CN104358608A - 发动机冷却系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机冷却系统及车辆，发动机冷却系统包括设置在缸体上的缸体水套及设置在缸盖上的缸盖水套，缸体水套包括围绕发动机的缸筒由内至外依次设置的缸体内层水套及缸体外层水套，缸盖水套包括由内至外依次设置的缸盖内层水套及缸盖外层水套；缸盖外层水套与缸体内层水套连通，形成第一冷却通路，第一冷却通路具有第一进水口及第一出水口；缸体外层水套与缸盖内层水套连通，形成第二冷却通路，第二冷却通路具有第二进水口及第二出水口。本发明中的发动机冷却系统及车辆，不仅能够提高发动机的冷却效果，而且能够有效减少发动机的热辐射，降低发动机热损失。

Description

发动机冷却系统及车辆

技术领域

本发明涉及发动机的冷却技术领域，特别涉及一种发动机冷却系统及车辆。

背景技术

发动机冷却系统通常是通过水泵向发动机冷却水套内泵入冷却液用以冷却发动机。

传统的发动机冷却水套一般包含设置在缸体上的缸体水套和设置在缸盖上的缸盖水套，冷却液自缸体上的冷却液入口进入到缸体水套中，以对缸体的各部件进行冷却，然后冷却液从缸体水套流动至缸盖水套，再对缸盖上的各部件进行冷却。

但是，发动机的这种冷却方式，由于冷却液在对缸体进行冷却后再冷却缸盖，导致缸盖冷却效果不佳；此外，发动机在高负荷运行时，现有的发动机冷却方式不能有效减少发动机辐射热量，降低机舱内的温度，从而发动机可靠性和车辆安全性得不到保障。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机冷却系统及车辆，能够提高发动机的冷却效果，且能够有效减少发动机的辐射热量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机冷却系统，包括设置在缸体上的缸体水套及设置在缸盖上的缸盖水套，所述缸体水套包括围绕发动机的缸筒由内至外依次设置的缸体内层水套及缸体外层水套，所述缸盖水套包括由内至外依次设置的缸盖内层水套及缸盖外层水套；

所述缸盖外层水套与所述缸体内层水套连通，形成第一冷却通路，所述第一冷却通路具有第一进水口及第一出水口；

所述缸体外层水套与所述缸盖内层水套连通，形成第二冷却通路，所述第二冷却通路具有第二进水口及第二出水口。

进一步的，所述缸体水套中设置有第一隔板，所述第一隔板将所述缸体水套分隔形成彼此不连通的所述缸体内层水套和所述缸体外层水套；所述缸盖水套中设置有第二隔板，所述第二隔板将所述缸盖水套分隔形成彼此不连通的所述缸盖内层水套和所述缸盖外层水套。

进一步的，在所述缸体顶部，部分所述缸体内层水套向外侧折翻，使得所述缸体内层水套与所述缸盖外层水套连通，部分所述缸体外层水套向内侧折翻，使得所述缸体外层水套与所述缸盖内层水套连通。

进一步的，所述缸体内层水套的两侧部位向外侧折翻，所述缸体外层水套的两端部位向内侧折翻。

进一步的，所述缸体内层水套与所述缸体外层水套的容积之比为1.1～1.0，所述缸盖内层水套与所述缸盖外层水套的容积之比为1.1～1.0。

进一步的，所述第一进水口设置在所述缸盖外层水套上，所述第一出水口设置在所述缸体内层水套上；

所述第二进水口设置在所述缸体外层水套上，所述第二出水口设置在所述缸盖内层水套上。

进一步的，所述第一出水口设置在所述缸体内层水套一端的底部位置，且所述第一出水口处的流通路径斜向下与所述发动机缸筒的中心线成40°～50°夹角。

进一步的，所述发动机冷却系统还包括水泵、节温器及散热器，所述节温器具有入水口、设有副阀的第一支路及设有主阀的第二支路；

所述第一进水口及所述第二进水口连接至所述水泵的出水口，所述第一出水口及所述第二出水口均连接至所述节温器的所述入水口，所述节温器的所述第一支路所述第二支路分别连接至所述水泵的入水口及所述散热器的入水口，所述散热器的出水口连接至所述水泵的入水口。

进一步的，所述发动机冷却系统还包括连通部件，所述连通部件具有互相连通的第一接口、第二接口及第三接口，所述第一接口与所述水泵的出水口连接，所述第二接口及所述第三接口分别与所述第一进水口和所述第二进水口连通。

相对于现有技术，本发明所述的发动机冷却系统通过将缸盖水套及缸体水套分别设置成内层水套和外层水套，缸体水套与缸盖水套中的冷却液可实现交叉循环，从而可使得冷却液对缸盖及缸体的冷却较为均匀，利于提高发动机的冷却效果，而且缸体及缸盖中的外层水套可起到隔热层的作用，能够减少发动机的热辐射，降低机舱内的温度，从而可提高发动机各零部件的可靠性，同时有助于降低发动机热损失，提高燃油经济性。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆上设置有如上所述的发动机冷却系统。

所述车辆与上述的发动机冷却系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的发动机冷却系统中一个实施例的缸体水套的结构示意图；

图2为缸体水套的纵向剖切结构示意图；

图3为缸体水套的横向剖切结构示意图；

图4为水泵连接有连通部件的结构示意图；

图5为缸盖水套从顶部看的结构示意图；

图6为缸盖水套从底部看的结构示意图；

图7为本发明提供的发动机冷却系统中冷却液的循环结构示意图。

附图标记说明：

1-缸体水套；                  11-缸体内层水套；

111-第一翻边；                12-缸体外层水套；

121-第二翻边；                13-第一隔板；

14-第一出水口；               2-缸盖水套；

21-缸盖内层水套；             22-缸盖外层水套；

23-第二隔板；                 24-第二出水口；

25-第一清砂孔；               26-第二清砂孔；

27-第三清砂孔；               3-水泵；

4-连通部件；                  41-第二接口；

42-第三接口；                 5-节温器；

6-散热器；                    7-出水总管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供一种发动机冷却系统，该冷却系统包括设置在缸体上的缸体水套1及设置在缸盖上的缸盖水套2，缸体水套1包括围绕发动机的缸筒由内至外依次设置的缸体内层水套11及缸体外层水套12，缸盖水套2包括由内至外依次设置的缸盖内层水套21及缸盖外层水套22。

其中，缸盖外层水套22与缸体内层水套11连通，形成第一冷却通路，第一冷却通路具有第一进水口及第一出水口14；缸体外层水套12与缸盖内层水套21连通，形成第二冷却通路，第二冷却通路具有第二进水口及第二出水口24。

本发明提供的发动机冷却系统，通过缸盖外层水套22与缸体内层水套11连通所形成的第一冷却通路以及缸体外层水套12与缸盖内层水套21连通所形成的第二冷却通路对发动机进行冷却，使得缸体与缸盖的冷却液交叉循环，缸盖及缸体的冷却较为均匀，不会出现单一水套循环模式中，冷却液对缸体节进行冷却后，再对缸盖进行冷却，导致缸盖的冷却效果不佳的问题。另一方面，本发明中将缸盖水套及缸体水套分别设置成内层水套和外层水套，那么外层水套可起到隔热层的作用，能够减少发动机的热辐射，降低机舱内的温度，从而可提高发动机各零部件的可靠性，同时有助于降低发动机热损失，提高燃油经济性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在本发明的具体实施方式中，如图2及图3所示，缸体水套1中设置有第一隔板13，通过第一隔板13将缸体水套1分隔形成彼此不连通的缸体内层水套11和缸体外层水套12；如图5及图6所示，缸盖水套2中设置有第二隔板23，通过第二隔板23将缸盖水套2分隔形成彼此不连通的缸盖内层水套21和缸盖外层水套22。通过在缸体中设置第一隔板13以及在缸盖中设置第二隔板23，能够提高缸体及缸盖的结构强度。

优选地，分隔形成的缸体内层水套11与缸体外层水套12的容积之比为1.1～1.0，缸盖内层水套21与缸盖外层水套22的容积之比为1.1～1.0。

本实施方式中，缸盖外层水套22与缸体内层水套11连通，缸体外层水套12与缸盖内层水套21连通，这样第一冷却通路和第二冷却通路均采用纵流水模式。为使得缸体内层水套11与缸盖外层水套22连通，优选的方式是，在缸体顶部，部分缸体内层水套11向外侧折翻，缸体顶部的缸体内层水套11向外折翻的第一翻边111能够接触到缸盖底部的缸盖外层水套22，从而使得缸体内层水套11与缸盖外层水套22连通。同样的道理，在缸体顶部，部分缸体外层水套12向内侧折翻，使得缸体外层水套12向内折翻的第二翻边121能够接触到缸盖底部的缸盖内层水套21，从而使得缸体外层水套12与缸盖内层水套21连通。通过水套折翻的方式实现内外层水套的连通，可避免通过管路连通所存在的管路连接复杂的问题。

优选地，如图2及图3所示，缸体外层水套12的两端部位均向内侧折翻，缸体外层水套12的两端与缸盖内层水套21连通，缸体内层水套11的两侧向外侧折翻，缸体的进气侧和出气侧分别与缸盖外层水套22连通，这样冷却液在缸体外层水套12与缸盖内层水套21之间以及缸体内层水套11与缸盖外层水套22之间的流动对发动机的冷却较为均匀。

在本发明的优选实施方式中，第一冷却通路和第二冷却通路中的冷却液均是从外层流至内层，即冷却液分别从缸盖外层水套22流至缸体内层水套11以及从缸体外层水套12流至缸盖内层水套21，两冷却通路中的冷却液均先通至外层水套，冷却液在外层水套中所吸收的热量不多，然后冷却液流至内层水套，带走内层水套的热量。而相反地，如果将冷却液先通至内层水套，内层水套中的冷却液吸收的热量较多，再流至外层水套，那么外层水套中的冷却液温度较高，又会将热量传递给内层水套，这样导致发动机的冷却效果不佳。因此本实施方式中，第一冷却通路的第一进水口设置在缸盖外层水套22上，第一出水口14设置在缸体内层水套11上；第二冷却通路的第二进水口设置在所述缸体外层水套12上，第二出水口24设置在缸盖内层水套21上，使得第一冷却通路及第二冷却通路均采用从外层水套流动至内层水套的工作模式。当然，本发明提供的发动机冷却系统中，第一冷却通路及第二冷却通路不限于采用从外层水套流动至内层水套的工作模式，本实施方式中的从外层水套流至内层水套的工作模式只是能够获得较佳冷却效果的优选实施方式，从内层水套流动至外层水套的工作模式也属于本发明的包含范围。

优选地，如图1所示，第一出水口14设置在缸体内层水套11一端的底部位置，且第一出水口14处的流通路径斜向下与发动机缸筒的中心线成40°～50°夹角，第一出水口14的该种布置方式利于冷却液的顺利排出，从而可增大缸体内层水套11的冷却液流量，增强缸体的冷却效果。

此外，如图5及图6所示，在发动机缸盖上还设置有第一清砂孔25、第二清砂孔26及第三清砂孔27，便于缸盖水套的铸造与加工。

本实施方式中，如图7所示，该发动机冷却系统还包括水泵3、节温器5及散热器6，其中，节温器5具有入水口、设置有副阀的第一支路及设置有主阀的第二支路；缸盖外层水套22上的第一进水口及缸体外层水套12上的第二进水口均连接至水泵3的出水口，缸体内层水套11上的第一出水口14及缸盖内层水套21上的第二出水口24均连接至出水总管7，然后通过出水总管7连接至节温器5的入水口，节温器5的第一支路及第二支路分别连接至水泵3的入水口及散热器6的入水口，散热器6的出水口连接至所述水泵3的入水口。这样，水泵3可分别通过第一进水口及第二进水口向缸盖外层水套22及缸体外层水套12提供冷却液，然后缸盖外层水套22中的冷却液流动至缸体内层水套11，再从第一出水口14通过出水总管7流至节温器5的入水口，缸体外层水套12中的冷却液流动至缸盖内层水套21，然后从第二出水口24通过出水总管7流至节温器5的入水口，通过控制节温器5的主阀和副阀来控制节温器5的冷却液的循环工作模式。

本实施方式中，第一进水口和第二进水口连接至同一水泵3上，具体的，水泵3上设置有连通部件4，如图4所示，连通部件4具有互相连通的第一接口、第二接口41及第三接口42，第一接口与水泵3的出水口连接，第二接口41及第三接口42分别与第一进水口和第二进水口连通。其中，第二接口41及第三接口42的截面积可根据第一进水口和第二进水口的流量分配进行设计。

下面对发动机冷却系统中冷却液的循环过程进行具体描述：

1、发动机的冷启动阶段

节温器5的主阀和副阀均关闭，缸体水套1和缸盖水套2中的冷却液不循环，以实现快速暖机。

2、小循环阶段

冷却液的温度上升到第一预设值时，节温器5的副阀开启，冷却液进入到小循环工作模式，小循环工作模式的循环过程如下：

第一小循环路径：水泵3—缸体外层水套12—缸盖内层水套21—出水总管7—节温器5—水泵3；

第二小循环路径：水泵3—缸盖外层水套22—缸体内层水套11—出水总管7—节温器5—水泵3。

3、大循环阶段

冷却液的温度上升到第二预设值(第二预设值大于第一预设值)时，节温器5的主阀开启，副阀关闭，冷却液进入到大循环工作模式，大循环工作模式的循环过程如下：

第一大循环路径：水泵3—缸体外层水套12—缸盖内层水套21—出水总管7—节温器5—散热器6—水泵3；

第二大循环路径：水泵3—缸盖外层水套22—缸体内层水套11—出水总管7—节温器5—散热器6—水泵3。

其中，大循环工作模式与小循环工作模式的区别在于，大循环工作模式中，冷却液在循环过程中需经过散热器6散热的步骤，冷却液通过散热器6，较快地降低温度，该工作模式可在发动机的负荷较大，温度较高的工况下使用。

在此需说明的是，本实施例中，节温器5中的主阀和副阀是根据冷却液的温度进行控制，由此来调节冷却液的循环模式，但并不限于此，还可根据发动机的转速及运转时间等综合因素来对节温器5的主阀和副阀进行控制。

本发明提供的发动机冷却系统能够根据发动机的各种不同的工况进行不同的循环模式的切换，能够满足发动机在不同工况下的冷却需求。

本发明另一方面还提供一种车辆，该车辆上设置有如上所述的发动机冷却系统，能够对发动机进行较好冷却的同时，还能够有效减少发动机辐射热量，降低机舱内的温度，从而发动机可靠性和车辆安全性得到保障。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机冷却系统，包括设置在缸体上的缸体水套(1)及设置在缸盖上的缸盖水套(2)，其特征在于，所述缸体水套(1)包括围绕发动机的缸筒由内至外依次设置的缸体内层水套(11)及缸体外层水套(12)，所述缸盖水套(2)包括由内至外依次设置的缸盖内层水套(21)及缸盖外层水套(22)；

所述缸盖外层水套(22)与所述缸体内层水套(11)连通，形成第一冷却通路，所述第一冷却通路具有第一进水口及第一出水口(14)；

所述缸体外层水套(12)与所述缸盖内层水套(21)连通，形成第二冷却通路，所述第二冷却通路具有第二进水口及第二出水口(24)。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述缸体水套(1)中设置有第一隔板(13)，所述第一隔板(13)将所述缸体水套(1)分隔形成彼此不连通的所述缸体内层水套(11)和所述缸体外层水套(12)；所述缸盖水套(2)中设置有第二隔板(23)，所述第二隔板(23)将所述缸盖水套(2)分隔形成彼此不连通的所述缸盖内层水套(21)和所述缸盖外层水套(22)。

3.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，在所述缸体顶部，部分所述缸体内层水套(11)向外侧折翻，使得所述缸体内层水套(11)与所述缸盖外层水套(22)连通，部分所述缸体外层水套(12)向内侧折翻，使得所述缸体外层水套(12)与所述缸盖内层水套(21)连通。

4.根据权利要求3所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述缸体内层水套(11)的两侧部位向外侧折翻，所述缸体外层水套(12)的两端部位向内侧折翻。

5.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述缸体内层水套(11)与所述缸体外层水套(12)的容积之比为1.1～1.0，所述缸盖内层水套(21)与所述缸盖外层水套(22)的容积之比为1.1～1.0。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述第一进水口设置在所述缸盖外层水套(22)上，所述第一出水口(14)设置在所述缸体内层水套(11)上；

所述第二进水口设置在所述缸体外层水套(12)上，所述第二出水口(24)设置在所述缸盖内层水套(21)上。

7.根据权利要求6所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述第一出水口(14)设置在所述缸体内层水套(11)一端的底部位置，且所述第一出水口(14)处的流通路径斜向下与所述发动机缸筒的中心线成40°～50°夹角。

8.根据权利要求6所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机冷却系统还包括水泵(3)、节温器(5)及散热器(6)，所述节温器(5)具有入水口、设有副阀的第一支路及设有主阀的第二支路；

所述第一进水口及所述第二进水口连接至所述水泵(3)的出水口，所述第一出水口(14)及所述第二出水口(24)均连接至所述节温器(5)的所述入水口，所述节温器(5)的所述第一支路所述第二支路分别连接至所述水泵(3)的入水口及所述散热器(6)的入水口，所述散热器(6)的出水口连接至所述水泵(3)的入水口。

9.根据权利要求8所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机冷却系统还包括连通部件(4)，所述连通部件(4)具有互相连通的第一接口、第二接口(41)及第三接口(42)，所述第一接口与所述水泵(3)的出水口连接，所述第二接口(41)及所述第三接口(42)分别与所述第一进水口和所述第二进水口连通。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆上设置有权利要求1-9中任意一项所述的发动机冷却系统。