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CN103615302A - 一种发动机的冷却系统 - Google Patents

一种发动机的冷却系统 Download PDF

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CN103615302A CN201310652502.8A CN201310652502A CN103615302A CN 103615302 A CN103615302 A CN 103615302A CN 201310652502 A CN201310652502 A CN 201310652502A CN 103615302 A CN103615302 A CN 103615302A
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Abstract

本发明涉及一种发动机的冷却系统，包括有高温水路冷却系统和低温水路冷却系统；所述高温水路冷却系统用于对发动机缸体、机油冷却器提供冷却；包括有机械水泵，节温器、高温散热器、发动机缸体和缸盖冷却水通道、机油冷却器冷却通道及连接管道；所述低温水路冷却系统用于对发动机中冷器及增压器提供冷却，包括有电子水泵、低温散热器、中冷器及增压器冷却水通道及连接管道。通过高低温水路的冷却，确保冷却系统稳定可靠。其中低温冷却回路作用为冷却中冷系统及增压系统，较空冷更为可靠、稳定。

Description

一种发动机的冷却系统
技术领域
本发明属于发动机领域，具体是指一种直喷发动机的冷却系统。
背景技术
随着汽车发动机技术的发展，大功率的发动机不断的提升，相应的提升发动机性能的技术例如增压技术、直喷技术等也就越来越多的被应用。伴随着发动机大功率的发挥，随之而来的冷却系统也越来越复杂。很多冷却系统也由原来的空冷发展为更为稳定的水冷，发动机的冷却水路越来越复杂。
现技术使用的水冷却系统一直是使用一套冷却系统对发动机需要冷却的部分进行冷却，这样的结构优点是，能够减少部件，有利于发动机的布置，并且减少冷却管路。缺点是，当冷却水对中冷器、增压器进行冷却时，冷却水的温度较高，会导致吸入气体的膨胀，影响进气量。
发明内容
本发明的目的是通过对现有的发动机冷却系统提出改进技术方案，采用双路冷却系统，在减小对发动机缸体冷却的水泵负荷的情况下，提高对中冷器及增压器的冷却效果。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种发动机的冷却系统，包括有高温水路冷却系统和低温水路冷却系统；
所述高温水路冷却系统用于对发动机缸体、机油冷却器提供冷却；包括有机械水泵，节温器、高温散热器、发动机缸体和缸盖冷却水通道、机油冷却器冷却通道及连接管道；
所述低温水路冷却系统用于对发动机中冷器及增压器提供冷却，包括有水泵、低温散热器、中冷器及增压器冷却水通道及连接管道。
所述发动机的冷却系统还包括有补水系统和除气系统；所述补水系统包括有水箱和补水管路，所述补水管路包括有高温水路冷却系统补水管路和低温水路冷却系统补水管路；所述除气系统包括有水箱、除气管路及除气点。
所述水箱为一个膨胀水壶或互相独立的高温水箱与低温水箱。
所述膨胀水壶的出水管路通过三通连接高温水路冷却系统补水管路和低温水路冷却系统补水管路；并且在高温水路冷却系统补水管路和低温水路冷却系统补水管路中均设置有单向阀，以确保高低温水路中冷却液无窜流。
所述高温水路冷却系统补水管路的一端连接到机械水泵的前端；所述低温水路冷却系统补水管路的一端连接到水泵的前端。
所述除气点共三个，分别位于低温散热器进水端、高温散热器进水端和发动机缸盖，上述三个除气点通过三通及除气管路同水箱连接。
在连接低温散热器和高温散热器的除气管路中设置有单向阀。
在连接低温散热器和高温散热器的除气管路中设置有节流阀。
所述高温散热器和低温散热器并列布置，其中高温散热器位于低温散热器之后。
所述发动机的冷却系统还包括有冷却风扇。
本发明的有益效果是：
通过高低温水路的冷却，确保冷却系统稳定可靠。其中低温冷却回路作用为冷却中冷系统，较空冷更为可靠、稳定。
附图说明
图1为本发明专利的冷却系统俯视图；
图2为本发明专利的冷却系统轴视图；
图3为本发明专利的系统原理图；
图4为本发明专利的冷却功能模块示意图；
图5为本发明专利的补水示意图；
图6为本发明专利的除气点；
图7为本发明专利的低温除气水路阀体布置；
图8为本发明专利的高温除气水路阀体布置。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
如图1至图8所示，一种发动机的冷却系统，包括有高温水路冷却系统和低温水路冷却系统；
所述高温水路冷却系统用于对发动机缸体、机油冷却器提供冷却；包括有机械水泵驱动，节温器、高温散热器、发动机缸体和缸盖冷却水通道、机油冷却器冷却通道及连接管道；其工作方式是：
当高温水路中水温低于节温器11的打开温度时，发动机冷却系统处于小循环模式，冷却水不流经高温散热器，此时冷却系统不起作用，发动机迅速暖机。
当高温水路中水温高于节温器11的打开时，发动机冷却水路大循环开启，小循环模式关闭，冷却水由发动机缸盖22流经高温散热器32。冷却水经过与空气的热交换后，经过机械水泵12打会发动机缸体21，参与发热部件的冷却。
所述低温水路冷却系统用于对发动机中冷器及增压器提供冷却，包括有电子水泵13、低温散热器31、中冷器24及增压器23冷却水通道及连接管道，其工件方式是：
冷却水由电子水泵13打出，持续流入增压器23和中冷器24，经过热交换后进入低温散热器31。冷却水经过与空气的热交换后，再经过电子水泵13打出，形成低温冷却回路。
所述发动机的冷却系统还包括有补水系统和除气系统；所述补水系统包括有水箱和补水管路，所述补水管路包括有高温水路冷却系统补水管路72和低温水路冷却系统补水管路73；所述除气系统包括有水箱71、除气管路及除气点。
所述水箱为一个膨胀水壶71或互相独立的高温水箱与低温水箱。在本实施例中，使用的是一个膨胀水壶71结构。若采用的互相独立的高温水箱与低温水箱，高温水箱与低温水箱并列布置，其中高温水箱靠后布置。
所述高温水路冷却系统补水管路72的一端连接到机械水泵的前端；所述低温水路冷却系统补水管路73的一端连接到电子水泵的前端。其连接方式为通过三通结构将两个补水点共同引至膨胀水壶补水口（见图5），并且由于机械水泵12和电子水泵13之间存在较小可能的补水窜流情况，可以选择在补水管路或者三通74中增加单向阀结构。
所述除气点共三个，分别位于低温散热器进水端、高温散热器进水端和发动机缸盖，上述三个除气点通过三通及除气管路同水箱连接。其连接形式见图6，其中低温散热器除气点61、高温散热器除气点62和发动机缸盖除气点63之间通过三通连接汇总后，除气水流向膨胀水壶34。
由于三个除气点之间在不同工况下压力不同，存在压差，其中发动机缸盖除气点63为整个系统压力最大处。为保证除气水路流向正确，不存在逆流现象，需在低温散热器31的除气管路中设置单向阀82和高温散热器32的除气管路中设置单向阀84。为保证除气流量合理，使冷却效能更佳，除气流量分流最小的目的，需在低温散热器31和高温散热器32的除气管路中设置低温节流阀81和高温节流阀83。单向阀和节流阀的布置形式见图7、图8。
高温散热器和低温散热器并列布置，其中高温散热器位于低温散热器之后并集成有冷却风扇。高温散热器和低温散热器为汽车中常用的管带式或插片式散热器。发动机冷却系统需要匹配相应的电子风扇或机械风扇。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种发动机的冷却系统，其特征在于：包括有高温水路冷却系统和低温水路冷却系统；
所述高温水路冷却系统用于对发动机缸体、机油冷却器提供冷却；包括有机械水泵，节温器、高温散热器、发动机缸体和缸盖冷却水通道、机油冷却器冷却通道及连接管道；
所述低温水路冷却系统用于对发动机中冷器及增压器提供冷却，包括有水泵、低温散热器、中冷器及增压器冷却水通道及连接管道。
2.根据权利要求1所述的发动机的冷却系统，其特征在于：所述发动机的冷却系统还包括有补水系统和除气系统；所述补水系统包括有水箱和补水管路，所述补水管路包括有高温水路冷却系统补水管路和低温水路冷却系统补水管路；所述除气系统包括有水箱、除气管路及除气点。
3.根据权利要求2所述的发动机的冷却系统，其特征在于：所述水箱为一个膨胀水壶或互相独立的高温水箱与低温水箱。
4.根据权利要求3所述的发动机的冷却系统，其特征在于：所述膨胀水壶的出水管路通过三通连接高温水路冷却系统补水管路和低温水路冷却系统补水管路；并且在高温水路冷却系统补水管路和低温水路冷却系统补水管路中均设置有单向阀，以确保高低温水路中冷却液无窜流。
5.根据权利要求2所述的发动机的冷却系统，其特征在于：所述高温水路冷却系统补水管路的一端连接到机械水泵的前端；所述低温水路冷却系统补水管路的一端连接到水泵的前端。
6.根据权利要求2所述的发动机的冷却系统，其特征在于：所述除气点共三个，分别位于低温散热器进水端、高温散热器进水端和发动机缸盖，上述三个除气点通过三通及除气管路同水箱连接。
7.根据权利要求2或6所述的发动机的冷却系统，其特征在于：在连接低温散热器和高温散热器的除气管路中设置有单向阀。
8.根据权利要求2或6所述的发动机的冷却系统，其特征在于：在连接低温散热器和高温散热器的除气管路中设置有节流阀。
9.根据权利要求1或6所述的发动机的冷却系统，其特征在于：所述高温散热器和低温散热器并列布置，其中高温散热器位于低温散热器之后。
10.根据权利要求1或2所述的发动机的冷却系统，其特征在于：所述发动机的冷却系统还包括有冷却风扇。
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