CN103696846B - 一种工程车辆水冷散热模块系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工程车辆散热系统的水冷散热模块系统，属于工程车辆散热技术领域，主要由各车辆系统散热装置、车辆冷却液散热器、车辆冷却液驱动系统和冷却风扇组成，各车辆系统散热装置由发动机增压空气散热装置、车辆液压系统液压油散热装置和车辆传动系统传动油散热装置组成，车辆冷却液依次流经各车辆系统散热装置；工程车辆水冷散热模块系统还包括发动机冷却液散热器，发动机冷却液散热器与车辆冷却液散热器为串联方式布置，冷却空气先流经车辆冷却液散热器，后流经发动机冷却液散热器，以满足发动机增压空气的工作温度要求。本发明减少了各车辆系统散热装置的结构尺寸，易于实现冷、热两种流体温度状态的有效控制。

Description

一种工程车辆水冷散热模块系统
技术领域
本发明属于工程车辆散热技术领域，涉及一种工程车辆散热系统的水冷散热模块系统，尤其涉及一种适用于工程车辆多热源系统、大散热量要求的高效散热方式。
背景技术
工程车辆散热系统是保障车辆系统中的发动机冷却系统冷却液温度要求、发动机增压空气冷却温度要求、车辆传动系统传动油温度要求、车辆液压系统液压油温度要求的关键系统。随着对车辆系统节能与排放要求的不断提高，发动机废气再循环系统即EGR的应用，更增加了车辆散热系统的负荷。散热技术是现代车辆关键技术，决定着工程车辆高效、可靠工作。而传统的单一风扇与多散热器组合的散热方式，受限于风扇尺寸特征、驱动特征、噪声限制，受限于多散热器组合方式，受限于动力舱空间形式，难于高效、可靠地平衡车辆各系统工作温度要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的工程车辆相关系统过热，散热系统难于高效、可靠地平衡车辆各系统工作温度要求问题，提供了一种工程车辆水冷散热模块系统，是一种适用于工程车辆多热源系统的水冷散热模块系统。
为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：
一种工程车辆水冷散热模块系统，主要由各车辆系统散热装置、车辆冷却液散热器11、车辆冷却液驱动系统和冷却风扇8组成，
所述各车辆系统散热装置由发动机增压空气散热装置4、车辆液压系统液压油散热装置5和车辆传动系统传动油散热装置6组成，车辆冷却液依次流经各车辆系统散热装置；
所述车辆冷却液散热器11由其上水室、下水室和中间散热芯体构成，车辆冷却液散热器11结构适应动力舱空间限制；
所述车辆冷却液驱动系统由车辆冷却液驱动油泵1、车辆冷却液控制阀2、冷却风扇驱动马达7和车辆冷却液管路3组成；
所述冷却风扇8为轴流式风扇，由冷却风扇驱动马达7驱动旋转。
所述工程车辆水冷散热模块系统还包括发动机冷却液散热器10，所述发动机冷却液散热器10由其上水室、下水室和中间散热芯体构成；发动机冷却液散热器10的散热芯体和车辆冷却液散热器11的散热芯体具有相同的结构特征，使空气流动阻力小，并适应动力舱空间限制；
所述发动机冷却液散热器10与车辆冷却液散热器11为串联方式布置，冷却空气先流经车辆冷却液散热器11，后流经发动机冷却液散热器10，以满足发动机增压空气的工作温度要求。
所述各车辆系统散热装置中的冷侧介质为车辆冷却液，热侧介质分别对应为发动机增压空气、车辆液压系统液压油、车辆传动系统传动油，通过冷侧介质、热侧介质在各车辆系统散热装置中的流动，实现冷、热介质间的热交换，将车辆相应系统的热源在各车辆系统散热装置中传热至车辆冷却液；
所述各车辆系统散热装置依据其内热侧介质工作温度大小，依次排列，车辆冷却液先流经工作温度较低的散热装置，依次实现车辆各热源系统的热量传递给车辆冷却液。
技术方案中车辆冷却液在车辆冷却液散热器11中由其上水室流经中间散热芯体到下水室；
技术方案中发动机冷却液在发动机冷却液散热器10中由其上水室流经中间散热芯体到下水室，发动机冷却液的流动由发动机内带的水泵驱动。
所述冷却风扇8在导风罩9限定下，驱使冷却空气流经车辆冷却液散热器11，实现车辆冷却液与冷却空气的热交换。
所述车辆冷却液驱动油泵1由发动机驱动工作，车辆冷却液经车辆冷却液控制阀2控制，实现车辆冷却液在各车辆系统散热装置和车辆冷却液散热器11间流动；
技术方案中控制阀2控制冷却风扇驱动马达7的旋转驱动，根据车辆冷却液温度调整冷却风扇8的工作转速。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
工程车辆各热源系统的热流体流经各车辆系统散热装置，将热量高效地传递至车辆冷却液，因车辆冷却液的传热系数大于空气的传热系数，热量传递较在空气中的传热效率高，减少了各车辆系统散热装置的结构尺寸，并易于实现冷、热两种流体温度状态的有效控制。
各单体的各车辆系统散热装置提高了在车辆系统上安装的灵活性。
高温的车辆冷却液流经车辆冷却液散热器11，在空气强制流动下，实现冷、热流体热量的高效交换，简化了热交换环节，同样易于实现车辆冷却液温度状态的有效控制。
保障了工程车辆各系统温度状态要求，特别是满足发动机增压空气的工作温度要求，提高了车辆作业效率和可靠性能。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1是工程车辆水冷散热模块系统图。
图中：1、车辆冷却液驱动油泵，2、车辆冷却液控制阀，3、车辆冷却液管路，4、发动机增压空气散热装置，5、车辆液压系统液压油散热装置，6、车辆传动系统传动油散热装置，7、冷却风扇驱动马达，8、轴流式冷却风扇，9、导风罩，10、发动机冷却液散热器，11、车辆冷却液散热器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述：
针对工程车辆多热源系统对各自工作温度特征的要求，为了避免各系统温度过高而影响车辆系统的高效、可靠工作，本发明通过设计一套工程车辆水冷散热模块系统，实现各系统热量的高效散热。
将代表工程车辆发动机增压空气的热源连接于发动机增压空气散热装置4，将代表工程车辆液压系统的热源连接于车辆液压系统液压油散热装置5，将代表工程车辆传动系统的热源连接于车辆传动系统传动油散热装置6，各系统热源依据其中热流体温度高低的要求，依次布置在车辆冷却液流动途径中，实现各热源流体温度向车辆冷却液的热量传递。
连接车辆冷却液管路3、车辆冷却液控制阀2、车辆冷却液驱动油泵1、冷却风扇驱动马达7、车辆冷却液散热器11。发动机驱动车辆冷却液驱动油泵1，使车辆冷却液在系统中流动，车辆冷却液控制阀2一路控制流经发动机增压空气散热装置4、车辆液压系统液压油散热装置5、车辆传动系统传动油散热装置6、车辆冷却液散热器11的车辆冷却液的流动、一路控制冷却风扇驱动马达7的转动。
高温的车辆冷却液流经车辆冷却液散热器11，在轴流式冷却风扇8驱动下，冷却空气强制流过车辆冷却液散热器11，实现车辆冷却液与空气间的热交换。
因为流经发动机冷却液散热器10、车辆冷却液散热器11的热流体均为液体，可采用空气流动阻力较小的散热芯体结构。发动机冷却液散热器10也由其上水室、下水室和中间散热芯体构成。发动机冷却液散热器10的散热芯体和车辆冷却液散热器11的散热芯体具有相同的结构特征，使空气流动阻力小，并适应动力舱空间限制。车辆冷却液在车辆冷却液散热器11中由其上水室流经中间散热芯体到下水室。发动机冷却液在发动机冷却液散热器10中也由其上水室流经中间散热芯体到下水室，发动机冷却液的流动由发动机内带的水泵驱动。发动机冷却液散热器10与车辆冷却液散热器11为串联方式布置，并将冷却空气先流经车辆冷却液散热器11，后流经发动机冷却液散热器10，以满足发动机增压空气的工作温度要求。

Claims (5)

1.一种工程车辆水冷散热模块系统，主要由各车辆系统散热装置、车辆冷却液散热器(11)、车辆冷却液驱动系统和冷却风扇(8)组成，其特征在于：
所述各车辆系统散热装置由发动机增压空气散热装置(4)、车辆液压系统液压油散热装置(5)和车辆传动系统传动油散热装置(6)组成，车辆冷却液依次流经各车辆系统散热装置；
所述车辆冷却液散热器(11)由其上水室、下水室和中间散热芯体构成，车辆冷却液散热器(11)结构适应动力舱空间限制；
所述车辆冷却液驱动系统由车辆冷却液驱动油泵(1)、车辆冷却液控制阀(2)、冷却风扇驱动马达(7)和车辆冷却液管路(3)组成；
所述冷却风扇(8)为轴流式风扇，由冷却风扇驱动马达(7)驱动旋转；
工程车辆水冷散热模块系统还包括发动机冷却液散热器(10)，所述发动机冷却液散热器(10)由其上水室、下水室和中间散热芯体构成；发动机冷却液散热器(10)的散热芯体和车辆冷却液散热器(11)的散热芯体具有相同的结构特征，使空气流动阻力小，并适应动力舱空间限制；
发动机冷却液散热器(10)与车辆冷却液散热器(11)为串联方式布置，冷却空气先流经车辆冷却液散热器(11)，后流经发动机冷却液散热器(10)，以满足发动机增压空气的工作温度要求；
各车辆系统散热装置中的冷侧介质为车辆冷却液，热侧介质分别对应为发动机增压空气、车辆液压系统液压油、车辆传动系统传动油，通过冷侧介质、热侧介质在各车辆系统散热装置中的流动，实现冷、热介质间的热交换，将车辆相应系统的热源在各车辆系统散热装置中传热至车辆冷却液；
各车辆系统散热装置依据其内热侧介质工作温度大小，依次排列，车辆冷却液先流经工作温度较低的散热装置，依次实现车辆各热源系统的热量传递给车辆冷却液。
2.根据权利要求1所述的工程车辆水冷散热模块系统，其特征在于：
车辆冷却液在车辆冷却液散热器(11)中由其上水室流经中间散热芯体到下水室。
3.根据权利要求2所述的工程车辆水冷散热模块系统，其特征在于：
发动机冷却液在发动机冷却液散热器(10)中由其上水室流经中间散热芯体到下水室，发动机冷却液的流动由发动机内带的水泵驱动。
4.根据权利要求1所述的工程车辆水冷散热模块系统，其特征在于：
冷却风扇(8)在导风罩(9)限定下，驱使冷却空气流经车辆冷却液散热器(11)，实现车辆冷却液与冷却空气的热交换。
5.根据权利要求1所述的工程车辆水冷散热模块系统，其特征在于：
所述车辆冷却液驱动油泵(1)由发动机驱动工作，车辆冷却液经车辆冷却液控制阀(2)控制，实现车辆冷却液在各车辆系统散热装置和车辆冷却液散热器(11)间流动；
控制阀(2)控制冷却风扇驱动马达(7)的旋转驱动，根据车辆冷却液温度调整冷却风扇(8)的工作转速。
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