冷卻噴嘴及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種冷卻噴嘴及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]活塞位于活塞式發(fā)動機中，活塞能夠在機油泵施加的壓力下進(jìn)行往復(fù)運動，進(jìn)行熱能與機械能的轉(zhuǎn)化。但是，活塞在運動的過程中會產(chǎn)生大量的熱量，溫度較高，影響其正常運動，所以，需要在活塞運動的過程中進(jìn)行降溫，將其溫度降至安全溫度或安全溫度以下。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通過控制冷卻噴嘴向活塞噴出冷卻液，對活塞進(jìn)行降溫。具體的，冷卻噴嘴包括噴嘴本體、柱塞閥和壓縮彈簧。噴嘴本體為柱狀結(jié)構(gòu)，噴嘴本體上設(shè)置有沿平行噴嘴本體的軸線的方向貫穿噴嘴本體的通孔，通孔的一端為注入端，柱塞閥和壓縮彈簧位于通孔內(nèi)，壓縮彈簧的伸縮方向與通孔的軸線平行，壓縮彈簧的一端與柱塞閥固定連接，壓縮彈簧的另一端固定設(shè)置在噴嘴本體上遠(yuǎn)離注入端的一端。噴嘴本體的側(cè)面設(shè)置有一個連通該通孔和噴嘴本體外部的流量通道，通孔中的液體經(jīng)過該流量通道可以噴在活塞上。當(dāng)壓縮彈簧未壓縮時，柱塞閥靠近注入端的底面與噴嘴本體靠近注入端的底面之間的距離小于流量通道與通孔連接處至噴嘴本體上靠近注入端的底面的距離，此時，流量通道與注入端不連通。在使用冷卻噴嘴對活塞進(jìn)行降溫時，可以從注入端向通孔內(nèi)注入冷卻液，同時控制機油泵從注入端向通孔內(nèi)施加壓力，當(dāng)機油泵向通孔內(nèi)施加的壓力等于開啟壓力時，壓縮彈簧能夠在壓力的作用下進(jìn)行收縮，使柱塞閥沿噴嘴本體的軸線向遠(yuǎn)離注入端的方向運動，從而使得柱塞閥靠近注入端的底面與噴嘴本體靠近注入端的底面之間的距離大于流量通道與通孔連接處至噴嘴本體上靠近注入端的底面的距離，此時，流量通道與注入端連通，冷卻液能夠從注入端進(jìn)入流量通道，進(jìn)而從流量通道噴出至活塞，對活塞進(jìn)行降溫。然后增大機油泵從注入端向通孔內(nèi)施加的壓力，使得冷卻噴嘴上噴出的冷卻液的流量增大，直至機油泵向通孔內(nèi)施加的壓力增大至工作壓力，并保持機油泵從注入端向通孔內(nèi)施加的壓力等于工作壓力，繼續(xù)對活塞進(jìn)行降溫。當(dāng)機油泵向通孔內(nèi)施加的壓力等于開啟壓力時，冷卻噴嘴上噴出的冷卻液的流量為開啟流量。當(dāng)機油泵從注入端向通孔內(nèi)施加的壓力等于工作壓力時，冷卻噴嘴上噴出的冷卻液的流量為工作流量。
[0004]由于冷卻噴嘴上噴出的冷卻液的流量以及活塞的溫度均與機油泵施加的壓力相關(guān)，但機油泵施加的壓力對冷卻噴嘴上噴出的冷卻液的流量和對活塞的溫度的影響不同。在機油泵施加的壓力等于工作壓力時，將活塞的溫度降至安全溫度所需的冷卻液的流量等于冷卻噴嘴的工作流量，但在機油泵施加的壓力等于開啟壓力時，將活塞的溫度降至安全溫度所需的冷卻液的流量小于冷卻噴嘴的開啟流量，因此，在機油泵施加的壓力等于開啟壓力時，冷卻噴嘴的輸出端噴出的冷卻液的流量較大，造成了冷卻液的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決在機油泵施加的壓力等于開啟壓力時，冷卻噴嘴的輸出端噴出的冷卻液的流量較大，造成了冷卻液的浪費的問題，本發(fā)明提供了一種冷卻噴嘴及其控制方法。所述技術(shù)方案如下:
[0006]第一方面，提供了一種冷卻噴嘴，所述冷卻噴嘴包括:噴嘴本體、第一彈性元件、第二彈性元件和柱塞閥，
[0007]所述噴嘴本體為柱狀結(jié)構(gòu)，且所述噴嘴本體上設(shè)置有沿平行所述噴嘴本體的軸線的方向貫穿所述噴嘴本體的第一通孔，所述第一通孔的一端為冷卻液的注入端，所述噴嘴本體的側(cè)面分別設(shè)置有連接第一通孔和所述噴嘴本體外部的第二通孔和第三通孔，所述第二通孔與所述第一通孔連接處至所述噴嘴本體上靠近所述注入端的底面的距離小于所述第三通孔與所述第一通孔連接處至所述噴嘴本體上靠近所述注入端的底面的距離，所述第二通孔與所述第一通孔連接處至所述第三通孔與所述第一通孔連接處的距離小于所述柱塞閥的高度；
[0008]所述第一彈性元件、所述柱塞閥、所述第二彈性元件沿靠近所述注入端到遠(yuǎn)離所述注入端的方向依次排布在所述第一通孔內(nèi)，所述第一彈性元件與所述第二彈性元件的伸縮方向均平行于所述噴嘴本體的軸線，所述第一彈性元件的一端與所述噴嘴本體的一端固定連接，所述第一彈性元件的另一端與所述柱塞閥固定連接，所述第二彈性元件的一端與所述柱塞閥固定連接，所述第二彈性元件的另一端與所述噴嘴本體的另一端固定連接；
[0009]所述柱塞閥的橫截面與所述第一通孔的橫截面的形狀和面積均相同，當(dāng)所述第一彈性元件和所述第二彈性元件未伸縮時，所述柱塞閥遠(yuǎn)離所述注入端的底面與所述噴嘴本體上靠近注入端的底面之間的距離小于所述第三通孔與所述第一通孔連接處至所述噴嘴本體靠近所述注入端的底面的距離，當(dāng)所述第一彈性元件和所述第二彈性元件伸縮時，所述柱塞閥能夠在所述第一通孔內(nèi)沿所述噴嘴本體的軸線活動。
[0010]可選的，所述冷卻噴嘴還包括:金屬環(huán)和噴管，
[0011]所述金屬環(huán)套接在所述噴嘴本體的外側(cè)，且與所述噴嘴本體之間形成空腔，所述空腔與所述第二通孔以及所述第三通孔相連通，所述噴管固定設(shè)置在所述金屬環(huán)的外側(cè)，且所述噴管與所述空腔相連通。
[0012]可選的，所述噴嘴本體的側(cè)面還分別設(shè)置有連接第一通孔和所述噴嘴本體外部的第四通孔和第五通孔，所述第四通孔與所述第五通孔均與所述空腔相連通，
[0013]所述第四通孔與所述第一通孔連接處至所述噴嘴本體上靠近所述注入端的底面的距離等于所述第二通孔與所述第一通孔連接處至所述噴嘴本體上靠近所述注入端的底面的距離；
[0014]所述第五通孔與所述第一通孔連接處至所述噴嘴本體上靠近所述注入端的底面的距離等于所述第三通孔與所述第一通孔連接處至所述噴嘴本體上靠近所述注入端的底面的距離。
[0015]可選的，所述冷卻噴嘴還包括:定位板，
[0016]所述定位板固定設(shè)置在所述噴嘴本體的側(cè)面，所述定位板上設(shè)置有多個定位通孔。
[0017]可選的，所述第一彈性元件和所述第二彈性元件均為壓縮彈簧。
[0018]第二方面，提供了一種冷卻噴嘴的控制方法，所述冷卻噴嘴為第一方面所述的冷卻噴嘴，所述方法包括:
[0019]從注入端向第一通孔內(nèi)注入冷卻液，且在注入所述冷卻液的同時從所述注入端向所述第一通孔內(nèi)施加開啟壓力，使得第一彈性元件和第二彈性元件收縮，帶動柱塞閥沿噴嘴本體的軸線向遠(yuǎn)離所述注入端的方向運動，直至所述柱塞閥靠近所述注入端的底面與所述噴嘴本體靠近所述注入端的底面之間的距離大于第二通孔與所述第一通孔連接處至所述噴嘴本體上靠近所述注入端的底面的距離，且所述柱塞閥靠近注入端的底面與所述噴嘴本體靠近所述注入端的底面之間的距離小于第三通孔與所述第一通孔連接處至所述噴嘴本體上靠近所述注入端的底面的距離，所述冷卻液在開啟壓力的作用下流入所述第二通孔，并由所述第二通孔流出所述冷卻噴嘴外。
[0020]可選的，在所述從注入端向第一通孔內(nèi)注入冷卻液之后，所述方法還包括:
[0021]從所述注入端向所述第一通孔內(nèi)施加工作壓力，使得所述第一彈性元件和所述第二彈性元件收縮，帶動所述柱塞閥沿所述噴嘴本體的軸線向遠(yuǎn)離所述注入端的方向運動，直至所述柱塞閥靠近所述注入端的底面與所述噴嘴本體靠近所述注入端的底面之間的距離大于所述第三通孔與所述第一通孔連接處至所述噴嘴本體上靠近所述注入端的底面的距離，所述冷卻液在工作壓力的作用下依次流入所述第二通孔和所述第三通孔，并由所述第二通孔和所述第三通孔流出所述冷卻噴嘴外。
[0022]可選的，所述第一彈性元件和所述第二彈性元件均為壓縮彈簧。
[0023]本發(fā)明提供了一種冷卻噴嘴及其控制方法，冷卻噴嘴的噴嘴本體上設(shè)置有第一通孔、第二通孔和第三通孔，且第一彈性元件、第二彈性元件和柱塞閥均位于第一通孔中，在機油泵向冷卻噴嘴施加的壓力等于開啟壓力時，第一彈性元件和第二彈性元件壓縮，帶動柱塞閥上移，將冷卻噴嘴的注入端與第二通孔相連通，冷卻液從第二通孔流出冷卻噴嘴外，此時冷卻噴嘴上噴出的冷卻液的流量較小，小于在將第二通孔和第三通孔均與注入端連通且機油泵向冷卻噴嘴施加的壓力等于開啟壓力時，冷卻噴嘴上噴出的冷卻液的流量。所以在機油泵向冷卻噴嘴施加的壓力等于開啟壓力時，減小了冷卻噴嘴噴出的冷卻液的流量，節(jié)約了冷卻液。
[0024]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種冷卻噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明實施例提供的另一種冷卻噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明實施例提供的又一種冷卻噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明實施例提供的一種使用冷卻噴嘴的示意圖；
[0030]圖5是本發(fā)明實施例提供的另一種使用冷卻噴嘴的示意圖；
[0031]圖6是本發(fā)明實施例提供的一種冷卻噴嘴的控制方法的方法流程圖。
[0032]通過上述附圖，已示出本發(fā)明明確的實施例，后文中將有更詳細(xì)的描述。這些附圖和文字描述并不是為了通過任何方式限制本發(fā)明構(gòu)思的范圍，而是通過參考特定實施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員說明本發(fā)明的概念。
【具體實施方式】
[0033]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0034]如圖1所示