CN102486114B - 一种汽车发动机冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车发动机冷却系统，包括水泵、缸体水套、缸盖水套、出水口支座、散热器及膨胀箱总成；所述出水口支座设置于缸盖后端，用于收集从缸盖水套流出的冷却液；所述水泵的出水口经缸体水套、缸盖水套与出水口支座的进水口相连，所述出水口支座的出水口经散热器与所述水泵的进水口相连，形成闭环；所述膨胀箱总成的进水口与所述散热器连接，出水口和所述水泵的进水口连接，所述膨胀箱总成的进水口还与所述出水口支座的出水口连接。进一步地，本发明还包括暖风装置。本发明所述汽车发动机冷却系统在合理布置整车冷却系统结构的同时，可以方便排气，并通过两条小循环回路使发动机在冷启动时快速暖机。

Description

一种汽车发动机冷却系统

【技术领域】

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种汽车发动机冷却系统。

【背景技术】

目前，汽车发动机上大多采用强制循环式水冷系统。《汽车构造》(第2版，吉林大学关文达主编，机械工业出版社)公开了一种水冷系。冷却液在水泵作用下，流经缸体水套和缸盖水套吸收热量，然后沿水管流入散热器。高温冷却液经散热器散热后温度下降，被水泵再次压入发动机水套中，如此循环将发动机工作时的热量带走。通常在水泵的进水口或汽缸盖的出水口安装一节温器。当发动机冷却液温度升高到一定值时，节温器主阀门打开，副阀门关闭，冷却液流经散热器进行大循环；当发动机冷却液温度较低时，节温器主阀门关闭、副阀门打开，小循环开启，冷却液不经散热器，而是经水泵，缸体水套，缸盖水套后流经节温器后再由水泵返回到发动机水套中。

目前微型汽车冷却系统的循环中缺少自动排空发动机中残留气体的小循环旁通回路，一般通过拧开整个回路最高点处的排气螺栓排出发动机残留气体，无法及时方便地排气。从而可能会导致发动机运行中整车水温高，严重时甚至导致发动机报废。另外，当发动机在冷态启动时，发动机的预热主要是通过整车循环系统的小循环来实现的，而由于微型汽车的冷却管路相对较长，将会使发动机的预热时间相对较长一些。

此外，在发动机设计的时候，通常将冷却系统的零件布置在温度相对较低的进气侧，以保证冷却系统的零件不受发动机排气高温的影响。这样一来，就会使得发动机在布置上形成进气侧相对拥挤，而排气侧只有排气岐管，发动机结构相对来说不够紧凑。并且冷却系统的零件远离发动机的运动中心，加剧发动机机体震动，引起发动机的震动噪声过大。

【发明内容】

为了解决现有的技术问题，本发明提供一种汽车发动机冷却系统，在合理布置冷却系统结构的同时，可以方便排气，并使发动机在冷启动时快速暖机。

本发明采取的技术方案如下：

一种汽车发动机冷却系统，包括水泵、缸体水套、缸盖水套、出水口支座、散热器及膨胀箱总成；所述出水口支座设置于缸盖后端，用于收集从缸盖水套流出的冷却液；所述水泵的出水口经缸体水套、缸盖水套与出水口支座的进水口相连，所述出水口支座的出水口经散热器与所述水泵的进水口相连，形成闭环；所述膨胀箱总成的进水口与所述散热器连接，出水口和所述水泵的进水口连接，所述膨胀箱总成的进水口还与所述出水口支座的出水口连接。

进一步改进，所述汽车发动机冷却系统还包括暖风装置，所述暖风装置的进水口与出水口支座的出水口相连，所述暖风装置的出水口和所述水泵的进水口连接。

进一步改进，所述暖风装置包括暖风机。

进一步改进，所述暖风装置还包括暖风机阀门，所述暖风机阀门设置于所述暖风机的进水口端。

进一步改进，所述汽车发动机冷却系统还包括单向调温装置，所述单向调温装置设置于所述出水口支座的出水口与所述散热器进水口之间。

进一步改进，所述单向调温装置包括节温器和节温器盖，所述节温器安装在所述节温器盖内，所述节温器盖固定在所述出水口支座上。

进一步改进，所述水泵为包含涡流室的独立整体式水泵总成，所述水泵总成安装在发动机机体排气侧。

更进一步改进，所述水泵总成的进水口位置低于所述出水口支座的出水口位置。

由于采用了上述方案，本发明的有益效果是：

(1)所述出水口支座安装在缸盖后端，用于收集发动机缸体水套和缸盖水套的冷却液；设计了一条由出水口支座→膨胀箱总成→水泵总成组成的发动机排气管路，使得发动机中的空气可以通过膨胀箱总成排到大气中，达到自动排气的功能；同时在发动机冷启动时，高温冷却液可经由此回路快速回到水泵总成，缩短了发动机的预热时间，减少发动机油耗。

(2)设计了一条由出水口支座→暖风机阀门→暖风机→水泵总成的暖风系统管路；在发动机冷启动时，此管路同样可以发挥作用缩短发动机预热时间。此外，在管路中设置暖风机阀门，当车内温度较高，不需要暖风而使用空调系统时，可关闭暖风机阀门，有效避免了因暖风机密封不好而导致的热空气影响空调冷空气的现象，提高空调系统的制冷效果。

(3)本发明中的所述水泵总成是一个包括涡流室的独立整体式水泵。对比现有发动机中需将水泵涡流室铸造在缸体和前端盖上，本发明中的所述水泵总成无须在机体上铸造相应涡流室，工艺更简单。所述水泵总成安装在发动机机体的排气侧，使整个发动机轮系的布置更加合理，在整车上发动机斜置后，水泵进水位置低于出水口支座的出水口位置，以利于排出发动机中残留气体，水泵维修更加方便快捷。

(4)冷却系统的水泵总成、出水口支座、节温器盖等零件直接固定在发动机机体或缸盖上，提高了各个零部件的连接刚度，同时使得整机的布局更加紧凑。

【附图说明】

图1是本发明汽车发动机冷却系统的循环示意图；

图2是本发明汽车发动机冷却系统中的大循环回路示意图；

图3是本发明汽车发动机冷却系统中排气回路的示意图；

图4是本发明汽车发动机冷却系统中暖风回路的示意图；

图5是本发明实施例的发动机进气侧视图；

图6是本发明实施例的发动机排气侧视图；

图7是本发明实施例的发动机后端视图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明进一步说明。

如本领域一般技术人员所熟知，图1至图4中不直接连通的各部件之间主要通过胶管连接，图中的箭头指出了冷却液在各部件之间的流动方向。

参照图1和图2说明本发明汽车发动机冷却系统中的大循环回路。所述汽车发动机冷却系统包括水泵总成1、缸体水套2、缸盖水套3、出水口支座4、散热器8及膨胀箱总成15；所述出水口支座4设置于缸盖16后端，用于收集从发动机缸盖水套3中流出的高温冷却液；所述水泵总成1的出水口经缸体水套2、缸盖水套3与出水口支座4的进水口相连，所述出水口支座4的出水口经散热器8与所述水泵总成1的进水口相连，形成冷却系统的大循环闭合回路。进一步地，在所述出水口支座4的出水口与所述散热器8进水口之间的管路中还设置有单向调温装置，包括节温器5和节温器盖6。所述节温器5安装在所述节温器盖6内，所述节温器盖6固定在所述出水口支座4上。所述节温器5具有单向调温功能，当发动机冷却液温度升高到一定时，节温器5阀门打开，大循环回路开启；当发动机冷却液温度较低时，节温器5阀门关闭，大循环回路也随之关闭。可以看出，本实施例中完整的大循环回路为：水泵总成1→缸体水套2→缸盖水套3→出水口支座4→节温器5→节温器盖6→胶管7→散热器8→胶管9→水泵总成1。此外，所述膨胀箱总成15的进水口通过胶管14与所述散热器8连接，出水口和所述水泵总成1的进水口连接，用以接收回路中过多的热的冷却液并将温度较低的冷却液输送到所述水泵总成1的进水口处。

参照图1和图3说明本发明汽车发动机冷却系统中的排气回路：出水口支座4→胶管10→胶管13→膨胀箱总成15→胶管9→水泵总成1→缸体水套2→缸盖水套3→出水口支座4。所述膨胀箱总成15的进水口与所述出水口支座4的出水口相连；可以理解的是，所述膨胀箱总成15包括至少一个进水口，所述出水口支座4包括至少一个出水口。所述水泵总成1为包含涡流室的独立整体式水泵，且水泵总成1的进水口位置低于出水口支座4的出水口位置，使水泵总成1中的气泡沿着出水口支座4到达膨胀箱总成15，顺利从发动机中排出，从而达到及时方便排气的目的。

参照图1和图4说明本发明汽车发动机冷却系统中的暖风回路：出水口支座4→胶管10→暖风机阀门11→暖风机12→胶管9→水泵总成1→缸体水套2→缸盖水套3→出水口支座4。暖风装置的进水口与所述出水口支座4的出水口相连，出水口和所述水泵总成1的进水口连接。所述暖风装置包括暖风机12和设置于所述暖风机12的进水口端的暖风机阀门11。通过设置暖风机阀门11，当车内温度较高，不需要暖风而使用空调系统时，可关闭暖风机阀门11，有效避免了因暖风机12密封不好而导致的热空气影响空调冷空气的现象，提高空调系统的制冷效果。

减少发动机的预热时间也是通过所述暖风回路和所述排气回路这两条小循环回路来实现的。当发动机在冷态启动以后，缸体水套2和缸盖水套3中的冷却液被燃烧室高温快速加热，而冷却系统中其他部位的冷却液仍处于室温状态。高温的冷却液在水泵总成1的压力作用下，流经缸体水套2和缸盖水套3进入所述出水口支座4处。此时高温冷却液将会通过所述暖风回路和所述排气回路快速回到所述水泵总成1。

此外，从图6可以看出，所述水泵总成1安装在发动机机体的排气侧，可直接通过紧固件固定在机体上；从图7可以看出所述出水口支座4是直接通过紧固件固定在缸盖16上。从图5和图7可以看出，所述节温器盖6可直接通过紧固件固定在所述出水口支座4上。通过这样的设置使得冷却系统零件的连接刚度提高，整机布局更加紧凑。

本发明汽车发动机冷却系统应用于某款发动机，使得发动机的振动噪声达到了国家法规的要求。发动机在运行过程中得到充分冷却，同时整车的综合油耗在同等车型中较低。

以上内容是结合附图描述了本发明的具体的优选实施方式，但不能认定本发明的具体实施仅局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1. 一种汽车发动机冷却系统，包括水泵、缸体水套、缸盖水套、出水口支座、散热器及膨胀箱总成；所述出水口支座设置于缸盖后端，用于收集从缸盖水套流出的冷却液；所述水泵的出水口经缸体水套、缸盖水套与出水口支座的进水口相连，所述出水口支座的出水口经散热器与所述水泵的进水口相连，形成闭环；所述膨胀箱总成的进水口与所述散热器连接，所述膨胀箱总成的出水口和所述水泵的进水口连接，其特征在于：所述膨胀箱总成的进水口还与所述出水口支座的出水口相连。

2. 如权利要求1所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：还包括暖风装置，所述暖风装置的进水口与出水口支座的出水口相连，所述暖风装置的出水口和所述水泵的进水口连接。

3. 如权利要求2所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：所述暖风装置包括暖风机。

4. 如权利要求3所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：所述暖风装置还包括暖风机阀门，所述暖风机阀门设置于所述暖风机的进水口端。

5. 如权利要求1至4任一项所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：还包括单向调温装置，所述单向调温装置设置于所述出水口支座的出水口与所述散热器进水口之间。

6. 如权利要求5所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：所述单向调温装置包括节温器和节温器盖，所述节温器安装在所述节温器盖内，所述节温器盖固定在所述出水口支座上。

7. 如权利要求1所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：所述水泵为包含涡流室的独立整体式水泵总成，所述水泵总成安装在发动机机体排气侧。

8. 如权利要求7所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：所述水泵总成的进水口位置低于所述出水口支座的出水口位置。

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