CN101918690B - 发动机的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发动机的冷却装置，其能够减少冷却液循环用的配管，降低成本以及重量，并容易地进行布置，而且能够提高差压阀的耐久性。该发动机的冷却装置通过水泵(4)使冷却液在冷却液循环流道(9)中循环，冷却液循环流道(9)至少具有在冷却水套(1)与暖气风箱(6)之间进行循环的加热器循环流道(7)，冷却水套(1)被设置于发动机的气缸盖和气缸体中的至少一方上，且该发动机的冷却装置中，设置有用于连接冷却水套(1)与加热器循环流道(7)中的暖气风箱(6)下游部的旁通流道(8)，而且在冷却水套(1)的向旁通流道8的冷却液出口部处配置有差压阀(11)，该差压阀(11)在冷却水套(1)一侧的液压达到规定值以上时开阀。

Description

发动机的冷却装置

技术领域

本发明涉及一种发动机的冷却装置，特别是涉及一种具有向暖气风箱循环冷却液的加热器循环流道、以及用于旁通暖气风箱的旁通流道的发动机的冷却装置。 

背景技术

发动机的冷却装置被构成为，具备冷却液循环流道，所述冷却液循环流道具有被设置在发动机上的冷却水套、散热器以及水泵，使在冷却水套中进行热交换从而成为高温状态的冷却液，从散热器通过而进行冷却，并通过水泵而返回至冷却水套。而且，在冷却液循环流道中通常设置有旁通流道，用于在发动机的暖机中使冷却液不通过散热器而返回到冷却水套。而且，为了根据冷却液的液体温度，而使冷却液适当地流过冷却液循环流道中的通过散热器的主循环流道与旁通流道中，在水泵的冷却液的流动方向上游部处，配置了温度自动调节装置(例如，参照专利文献1)。 

而且，作为发动机的冷却装置，还已知一种如下的结构，即，设置加热器循环流道，以使冷却水套中的冷却液的一部分经过车厢用空调装置的暖气风箱而进行循环，为了对该通过散热器的主循环流道、加热器循环流道、旁通流道中的冷却液的流动进行控制，除温度自动调节装置之外还在旁通流道上配置开关阀，并在冷却液的液体温度较高时开启开关阀，而较低时关闭(例如，参照专利文献2)。 

此外，在专利文献2所述的结构中，由于当冷却液的液体温度较低时，通过散热器的主循环流道被温度自动调节装置所关闭，并且旁通流道也被开关阀所关闭，从而冷却液只在加热器循环流道中流动，因而当在此状态下增加发动机的转数时，由于冷却液的压力增加从而有可能会发生故障。因此，提出了如下这种结构，即，使温度自动调节装置具有当冷却液的压力达到设定压力以上时进行开启动作的差压阀功能，并且在主循环流道的冷却水套与散热器之间的位置上，设置旁通加热器循环流道的旁通流道，而且在旁通流 道上配设了控制阀(差压阀)，该控制阀在冷却液的压力达到低于温度自动调节装置的上述设定压力的压力以上时开启(例如，参照专利文献3)。 

此外，如图4所示，已知一种如下结构的发动机的冷却装置，其设置有：主循环流道25，其上依次连接了发动机的冷却水套21、散热器22、附加差压阀功能的温度自动调节装置23、水泵24；加热器循环流道27，其使冷却液从冷却水套21起经过暖气风箱26而流通至温度自动调节装置23；旁通流道28，其使冷却液从冷却水套21起旁通到温度自动调节装置23，其中，温度自动调节装置23根据冷却液的液体温度来调节主循环流道25的开度，加热器循环流道27常时开放，当在暖机中增加发动机的转数而导致冷却液的压力增加时，旁通流道28通过其差压阀功能而被开启。在图4中，23a为温度自动调节装置23的感温部，23b为差压阀机构部。其中，温度自动调节装置23是已被广泛应用的公知装置，关于其具体的结构示例，例如在上述的专利文献3中作为温度自动调节器12而记载了类似的结构(没有记载将加热器循环流道27置于常时开启状态的结构)。 

专利文献1：日本实开平3-127029号公报 

专利文献2：日本特开2000-289444号公报 

专利文献3：日本特开2007-120381号公报 

发明内容

发明所要解决的课题 

但是，在图4所记载的结构及在专利文献3所记载的结构中，在冷却液温度较低的暖机过程中发动机的转数增加而导致冷却液压力增加时，温度自动调节装置23的差压阀功能将启动，从而使冷却液在加热器循环通道27与旁通流道28的双方中流动，由此能够消除因冷却液压力过大而导致发生故障的可能性，但是，在图4的结构中，用于开闭旁通流道28的差压阀机构部23b，与配置在水泵24附近的温度自动调节装置23被设置成一体，因此，如图5所示，其被构成为，以独立于构成加热器循环通道27的配管27a的形式，由构成旁通流道28的配管28a连接法兰29与温度自动调节装置23之间，其中，法兰29连接于设置在发动机的冷却水套21上的冷却液出口上。因此，该结构需要两根配管27a、28a，从而增加零件件数以及操作工序数并导致成本提高，且重量增加，而且，还存在配管的布置变得困难的问题。而且，由 于差压阀机构部23b位于水泵24附近，因而很容易受到来自水泵24的脉动，从而导致其耐久性降低。 

此外，在专利文献3所记载的结构中，由于也是以独立于加热器循环流道的形式，配置了用于连接主循环流道中的冷却水套与散热器之间的位置、和温度自动调节装置的旁通流道，并且在该旁通流道上配置了控制阀(差压阀)，因此，也由于零件件数以及操作工序数增加而导致成本提高且重量增加，而且也存在配管的布置变得困难的问题。 

鉴于上述现有的问题点，本发明的目的在于，提供一种发动机的冷却装置，其能够减少冷却液循环用的配管从而能够降低成本以及重量，并能够使布局变得容易，而且能够提高差压阀的耐久性。 

解决课题的方法 

本发明的发动机的冷却装置为，其通过水泵使冷却液在冷却液循环流道中循环，且所述冷却液循环流道至少具有在冷却水套与暖气风箱之间进行循环的加热器循环流道，所述冷却水套被设置在发动机的气缸盖和气缸体中的至少一方上，所述发动机的冷却装置中，设置有用于连接冷却水套与加热器循环流道中的暖气风箱的下游部的旁通流道，所述旁通流道与加热器循环流道的暖气风箱下游部的直线状配管部，以相交叉的方式而连接，而且在冷却水套的朝向旁通流道的冷却液出口部上，配置有差压阀，所述差压阀在冷却水套一侧的液压达到规定值以上时开阀。 

根据该结构，由于将用于旁通暖气风箱的旁通流道连接在加热器循环流道中的暖气风箱的下游部，并且将从该连接部起、到被配置在水泵附近的温度自动调节装置为止的流道，兼作为加热器循环流道，所以，无需将形成旁通流道的配管配置到温度自动调节装置处，而只需配置形成加热器循环流道的单一配管即可，因此，能够减少零件件数以及操作工序数，从而能够降低成本以及重量，且能够实现配管布置的简单化。而且，由于将在冷却水套一侧的液压达到规定值以上时开启旁通流道的差压阀，配置在冷却水套的冷却液出口部处，因而从水泵起至差压阀为止的流道长度变长，从而使差压阀难以受到水泵的脉动的影响，使得差压阀的耐久性提高。此外，因为由单一配管构成加热器循环流道与旁通流道，故可以相应地增大加热器循环流道的配管直径，从而使加热器循环流道的流道阻力减小并能够提高加热性能。 

此外，当旁通流道与加热器循环流道的暖气风箱下游部的直线状配管以相交叉的方式而连接时，即使来自水泵的压力脉动沿加热器循环流道而逆向传递，也难以进入到旁通流道中，从而能够进一步提高差压阀的耐久性。 

发明的效果 

根据本发明的发动机的冷却装置，由于将旁通流道连接在加热器循环流道上，并将从该连接部起至温度自动调节装置为止的流道兼作为加热器循环流道，所以，只需配置单一的配管即可，因而能够减少零件件数以及操作工序数，从而能够降低成本以及重量，并且能够实现配管布置的简单化。此外，由于将用于开启旁通流道的差压阀配置在冷却水套的冷却液出口部处，因而从水泵至差压阀的流道长度变长，使得差压阀难以受到水泵的脉动的影响，从而提高了差压阀的耐久性。 

附图说明

图1为本发明的发动机的冷却装置的一个实施方式的结构图。 

图2为表示该实施方式的加热器循环流道与旁通流道的配管状态的立体图。 

图3为发动机的各工作状态中的冷却液的循环流道的说明图。 

图4为现有例的发动机冷却装置的结构图。 

图5为表示该现有例的加热器循环流道与旁通流道的配管状态的立体图。 

符号说明 

1冷却水套 

3温度自动调节装置 

4水泵 

6暖气风箱 

7加热器循环流道 

7b直线状配管部 

8旁通流道 

9冷却液循环流道 

10连接部 

11差压阀 

具体实施方式

以下，参照图1～图3，对本发明的发动机的冷却装置的一个实施方式进行说明。 

在图1中，本实施方式的发动机的冷却装置具有：主循环流道5，其上依次连接了发动机的冷却水套1、散热器2、温度自动调节装置3、水泵4；加热器循环流道7，其使冷却液从冷却水套1起经过暖气风箱6而流通到温度自动调节装置3；旁通流道8，其使冷却液从冷却水套1起旁通暖气风箱6，并由这些主循环流道5、加热器循环流道7、旁通流道8构成了冷却液循环流道9。 

温度自动调节装置3被构成为，根据冷却液的液体温度来调节主循环流道5的开度，并且根据液体温度而使冷却液通过散热器2，从而使冷却水套1内的冷却液的液体温度维持在一定值。3a为感知冷却液的液体温度从而对阀开度进行调节的感温部。此外，加热器循环流道7被构成为，常时处于导通状态。 

旁通流道8被构成为，对冷却水套1与加热器循环流道7中的暖气风箱6的下游部进行连接，从而使冷却液从冷却水套1起旁通暖气风箱6，并汇流至加热器循环流道7中。具体如图2所示，形成旁通流道8的配管8a，与形成加热器循环流道7的配管7a的暖气风箱6下游部的直线状配管部7b以交叉的方式而进行连接。而且，配管8a与加热器循环流道7的直线状配管部7b的连接部10，被配置在冷却水套1中向旁通流道8的冷却液出口部附近位置上，因而旁通流道8被形成得较短。 

在冷却水套1中朝向旁通流道8的冷却液出口部处配置有差压阀11，且该差压阀11被构成为，当冷却水套1一侧的冷却液的液压达到规定值以上时开阀，从而使冷却液向旁通流道8流出。具体如图2所示，在用于将形成旁通流道8的配管8a与冷却水套1的冷却液出口相连接的连接法兰12上，内置差压阀11。 

在以上的结构中，在发动机刚刚起动后的暖机运行状态下，由于冷却水套1内的冷却液的液体温度较低，因此主循环流道5通过温度自动调节装置3而被关闭，从而冷却液不会被散热器2所冷却。此外，在此状态下，当发 动机以低速转数或中速转数(～4000rpm)运行时，如图3(a)中的粗实线所示，冷却液仅流动于加热循环流道7中，并从温度自动调节装置3处通过而进行循环，由此迅速地实现车厢内的供暖。 

此外，在该暖机运行状态下，当发动机在高速转数(4000～6000rpm)下运行时，如图3(b)中的粗实线所示，由于冷却水套1内的冷却液的液压升高而使差压阀11开启，从而使冷却液在流通于加热器循环流道7的同时，相对于暖气风箱而言过剩的量的冷却液，通过旁通流道8而流通，并在该旁通流道8与加热器循环流道7的连接部10处，与流通于加热器循环流道7中的冷却液汇流，并通过加热器循环通道7向温度自动调节装置3流动。如上所述，由于通过了旁通流道8的冷却液将汇流到流通于加热器循环流道7的冷却液中，因此本实施方式中的构成加热器循环流道7的配管7a使用了与现有例的加热器循环流道的配管相比直径更粗的配管。具体举例而言，若旁通流道8的流道内径为8mm、现有例的加热器循环流道27的流道内径为14.6mm，则本实施方式的加热器循环流道7的流道内径被设定为16.6mm。 

当冷却水套1内的冷却液的液体温度升高时，主循环流道5将通过温度自动调节装置3而被开启，如图3(c)中的粗实线所示，冷却水套1内的冷却液主要通过主循环流道5和加热器循环流道7而进行循环。由于在此状态下通常冷却水套1内的冷却液的液压不高，差压阀11将关闭使得冷却液不会在旁通流道8中流动。并且，即使在该状态下，当流通于主循环流道5的冷却液的流量通过温度自动调节装置3而被大幅度地缩减，而当流向加热器流道7的冷却液的流量被缩减时，发动机以高速转数运行的情况下，冷却水套1内的冷却液的液压也会变高，从而使差压阀11开启，使得冷却液通过旁通流道8而流通。 

根据以上的本实施方式的发动机的冷却装置，由于将旁通暖气风箱6的旁通流道8连接于加热器循环流道7中的暖气风箱6的下游部，并将从该连接部10起到被配置在水泵4附近的温度自动调节装置3为止的流道兼作为加热器循环流道7，所以，无需将形成旁通流道8的配管8a配置到温度自动调节装置3处，而只需配置形成加热器循环流道7的单一的配管7a即可，因而能够减少零件件数以及操作工序量从而能够降低成本以及重量，并且能够实现配管布置的简单化。 

此外，由于将差压阀11配置在冷却水套1的冷却液出口部处，且该差压阀11在冷却水套1一侧的液压达到规定值以上时将开启旁通流道8，所以从水泵4起至差压阀11为止的流道长度变长，由此使得差压阀11难以受到水泵4的脉动的影响，从而提高了差压阀11的耐久性。特别是，由于将形成旁通流道8的配管8a与加热器循环流道7的暖气风箱6下游部的直线状配管部7b以交叉的方式而进行连接，因此，即使来自水泵4的压力脉动沿加热器循环流道7而逆向传递，也难以进入旁通流道8中，从而不会对配置在其起始端部上的差压阀11造成影响，从而能够进一步提高差压阀11的耐久性。 

此外，由于将旁通流道8兼作为加热器循环流道7，并由加热器循环流道7的单一配管7a构成，所以，当相应地而增大加热器循环流道7的配管7a的直径时，其结果为，由于冷却液不通过旁通流道8时加热器循环流道7的流道阻力将变小，因而也发挥了可提高加热性能的效果。 

产业上的可利用性 

本发明的发动机的冷却装置，将旁通流道连接在加热器循环流道上，并将从该连接部起至温度制动调节装置为止的流道兼作为加热器循环流道，所以，只需配置单一的配管即可，因而能够减少零件件数以及操作工序量，并能够降低成本以及重量，且能够实现配管布置的简单化，而且由于将用于打开旁通流道的差压阀配置在了冷却水套的冷却液出口部处，因而从水泵至差压阀的流道长度变长，使得差压阀难以受到水泵的脉动的影响，从而差压阀的耐久性提高，因此，本发明能够很好地应用到发动机的冷却装置中。 

Claims (1)

1.一种发动机的冷却装置，其通过水泵使冷却液在冷却液循环流道中进行循环，所述冷却液循环流道至少具有，在冷却水套与暖气风箱之间进行循环的加热器循环流道，其中，所述冷却水套被设置在发动机的气缸盖和气缸体中的至少一方上，

所述发动机的冷却装置的特征在于，设置有用于连接冷却水套与加热器循环流道中的暖气风箱下游部的旁通流道，所述旁通流道与加热器循环流道的暖气风箱下游部的直线状配管部，以相交叉的方式而连接，而且在冷却水套的朝向旁通流道的冷却液出口部处配置有差压阀，所述差压阀在冷却水套一侧的液压达到规定值以上时开阀。

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