驱动主轴上的至少两组盘阀本体；

其中，所述盘阀本体包括：套设在所述驱动主轴上的阀座和套设在所述驱动主轴上阀芯；所述阀座上开设有第一通孔；所述阀芯随所述驱动主轴的转动而旋转，所述阀芯与所述阀座贴靠设置以保证冷却液密封，所述阀芯上开设有第二通孔；

其中，一组所述盘阀本体中，所述阀芯上的第二通孔与所述阀座上的第一通孔重叠时，形成冷却液流通通道。

进一步地，所述第二通孔和所述第一通孔的数量均为至少一个。

进一步地，所述驱动主轴上设置有：第一盘阀本体和第二盘阀本体。

进一步地，所述第一盘阀本体的第一阀芯与所述第二盘阀本体的第二阀芯相对设置；

所述第一阀芯与所述第二阀芯之间设置有第一密封结构；

所述第一密封结构包括：套设在所述驱动主轴上的第一弹簧，所述第一弹簧的一端与所述第一阀芯抵靠，另一端与所述第二阀芯抵靠；和套设在所述第一弹簧外的第二弹簧，所述第二弹簧的一端与所述第一阀芯抵靠，另一端与所述第二阀芯抵靠。

进一步地，所述阀芯和/或所述阀座为塑料材料制成。

进一步地，所述阀座和所述阀芯均与所述驱动主轴间隙配合。

进一步地，所述阀座与所述驱动主轴之间设置有第二密封结构，所述阀芯与所述驱动主轴之间设置有第三密封结构。

依据本发明实施例的另一个方面，提供了一种热控制器，包括：

外壳；

电动机；

传动结构；

与所述电动机电连接的控制模块；以及

设置在所述外壳中的、如上所述的盘阀结构，所述阀座与所述外壳固定连接；

其中，所述传动结构的一端与所述电动机连接，另一端与所述盘阀结构的驱动主轴连接；

其中，所述控制模块根据采集到的信号，控制所述电动机运转，所述电动机通过所述传动结构和所述驱动主轴控制所述阀芯旋转至相应的位置，使所述阀芯上的第二通孔与所述阀座上的第一通孔形成预设面积的冷却液流通通道。

进一步地，所述外壳上设置有冷却液流入通道、冷却液大循环流出通道、冷却液小循环流出通道；

其中，所述冷却液流入通道通过所述盘阀结构上形成的冷却液流通通道，与所述冷却液大循环流出通道连通，或与所述冷却液小循环流出通道连通。

进一步地，所述外壳上还设置有通向暖风机的冷却液流出通道，所述通向暖风机的冷却液流出通道通过所述盘阀结构上形成的冷却液流通通道，与所述冷却液流入通道连通。

进一步地，所述热控制器还包括：蜡式开关阀门，所述蜡式开关阀门一端与所述冷却液流入通道连接，另一端与所述冷却液大循环流出通道连接。

进一步地，所述控制模块采集到的信号至少包括：发动机转速信号、油门踏板信号、冷却液温度信号、预设的阀芯转角信号中的一种或多种。

进一步地，所述控制模块上设置有一转角感应器件。

进一步地，所述电动机为直流电动机。

进一步地，所述传动结构为齿轮传动结构。

依据本发明实施例的另一个方面，提供了一种发动机，包括如上所述的热控制器。

依据本发明实施例的另一个方面，提供了一种汽车，包括如上所述的发动机。

本发明的有益效果是：

上述技术方案，通过对热控制器进行改进，采用了本发明实施例提供的盘阀结构，并通过控制模块对电动机、传动结构以及盘阀结构的控制，来自动调节冷却液的循环，控制冷却液温度，使发动机工作在较佳的温度范围内。

附图说明

图1表示本发明实施例提供的盘阀结构示意图；

图2表示本发明实施例提供的阀座结构示意图；

图3表示本发明实施例提供的阀芯结构示意图；

图4表示本发明实施例提供的热控制器结构示意图之一；

图5表示本发明实施例提供的热控制器结构示意图之二；

图6表示本发明实施例提供的冷却液在热控制器内部的流向示意图；

图7表示本发明实施例提供的热控制器结构示意图之三；

图8表示本发明实施例提供的热控制器结构示意图之四。

附图标记说明如下：

1、驱动主轴；2、阀座；3、阀芯；4、第一弹簧；5、第二弹簧；6、第三密封结构；7、外壳；8、电动机；9、传动结构；10、控制模块；21、第一阀座；22、第二阀座；31、第一阀芯；32、第二阀芯；201、第一通孔；301、第二通孔；701、冷却液流入通道；702、冷却液大循环流出通道；703、冷却液小循环流出通道；704、通向暖风机的冷却液流出通道。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

依据本发明实施例的一个方面，提供了一种盘阀结构，如图1～3所示，该盘发结构包括：驱动主轴1和套设在该驱动主轴1上的至少两组盘阀本体。

其中，该盘阀本体包括：分别套设在驱动主轴1上的阀座2和阀芯3。阀座2与驱动主轴1间隙配合，阀座2上开设有第一通孔201。阀芯3随驱动主轴1的转动而旋转，阀芯3上开设有第二通孔301。为了保证盘阀结构的密封性，阀芯3与阀座2贴靠设置。在一组盘阀本体中，当阀芯3上的第二通孔301与阀座2上的第一通孔201重叠时，可形成冷却液流通通道，其中，不同的重叠程度，可满足发动机不同工况下对冷却液的需求。

本发明实施例提供的盘阀结构，结构简单，成型加工容易，成产成本低，可提高市场竞争力。

进一步地，根据不同用户、不同机型的需求，以及热量散失要求不一，阀座2和阀芯3采用平板式结构设计。同时为保证冷却液的各种循环，如冷却液大、小循环等，以及不同冷却液流通通道面积的需求，第二通孔301和第一通孔201的数量均为至少一个，以便形成相应的冷却液流通通道。其中，第一通孔201和第二通孔301的形状、大小可根据实际需求设计，本发明实施例对此不进行显示。

进一步地，为降低生产成本，提高生产效率，阀芯3和/或阀座2为塑料材料制成。

进一步地，阀座2和阀芯3均与驱动主轴1间隙配合。为保证阀座2和阀芯3与驱动主轴1之间的密封性，在阀座2与驱动主轴1之间设置有第二密封结构，阀芯3与驱动主轴1之间设置有第三密封结构6，如图1所示。

优选地，如图1和5所示，本发明实施例中，驱动主轴1上设置有两组盘阀本体，即第一盘阀本体和第二盘阀本体。第一盘阀本体包括：第一阀座21和第一阀芯31。第二盘阀本体包括：第二阀座22和第二阀芯32。第一盘阀本体的第一阀芯31与第二盘阀本体的第二阀芯32相对设置。第一阀芯31与第二阀芯32之间设置有第一密封结构。本发明实施例中，盘阀结构采用弹簧回位的浮动式密封结构，即第一密封结构包括：套设在驱动主轴1上的第一弹簧4。第一弹簧4的一端与第一阀芯31抵靠，另一端与第二阀芯32抵靠。以及套设在第一弹簧4外的第二弹簧5。第二弹簧5的一端与第一阀芯31抵靠，另一端与第二阀芯32抵靠。这样能够更好的保证阀座2与阀芯3之间的密封性。当然可以理解的是，当驱动主轴1上设置有三组或三组以上的盘阀本体时，同样可以采用弹簧回位的浮动式密封结构，具体结构形式可根据实际需要设计，本发明实施例对此不进行限制。

依据本发明实施例的另一个方面，提供了一种热控制器。如图4所示，该热控制器包括：外壳7、电动机8、传动结构9、与电动机8电连接的控制模块10以及设置在外壳7中的、如上述实施例所述的盘阀结构。

其中，阀座2与外壳7固定连接，当驱动主轴1旋转时，阀座2位置固定不动，阀芯3随驱动主轴1的转动而旋转。传动结构9的一端与电动机8连接，另一端与盘阀结构的驱动主轴1连接。电动机8可带动传动结构9运转，同时传动结构9带动驱动主轴1旋转。控制模块10是控制的核心部件，可以是微型电脑芯片。控制模块10根据采集到的信号，控制电动机8运转，电动机8通过传动结构9和驱动主轴1控制阀芯3旋转至相应的位置，使阀芯3上的第二通孔301与阀座2上的第一通孔201形成预设面积的冷却液流通通道，从而调节冷却液的流量。在阀芯3上的第二通孔301与阀座2上的第一通孔201形成的冷却液流通通道面积一定时，在盘阀结构的两端由于一定压差的作用，使得流经该通道的冷却夜流量固定于一定范围，该部分冷却液流量根据预定设置，调节发动机内各部件的温度。

本发明实施例提供的热控制器，相比传统热管理系统，将大量的连接元器件集成在一起，能够自动调节冷却液的循环，调温范围可达到±2℃，满足发动机在各种工况下对于温度的需求，使发动运行在较佳的温度范围内，同时降低各部件的摩擦损耗，节约油耗，提升排放标准。

其中，控制模块10采集到的信号至少包括：发动机转速信号、油门踏板信号、冷却液温度信号、预设的阀芯转角信号中的一种或多种。控制模块10将采集到的信号进行预设的逻辑运算，根据运算结果控制电动机8的运转。

进一步地，如图4和图7所示，外壳7上设置有冷却液流入通道701、冷却液大循环流出通道702、冷却液小循环流出通道703。其中，冷却液流入通道701通过盘阀结构上形成的冷却液流通通道，与冷却液大循环流出通道702连通，或与冷却液小循环流出通道703连通。也就是冷却液由冷却液流入通道701流入，经过盘阀结构上形成的冷却液流通通道，流向冷却液大循环流出通道702或冷却液小循环流出通道703。

为进一步理解冷却液如何经过盘阀结构上形成的冷却液流通通道，流向冷却液大循环流出通道702或冷却液小循环流出通道703，下面以一具体事例为例加以说明。

如图5所示，图中所示的热控制器中，驱动主轴1上设置有两组盘阀本体，假设靠近冷却液流入通道701的盘阀本体为第一盘阀本体，第一盘阀本体包括：第一阀芯31和第一阀座21。远离冷却液流入通道701的盘阀本体为第二盘阀本体，第二盘阀本体包括：第二阀芯32和第二阀座22。一般情况下，第一阀座21上设置有一个第一通孔201，第一阀芯31上设置有至少一个第二通孔301。第二阀座22上设置有两个第一通孔201，一个可连通冷却液大循环流出通道702，另一可连通冷却液小循环流出通道703，第二阀芯32上设置有至少一个第二通孔301。

当第一阀芯31上的第二通孔301与第一阀座21上的第一通孔201重叠，同时第二阀芯32上的一个第二通孔301，与第二阀座22上的可连通冷却液大循环流出通道702的第一通孔201重叠，且第二阀芯32上的第二通孔301与，第二阀座22上的可连通冷却液小循环流出通道703的第一通孔201没有重叠时，冷却液由所述冷却液流入通道701流入，经过盘阀结构上形成的冷却液流 通通道，流向冷却液大循环流出通道702，如图6中的稀疏虚线箭头所示。

当第一阀芯31上的第二通孔301与第一阀座21上的第一通孔201重叠，同时第二阀芯32上的一个第二通孔301，与第二阀座22上的可连通冷却液小循环流出通道703的第一通孔201重叠，且第二阀芯32上的第二通孔301与，第二阀座22上的可连通冷却液大循环流出通道702的第一通孔201没有重叠时，冷却液由所述冷却液流入通道701流入，经过盘阀结构上形成的冷却液流通通道，流向冷却液小循环流出通道703，如图6中的稠密虚线箭头所示。

由此可见，第一盘阀本体为一总体控制开关。当第一阀芯31上的第二通孔301与第一阀座21上的第一通孔201没有重叠时，无法实现冷却液的大小循环。

进一步地，如图8所示，外壳7上还设置有通向暖风机的冷却液流出通道704。该通向暖风机的冷却液流出通道704通过盘阀结构上形成的冷却液流通通道，与冷却液流入通道701连通。除此之外，还可根据不同的需求，在外壳上增加通向涡轮增压器、变速器或机油冷却等冷却通道。

进一步地，为了防止热控制器故障，保证发动机安全冷却，如图4所示，热控制器还包括：蜡式开关阀门。蜡式开关阀门一端与冷却液流入通道701连接，另一端与冷却液大循环流出通道702连接。当热控制器发生故障，影响冷却液循环时，冷却液温度升高，当升高到一定温度值时，蜡式开关阀开启，冷却液从蜡式开关阀经过，继续进行循环。其中，蜡式开关阀门的开关行程可根据实际需求设计。

进一步地，为了精确控制阀芯3的转角角度，控制模块上设置有一转角感应器件。

进一步地，本发明实施例中，电动机8为直流电动机。如图8所示，传动结构9优选为齿轮传动结构，齿轮传动结构有利于驱动主轴1的转动，增加相应扭矩。

进一步地，驱动主轴1与所述传动结构9连接处采用聚四氟乙烯材料制成的密封结构，该材料耐高温且耐磨，延长密封结构的使用寿命。

进一步地，电动机8的齿轮轴的径向采用聚四氟乙烯材料制成的密封结构，该材料耐高温且耐磨，延长密封结构的使用寿命。

依据本发明实施例的另一个方面，提供了一种发动机，包括如上所述的热控制器。

依据本发明实施例的另一个方面，提供了一种汽车，包括如上所述的发动机。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。