CN102562255A - 一种发动机及其冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机的冷却系统,包括水泵,水泵包括皮带轮和主轴,还包括磁粉电磁离合器、传感器和控制器。磁粉电磁离合器的主动部分与皮带轮相连,从动部分与主轴相连;在车辆运行中,传感器检测发动机的运行参数并将其转化为信号输出至控制器,控制器根据这些信号判断出发动机所处工况,根据内部程序控制输出相应大小的控制电流来控制磁粉电磁离合器主动部分和从动部分的连接强度,从而控制与从动部分相连的水泵的主轴的转速与发动机所处工况相适应,实现了某工况下水泵的供水量所带走的热量与发动机所需要排出的热量相适应,从而减少了能量损失,有效降低了发动机的燃油消耗。本发明还公开了一种具有上述冷却系统的发动机。

Description

一种发动机及其冷却系统
技术领域
本发明涉及发动机技术领域,特别涉及一种发动机及其冷却系统。
背景技术
对水冷发动机而言,由曲轴皮带轮带动的水泵使冷却液在其冷却系统内循环,从而带走发动机需要排出的热量。发动机在运行过程中,冷却系统内的冷却液将需要排出的热量带走。因吸收热量而升温的冷却液,通过单独设置的热交换器来降温,如此在某一工况稳定运行时实现发动机的整体热平衡。
现有水冷内燃机(包括汽油机和柴油机)机带水泵,绝大部分是离心式水泵。水泵由驱动皮带轮(或齿轮)、轴承体、蜗壳及叶轮等几部分组成。蜗壳有的与轴承体铸成一体,有的与发动机机体铸成一体,叶轮与驱动皮带轮装在同一根轴上。该水泵皮带轮由曲轴皮带轮驱动,两者之间有固定传动比。即水泵的转速仅随发动机的转速变化而变化,其供水量基本与转速成正比关系。
对发动机来讲,当曲轴为某一转速时,其负荷可能是大小变化的。但是,在现有水冷内燃机(包括汽油机和柴油机)的冷却系统中,对发动机的某一转速,其水泵的供水量是一定的。也就是说,如果转速不变,无论负荷如何变化(即需要冷却系统带走的热量是如何变化),水泵的供水量是一定的。因而,在发动机的转速较高但负荷较低时,按发动机最高转速、最高负荷而设计的水泵的供水量,就显得过大,因而在高转速低负荷时会造成一部分能量不必要的损失。
因此,如何提供一种冷却系统,使得在某工况下水泵的供水量所带走的热量与发动机所需要排出的热量相适应,以减少能量损失,是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种发动机的冷却系统,该冷却系统的结构设计可以实现在某工况下水泵的供水量所带走的热量与发动机所需要排出的热量相适应,从而减少了能量损失。本发明的另一个目的在于提供一种具有上述冷却系统的发动机。
为实现上述第一个目的,本发明提供了一种发动机的冷却系统,包括水泵,所述水泵包括皮带轮和主轴,还包括:
主动部分与所述皮带轮相连,从动部分与所述主轴相连的磁粉电磁离合器;
检测发动机运行参数并转化为信号的传感器;
接受所述传感器发出的信号,并与所述磁粉电磁离合器相连的控制器,所述控制器根据所述传感器发出的信号输出所需的控制电流。
优选地,上述冷却系统中,所述控制器为ECU控制器。
优选地,上述冷却系统中,所述磁粉电磁离合器包括碳刷、与所述碳刷相连的励磁线圈和处于所述主动部分和从动部分之间的内装磁粉的磁粉室。
优选地,上述冷却系统中,在所述磁粉电磁离合器和所述ECU控制器之间还设置有继电器。
优选地,上述冷却系统中,还包括为所述控制器和所述继电器供电的电源,以及控制所述电源的开关。
优选地,上述冷却系统中,还包括与所述皮带轮相连的变频电机。
与现有技术相比,本发明的技术效果为:
本发明提供的发动机的冷却系统,包括水泵,水泵包括皮带轮和主轴,还包括磁粉电磁离合器、传感器和控制器。磁粉电磁离合器的主动部分与皮带轮相连,从动部分与主轴相连;在车辆运行中,传感器检测发动机的运行参数并将其转化为信号输出至控制器,控制器根据这些信号判断出发动机所处工况,并根据内部程序找到该工况下水泵的适宜转速,从而发出相应大小的控制电流来控制磁粉电磁离合器主动部分和从动部分的连接强度,从而控制与从动部分相连的水泵的主轴的转速与发动机所处工况相适应,实现了某工况下水泵的供水量所带走的热量与发动机所需要排出的热量相适应,减少了能量损失,有效降低了发动机的燃油消耗。
为实现上述第二个目的,本发明还提供了一种发动机,包括发动机本体和由所述发动机本体驱动的冷却系统,所述冷却系统为上述的发动机的冷却系统。由于上述的冷却系统具有上述技术效果,具有该冷却系统的发动机也应具备相应的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的发动机的冷却系统的结构示意图。
上图中,附图标记和部件名称之间的对应关系为:
1皮带轮;2主轴;
31碳刷;32励磁线圈;321;33磁粉室;331磁粉;
4传感器;5控制器;6继电器;7电源。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种冷却系统,该冷却系统的结果设计可以实现在某工况下水泵的供水量所带走的热量与发动机所需要排出的热量相适应,从而减少了能量损失。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1,图1为本发明提供的发动机的冷却系统的结构示意图。
如图1所示,包括水泵,水泵包括皮带轮1和主轴2,还包括磁粉电磁离合器3、传感器4和控制器5。磁粉电磁离合器3的主动部分与皮带轮1相连,从动部分与主轴2相连;在车辆运行中,传感器4检测发动机的运行参数并将其转化为信号输出至控制器5,控制器5根据这些信号判断出发动机所处的工况,并根据内部程序找到该工况下水泵的适宜转速,从而发出相应大小的控制电流来控制磁粉电磁离合器3的主动部分和从动部分的连接强度,从而控制与从动部分相连的水泵的主轴2的转速与发动机所处工况相适应,实现了某工况下水泵的供水量所带走的热量与发动机所需要排出的热量相适应,从而避免了现有技术中在发动机高转速低负荷时而造成的能量损失,
本领域技术人员可知,在改变水泵的转速时,水泵的轴功率和转速的立方成正比,即水泵的主轴在转速下降的情况下,轴功率随转速的三次的关系下降,水泵的轴功率的降低,意味着发动机自身的消耗功率降低,因而本发明还有效提高了发动机的效率,有效降低了发动机的燃油消耗。另一方面,通过变速调节来改变水泵的流量还有利于降低水泵发生气蚀的可能性。
需要说明的是,上述传感器4并不是传统意义上的某一个具体的传感器,如压力传感器、温度传感器等,而是一个集成的概念,是发动机内部一系列传感器的总称,因为发动机的工况并不是由一个参数决定的,决定它需要一系列参数,如发动机的转速,发动机的进水温度,发动机的出水温度等,上述传感器4正是可以检测这些参数,并将其转化为信号传递至控制器5的一系列传感器的总称。
上述控制器5为ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)控制器。在发动机样机标定过程中,测量发动机的冷却系统的相关参数,以确定发动机各工况下水泵的适宜转速,并根据水泵的特性曲线,最后形成水泵的MAP图,ECU控制器便是根据自身内部程序存储的水泵的MAP图来进行控制调节,从而从ECU控制器的RE端向磁粉电磁离合器3发出与发动机所处工况相对应的控制电流。
磁粉电磁离合器3包括碳刷31、与碳刷31相连的励磁线圈32和内装定量的可被磁化磁粉331的磁粉室33,该磁粉室33位于磁粉电磁离合器3的主动部分和从动部分之间;磁粉电磁离合器3通过碳刷31的碳刷滑环与ECU控制器相连,通过主动部分和从动部分将水泵的皮带轮1和主轴2相连,主动部分和从动部分通过轴承联接,形成空转分离状态,此时,处于磁粉室33的松散的磁粉331被离心力甩贴在磁粉室33的侧壁上。当ECU控制器输出控制电流时,磁粉电磁离合器3通电,控制电流通过碳刷31的碳刷滑环流入励磁线圈32,励磁线圈32产生磁通321,使得磁粉室33的磁粉331在磁场中迅速“固化”,由“松散”状态竖起呈链状,变为“固体”状态,即在磁场中形成磁链,用来传递扭矩,从而把磁粉电磁离合器3的主动部分和从动部分联接在一起。联接的强度与控制电流的强度成正比,电流越大,磁链的数目越多,主动部分和被动部分之间的联接强度越大,从而传递的扭矩越大。
还包括设置在磁粉电磁离合器3和ECU控制器之间的继电器6及为继电器6与控制器3供电的电源7,以及控制该电源7的开关。开关闭合,ECU控制器得电,开始工作,从RE端输出控制电流;开关闭合时,继电器6也得电,继电器6的线圈被磁化而导通,吸合其内部的开关,从而控制磁粉电磁离合器3的励磁线圈32的励磁电流的通断与大小。实现了通过较小的ECU控制器的控制电流来控制较大的励磁线圈32的励磁电流。
可知,上述电源7具体为为发动机供电的蓄电池,开关则是控制发动机启动与停止的开关,该开关接通后,发动机开始运转,传感器4及ECU控制器也开始工作,由发动机曲轴皮带轮驱动的水泵也就开始工作。
在本发明提供的冷却系统中,若水泵的皮带轮1不是由发动机的曲轴皮带轮来驱动,而是用变频电机来驱动,亦能够达到上述目的,即还包括与水泵的皮带轮1相连的为该冷却系统提供动力的变频电机,不过,此时需要加装变频装置,在结构上会稍显复杂。
可知,本发明的原理及核心思想还可以推广到发动机其它部件的传动。如润滑系统中的机油泵。发动机工作时,机油泵压出的润滑油有为数不小的一部分被本身的调压阀回掉了,造成无谓的浪费。我们也可以将本发明提供的技术方案应用于机油泵的传动上,同样可以减少浪费。
本发明还提供了一种发动机,包括发动机本体和由发动机本体驱动的冷却系统,该冷却系统为上述的发动机的冷却系统。由于上述的冷却系统具有上述技术效果,具有该冷却系统的发动机也应具备相应的技术效果,在此不做赘述。
以上对本发明所提供的一种发动机及其冷却系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种发动机冷却系统,包括水泵,所述水泵包括皮带轮(1)和主轴(2),其特征在于,还包括:
主动部分与所述皮带轮(1)相连,从动部分与所述主轴(2)相连的磁粉电磁离合器(3);
检测发动机运行参数并转化为信号的传感器(4);
接受所述传感器发出的信号,并与所述磁粉电磁离合器(3)相连的控制器(5),所述控制器(5)根据所述传感器(4)发出的信号输出所需的控制电流。
2.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述控制器(5)为ECU控制器。
3.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述磁粉电磁离合器(3)包括碳刷(31)、与所述碳刷(31)相连的励磁线圈(32)和处于所述主动部分和从动部分之间的内装磁粉(331)的磁粉室(33)。
4.根据权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,在所述磁粉电磁离合器(3)和所述ECU控制器之间还设置有继电器(6)。
5.根据权利要求4所述的冷却系统,其特征在于,还包括为所述控制器(3)和所述继电器(6)供电的电源(7),以及控制所述电源(7)的开关。
6.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,还包括与所述皮带轮(1)相连的变频电机。
7.一种发动机,包括发动机本体和由所述发动机本体驱动的冷却系统,其特征在于,所述冷却系统为权利要求1-6任一项所述的发动机的冷却系统。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103711566A (zh) * 2013-01-23 2014-04-09 日立汽车部件(苏州)有限公司 发动机系统
CN103711810A (zh) * 2013-11-13 2014-04-09 重庆广播电视大学 电控双向超越离合器
CN105649734A (zh) * 2014-12-02 2016-06-08 现代自动车株式会社 用于冷却车辆scr系统的系统与控制方法
CN105793596A (zh) * 2013-12-09 2016-07-20 舍弗勒技术股份两合公司 用于双离合器的液压组件以及用于操控或者冷却所述双离合器的方法
CN107389338A (zh) * 2017-06-26 2017-11-24 西安航空制动科技有限公司 一种航空机轮加速寿命试验阻力矩加载装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58187515A (ja) * 1982-04-27 1983-11-01 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のウオ−タポンプ
US6561141B2 (en) * 2001-01-19 2003-05-13 Borg Warner, Inc. Water-cooled magnetorheological fluid controlled combination fan drive and water pump
EP1353051A2 (en) * 2002-04-08 2003-10-15 Baruffaldi S.p.A. Device for controlling the actuating shaft of means for recirculating a cooling fluid in vehicle engines
CN101067395A (zh) * 2006-04-06 2007-11-07 通用汽车环球科技运作公司 车辆的发动机冷却剂泵驱动系统及装置
CN101233338A (zh) * 2005-08-01 2008-07-30 蒂姆肯公司 用于内燃机的冷却剂泵

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58187515A (ja) * 1982-04-27 1983-11-01 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のウオ−タポンプ
US6561141B2 (en) * 2001-01-19 2003-05-13 Borg Warner, Inc. Water-cooled magnetorheological fluid controlled combination fan drive and water pump
EP1353051A2 (en) * 2002-04-08 2003-10-15 Baruffaldi S.p.A. Device for controlling the actuating shaft of means for recirculating a cooling fluid in vehicle engines
CN101233338A (zh) * 2005-08-01 2008-07-30 蒂姆肯公司 用于内燃机的冷却剂泵
CN101067395A (zh) * 2006-04-06 2007-11-07 通用汽车环球科技运作公司 车辆的发动机冷却剂泵驱动系统及装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103711566A (zh) * 2013-01-23 2014-04-09 日立汽车部件(苏州)有限公司 发动机系统
CN103711566B (zh) * 2013-01-23 2016-03-30 日立汽车系统(苏州)有限公司 发动机系统
CN103711810A (zh) * 2013-11-13 2014-04-09 重庆广播电视大学 电控双向超越离合器
CN105793596A (zh) * 2013-12-09 2016-07-20 舍弗勒技术股份两合公司 用于双离合器的液压组件以及用于操控或者冷却所述双离合器的方法
CN105649734A (zh) * 2014-12-02 2016-06-08 现代自动车株式会社 用于冷却车辆scr系统的系统与控制方法
CN105649734B (zh) * 2014-12-02 2020-02-21 现代自动车株式会社 用于冷却车辆scr系统的系统与控制方法
CN107389338A (zh) * 2017-06-26 2017-11-24 西安航空制动科技有限公司 一种航空机轮加速寿命试验阻力矩加载装置

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