CN102691562A - 包含冷却系统的发动机总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包含冷却系统的发动机总成。具体地，一种发动机总成包括冷却剂泵、发动机结构、散热器供给输送部和散热器旁通输送部。该发动机结构可以限定出第一组气缸、第一冷却剂回流通道和第一冷却套管。该第一冷却剂回流通道从该发动机结构的第一纵向端沿纵向延伸到该发动机结构的第二纵向端。该第一冷却套管与该冷却剂泵且与该第一冷却剂回流通道相通。该第一冷却剂回流通道形成散热器旁通通路，其在第一运转状态期间提供冷却剂流体给该冷却剂泵并且绕过该散热器，并且形成散热器供给通路，其在第二运转状态期间提供冷却剂流体给该散热器。

Description

包含冷却系统的发动机总成

技术领域

本发明涉及发动机冷却系统，并且更具体地涉及发动机冷却系统中的散热器旁通布置。

背景技术

本节提供与本发明相关的背景资料，其未必是现有技术。

内燃机可以在气缸中燃烧空气和燃料的混合物并由此产生驱动转矩。空气燃料混合物的燃烧产生热量。发动机冷却系统提供流体流动以消散发动机热量。

发明内容

一种发动机总成可以包括冷却剂泵、发动机结构、散热器供给输送部和散热器旁通输送部。该冷却剂泵可以与冷却剂流体相通并且可以包括泵进口和泵出口。该发动机结构可以限定出第一组气缸、第一冷却剂回流通道和第一冷却套管。该第一冷却剂回流通道可以从该发动机结构的第一纵向端沿纵向延伸到该发动机结构的第二纵向端。该第一冷却套管可以与该第一组气缸相关并且可以包括与该泵出口相通的第一冷却套管进口和与该第一冷却剂回流通道相通的第一冷却套管出口。该散热器供给输送部可以与该第一冷却剂回流通道相通并且可以配置成提供冷却剂流体给散热器。该散热器旁通输送部可以与该第一冷却剂回流通道和泵进口相通。该第一冷却剂回流通道可以形成散热器旁通通路，其在第一运转状态期间提供冷却剂流体给该冷却剂泵并且绕过该散热器，并且可以形成散热器供给通路，其在第二运转状态期间提供冷却剂流体给该散热器。

在另一布置中，一种发动机总成可以包括冷却剂泵、发动机结构、散热器供给输送部和散热器旁通输送部。该冷却剂泵可以与冷却剂流体相通并且可以包括泵进口和泵出口。该发动机结构可以限定出第一组气缸、第一冷却剂回流通道和第一冷却套管。该第一冷却剂回流通道可以在该发动机结构内纵向地延伸并且可以限定出第一纵向端和与该第一纵向端相反的第二纵向端。该第一冷却套管可以与该第一组气缸相关并且可以包括与该泵出口相通的第一冷却套管进口和与该第一冷却剂回流通道相通的第一冷却套管出口。该散热器供给输送部可以位于该第一冷却剂回流通道的该第二纵向端。该散热器旁通输送部可以位于该第一冷却剂回流通道的该第一纵向端。

通过本文提供的描述将更明显看到更多适用领域。发明内容中的描述和特定例子仅仅意图用于说明并且不意图限制本发明的范围。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种发动机总成，其包括：

冷却剂泵，其与冷却剂流体相通并且包括泵进口和泵出口；

发动机结构，其限定出：

第一组气缸；

第一冷却剂回流通道，其从所述发动机结构的第一纵向端沿纵向延伸到所述发动机结构的第二纵向端；和

与所述第一组气缸相关的第一冷却套管，其包括与所述泵出口相通的第一冷却套管进口和与所述第一冷却剂回流通道相通的第一冷却套管出口；和

散热器供给输送部，其与所述第一冷却剂回流通道相通并且配置成提供冷却剂流体给散热器；和

散热器旁通输送部，其与所述第一冷却剂回流通道和所述泵进口相通，所述第一冷却剂回流通道形成散热器旁通通路，所述散热器旁通通路在第一运转状态期间提供冷却剂流体给所述冷却剂泵并且绕过所述散热器，并且所述第一冷却剂回流通道形成散热器供给通路，所述散热器供给通路在第二运转状态期间提供冷却剂流体给所述散热器。

2. 如方案1所述的发动机总成，其特征在于，所述冷却剂流体在所述第一运转状态期间按第一方向在所述第一冷却剂回流通道内流动，并且在第二运转状态期间按与所述第一方向相反的第二方向在所述第一冷却剂回流通道内流动。

3. 如方案2所述的发动机总成，其特征在于，所述第一方向限定成从所述发动机结构的第二纵向端朝着所述发动机结构的第一纵向端。

4. 如方案1所述的发动机总成，其特征在于，其还包括与所述第一冷却剂回流通道和所述冷却剂泵相通的恒温器，所述第一运转状态包括所述恒温器处于闭合位置，这阻止冷却剂流体流过所述散热器，并且，所述第二运转状态包括所述恒温器开放并且允许冷却剂流体流过所述散热器。

5. 如方案1所述的发动机总成，其特征在于，所述散热器旁通输送部位于所述第一纵向端并且所述散热器供给输送部位于所述第二纵向端。

6. 如方案5所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机总成限定出与所述第一冷却剂回流通道相通的、位于所述第二纵向端且提供冷却剂流给加热器芯的加热器芯供给输送部，位于所述第二纵向端且从所述加热器芯接收所述冷却剂流体的加热器芯回流输送部，和从所述第二纵向端沿纵向延伸到所述第一纵向端的加热器芯回流通道。

7. 如方案6所述的发动机总成，其特征在于，所述加热器芯回流通道在所述发动机结构中位于所述第一冷却剂回流通道的下方。

8. 如方案1所述的发动机总成，其特征在于，所述冷却剂泵位于所述发动机结构的第一纵向端。

9. 如方案8所述的发动机总成，其特征在于，其还包括位于所述发动机结构的第一纵向端且与所述泵进口相通的恒温器。

10. 如方案1所述的发动机总成，其特征在于，所述第一组气缸包括第一气缸和第二气缸，并且，所述第一冷却套管包括与所述第一气缸相关的第一区域和与所述第二气缸相关的第二区域，所述第一区域限定出与所述泵出口相通的第一冷却剂进口和与所述第一冷却剂回流通道相通的第一出口，所述第二区域限定出与所述泵出口相通的第二冷却剂进口和与所述第一冷却剂回流通道相通的第二出口，所述第一和第二区域限定出横向穿过所述发动机结构从所述泵出口到所述第一冷却剂回流通道的平行流动布置。

11. 如方案1所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机结构包括限定出所述第一组气缸的发动机缸体和连接到所述发动机缸体且限定出与所述第一组气缸相通的第一组气道的气缸盖，所述第一组气缸包括第一气缸并且所述第一冷却套管包括在所述第一气缸的外周边上限定在所述发动机缸体中的第一气缸冷却套管和限定在所述第一组气道的所述气缸盖中的第一气道冷却套管，所述第一气道冷却套管限定出第一气缸盖冷却剂流动路径，其流动布置的方式平行于所述第一气缸冷却套管限定出的冷却剂流动路径。

12. 如方案1所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机结构包括限定出所述第一组气缸的第一列和限定出所述第二组气缸的第二列，所述发动机结构限定出纵向延伸的第二冷却剂回流通道，与所述第二组气缸相关的第二冷却套管，其包括与所述泵出口相通的第二冷却套管进口和与所述第一冷却剂回流通道相通的第二冷却套管出口，所述第二冷却剂回流通道与所述散热器供给输送部和所述散热器旁通输送部相通并且形成散热器供给通路，所述散热器供给通路在所述第一运转状态期间提供冷却剂流体给所述散热器，并且形成散热器旁通通路，所述散热器旁通通路在所述第二运转状态期间提供冷却剂流体给所述冷却剂泵并且绕过所述散热器。

13. 如方案1所述的发动机总成，其特征在于，所述第一冷却剂回流通道是所述发动机结构中的铸造通路。

14. 一种发动机总成，其包括：

冷却剂泵，其与冷却剂流体相通并且包括泵进口和泵出口；

发动机结构，其限定出：

第一组气缸；

第一冷却剂回流通道，其在所述发动机结构中纵向延伸并且限定出第一纵向端和与所述第一纵向端相反的第二纵向端；和

与所述第一组气缸相关的第一冷却套管，其包括与所述泵出口相通的第一冷却套管进口和与所述第一冷却剂回流通道相通的第一冷却套管出口；和

散热器供给输送部，其位于所述第一冷却剂回流通道的第二纵向端；和

散热器旁通输送部，其位于所述第一冷却剂回流通道的第一纵向端。

15. 如方案14所述的发动机总成，其特征在于，所述泵进口位于所述第一冷却剂回流通道的第一纵向端。

16. 如方案15所述的发动机总成，其特征在于，其还包括位于所述第一冷却剂回流通道的第一纵向端且与所述泵进口相通的恒温器。

17. 如方案14所述的发动机总成，其特征在于，所述第一冷却套管出口在所述第一纵向端与所述第二纵向端之间纵向地延伸到所述第一冷却剂回流通道的中央区域。

18. 如方案14所述的发动机总成，其特征在于，所述第一冷却剂回流通道形成散热器旁通通路，所述散热器旁通通路在第一运转状态期间提供按朝着所述第二纵向端的第一方向的冷却剂流体流动，并且所述第一冷却剂回流通道形成散热器供给通路，所述散热器供给通路在第二运转状态期间提供按朝着所述第二纵向端且与所述第一方向相反的第二方向的冷却剂流体流动。

19. 如方案14所述的发动机总成，其特征在于，所述第一组气缸包括第一气缸和第二气缸，并且，所述第一冷却套管包括与所述第一气缸相关的第一区域和与所述第二气缸相关的第二区域，所述第一区域限定出与所述泵出口相通的第一冷却剂进口和与所述第一冷却剂回流通道相通的第一出口，所述第二区域限定出与所述泵出口相通的第二冷却剂进口和与所述第一冷却剂回流通道相通的第二出口，所述第一和第二区域限定出横向穿过所述发动机结构从所述泵出口到所述第一冷却剂回流通道的平行流动布置。

20. 如方案14所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机结构包括限定出所述第一组气缸的发动机缸体和连接到所述发动机缸体且限定出与所述第一组气缸相通的第一组气道的气缸盖，所述第一组气缸包括第一气缸并且所述第一冷却套管包括在所述第一气缸的外周边上限定在所述发动机缸体中的第一气缸冷却套管和限定在所述第一组气道的所述气缸盖中的第一气道冷却套管，所述第一气道冷却套管限定出第一气缸盖冷却剂流动路径，其流动布置的方式平行于所述第一气缸冷却套管限定出的冷却剂流动路径。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明，而决不意图限制本发明的范围。

图1是依照本发明的在第一运转状态期间的发动机总成的示意图；

图2是第二运转状态期间的图1的发动机总成的示意图；

图3是图1的发动机总成中的冷却剂通道的视图；和

图4是图3所示冷却剂通道的一部分的视图。

一致的附图标记贯穿附图的几个视图表示一致的部件。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述本发明的例子。下列描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本发明、应用或用途。

提供示范实施例从而使本发明将会是全面的并且将完全传达发明范围给本领域技术人员。阐述许多特定细节，例如特定部件、装置和方法的例子，以提供对本发明实施例的全面了解。将对本领域技术人员显而易见的是，不需要采用这些特定细节，示范实施例可以具体化成许多不同的形式并且这两者都不应当构成对本发明范围的限制。在一些示范实施例中，不详细描述公知的工艺、公知的装置结构和公知的技术。

当元件或层称为在另一元件或层"之上"、"接合到"、"连接到"或"耦合到"另一元件或层时，它可以是直接在另一元件或层之上、直接接合到、连接到或耦合到另一元件或层，或者可以存在居间元件或层。相反，当元件称为直接在另一元件或层之上、直接接合到、直接连接到或直接耦合到另一元件或层，就会不存在居间元件或层。其它的用于描述元件之间的关系的字词应当以相似的方式进行解释（例如"在……之间"比对"直接在……之间"、"相邻的"比对"直接相邻的"，等等）。本文使用的措辞"和/或"包括一个或多个相关所列项目的任何和全部组合。

虽然措辞第一、第二、第三等等可以在本文用作描述不同的元件、部件、区域、层和/或节段，但是这些元件、部件、区域、层和/或节段不应受到这些措辞的限制。这些措辞仅仅可以用于区别一个元件、部件、区域、层或节段与另一区域、层或节段。措辞例如"第一"、"第二"及其它的用数字表示的措辞用在本文时不意味着次序或顺序，除非上下文明确指出。因此，在不脱离示范实施例的教导的情况下，下面论述的第一元件、部件、区域、层或节段能够称为第二元件、部件、区域、层或节段。

发动机总成10在图1和2中示出。发动机总成10可以包括发动机结构12和冷却系统14。发动机结构12可以包括限定出气缸18、20、22、24、26、28的发动机缸体16和限定出进气道32和排气道34的气缸盖30。在当前的非限制性例子中，发动机总成10示为包括限定出第一组气缸18、20、22的第一列36和限定出第二组气缸2426、28的第二列38的V6布置。

然而，虽然是结合V6发动机进行说明，但是，本发明适用于许多活塞气缸布置和各种往复式发动机构造，包括但不限于，V型发动机、直列发动机和水平对置发动机，以及凸轮轴顶置和整体式凸轮构造。

另外参照图3和4，发动机结构12可以限定出与第一组气缸18、20、22相关的第一冷却套管40以及与第一冷却套管40流体连通的第一冷却套管进口42、第一冷却套管出口44和第一冷却剂回流通道46。同样地，发动机结构12可以限定出与第二组气缸24、26、28相关的第二冷却套管48以及与第二冷却套管48流体连通的第二冷却套管进口50、第二冷却套管出口52和第二冷却剂回流通道54。在当前的非限制性例子，第一和第二冷却套管进口42和50、第一和第二冷却套管出口44和52以及第一和第二冷却剂回流通道46和54都限定在发动机缸体16中。第一和第二冷却剂回流通道46和54可以是发动机缸体16内的铸造通路的形式并且可以从发动机结构12的第一纵向端56沿纵向延伸到发动机结构12的第二纵向端58。

发动机结构12可以另外限定出散热器供给输送部60、散热器旁通输送部62、恒温器壳体64、加热器芯供给输送部66、加热器芯回流输送部68和加热器芯回流通道70。散热器旁通输送部62和恒温器壳体64可以都位于发动机结构12的第一纵向端56处。散热器供给输送部60、加热器芯供给输送部66和加热器芯回流输送部68可以都位于发动机结构12的第二纵向端58处。

更具体地说，在当前的非限制性例子，散热器旁通输送部62和恒温器壳体64都流体连通于且位于第一和第二冷却剂回流通道46、54的第一纵向端72、74，并且，散热器供给输送部60和加热器芯供给输送部66都流体连通于且位于第一和第二冷却剂回流通道46、54的第二纵向端76、78。第一冷却套管出口44可以在第一纵向端72与第二纵向端76之间纵向地延伸到第一冷却剂回流通道46的中央区域。同样地，第二冷却套管出口52可以在第一纵向端74与第二纵向端78之间纵向地延伸到第二冷却剂回流通道54的中央区域。

加热器芯回流输送部68可以与加热器芯回流通道70相通。加热器芯回流通道70可以在第一和第二冷却剂回流通道46、54的下方限定在发动机缸体16中并且可以沿纵向从加热器芯回流输送部68（第二纵向端58）朝着发动机结构12的第一纵向端56延伸。

冷却系统14可以包括与冷却剂流体流体连通的冷却剂泵80、恒温器82、散热器84和加热器芯86。冷却剂泵80可以位于发动机结构12的第一纵向端56并且限定出泵进口88和泵出口90。泵进口88可以流体连通于且位于第一和第二冷却剂回流通道46、54的第一纵向端72、74。更具体地说，散热器旁通输送部62可以与泵进口88相通。泵进口88还可以与加热器芯回流通道70流体连通。第一和第二冷却剂回流通道46、54和加热器芯回流通道70提供的简化铸件布置允许通道中的更平缓过渡以最小化泵气蚀。

恒温器82可以在恒温器壳体64内位于发动机结构12的第一纵向端并且与散热器84和泵进口88相通。更具体地说，恒温器82可以流体连通于且位于第一和第二冷却剂回流通道46、54的第一纵向端72、74。

散热器84可以与散热器供给输送部60和恒温器82相通。加热器芯86可以与加热器芯供给输送部66和加热器芯回流输送部68相通。

在当前的非限制性布置中，第一和第二冷却套管40、48可以限定出横向穿过发动机结构12的平行流动路径。第一和第二冷却套管40、48可以类似于彼此。因此，为简单起见，将描述第一冷却套管40，条件是这个描述同样适用于第二冷却套管48。

第一冷却套管40可以包括与第一气缸18相关的第一区域92、与第二气缸20相关的第二区域94和与第三气缸22相关的第三区域96。第一区域92可以限定出经由第一冷却剂供给通道100与泵出口90相通的第一冷却剂进口98和与第一冷却剂回流通道46相通的第一出口102。第二区域94可以限定出经由第一冷却剂供给通道100与泵出口90相通的第二冷却剂进口104和与第一冷却剂回流通道46相通的第二出口106。第三区域96可以限定出经由第一冷却剂供给通道100与泵出口90相通的第三冷却剂进口108和与第一冷却剂回流通道46相通的第三出口110。第一、第二和第三区域92、94、96可以限定出横向穿过发动机结构12从泵出口90到第一冷却剂回流通道46的平行流动布置。

第一、第二和第三区域92、94、96也可以类似于彼此。因此，为简单起见，将描述第一区域92，条件是这个描述同样适用于第二和第三区域94、96。气缸盖30可以限定出包括与第一气缸18相通的进气和排气道32、34的第一组气道。第一区域92可以包括在第一气缸18的外周边上限定在发动机缸体16中的第一气缸冷却套管112和限定在第一组气道的气缸盖中的第一气道冷却套管114。第一气道冷却套管114可以限定出第一气缸盖冷却剂流动路径，其流动布置的方式平行于第一气缸冷却套管112限定出的冷却剂流动路径。

在运转期间，第一冷却剂回流通道46和第二冷却剂回流通道54可以都形成散热器旁通通路，其在第一运转状态期间提供冷却剂流体给冷却剂泵80并且绕过散热器84。第一冷却剂回流通道46和第二冷却剂回流通道54可以都形成散热器供给通路，其在第二运转状态期间提供冷却剂流体给散热器84。在当前的非限制性例子中，第一运转状态包括恒温器82处于闭合位置，这阻止冷却剂流体流过散热器84，第二运转状态包括恒温器82开放并且允许冷却剂流体流过散热器84。冷却剂流体可以在第一运转状态期间按第一方向（D1）在第一和第二冷却剂回流通道46、54内流动以绕过散热器84（图1），并且可以在第二运转状态期间按与第一方向（D1）相反的第二方向（D2）在第一和第二冷却剂回流通道46、54内流动以流过散热器84（图2）。第一方向（D1）可以限定成从发动机结构12的第二纵向端58朝着发动机结构12的第一纵向端56。

Claims (10)

1.一种发动机总成，其包括：

冷却剂泵，其与冷却剂流体相通并且包括泵进口和泵出口；

发动机结构，其限定出：

第一组气缸；

第一冷却剂回流通道，其从所述发动机结构的第一纵向端沿纵向延伸到所述发动机结构的第二纵向端；和

与所述第一组气缸相关的第一冷却套管，其包括与所述泵出口相通的第一冷却套管进口和与所述第一冷却剂回流通道相通的第一冷却套管出口；和

散热器供给输送部，其与所述第一冷却剂回流通道相通并且配置成提供冷却剂流体给散热器；和

散热器旁通输送部，其与所述第一冷却剂回流通道和所述泵进口相通，所述第一冷却剂回流通道形成散热器旁通通路，所述散热器旁通通路在第一运转状态期间提供冷却剂流体给所述冷却剂泵并且绕过所述散热器，并且所述第一冷却剂回流通道形成散热器供给通路，所述散热器供给通路在第二运转状态期间提供冷却剂流体给所述散热器。

2.如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述冷却剂流体在所述第一运转状态期间按第一方向在所述第一冷却剂回流通道内流动，并且在第二运转状态期间按与所述第一方向相反的第二方向在所述第一冷却剂回流通道内流动。

3.如权利要求2所述的发动机总成，其特征在于，所述第一方向限定成从所述发动机结构的第二纵向端朝着所述发动机结构的第一纵向端。

4.如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，其还包括与所述第一冷却剂回流通道和所述冷却剂泵相通的恒温器，所述第一运转状态包括所述恒温器处于闭合位置，这阻止冷却剂流体流过所述散热器，并且，所述第二运转状态包括所述恒温器开放并且允许冷却剂流体流过所述散热器。

5.如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述散热器旁通输送部位于所述第一纵向端并且所述散热器供给输送部位于所述第二纵向端。

6.如权利要求5所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机总成限定出与所述第一冷却剂回流通道相通的、位于所述第二纵向端且提供冷却剂流给加热器芯的加热器芯供给输送部，位于所述第二纵向端且从所述加热器芯接收所述冷却剂流体的加热器芯回流输送部，和从所述第二纵向端沿纵向延伸到所述第一纵向端的加热器芯回流通道。

7.如权利要求6所述的发动机总成，其特征在于，所述加热器芯回流通道在所述发动机结构中位于所述第一冷却剂回流通道的下方。

8.如权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述冷却剂泵位于所述发动机结构的第一纵向端。

9.如权利要求8所述的发动机总成，其特征在于，其还包括位于所述发动机结构的第一纵向端且与所述泵进口相通的恒温器。

10.一种发动机总成，其包括：

冷却剂泵，其与冷却剂流体相通并且包括泵进口和泵出口；

发动机结构，其限定出：

第一组气缸；

第一冷却剂回流通道，其在所述发动机结构中纵向延伸并且限定出第一纵向端和与所述第一纵向端相反的第二纵向端；和

与所述第一组气缸相关的第一冷却套管，其包括与所述泵出口相通的第一冷却套管进口和与所述第一冷却剂回流通道相通的第一冷却套管出口；和

散热器供给输送部，其位于所述第一冷却剂回流通道的第二纵向端；和

散热器旁通输送部，其位于所述第一冷却剂回流通道的第一纵向端。

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