一种发动机冷却系统及具有其的车辆转让专利
申请号 : CN201510876223.9
文献号 : CN106837503B
文献日 : 2019-04-23
发明人 : 花诗谣
申请人 : 北汽福田汽车股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种发动机冷却系统,其特征在于,包括分别储存有冷却液的缸盖冷却循环回路和缸体冷却循环回路,当所述缸盖冷却循环回路中的冷却液的温度上升到第一预设温度时,所述缸盖冷却循环回路和所述缸体冷却循环回路中的冷却液流体连通,以对低压废气再循环冷却器(8)冷却;所述缸体冷却循环回路包括缸体主干支路和缸体第一支路,所述缸体第一支路与所述缸体主干支路构成小循环回路,所述低压废气再循环冷却器(8)设于所述缸体第一支路中;所述缸盖冷却循环回路中的冷却液的上升到第二预设温度时,所述缸盖冷却循环回路和所述缸体冷却循环回路中的冷却液流体连通,以还对高压废气再循环冷却器(9)冷却,所述第一预设温度小于所述第二预设温度。
2.如权利要求1所述的发动机冷却系统,其特征在于,所述缸体冷却循环回路还包括缸体第二支路,所述缸体第二支路、所述缸体第一支路与所述缸体主干支路构成大循环回路,所述高压废气再循环冷却器(9)设于所述缸体第二支路中。
3.如权利要求2所述的发动机冷却系统,其特征在于,所述缸体第一支路还设有暖风设备(7),所述暖风设备(7)并联设置在所述低压废气再循环冷却器(8)的两端,依次经由所述缸体冷却循环回路、所述缸盖冷却循环回路中的冷却液对所述暖风设备(7)冷却。
4.如权利要求2所述的发动机冷却系统,其特征在于,所述缸体第二支路还设有散热器(10),所述散热器(10)并联设置在所述高压废气再循环冷却器(9)的两端,所述散热器(10)对依次经由所述缸体冷却循环回路、所述缸盖冷却循环回路中的冷却液冷却。
5.如权利要求2所述的发动机冷却系统,其特征在于,还包括第一节温器(4),在所述第一预设温度时,所述第一节温器(4)的主阀门全开,所述缸体主干支路、所述第一节温器(4)和所述缸体第一支路依次流体连通以构成所述小循环回路。
6.如权利要求2所述的发动机冷却系统,其特征在于,还包括第二节温器(5),在所述第二预设温度时,所述第二节温器(5)的主阀门全开,所述缸体主干支路、所述第二节温器(5)、所述缸体第一支路和所述缸体第二支路依次流体连通以构成所述大循环回路。
7.如权利要求1至6中任一项所述的发动机冷却系统,其特征在于,所述缸盖冷却循环回路设有缸盖(2)、机油冷却器(6)和电子水泵(11),所述缸盖(2)具有第一进水口(2a)、第二进水口(2b)、第一出水口(2c)和第二出水口(2d),所述第一进水口(2a)与所述电子水泵(11)的泵出口连接,所述第一出水口(2c)与第一节温器(4)的进水口连接,所述第二进水口(2b)与所述机油冷却器(6)的出水口直接连接,所述第一出水口(2c)和所述第二进水口(2b)通过管道(13)连接,所述第二出水口(2d)与所述机油冷却器(6)的进水口直接连接,所述第一节温器(4)的出水口与所述电子水泵(11)的泵入口连接,所述缸盖冷却循环回路中的冷却液温度上升到第一预设温度时,所述电子水泵(11)关闭。
8.如权利要求7所述的发动机冷却系统,其特征在于,所述缸体冷却循环回路还设有缸体(1)和机械式水泵(3),所述缸体主干支路设有依次串接的所述机械式水泵(3)、所述缸体(1)和所述缸盖(2),所述机械式水泵(3)开启时,所述缸体(1)中的冷却液经由所述缸盖(2)进入到所述第一节温器(4)中,所述发动机冷却系统还包括废气收集支路,所述废气收集支路用于将散热器(10)和第一节温器(4)中气态的冷却液降温成液态的冷却液并由所述机械式水泵(3)收集。
9.一种车辆,包括发动机冷却系统,其特征在于,所述发动机冷却系统为权利要求8所述的发动机冷却系统。
说明书 :
一种发动机冷却系统及具有其的车辆
技术领域
背景技术
机升级至欧6(全称为“欧洲排放法规Ⅵ”)排放要求。
这就延长了暖机时间,不满足现代发动机设计中快速暖机的要求。
发明内容
却液的温度上升到第一预设温度时,所述缸盖冷却循环回路和所述缸体冷却循环回路中的
冷却液流体连通,以对低压废气再循环冷却器冷却。
却器冷却。
体第一支路中,所述高压废气再循环冷却器设于所述缸体第二支路中。
的冷却液对所述暖风设备冷却。
环回路中的冷却液冷却。
口与所述机油冷却器的进水口直接连接,所述第一节温器的出水口与所述电子水泵的泵入
口连接,所述缸盖冷却循环回路中的冷却液温度上升到第一预设温度时,所述电子水泵关
闭。
支路,所述废气收集支路用于将散热器和第一节温器中气态的冷却液降温成液态的冷却液
并由所述机械式水泵收集。
和所述缸体冷却循环回路中的冷却液流体连通,以对低压废气再循环冷却器冷却,而根据
国5(全称为“国家第五阶段机动车污染物排放标准”)和欧6的尾气排放要求,低压废气再循环冷却器需要在较低的温度具有较好的工作性能,因此,当所述缸盖冷却循环回路中的冷
却液的上升到第一预设温度时,便需要对低压废气再循环冷却器冷却,以保证低压废气再
循环冷却器处于最佳工作状态,从而能够满足欧6的尾气排放要求,进而有助于改善发动机冷却性能。
附图说明
3 机械式水泵 4 第一节温器
2a 缸盖的第一进水口 2b 缸盖的第二进水口
2c 缸盖的第一出水口 2d 缸盖的第二出水口
5 第二节温器 6 机油冷却器
7 暖风设备 8 低压废气再循环冷却器
9 高压废气再循环冷却器 10 散热器
11 电子水泵 12 除气罐
13 管道
具体实施方式
却循环回路,其中:缸盖冷却循环回路中储存有冷却液,用于完成如上所述的暖机阶段。缸体冷却循环回路中储存有冷却液,用于完成如上所述的冷却阶段。需要说明的是,所述缸盖冷却循环回路中的冷却液在发动机冷却系统整个工作过程中一直处于循环状态。下面对缸
盖冷却循环回路和缸体冷却循环回路的具体组成进行详细说明。
升到第一预设温度时,电子水泵11关闭。缸盖2储存有冷却液,电子水泵11开启,则暖机开启,缸盖2中的冷却液分作两路,一路依次经由缸盖2的第二出水口2d、机油冷却器6的进水口、机油冷却器6的出水口、缸盖2的第二进水口2b、管道13、缸盖2的第一出水口2c和电子水泵11,流回到缸盖2的第一进水口2a;另一路依次经由缸盖2的第一出水口2c和电子水泵11,流回到缸盖2的第一进水口2a。由此可以看出:需要暖机时,仅需要使缸盖冷却循环回路中的冷却液进行循环,通过铸造技术实现缸盖2直接向机油冷却器6提供冷却液,不仅降低了
冷却管路布置的复杂性,而且能够减小冷却系统管路内阻。
述缸体冷却循环回路中的冷却液对低压废气再循环冷却器8。根据国5和欧6的尾气排放要
求,低压废气再循环冷却器需要在较低的温度具有较好的工作性能,因此,当所述缸盖冷却循环回路中的冷却液的上升到第一预设温度时,便需要对低压废气再循环冷却器冷却,以
保证低压废气再循环冷却器处于最佳工作状态,从而能够满足欧6的尾气排放要求,进而有助于改善发动机冷却性能。上述第一预设温度范围可以是80~90℃,优选85℃。
液的上升到第二预设温度时,大循环开启,依次流经所述缸盖冷却循环回路和所述缸体冷
却循环回路中的冷却液除了对所述低压废气再循环冷却器8冷却,还对所述高压废气再循
环冷却器9冷却。上述第二预设温度范围可以是90~100℃,优选95℃。
接,第二出水口2d与机油冷却器6的进水口直接连接,以将机油冷却器6连入到微循环回路
中。“直接连接”指的是未采用管路进行连接,采用铸造工艺,在缸盖2和机油冷却器6上分别铸出对应的进出水口。暖机阶段只进行微循环,由电子水泵11进行驱动,缸盖2中的冷却液依次流经机油冷却器6和电子水泵11,最终流回到缸盖2,从而实现了对机油冷却器6冷却。
此过程中,只有缸盖2和机油冷却器6参与了微循环,从而简化了冷却管路的布置,同时降低了微循环的内阻,最终达到降低水泵性能要求,降低发动机油耗的目的,此外,通过降低微循环的内阻还有助于提高暖机速度,暖风可以快速加热驾驶室,提高了乘客舒适度。
小循环回路,所述缸体第二支路、所述缸体第一支路与所述缸体主干支路构成大循环回路,低压废气再循环冷却器8设于所述缸体第一支路中,高压废气再循环冷却器9设于所述缸体
第二支路中,缸体1和缸盖2均设于所述缸体主干支路中。该冷却系统中,暖机阶段中,电子水泵11开启,所述缸盖冷却循环回路中的冷却液的温度持续上升,当缸盖2中的冷却液上升到第一预设温度时,暖机结束,电子水泵11关闭,同时机械式水泵3开启,小循环回路开启,缸盖2中的冷却液对低压废气再循环冷却器8冷却。当缸盖2中的冷却液上升到第二预设温
度(大于第一预设温度)时,依次流经缸体1和缸盖2中的冷却液对高压废气再循环冷却器9
冷却。以选择性地对高压废气再循环冷却器9冷却,从而实现低压废气再循环冷却器8和高
压废气再循环冷却器9的各自的冷却需求,因此本实施方式能够直接由原型机升级至欧6排
放要求,有助于改善发动机冷却性能。
统相比,本实施方式在所述缸盖冷却循环回路中的冷却液上升到第一预设温度时,缸盖2中的冷却液既对低压废气再循环冷却器8冷却,同时对暖风设备7冷却,以通过小循环回路进
行冷却,暖风设备7和低压废气再循环冷却器8的并联方式可以降低小循环时的管路内阻,
从而达到降低水泵性能要求,降低发动机油耗的目的,此外,通过降低微循环的内阻还有助于提高暖机速度,暖风可以快速加热驾驶室,提高了乘客舒适度。
却,但是此时所述缸体第二支路中冷却液的温度已经较高,此时同时采用散热器10及时对
所述缸体第二支路中冷却液进行冷却。也就是说,所述缸体冷却循环回路中的大循环回路
中的冷却液的温度上升,当上升到第二预设温度时,散热器10开始对所述缸体冷却循环回
路中的冷却液实施冷却。明显地,这种方式是根据发动机中各个需要被冷却的设备的工作
特点和需求,按照先后顺序进行冷却,因此有利于提高发动机冷却系统的工作效率,还可以节省整机油耗。另外,通过温度控制高压废气再循环冷却器的冷却,在大循环中由散热器10对其进行冷却液的补给,这种冷却方式具备由原型机直接升级至欧6排放的优势。
温度。第一节温器4采用蜡式双作用节温器,第一节温器4的进水口与缸盖2的第一出水口2c连接,第一节温器4的出水口与电子水泵11的泵入口连接。电子水泵11开启,则暖机开启,缸盖2中的冷却液分作两路,一路依次经由缸盖2、机油冷却器6、第一节温器4的旁通阀和电子水泵11,流回到缸盖2;另一路依次经由缸盖2、第一节温器4的旁通阀和电子水泵11,流回到缸盖2,该过程中,缸盖2中的冷却液持续加热第一节温器4,直至上升到所述第一预设温度,第一节温器4的主阀门全开。
构成所述小循环回路。具体地:第一节温器4的上游(进水口)与缸盖2的出水口流体连通,第一节温器4的下游(出水口)与所述缸体第一支路的进水口流体连通。缸体1中的冷却液经由
缸盖2进入到第一节温器4中,从第一节温器4流出的冷却液再次分成两股,一股冷却液依次经由低压废气再循环冷却器8和机械式水泵3,流回到缸体1;另一股冷却液依次经由暖风设备7和机械式水泵3,流回到缸体1,从而实现对低压废气再循环冷却器8和暖风设备7实施冷却。
开启,所述缸体第一支路中的冷却液持续加热第二节温器5中的感应体,当系统中冷却液温度达到第二节温器5的主阀门的第二预设温度时,第二节温器5的主阀门便开启直至全开,
开启大循环回路。所述缸体第一支路中的冷却液经由第二节温器5的主阀门,再分成两股,一股冷却液依次经由高压废气再循环冷却器9和机械式水泵3,流回到缸体1;另一股冷却液依次经由散热器10和机械式水泵3,流回到缸体1,从而实现对高压废气再循环冷却器9和散热器10实施冷却。
优选地,所述废气收集支路包括除气罐12,除气罐12与机械式水泵3流体连通,用于将散热器10和第一节温器4中气态的冷却液降温成液态的冷却液并由机械式水泵3收集,由机械式
水泵3将收集到的冷却液及时补充到缸体1中,并与缸体1中的冷却液混合,以降低冷却液的温度。
发明各实施例技术方案的精神和范围。