一种带沉砂槽的发动机冷却系统及其控制方法

摘要

一种带沉砂槽的发动机冷却系统，包括缸体水套、缸盖水套、水泵，缸体水套与缸盖水套相连接，缸盖水套的出水口通过节温器与散热器的进水口相连接，散热器的出水口通过水泵与缸体水套相连接，所述缸盖水套出水口与节温器进水口之间的管道上设置有沉砂槽，沉砂槽的上端与管道相通；当冷却液进入管道中，含有缸盖型砂颗粒杂质的冷却液经沉砂槽后进入节温器中时，沉砂槽产生的涡流以使冷却液中缸盖型砂颗粒杂质沉积于沉砂槽底部，之后，在发动机保养时：拆开沉砂槽的底部后清洗沉砂槽的底部，清洗完毕后，再装回沉砂槽的底部并向发动机中增加冷却液。本设计不仅能耗低，拆卸与保养简便，而且结构简单，成本低廉，易于维护。

权利要求

1.一种带沉砂槽的发动机冷却系统，包括缸体水套（1）、缸盖水套（2）、水泵（3），缸体水套（1）与缸盖水套（2）相连接，缸盖水套（2）的出水口通过节温器（4）与散热器（5）的进水口相连接，散热器（5）的出水口通过水泵（3）与缸体水套（1）相连接，其特征在于：所述缸盖水套（2）出水口与节温器（4）进水口之间的管道（7）上设置有沉砂槽（6），沉砂槽（6）的上端与管道（7）相通；所述缸盖水套（2）的出水口依次经一号开关阀（10）、沉砂槽（6）、二号开关阀（11）后与节温器（4）的进水口相连接；

所述沉砂槽（6）为长方形结构，沉砂槽（6）包括一号槽边（61）、槽底边（62）、二号槽边（63），一号槽边（61）的上端与管道（7）的左下壁（71）垂直连接，一号槽边（61）的下端与槽底边（62）的左端垂直连接，槽底边（62）的右端与二号槽边（63）的下端垂直连接，二号槽边（63）的上端与管道（7）的右下壁（72）垂直连接；所述沉砂槽（6）的外侧设置有沉砂盒（64），所述一号槽边（61）、槽底边（62）、二号槽边（63）都位于沉砂盒（64）内部，一号槽边（61）、二号槽边（63）、沉砂盒（64）左侧、沉砂盒（64）右侧都相互平行，所述槽底边（62）上设置有型砂过滤孔，槽底边（62）与沉砂盒（64）底部相互平行；所述沉砂盒（64）的左上端通过一号螺栓（641）与左下壁（71）相连接，沉砂盒（64）的右上端通过二号螺栓（642）与右下壁（72）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种带沉砂槽的发动机冷却系统，其特征在于：所述带沉砂槽的发动机冷却系统还包括暖风机（8），暖风机（8）的进水口与缸盖水套（2）的出水口相连接，暖风机（8）的出水口与水泵（3）的进水口相连接。

3.根据权利要求1所述的一种带沉砂槽的发动机冷却系统，其特征在于：所述带沉砂槽的发动机冷却系统还包括膨胀水箱（9），膨胀水箱（9）的两个进气口分别与缸盖水套（2）的出气口、散热器（5）的出气口相连接，膨胀水箱（9）的出水口与水泵（3）的进水口相连接。

4.一种权利要求1所述的带沉砂槽的发动机冷却系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：

水泵（3）中的冷却液依次经缸体水套（1）、缸盖水套（2）、管道（7）、节温器（4）、散热器（5）后流回水泵（3）中；当冷却液进入管道（7）中时，此时，管道（7）中的冷却液含有缸盖型砂颗粒杂质，含有缸盖型砂颗粒杂质的冷却液经沉砂槽（6）后进入节温器（4）中时，沉砂槽（6）产生的涡流以使冷却液中缸盖型砂颗粒杂质沉积于沉砂槽（6）底部，之后，在发动机保养时：拆开沉砂槽（6）的底部后清洗沉砂槽（6）的底部，清洗完毕后，再装回沉砂槽（6）的底部并向发动机中增加冷却液。

5.根据权利要求4所述的一种带沉砂槽的发动机冷却系统的控制方法，其特征在于：

所述沉砂槽（6）的外侧设置有沉砂盒（64），沉砂盒（64）的左上端通过一号螺栓（641）与左下壁（71）相连接，沉砂盒（64）的右上端通过二号螺栓（642）与右下壁（72）相连接，所述一号槽边（61）、槽底边（62）、二号槽边（63）都位于沉砂盒（64）内部，一号槽边（61）、二号槽边（63）、沉砂盒（64）左侧、沉砂盒（64）右侧都相互平行，所述槽底边（62）上设置有型砂过滤孔，槽底边（62）与沉砂盒（64）底部相互平行；

所述缸盖水套（2）的出水口依次经一号开关阀（10）、沉砂槽（6）、二号开关阀（11）后与节温器（4）的进水口相连接；

所述沉砂槽（6）产生的涡流以使冷却液中缸盖型砂颗粒杂质沉积于沉砂槽（6）底部后，缸盖型砂颗粒杂质经型砂过滤孔后进入沉砂盒（64）中，之后，在发动机保养时：先关闭一号开关阀（10）与二号开关阀（11），再拧松一号螺栓（641）与二号螺栓（642）后拆卸沉砂盒（64），然后清洗沉砂盒（64），清洗完毕后，通过一号螺栓（641）与二号螺栓（642）将沉砂盒（64）安装固定于管道（7）的下壁上。

说明书

一种带沉砂槽的发动机冷却系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及车用发动机冷却系统，尤其涉及一种带沉砂槽的发动机冷却系统及其控制方法，主要适用于减少车用发动机冷却系统中颗粒杂质，保护冷却系统部件安全。

背景技术

[0002] 随着经济的飞速发展，车辆的保有量越来越多。发动机缸盖内残留的型砂对冷却系统部件的可靠性和使用寿命带来很大的影响。然而当前，发动机冷却系统内很少有采用特殊的方法去解决系统颗粒杂质过多的问题，即便是少数有过滤装置的发动机，也多是直接采取传统的过滤介质进行过滤的方法，这种过滤方法不仅工艺复杂、成本高，而且很难布置、做到颗粒杂质在第一出口就能得到清除。

[0003] 中国专利授权公告号为CN203308566U，授权公告日为2013年11月27日的实用新型公开了一种带过滤的汽车发动机冷却系统，其水套装在发动机壳体上，所述分水管设置在水套内，分水管上均布有排水孔，分水管一端封闭另一端与水泵的排水口连通，所述节温器安装在水套的出水口上，节温器的主出水口通过主循环管路与散热器的进水口连通，节温器的次出水口通过管路与水泵进水口连通，所述散热器的出水口通过管路与水泵进水口连通，所述水泵与风扇同轴联动，所述风扇面向散热器吹风，所述百叶窗设置在散热器的前端，所述主循环管路上串联有过滤器。该实用新型虽然能改善冷却液的水质，但是其仍然存在以下缺陷：

[0004] 首先，该实用新型在主循环管路上串联过滤器来改善冷却液水质，这样的设计给系统带来较大的阻力，进而使得系统能耗高；

[0005] 其次，该实用新型中过滤器串联在主循环管路上，这使得过滤器的拆卸与保养更麻烦复杂。

发明内容

[0006] 本发明的目的是克服现有技术中存在的能耗高，拆卸与保养繁琐的缺陷与问题，提供一种能耗低，拆卸与保养简便的带沉砂槽的发动机冷却系统及其控制方法。

[0007] 为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种带沉砂槽的发动机冷却系统，包括缸体水套、缸盖水套、水泵，缸体水套与缸盖水套相连接，缸盖水套的出水口通过节温器与散热器的进水口相连接，散热器的出水口通过水泵与缸体水套相连接，所述缸盖水套出水口与节温器进水口之间的管道上设置有沉砂槽，沉砂槽的上端与管道相通。

[0008] 所述沉砂槽为长方形结构，沉砂槽包括一号槽边、槽底边、二号槽边，一号槽边的上端与管道的左下壁垂直连接，一号槽边的下端与槽底边的左端垂直连接，槽底边的右端与二号槽边的下端垂直连接，二号槽边的上端与管道的右下壁垂直连接。

[0009] 所述沉砂槽的外侧设置有沉砂盒，所述一号槽边、槽底边、二号槽边都位于沉砂盒内部，一号槽边、二号槽边、沉砂盒左侧、沉砂盒右侧都相互平行，所述槽底边上设置有型砂过滤孔，槽底边与沉砂盒底部相互平行。

[0010] 所述沉砂盒的左上端通过一号螺栓与左下壁相连接，沉砂盒的右上端通过二号螺栓与右下壁相连接。

[0011] 所述沉砂槽的外侧设置有沉砂盒，沉砂盒的左上端通过一号螺栓与管道的左下壁相连接，沉砂盒的右上端通过二号螺栓与管道的右下壁相连接，所述沉砂槽包括一号槽边、二号槽边，一号槽边、二号槽边均位于沉砂盒内部，一号槽边的上端与左下壁垂直连接，二号槽边的上端与右下壁垂直连接，一号槽边与二号槽边的下端均位于沉砂盒底部的上方，一号槽边、二号槽边、沉砂盒左侧、沉砂盒右侧都相互平行。

[0012] 所述缸盖水套的出水口依次经一号开关阀、沉砂槽、二号开关阀后与节温器的进水口相连接。

[0013] 所述带沉砂槽的发动机冷却系统还包括暖风机，暖风机的进水口与缸盖水套的出水口相连接，暖风机的出水口与水泵的进水口相连接。

[0014] 所述带沉砂槽的发动机冷却系统还包括膨胀水箱，膨胀水箱的两个进气口分别与缸盖水套的出气口、散热器的出气口相连接，膨胀水箱的出水口与水泵的进水口相连接。

[0015] 一种带沉砂槽的发动机冷却系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

[0016] 水泵中的冷却液依次经缸体水套、缸盖水套、管道、节温器、散热器后流回水泵中；当冷却液进入管道中时，此时，管道中的冷却液含有缸盖型砂颗粒杂质，含有缸盖型砂颗粒杂质的冷却液经沉砂槽后进入节温器中时，沉砂槽产生的涡流以使冷却液中缸盖型砂颗粒杂质沉积于沉砂槽底部，之后，在发动机保养时：拆开沉砂槽的底部后清洗沉砂槽的底部，清洗完毕后，再装回沉砂槽的底部并向发动机中增加冷却液。

[0017] 所述沉砂槽的外侧设置有沉砂盒，沉砂盒的左上端通过一号螺栓与左下壁相连接，沉砂盒的右上端通过二号螺栓与右下壁相连接，所述一号槽边、槽底边、二号槽边都位于沉砂盒内部，一号槽边、二号槽边、沉砂盒左侧、沉砂盒右侧都相互平行，所述槽底边上设置有型砂过滤孔，槽底边与沉砂盒底部相互平行；

[0018] 所述缸盖水套的出水口依次经一号开关阀、沉砂槽、二号开关阀后与节温器的进水口相连接；

[0019] 所述沉砂槽产生的涡流以使冷却液中缸盖型砂颗粒杂质沉积于沉砂槽底部后，缸盖型砂颗粒杂质经型砂过滤孔后进入沉砂盒中，之后，在发动机保养时：先关闭一号开关阀与二号开关阀，再拧松一号螺栓与二号螺栓后拆卸沉砂盒，然后清洗沉砂盒，清洗完毕后，通过一号螺栓与二号螺栓将沉砂盒安装固定于管道的下壁上。

[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：

[0021] 1、由于本发明一种带沉砂槽的发动机冷却系统及其控制方法中缸盖水套出水口与节温器进水口之间的管道上设置有沉砂槽，沉砂槽的上端与管道相通，当含有缸盖型砂颗粒杂质的冷却液经沉砂槽后进入节温器中时，沉砂槽产生的涡流以使冷却液中缸盖型砂颗粒杂质沉积于沉砂槽底部，这样的设计基本不会给系统带来阻力，进而使得本设计能耗低；在发动机保养时，只需要拆开沉砂盒即可清除沉积的型砂颗粒杂质，这使得沉砂槽的拆卸与保养简便。因此，本发明能耗低，拆卸与保养简便。

[0022] 2、由于本发明一种带沉砂槽的发动机冷却系统及其控制方法中沉砂槽为长方形结构，实际应用中，可以根据需要对沉砂槽的口径和深度进行调整，以保证型砂颗粒杂质能完全沉降在沉砂槽中，这样的设计基本不受结构和环境的制约。因此，本发明结构简单，易推广使用。

[0023] 3、由于本发明一种带沉砂槽的发动机冷却系统及其控制方法中沉砂槽的外侧设置有沉砂盒，在发动机保养时，只需要拆开沉砂盒即可清除沉积的型砂颗粒杂质，清除完毕后，再将沉砂盒装回，基本不需要费用。因此，本发明不仅成本低廉，而且易于维护。

[0024] 4、由于本发明一种带沉砂槽的发动机冷却系统及其控制方法中缸盖水套的出水口依次经一号开关阀、沉砂槽、二号开关阀后与节温器的进水口相连接，在清除沉积的型砂颗粒杂质的同时需要更换冷却液时，可以接通一号开关阀和二号开关阀，不需要更换冷却液时，可以关闭一号开关阀和二号开关阀，这样的设计不仅操作简便，而且环保、节约。因此，本发明不仅操作简便，而且环保、节约。

附图说明

[0025] 图1是本发明的结构示意图。

[0026] 图2是本发明的实施例2中的沉砂槽的结构示意图。

[0027] 图3是本发明的实施例2中的沉砂盒的结构示意图。

[0028] 图4是本发明的实施例3中的沉砂槽与沉砂盒的结构示意图。

[0029] 图中：缸体水套1、缸盖水套2、水泵3、节温器4、散热器5、沉砂槽6、一号槽边61、槽底边62、二号槽边63、沉砂盒64、一号螺栓641、二号螺栓642、管道7、左下壁71、右下壁72、暖风机8、膨胀水箱9、一号开关阀10、二号开关阀11。

具体实施方式

[0030] 以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0031] 参见图1至图4，一种带沉砂槽的发动机冷却系统，包括缸体水套1、缸盖水套2、水泵3，缸体水套1与缸盖水套2相连接，缸盖水套2的出水口通过节温器4与散热器5的进水口相连接，散热器5的出水口通过水泵3与缸体水套1相连接，所述缸盖水套2出水口与节温器4进水口之间的管道7上设置有沉砂槽6，沉砂槽6的上端与管道7相通。

[0032] 所述沉砂槽6为长方形结构，沉砂槽6包括一号槽边61、槽底边62、二号槽边63，一号槽边61的上端与管道7的左下壁71垂直连接，一号槽边61的下端与槽底边62的左端垂直连接，槽底边62的右端与二号槽边63的下端垂直连接，二号槽边63的上端与管道7的右下壁72垂直连接。

[0033] 所述沉砂槽6的外侧设置有沉砂盒64，所述一号槽边61、槽底边62、二号槽边63都位于沉砂盒64内部，一号槽边61、二号槽边63、沉砂盒64左侧、沉砂盒64右侧都相互平行，所述槽底边62上设置有型砂过滤孔，槽底边62与沉砂盒64底部相互平行。

[0034] 所述沉砂盒64的左上端通过一号螺栓641与左下壁71相连接，沉砂盒64的右上端通过二号螺栓642与右下壁72相连接。

[0035] 所述沉砂槽6的外侧设置有沉砂盒64，沉砂盒64的左上端通过一号螺栓641与管道7的左下壁71相连接，沉砂盒64的右上端通过二号螺栓642与管道7的右下壁72相连接，所述沉砂槽6包括一号槽边61、二号槽边63，一号槽边61、二号槽边63均位于沉砂盒64内部，一号槽边61的上端与左下壁71垂直连接，二号槽边63的上端与右下壁72垂直连接，一号槽边61与二号槽边63的下端均位于沉砂盒6底部的上方，一号槽边61、二号槽边63、沉砂盒64左侧、沉砂盒64右侧都相互平行。

[0036] 所述缸盖水套2的出水口依次经一号开关阀10、沉砂槽6、二号开关阀11后与节温器4的进水口相连接。

[0037] 所述带沉砂槽的发动机冷却系统还包括暖风机8，暖风机8的进水口与缸盖水套2的出水口相连接，暖风机8的出水口与水泵3的进水口相连接。

[0038] 所述带沉砂槽的发动机冷却系统还包括膨胀水箱9，膨胀水箱9的两个进气口分别与缸盖水套2的出气口、散热器5的出气口相连接，膨胀水箱9的出水口与水泵3的进水口相连接。

[0039] 一种带沉砂槽的发动机冷却系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

[0040] 水泵3中的冷却液依次经缸体水套1、缸盖水套2、管道7、节温器4、散热器5后流回水泵3中；当冷却液进入管道7中时，此时，管道7中的冷却液含有缸盖型砂颗粒杂质，含有缸盖型砂颗粒杂质的冷却液经沉砂槽6后进入节温器4中时，沉砂槽6产生的涡流以使冷却液中缸盖型砂颗粒杂质沉积于沉砂槽6底部，之后，在发动机保养时：拆开沉砂槽6的底部后清洗沉砂槽6的底部，清洗完毕后，再装回沉砂槽6的底部并向发动机中增加冷却液。

[0041] 所述沉砂槽6的外侧设置有沉砂盒64，沉砂盒64的左上端通过一号螺栓641与左下壁71相连接，沉砂盒64的右上端通过二号螺栓642与右下壁72相连接，所述一号槽边61、槽底边62、二号槽边63都位于沉砂盒64内部，一号槽边61、二号槽边63、沉砂盒64左侧、沉砂盒64右侧都相互平行，所述槽底边62上设置有型砂过滤孔，槽底边62与沉砂盒64底部相互平行；

[0042] 所述缸盖水套2的出水口依次经一号开关阀10、沉砂槽6、二号开关阀11后与节温器4的进水口相连接；

[0043] 所述沉砂槽6产生的涡流以使冷却液中缸盖型砂颗粒杂质沉积于沉砂槽6底部后，缸盖型砂颗粒杂质经型砂过滤孔后进入沉砂盒64中，之后，在发动机保养时：先关闭一号开关阀10与二号开关阀11，再拧松一号螺栓641与二号螺栓642后拆卸沉砂盒64，然后清洗沉砂盒64，清洗完毕后，通过一号螺栓641与二号螺栓642将沉砂盒64安装固定于管道7的下壁上。

[0044] 本发明的原理说明如下：

[0045] 沉砂槽6：参见图1至图4，所述沉砂槽6为长方形结构，沉砂槽6的口径和深度可以根据冷却液流速、流量以及冷却液中型砂颗粒杂质的多少来进行设计，以保证型砂颗粒杂质能完全沉降在沉砂槽6中，但是沉砂槽6的结构并非局限于此，设计沉砂槽6的过程中，能将型砂颗粒杂质完全沉降在沉砂槽6中的设计都是可行的；另外，沉砂槽6也可以设置在冷却液流经的其他管道上，只需要根据其他管道中冷却液流动情况来进行适当更改即可，本设计中将沉砂槽6设置在缸盖水套2出水口与节温器4进水口之间的管道7上，是为了缸盖中型砂颗粒杂质在流出的第一时间内就能得到清除，避免型砂颗粒杂质对发动机冷却系统部件的可靠性和使用寿命带来大的影响。

[0046] 实施例1：

[0047] 参见图1，一种带沉砂槽的发动机冷却系统，包括缸体水套1、缸盖水套2、水泵3，缸体水套1与缸盖水套2相连接，缸盖水套2的出水口通过节温器4与散热器5的进水口相连接，散热器5的出水口通过水泵3与缸体水套1相连接，所述缸盖水套2出水口与节温器4进水口之间的管道7上设置有沉砂槽6，沉砂槽6的上端与管道7相通。

[0048] 按上述方案，一种带沉砂槽的发动机冷却系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：水泵3中的冷却液依次经缸体水套1、缸盖水套2、管道7、节温器4、散热器5后流回水泵3中；当冷却液进入管道7中时，此时，管道7中的冷却液含有缸盖型砂颗粒杂质，含有缸盖型砂颗粒杂质的冷却液经沉砂槽6后进入节温器4中时，沉砂槽6产生的涡流以使冷却液中缸盖型砂颗粒杂质沉积于沉砂槽6底部，之后，在发动机保养时：拆开沉砂槽6的底部后清洗沉砂槽6的底部，清洗完毕后，再装回沉砂槽6的底部并向发动机中增加冷却液。

[0049] 实施例2：

[0050] 基本内容同实施例1，不同之处在于：

[0051] 参见图2、图3，所述沉砂槽6为长方形结构，沉砂槽6包括一号槽边61、槽底边62、二号槽边63，一号槽边61的上端与管道7的左下壁71垂直连接，一号槽边61的下端与槽底边62的左端垂直连接，槽底边62的右端与二号槽边63的下端垂直连接，二号槽边63的上端与管道7的右下壁72垂直连接；所述沉砂槽6的外侧设置有沉砂盒64，所述一号槽边61、槽底边62、二号槽边63都位于沉砂盒64内部，一号槽边61、二号槽边63、沉砂盒64左侧、沉砂盒64右侧都相互平行，所述槽底边62上设置有型砂过滤孔，槽底边62与沉砂盒64底部相互平行；所述沉砂盒64的左上端通过一号螺栓641与左下壁71相连接，沉砂盒64的右上端通过二号螺栓642与右下壁72相连接；所述缸盖水套2的出水口依次经一号开关阀10、沉砂槽6、二号开关阀11后与节温器4的进水口相连接；

[0052] 所述沉砂槽6产生的涡流以使冷却液中缸盖型砂颗粒杂质沉积于沉砂槽6底部后，缸盖型砂颗粒杂质经型砂过滤孔后进入沉砂盒64中，之后，在发动机保养时：先关闭一号开关阀10与二号开关阀11，再拧松一号螺栓641与二号螺栓642后拆卸沉砂盒64，然后清洗沉砂盒64，清洗完毕后，通过一号螺栓641与二号螺栓642将沉砂盒64安装固定于管道7的下壁上。

[0053] 实施例3：

[0054] 基本内容同实施例1，不同之处在于：

[0055] 参见图4，所述沉砂槽6的外侧设置有沉砂盒64，沉砂盒64的左上端通过一号螺栓641与管道7的左下壁71相连接，沉砂盒64的右上端通过二号螺栓642与管道7的右下壁72相连接，所述沉砂槽6包括一号槽边61、二号槽边63，一号槽边61、二号槽边63均位于沉砂盒64内部，一号槽边61的上端与左下壁71垂直连接，二号槽边63的上端与右下壁72垂直连接，一号槽边61与二号槽边63的下端均位于沉砂盒6底部的上方，一号槽边61、二号槽边63、沉砂盒64左侧、沉砂盒64右侧都相互平行；所述缸盖水套2的出水口依次经一号开关阀10、沉砂槽6、二号开关阀11后与节温器4的进水口相连接；

[0056] 所述沉砂槽6产生的涡流以使冷却液中缸盖型砂颗粒杂质沉积于沉砂盒64中，之后，在发动机保养时：先关闭一号开关阀10与二号开关阀11，再拧松一号螺栓641与二号螺栓642后拆卸沉砂盒64，然后清洗沉砂盒64，清洗完毕后，通过一号螺栓641与二号螺栓642将沉砂盒64安装固定于管道7的下壁上。

[0057] 实施例4：

[0058] 基本内容同实施例1，不同之处在于：

[0059] 参见图1，所述带沉砂槽的发动机冷却系统还包括暖风机8，暖风机8的进水口与缸盖水套2的出水口相连接，暖风机8的出水口与水泵3的进水口相连接；所述带沉砂槽的发动机冷却系统还包括膨胀水箱9，膨胀水箱9的两个进气口分别与缸盖水套2的出气口、散热器5的出气口相连接，膨胀水箱9的出水口与水泵3的进水口相连接。