CN103511052A - 用于车辆的发动机冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的发动机冷却系统，其可以包括：冷却单元，所述冷却单元使得冷却剂循环通过连接了水夹套、水泵和发动机的散热器的冷却管线以冷却发动机；以及子冷却单元，所述子冷却单元使得冷却剂选择性地循环通过连接了发动机和制冷机的子冷却管线从而冷却发动机。

Description

用于车辆的发动机冷却系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年6月18日提交的韩国专利申请第10-2012-0065143号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的发动机冷却系统。更具体地，本发明涉及用于车辆的发动机冷却系统，其根据发动机的驱动条件向发动机供给经冷却的冷却剂以冷却过热的燃烧室。
背景技术
通常来说，由发动机的燃烧室产生的热的一部分被气缸盖、气缸体、进气/排气阀和活塞吸收。
这些部件会因燃烧室的过热而变形，或者气缸的油膜会因此受损。
因此，过热造成燃烧故障、爆震或早燃而损害活塞和气缸体，热效率和输出功率会受到损害。相反地，发动机的过冷会损害输出功率，增加燃料消耗并引起发动机的低温磨损。
因此，设置冷却系统以冷却车辆中的发动机，使得冷却剂通过冷却管线循环至发动机，发动机冷却系统操作水泵以通过散热器冷却冷却剂，冷却剂经过气缸体、气缸盖和发动机的加热器。
此处，水夹套形成在气缸体中，冷却剂循环通过水夹套使得冷却剂冷却了对应于燃烧室的火花塞区域或排气口和阀座的区域。
然而，常规发动机冷却系统循环经由散热器冷却的冷却剂，因此难以有效地冷却发动机。
而且，整个发动机的温度在发动机的高速/高载荷驱动条件中因过热的燃烧室而增加，动力输出会受损害，燃料消耗会增加，且发动机的总体耐久性会受损害。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面涉及提供用于车辆的发动机冷却系统，其优点在于具有独立的冷却管线以及主冷却管线，使得经冷却的主冷却剂根据发动机的驱动条件循环并供给发动机，由此在高速/高载荷驱动条件下燃烧室的过热周缘得以有效冷却，且发动机的冷却性能得以改善。
在本发明的一个方面，一种用于车辆的发动机冷却系统可以包括：冷却单元，所述冷却单元使得冷却剂循环通过连接了水夹套、水泵和发动机的散热器的冷却管线以冷却发动机；以及子冷却单元，所述子冷却单元使得冷却剂选择性地循环通过连接了发动机和制冷机的子冷却管线从而冷却发动机。
所述制冷机设置在所述发动机的外侧，其中所述子冷却管线可以包括：第一管线，所述第一管线从连接了所述水泵和发动机的冷却管线处分支出来，并且该第一管线与所述制冷机连接以供给所述制冷机冷却剂；以及第二管线，所述第二管线连接所述制冷机和发动机的子水夹套以向所述子水夹套供给经过所述制冷机的冷却剂。
阀安装在制冷机与子水夹套之间的第二管线中。
当发动机处于一定速度条件或载荷条件时，所述阀打开所述子冷却管线以向所述子水夹套供给经由所述制冷机冷却的冷却剂。
子水夹套可以包括：第一连接通道，所述第一连接通道形成在气缸盖的长度方向的两个侧面处，并连接到所述子冷却管线的所述第二管线；以及至少一个第二连接通道，所述至少一个第二连接通道连接至所述第一连接通道并分别对应于燃烧室而形成。
第二连接通道的一端侧连接至所述第一连接通道，其另一端侧向着所述气缸盖的内侧形成，所述第二连接通道相对于所述第一连接通道垂直地形成。
子水夹套可以包括：第一连接通道，所述第一连接通道形成在气缸盖的长度方向的两个侧面处，并连接到所述子冷却管线的所述第二管线；以及至少一个第二连接通道，所述至少一个第二连接通道连接至所述第一连接通道并分别形成在燃烧室之间。
第二连接通道的一端侧连接至所述第一连接通道，其另一端侧向着所述气缸盖的内侧形成，所述第二连接通道相对于所述第一连接通道垂直地形成。
如上所述，根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的发动机冷却系统具有独立的冷却管线以及主冷却管线，使得主冷却剂根据发动机的驱动条件循环并将经冷却的冷却剂供给发动机，由此在高速/高载荷驱动条件下燃烧室的过热周缘得以有效冷却，且其冷却性能得以改善。
而且，根据发动机的驱动条件有效地冷却发动机以防止过热，改进其耐久性，并改进爆震特性使得车辆的动力性能和燃料效率得以改进，且整体产品质量也得以改进。
本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1为根据本发明的一个示例性实施方案的用于车辆的发动机冷却系统的框图。
图2为应用于根据本发明的一个示例性实施方案的用于车辆的发动机冷却系统的气缸盖的侧视图。
图3为沿着图2的线A-A截取的横截面图。
图4为应用于根据本发明的一个示例性实施方案的用于车辆的发动机冷却系统中的气缸盖中的水夹套的立体图。
应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
下面将详细提及本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。
图1为根据本发明的一个示例性实施方案的用于车辆的发动机冷却系统的框图，图2为应用于根据本发明的一个示例性实施方案的用于车辆的发动机冷却系统的气缸盖的侧视图，图3为沿着图2的线A-A截取的横截面图，以及图4为应用于根据本发明的一个示例性实施方案的用于车辆的发动机冷却系统中的气缸盖中的水夹套的立体图。
参见附图，根据本发明的一个示例性实施方案的用于车辆的发动机冷却系统100包括主冷却管线120和单独的冷却管线，主冷却剂通过主冷却管线120循环，且发动机冷却系统100根据发动机110的操作条件向发动机110供给经冷却的冷却剂，使得在高速/高载荷驱动条件中经加热的燃烧室的区域得以有效地冷却以改进冷却性能。
为此，在根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的发动机冷却系统100中，如图1所示，发动机110通过冷却管线120连接至散热器140。
而且，经由散热器140冷却的冷却剂通过操作水泵130供给到包括气缸盖113和气缸体111的发动机110的水夹套115，水泵130在冷却管线120中设置在散热器140和发动机110之间。
此处，水夹套115形成在发动机110中，冷却剂通过冷却管线120供给水夹套115。
在当前的示例性实施方案中，子冷却单元150包括制冷机151、子冷却管线153和子水夹套155。
子冷却管线153包括连接至冷却管线120的第一管线和连接至发动机110的子水夹套155的第二管线。
首先，制冷机151设置在发动机100外侧的未示出的发动机室的内侧。制冷机151包括空调系统的单独的热交换器或蒸发器。
在当前的示例性实施方案中，子冷却管线153从连接了水泵130和发动机110的冷却管线120中分支出来，向制冷机供给冷却剂，并连接至发动机110以供给发动机110的子水夹套155经由制冷机151冷却的冷却剂。
亦即，制冷机151对冷却剂进行冷却，其中冷却剂由流动经过制冷机151的另一冷却流体如制冷剂进行冷却。
此处，阀157在子冷却管线153的第二管线中设置在发动机110和制冷机151之间。
当发动机110在高速/高载荷条件中操作时，阀157打开子冷却管线153以供给子水夹套155经冷却的冷却剂。
亦即，阀157连接至未示出的车辆的ECU，根据发动机的驱动条件选择性地打开连接至发动机110的子冷却管线153，并选择性地向发动机供给经由制冷机151冷却的冷却剂。
此外，子水夹套155形成在发动机110的气缸盖113中，并连接至子冷却管线153以向发动机110的内部供给经冷却的冷却剂。
此处，如图2和图3所示，子水夹套155包括第一连接通道155a和至少一个第二连接通道155b，第一连接通道155a形成在气缸盖113沿长度方向的两侧处，至少一个第二连接通道155b连接至第一连接通道155a并对应于发动机110的燃烧室200形成。
在当前的示例性实施方案中，至少一个第二连接通道155b可以形成在发动机110的燃烧室200之间。
在当前的示例性实施方案中，第二连接通道155b的一端连接至第一连接通道155a，其另一端向着所述气缸盖113的内侧形成以相对于第一连接通道155a设置在垂直方向上。
第二连接通道155b形成在对应于发动机110的每个燃烧室的进气口和排气口的间隔的下侧，使得经冷却的冷却剂流动通过第二连接通道155b。
对于如上所述的子水夹套155，如图4所示，当发动机在高速/高载荷条件中操作时，如果阀157操作成打开子冷却管线152，则冷却剂流动通过形成在发动机110的气缸盖113的下部两侧的第一连接通道155a。
此外，将供给到第一连接通道155a的冷却剂供给至形成在水夹套115的进气口和排气口的间隔的下侧的第二连接通道155b，以有效地冷却发动机110的燃烧室，从而防止发动机110的过热。
亦即，在发动机110的低速/低载荷条件下，子冷却单元150闭合了所述阀，使得冷却剂不供给到发动机，相反地，在发动机110处于高速/高载荷条件下，子冷却单元150打开所述阀，使得冷却剂供给发动机的子水夹套以冷却燃烧室的周缘。
据此，根据本发明的示例性实施方案的发动机冷却系统100根据发动机110的驱动条件而额外地供给经冷却的冷却剂以控制进气口和排气口以及燃烧室的温度，从而防止发动机的过热。
因此，如果将如上所述的车辆发动机冷却系统100施用于本发明的示例性实施方案，则子冷却单元150以及冷却管线120设置成对冷却剂进行循环。
此外，根据发动机110的驱动条件将经冷却的冷却剂供给到发动机110，这样在高速/高载荷驱动条件中燃烧室的过热得以有效减少以改进其冷却性能。
而且，发动机110根据发动机的驱动条件得以有效地冷却，发动机的过热得以防止，从而改进了车辆的耐久性、燃料效率、动力性能和整体产品质量。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (8)

1.一种用于车辆的发动机冷却系统，其包括：
冷却单元，所述冷却单元使得冷却剂循环通过冷却管线以冷却发动机，该冷却管线连接了水夹套、水泵和发动机的散热器；以及
子冷却单元，所述子冷却单元使得冷却剂选择性地循环通过子冷却管线从而冷却发动机，该子冷却管线连接了发动机和制冷机。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的发动机冷却系统，
其中所述制冷机设置在所述发动机的外侧，且
其中所述子冷却管线包括：
第一管线，所述第一管线从连接所述水泵和发动机的冷却管线处分支出来，并且该第一管线与所述制冷机连接以向所述制冷机供给冷却剂；以及
第二管线，所述第二管线连接所述制冷机和发动机的子水夹套，以向所述子水夹套供给经过所述制冷机的冷却剂。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的发动机冷却系统，其中阀安装在所述制冷机与所述子水夹套之间的所述第二管线中。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的发动机冷却系统，其中当发动机处于一定的速度条件或载荷条件时，所述阀打开所述子冷却管线以向所述子水夹套供给经由所述制冷机冷却的冷却剂。
5.根据权利要求2所述的用于车辆的发动机冷却系统，其中所述子水夹套包括：
第一连接通道，所述第一连接通道形成在气缸盖的长度方向的两个侧面处，并连接到所述子冷却管线的所述第二管线；以及
至少一个第二连接通道，所述至少一个第二连接通道连接至所述第一连接通道并分别对应于燃烧室而形成。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的发动机冷却系统，其中所述第二连接通道的一端侧连接至所述第一连接通道，其另一端侧向着所述气缸盖的内侧形成，所述第二连接通道相对于所述第一连接通道垂直地形成。
7.根据权利要求2所述的用于车辆的发动机冷却系统，其中所述子水夹套包括：
第一连接通道，所述第一连接通道形成在气缸盖的长度方向的两个侧面处，并连接到所述子冷却管线的所述第二管线；以及
至少一个第二连接通道，所述至少第二连接通道连接至所述第一连接通道并分别形成在燃烧室之间。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的发动机冷却系统，其中所述第二连接通道的一端侧连接至所述第一连接通道，其另一端侧向着所述气缸盖的内侧形成，所述第二连接通道相对于所述第一连接通道垂直地形成。
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