CN103485873A - 发动机恒流冷却系统及机动车 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种发动机恒流冷却系统，至少包括与发动机连通的用于冷却润滑油的低温循环系统和高温循环系统，还包括使润滑油以恒定流量进行循环冷却的调控装置，所述调控装置的输入口与发动机连通，输出口分别与所述高温循环系统以及低温循环系统连通；通过调控装置能够使润滑油以恒定的流量在理想的温度范围内进行循环冷却，既能避免普通调温器带来的润滑油温度偏低造成的供给量不足使得运动副润滑不足摩擦失效；又能避免无调温器、油温偏低时，润滑油粘度大造成的机油泵增加功率、运动副摩擦增大等导致的油耗增加，以及润滑油系统的压力增大使润滑油系统的密封性能降低。

Description

发动机恒流冷却系统及机动车

技术领域

本发明涉及一种发动机冷却系统，尤其涉及一种发动机恒流冷却系统及机动车。

背景技术

车辆在运行过程中其发动机会产生大量的热，尤其是在重负荷的情况下导致发动机的润滑油的温度过高，从而造成发动机失效，为了使发动机能够较好的散热，通常是增加一套普通的油冷系统，增加普通的油冷系统后，车辆在负荷较小时常出现冷却能力过剩，其表现为使发动机的润滑油温度偏低，当润滑油的温度偏低后，润滑油运动粘稠度较大，从而导致润滑油供给不足，并且造成运动副的摩擦增加，为了获得与正常使用时的等量的润滑油，需要增加润滑油泵的功率，造成润滑油泵的功率消耗增加；另一方面，由于润滑油的粘稠度以及润滑油泵的功率增加，使得油耗增加，又造成润滑油系统流量增加，使得润滑油系统的油道压力增大，从而导致润滑油系统的密封受到影响，造成密封性能下降。

因此，需要提出一种新型的发动机冷却系统，能够使润滑油以恒定的流量在理想的温度范围内进行循环冷却，既能避免润滑油的温度偏低造成供给量不足使得运动副的摩擦加剧，又能避免机油泵增加功率导致的油耗增加以及润滑油系统的压力增大使润滑油系统的密封性能降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种发动机恒流冷却系统，能够使润滑油以恒定的流量在理想的温度范围内进行循环冷却，既能避免润滑油的温度偏低造成供给量不足使得运动副的摩擦加剧，又能避免机油泵增加功率导致的油耗增加以及润滑油系统的压力增大使润滑油系统的密封性能降低。

本发明提供的一种发动机恒流冷却系统，至少包括与发动机连通的用于冷却润滑油的低温循环系统和高温循环系统，还包括使润滑油以恒定流量进行循环冷却的调控装置，所述调控装置的输入口与发动机连通，输出口分别与所述高温循环系统以及低温循环系统连通；通过调控装置能够使润滑油以恒定的流量在理想的温度范围内进行循环冷却，既能避免润滑油的温度偏低造成供给量不足使得运动副的摩擦加剧，又能避免机油泵增加功率导致的油耗增加以及润滑油系统的压力增大使润滑油系统的密封性能降低。

进一步，所述调控装置为根据发动机输出润滑油的温度控制润滑油以恒定流量循环的恒流调温器；

进一步，所述恒流调温器包括调温器本体和设置于调温器本体内的阀芯组件，所述调温器本体内设置有用于容纳阀芯组件的腔体，通过腔体，使得部分润滑油能够存留于腔体内，使得石蜡柱塞筒体充分受热，从而利于对高温出口开启度的控制，从而达到部分或全部关闭低温调温器的低温出口同时部分或全部打开高温阀出口的目的，利于对流量的恒定进行控制；所述调温器本体设置有与所述腔体连通的进液口、低温出口和高温出口，所述低温出口与高温出口的轴线平行，所述阀芯组件以使所述高温出口和低温出口输出恒定总流量的方式设置，通过这种结构，利于阀芯组件对润滑油的流量进行调控，使润滑油在润滑系统中以恒定的流量进行循环散热；

进一步，所述低温出口与高温出口的开口尺寸相同，通过这种结构，使得阀芯组件对润滑油的流量易于控制，且调控精度高，进一步保证润滑油的流量能够恒定循环；

进一步，所述阀芯组件包括内设有石蜡的石蜡柱塞阀筒体、与所述柱塞阀筒体配合的活塞推杆以及用于驱动所述柱塞筒体复位的张紧簧，所述活塞推杆固定设置于所述调温器本体，所述张紧簧位于低温出口一侧，所述张紧簧的一端与所述调温器本体固定连接，另一端与所述石蜡柱塞阀筒体的底部外侧固定连接；所述石蜡柱塞阀筒体以在低温下使高温出口全关且使低温出口全开，且在高温介质进入调温器本体后以使高温出口开启横截面积等于低温出口关闭的横截面积的方式设置，通过这种结构，利于将润滑油的温度控制在理想的范围之内，避免温度过低造成的润滑油粘稠度过大导致润滑油供给不足；

进一步，所述高温循环系统的输出口与低温循环系统的输出口通过混合管与发动机连通，通过这种结构，当润滑油的温度使高温循环系统与低温循环系统同时工作时，高温循环系统输出的低温润滑油与低温循环系统输出的润滑油混合，利于实现回流如发动机的润滑油处于理想的温度范围内；

进一步，所述高温循环系统包括散热器、设置于散热器的风扇以及用于控制风扇工作状态的控制装置，所述散热器的输入口与所述调温器的高温出口连通，输出口与所述混合管连通；通过这种结构，当汽车负荷较重时，利于润滑油温度过高而全部通过高温循环系统进行散热，使得散热效果更佳；

进一步，所述控制装置包括用于检测润滑油温度的传感器、用于接收温度信号并更根据温度信号输出控制指令的控制电路以及用于接收控制指令控制风扇开启与关闭的开关电路，通过控制装置，可以控制润滑油在高温系统循环时的温度在理想范围之内，避免风扇持续运行导致高温循环系统输出的润滑油温度过低造成润滑油粘稠度过大。

相应地，本发明提供了一种机动车，所述机动车上述的发动机恒流冷却系统。

本发明的有益效果：

本发明的发动机恒流冷却系统，通过恒流调温器能够使润滑油以恒定的流量在理想的温度范围内进行循环冷却，既能避免润滑油的温度偏低造成供给量不足使得运动副的摩擦加剧，又能避免机油泵增加功率导致的油耗增加以及润滑油系统的压力增大使润滑油系统的密封性能降低，并且结构简单，制造方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的恒流调温器的结构示意图。

图3为本发明的控制装置结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的恒流调温器的结构示意图；图3为本发明的控制装置结构示意图；如图所示：

本发明提供的一种发动机恒流冷却系统，至少包括与发动机2连通的用于冷却润滑油的低温循环系统和高温循环系统，还包括使润滑油以恒定流量进行循环冷却的调控装置，所述调控装置的输入口与发动机2连通，输出口分别与所述高温循环系统以及低温循环系统连通；通过调控装置能够使润滑油以恒定的流量在理想的温度范围内进行循环冷却，既能避免润滑油的温度偏低造成供给量不足使得运动副的摩擦加剧，又能避免机油泵增加功率导致的油耗增加以及润滑油系统的压力增大使润滑油系统的密封性能降低。

本实施例中，所述调控装置为根据发动机2输出润滑油的温度控制润滑油以恒定流量循环的恒流调温器1。

本实施例中，所述恒流调温器包括调温器本体101和设置于所述调温器本体101内的阀芯组件，所述调温器本体101内设置有腔体102，通过腔体102，使得石蜡柱塞筒体有充分的时间预热并熔化使石蜡柱塞筒体的体积膨胀，从而达到部分或全部关闭低温调温器的低温出口同时部分或全部打开高温阀出口的目的，利于对流量的恒定进行控制；所述调温器本体101设置有与所述腔体102连通的进液口108、低温出口105和高温出口106，所述阀芯组件以使所述高温出口105和低温出口106输出恒定总流量的方式设置，通过这种结构，利于阀芯组件对润滑油的流量进行调控，使润滑油在润滑系统中以恒定的流量进行循环散热；

本实施例中，所述低温出口105与高温出口106的开口尺寸相同，通过这种结构，使得阀芯组件对润滑油的流量易于控制，且调控精度高，进一步保证润滑油的流量能够恒定循环；

本实施例中，所述阀芯组件包括内设有石蜡的石蜡柱塞阀筒体107、与所述石蜡柱塞阀筒体107配合的活塞推杆104以及用于驱动所述石蜡柱塞筒体107复位的张紧簧103，所述活塞推杆104固定设置于所述调温器本体101，所述张紧簧103位于低温出口一侧，所述张紧簧103的一端与所述调温器本体101固定连接，另一端与所述石蜡柱塞阀筒体107的底部外侧固定连接；所述石蜡柱塞阀筒体107以在低温下使高温出口全关且使低温出口全开，且在高温介质进入调温器本体后以使高温出口开启横截面积等于低温出口关闭的横截面积的方式设置，通过这种结构，利于将润滑油的温度控制在理想的范围之内，避免温度过低造成的润滑油粘稠度过大导致润滑油供给不足，所述高温出口与低温出口共面并位于石蜡柱塞筒体的外圆柱面上，使得高温出口与低温出口的开启度易于控制，并且结构简单，当然，所述石蜡柱塞筒体内除了设置有石蜡，还设置有与活塞推杆相连接的活塞组件，活塞组件与石蜡柱塞筒体配合形成密封腔体，石蜡设置于密封腔体内，此属于现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，所述高温循环系统的输出口与低温循环系统的输出口通过混合管E与发动机2连通，通过这种结构，当润滑油的温度使高温循环系统与低温循环系统同时工作时，高温循环系统输出的低温润滑油与低温循环系统输出的润滑油混合，利于实现回流如发动机的润滑油处于理想的温度范围内。

本实施例中，所述高温循环系统包括散热器4、设置于散热器4的风扇3以及用于控制风扇3工作状态的控制装置5，所述散热器4的输入口与所述调温器的高温出口连通，输出口与所述混合管E连通；通过这种结构，当汽车负荷较重时，利于润滑油温度过高而全部通过高温循环系统进行散热，使得散热效果更佳。

本实施例中，所述控制装置5包括用于检测润滑油温度的传感器、用于接收温度信号并更根据温度信号输出控制指令的控制电路以及用于接收控制指令控制风扇开启与关闭的开关电路，通过控制装置，可以控制润滑油在高温系统循环时的温度在理想范围之内，避免风扇持续运行导致高温循环系统输出的润滑油温度过低造成润滑油粘稠度过大。

相应地，本发明提供了一种机动车，所述机动车设置有上述的发动机恒流冷却系统。

本发明的工作原理：

所述石蜡柱塞筒体以及石蜡的熔化温度的控制可通过现有技术手段实现，在此不再赘述。

对本发明的工作的温度进行设定：所述石蜡柱塞筒体内的石蜡的熔化点的温度为T1，此温度同时为恒流调温器的高温出口开启的最低温度，高温出口全部开启的温度为T2，润滑油的温度为Tc，风扇开启温度Tf2，风扇关闭温度Tf1，润滑油的理想温度范围为TL-TH,且Tf2≤TH；

当Tc＜T1时，高温循环系统不参与工作，石蜡柱塞筒体使高温出口全部关闭，润滑油通过低温冷却系统，即依次通过图1中的ABC管路进行循环；

当T1≤Tc＜T2时，即机动车在轻负荷状态下时，石蜡柱塞筒体内的石蜡开始熔化且体积膨胀，从而推动石蜡柱塞筒体克服张紧簧的弹力向上运动并压缩张紧簧，此时高温出口被部分打开，且高温出口打开的横截面积等于低温出口的横截面积，以保证润滑油流量恒定，此时润滑油一部分通过低温循环系统ABC，另一部分通过高温循环系统ADEC，并且高温循环系统与低温循环系统输出的润滑油在混合管道E中混合，因为低温循环系统输出的润滑油的温度仍然较高，而高温循环系统的输出的润滑油温度经过散热器散热后温度较低，通过混合管道E混合后，使得回流的润滑油的温度在理想的温度范围之内，当机动车不工作时，由于温度的下降使得石蜡转化为固态，体积减小，从而使张紧簧推动石蜡柱塞筒体向下运动，重新全部关闭高温出口，使低温出口全部打开；

当T2≤Tc＜Tf2时，即机动车在大负荷的状态下时，石蜡柱塞筒体完全关闭低温出口，高温出口全开，润滑油完全经过高温循环系统ADEC然后回流到发动机内；

当Tf2≤Tc时，即机动车在重负荷的状态下时，高温出口依然全开，润滑油在高温循环系统ADEC中循环，并且此时，控制装置控制风扇打开，进行强散热，当控制装置检测到润滑油温度经过散热后下降到Tf1时，风扇关闭；此时，润滑油的温度控制在Tf1≤Tc﹤Tf2之间，且使风扇处于间歇工作状态，既保证了冷却效果，又可以减少能量消耗，起到良好的节能作用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种发动机恒流冷却系统，至少包括与发动机连通的用于冷却润滑油的低温循环系统和高温循环系统，其特征在于：还包括使润滑油以恒定流量进行循环冷却的调控装置，所述调控装置的输入口与发动机连通，输出口分别与所述高温循环系统以及低温循环系统连通。

2.根据权利要求1所述发动机恒流冷却系统，其特征在于：所述调控装置为根据发动机输出润滑油的温度控制润滑油以恒定流量循环的恒流调温器。

3.根据权利要求2所述发动机恒流冷却系统，其特征在于：所述恒流调温器包括调温器本体和设置于调温器本体内的阀芯组件，所述调温器本体内设置有用于容纳阀芯组件的腔体，所述调温器本体设置有与所述腔体连通的进液口、低温出口和高温出口，所述阀芯组件以使所述高温出口和低温出口输出恒定总流量的方式设置。

4.根据权利要求3所述发动机恒流冷却系统，其特征在于：所述低温出口与高温出口的开口尺寸相同。

5.根据权利要求4所述发动机恒流冷却系统，其特征在于：所述阀芯组件包括内设有石蜡的石蜡柱塞阀筒体、与所述柱塞阀筒体配合的活塞推杆以及用于驱动所述柱塞筒体复位的张紧簧，所述活塞推杆固定设置于所述调温器本体，所述张紧簧位于低温出口一侧，所述张紧簧的一端与所述调温器本体固定连接，另一端与所述石蜡柱塞阀筒体的底部外侧固定连接；所述石蜡柱塞阀筒体以在低温下使高温出口全关且使低温出口全开，且在高温介质进入调温器本体后以使高温出口开启横截面积等于低温出口关闭的横截面积的方式设置。

6.根据权利要求5所述发动机恒流冷却系统，其特征在于：所述高温循环系统的输出口与低温循环系统的输出口通过混合管与发动机连通。

7.根据权利要求6所述发动机恒流冷却系统，其特征在于：所述高温循环系统包括散热器、设置于散热器的风扇以及用于控制风扇工作状态的控制装置，所述散热器的输入口与所述调温器的高温出口连通，输出口与所述混合管连通。

8.根据权利要求7所述发动机恒流冷却系统，其特征在于：所述控制装置包括用于检测润滑油温度的传感器、用于接收温度信号并更根据温度信号输出控制指令的控制电路以及用于接收控制指令控制风扇开启与关闭的开关电路。

9.一种机动车，其特征在于：所述机动车设置有权利要求1至8任一权利要求所述的发动机恒流冷却系统。

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