CN104454118A - 发动机及其冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机及其冷却系统，该发动机的冷却系统包括：汽缸体管路、汽缸盖管路、水泵、散热器、第一节温器、供暖组件。所述散热器的第一端与所述水泵入水口连通；所述第一节温器的第一接口分别与所述汽缸体管路的第二端和所述汽缸盖管路的第二端连通，所述第一节温器的第二接口和第三接口分别与所述散热器两端连通；所述供暖组件的入口与所述汽缸盖管路和所述汽缸体管路中的至少一个连通，所述供暖组件的出口与所述第一节温器的第一接口连通。根据本发明实施例的发动机的冷却系统，提高能源的利用效率，是该制冷系统不仅控制方便，可以提供舒适的供暖环境，而且还可以提高能源的利用率，节能环保。

Description

发动机及其冷却系统

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，特别涉及一种发动机的冷却系统及具有该冷却系统的发动机。

背景技术

现有的汽车内一般设有发动机冷却装置，该发动机冷却装置可以对发动机进行冷却的同时，对驾驶室或车厢内提供热量。但是传统的发动机冷却装置不能根据发动机的工况进行精确的“热管理”，容易造成冬天寒冷季节里驾驶室或车厢内的温度提升慢，影响汽车的舒适性，且在夏天无需使用发动机冷却装置对驾驶室或车厢加热时，容易造成主水泵能耗过大。此外，在汽车的启动过程中即对发动机进行冷却，容易造成发动机启动困难或预热能耗大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可提高能源利用率的发动机的冷却系统。

本发明的另一个目的在于提出具有该冷却系统的发动机。

根据本发明实施例的发动机的冷却系统，包括：汽缸体管路、汽缸盖管路、水泵、散热器、第一节温器、供暖组件。所述水泵具有水泵入水口和水泵出水口，所述水泵出水口分别与所述汽缸体管路的第一端和所述汽缸盖管路的第一端连通；所述散热器的第一端与所述水泵入水口连通；所述第一节温器的第一接口分别与所述汽缸体管路的第二端和所述汽缸盖管路的第二端连通，所述第一节温器的第二接口与所述散热器的第一端连通，所述第一节温器的第三接口与所述散热器的第二端连通；所述供暖组件的入口与所述汽缸盖管路和所述汽缸体管路中的至少一个连通，所述供暖组件的出口与所述第一节温器的第一接口连通，所述供暖组件包括暖风散热器及与所述暖风散热器相连的第二节温器。

根据本发明实施例的发动机的冷却系统，设有第一节温器及供暖组件，且供暖组件包括有第二节温器。由此，第一节温器可以根据需要控制冷却系统内的水循环是否经过散热器以及调节经过散热器的流量，从而使冷却系统内的循环水中的热量的一部分可以经过供暖组件，以便于利用冷却系统中的热量进行供暖，而且，通过第二节温器可以调节供暖组件供暖的温度，从而不仅可以控制供暖组件的供暖效果，便于对供暖组件进行调节，而且还可以根据需要控制经过散热器散热的热量，从而提高能源的利用效率，是该制冷系统不仅控制方便，可以提供舒适的供暖环境，而且还可以提高能源的利用率，节能环保。

另外，根据本发明上述实施例的发动机的冷却系统，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述汽缸体管路的第二端与所述第一节温器的第一接口之间连接有第三节温器。由此，可以有效地控制是否对汽缸体管路进行散热，从而提高了发动机的启动效率，且降低了对发动机内的零件的磨损，提高了发动机的寿命。

根据本发明的一个实施例，所述第一节温器为蜡式调温器或温控调温器，所述第二节温器为蜡式调温器、温控调温器或电控阀，所述第三节温器为蜡式调温器、温控调温器或电控阀。由此，使第一节温器、第二节温器及第三节温器的结构简单且性能好，便于对它们进行控制，提高了该冷却系统的控制效率和稳定性。

根据本发明的一个实施例，所述供暖组件的入口与所述汽缸盖管路连通。由此，使汽缸体管路内的水流可以快速的流向散热器，以便于快速地对汽缸体进行散热，从而降低发动机的故障率，提高发动机的稳定性。

根据本发明的一个实施例，所述供暖组件还包括电子水泵。由此，使水流可以稳定地经过供暖组件，避免因压力不足导致的水流的循环不经过供暖组件的情况，而且还可以稳定经过供暖组件的水流，加大流经暖风散热器的水的流量，提高了供暖效率。

根据本发明的一个实施例，所述电子水泵的入口与所述汽缸盖管路连通，所述第二节温器的第一端与所述第一节温器的第一接口连通，所述暖风散热器的两端分别与所述电子水泵的出口和所述第二节温器的第二端连通。由此，可以使电子水泵向暖风散热器稳定的泵送水，使经过暖风散热器的水流稳定，且避免了水流对暖风散热器的冲击，提高了暖风散热器的稳定性和使用寿命。

根据本发明的一个实施例，所述第二节温器的两端分别与所述汽缸盖管路和所述暖风散热器连通，所述电子水泵的入口与所述暖风散热器相连，且所述电子水泵的出口与所述第一节温器的第一接口连通。由此，可以快速的检测进入暖风散热器的温度，以便于对进入暖风散热器的水流流量进行调节，提高了供暖组件的调节效率和精度，提高了发动机的实用性。

根据本发明的一个实施例，所述第二节温器和所述电子水泵中的至少一个集成在所述暖风散热器上。由此，简化了供暖组件的结构，便于冷却系统的安装和装配，提高生产效率。

根据本发明的一个实施例，所述汽缸体管路和所述汽缸盖管路之间连接有通气管。由此，提高了冷却系统的稳定性，便于对发动机冷却。

根据本发明实施例的发动机，包括根据本发明前述实施例所述的发动机的冷却系统。

根据本发明实施例的发动机，设有根据本发明前述实施例的发动机的冷却系统，由此，可以有效地进行精确的“热管理”，尤其是在冬天寒冷的季节，能快速加热车厢内的温度，而夏天在保证发动机热负荷耐久性要求的同时，可减少主水泵功率消耗，并且在发动机冷起动阶段能使发动机水温快速上升，减少暖机阶段的燃油消耗，降低污染物的排放。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的发动机的冷却系统的示意图。

附图标记：冷却系统100；

汽缸体管路1；

汽缸盖管路2；

水泵3；水泵入水口31；水泵出水口32；

散热器4；

第一节温器5；第一接口51；第二接口52；第三接口53；

供暖组件6；暖风散热器61；第二节温器62；电子水泵63；

第三节温器7；

通气管8。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照附图详细描述本发明实施例的发动机的冷却系统100。

如图1所示，根据本发明实施例的发动机的冷却系统100，包括：汽缸体管路1、汽缸盖管路2、水泵3、散热器4、第一节温器5、供暖组件6。

具体而言，水泵3具有水泵入水口31和水泵出水口32，水泵出水口32分别与汽缸体管路1的第一端（即如图1所示汽缸体管路1向右的一端）和汽缸盖管路2的第一端（即如图1所示汽缸盖管路2向右的一端）连通，用于将水通入汽缸体管路1和汽缸盖管路2中的至少一个内，以便带走汽缸体和汽缸盖上的热量。散热器4的第一端（即如图1所示散热器4向下的一端）与水泵入水口31连通。第一节温器5的第一接口51分别与汽缸体管路1的第二端（即如图1所示汽缸体管路1向左方向的一端）和汽缸盖管路2的第二端（即如图1所示汽缸盖管路2向左的一端）连通，第一节温器5的第二接口52与散热器4的第一端连通，第一节温器5的第三接口53与散热器4的第二端（即如图1所示散热器4向上的一端）连通，第一节温器5用于控制在冷却系统100内循环的水全部经过散热器4、部分经过散热器4或完全不经过散热器4。供暖组件6的入口（即如图1所示供暖组件6向右的接口）与汽缸盖管路2和汽缸体管路1中的至少一个连通，供暖组件6的出口（即如图1所示供暖组件6向左方向的接口）与第一节温器5的第一接口51连通，以便于使用冷却系统100中循环的水的热量进行供暖。供暖组件6包括暖风散热器61及与暖风散热器61相连的第二节温器62，其中暖风散热器61用于提供暖风，第二节温器62用于调节供暖组件6内的水流流量以及打开或关闭供暖组件6。

根据本发明实施例的发动机的冷却系统100，设有第一节温器5及供暖组件6，且供暖组件6包括有第二节温器62。由此，第一节温器5可以根据需要控制冷却系统100内的水循环是否经过散热器4以及调节经过散热器4的流量，从而使冷却系统100内的循环水中的热量的一部分可以经过供暖组件6，以便于利用冷却系统100中的热量进行供暖，而且，通过第二节温器61可以调节供暖组件6供暖的温度，从而不仅可以控制供暖组件6的供暖效果，便于对供暖组件6进行调节，而且还可以根据需要控制经过散热器4散热的热量，从而提高能源的利用效率，是该制冷系统不仅控制方便，可以提供舒适的供暖环境，而且还可以提高能源的利用率，节能环保。

进一步的，如图1所示，在本发明的一些实施例中，汽缸体管路1的第二端（即如图1所示汽缸体管路1向左的一端）与第一节温器5的第一接口51之间连接有第三节温器7。第三节温器7可以根据流经其的温度调节通过它的流量，在发动机发动的初期，由于需要对预热，以提高发动机的启动效率和降低磨损，需要发动机具有合适的初始温度，因此可以适当的关闭第三节温器7或减小流经第三节温器7的流量，从而是气缸体的温度快速提高，而且在气缸体的温度达到预定值时，可以加大经过第三节温器7的水的流量，从而加快对汽缸体的散热。由此，可以有效地控制是否对汽缸体管路1进行散热，从而提高了发动机的启动效率，且降低了对发动机内的零件的磨损，提高了发动机的寿命。

进一步的，第一节温器5为蜡式调温器或温控调温器，第二节温器62为蜡式调温器、温控调温器或电控阀，第三节温器7为蜡式调温器、温控调温器或电控阀。由此，使第一节温器5、第二节温器62及第三节温器7的结构简单且性能好，便于对它们进行控制，提高了该冷却系统100的控制效率和稳定性。

有利地，供暖组件6的入口与汽缸盖管路2连通。由此，使汽缸体管路1内的水流可以快速的流向散热器4，以便于快速地对汽缸体进行散热，从而降低发动机的故障率，提高发动机的稳定性。

此外，参照图1，供暖组件6还包括电子水泵63。由此，使水流可以稳定地经过供暖组件6，避免因压力不足导致的水流的循环不经过供暖组件6的情况，而且还可以稳定经过供暖组件6的水流，加大流经暖风散热器61的水的流量，提高了供暖效率。

如图1所示，在本发明的一个示例中，电子水泵63的入口（即如图1所示电子水泵63向右的接口）与汽缸盖管路2连通，第二节温器62的第一端（即如图1所示第二节温器62向左的一端）与第一节温器5的第一接口51连通，暖风散热器61的两端分别与电子水泵63的出口（即如图1所示电子水泵63向左的接口）和第二节温器62的第二端（即如图1所示第二节温器62向右的一端）连通。换言之，电子水泵63设在暖风散热器61的上游，且将第二节温器62设在暖风散热器61的下游。由此，可以使电子水泵63向暖风散热器61稳定的泵送水，使经过暖风散热器61的水流稳定，且避免了水流对暖风散热器61的冲击，提高了暖风散热器61的稳定性和使用寿命。

此外，在本发明的另一个示例中，第二节温器62的两端分别与汽缸盖管路2和暖风散热器61连通，具体而言，第二节温器62的第一端与气缸盖管路2连通，且第二节温器62的第二端与暖风散热器61连通。电子水泵63的入口与暖风散热器61相连，且电子水泵63的出口与第一节温器5的第一接口连通。换言之，电子水泵63设在暖风散热器61的下游，且将第二节温器62设在暖风散热器61的上游。由此，可以快速的检测进入暖风散热器61的温度，以便于对进入暖风散热器61的水流流量进行调节，提高了供暖组件6的调节效率和精度，提高了发动机的实用性。

此外，上述对暖风散热器61、第二节温器62及电子水泵63的位置关系的描述仅是本发明的一些具体实施例，不能理解为对本发明的保护范围的限制。本发明的电子水泵63和第二节温器62可以均设在暖风散热器61的上游或下游，这对于本领域的普通技术人员是可以理解的。

进一步地，第二节温器62和电子水泵63中的至少一个集成在暖风散热器61上。由此，简化了供暖组件6的结构，便于冷却系统100的安装和装配，提高生产效率。

此外，如图1所示，在本发明的一些实施例中，汽缸体管路1和汽缸盖管路2之间连接有通气管8。由此，提高了冷却系统100的稳定性，便于对发动机冷却。

下面参照附图详细描述本发明的一个具体实施例的发动机的冷却系统100的结构及工作过程。

如图1所示，本发明的冷却系统100包括汽缸体管路1、汽缸盖管路2、水泵3、散热器4、第一节温器5、供暖组件6及第三节温器7，其中供暖组件6包括暖风散热器61、第二节温器62和电子水泵63。

通过冷却系统100中设置的第二节温器62控制通过暖风散热器61的冷却水的流动，当车厢空气温度低需要打开暖风时，第二节温器62开启，水泵3驱动冷却水通过暖风散热器61，风扇吹出的风经过暖风散热器61，经暖风散热器61加热后进入车厢，加热车厢中的空气；当车厢空气温度极低时需要快速加热时，运行电子水泵63，加大冷却水通过暖风散热器61的流量，配合暖风散热器61使车厢内的空气温度快速升高。在夏季天气时，控制装置控制第二节温器62切断经过暖风散热器61的冷却水通道，使冷却水无法经过暖风散热器61，迫使冷却水都经过缸盖、缸体和散热器4，从而增强对缸盖和缸体的等热负荷较大零部件冷却，加大主散热器4散热效果。

另外控制第一节温器5、第三节温器7联合控制冷却水的流向，根据发动机工况的变化实现冷却系统100的动态优化管理，合理分配冷却水，配合冷却风扇运转管理，使发动机的始终工作在最佳的水温状态，尤其是在发动机冷起动阶段能使发动机水温快速上升，减少暖机阶段的燃油消耗，降低污染物的排放。

根据本发明实施例的发动机，包括根据本发明前述实施例的发动机的冷却系统100。

根据本发明实施例的发动机，设有根据本发明前述实施例的发动机的冷却系统100，由此，可以有效地进行精确的“热管理”，尤其是在冬天寒冷的季节，能快速加热车厢内的温度，而夏天在保证发动机热负荷耐久性要求的同时，可减少主水泵功率消耗，并且在发动机冷起动阶段能使发动机水温快速上升，减少暖机阶段的燃油消耗，降低污染物的排放。

根据本发明实施例的发动机的其他构成例如曲轴和点火装置等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种发动机的冷却系统，其特征在于，包括：

汽缸体管路和汽缸盖管路；

水泵，所述水泵具有水泵入水口和水泵出水口，所述水泵出水口分别与所述汽缸体管路的第一端和所述汽缸盖管路的第一端连通；

散热器，所述散热器的第一端与所述水泵入水口连通；

第一节温器，所述第一节温器的第一接口分别与所述汽缸体管路的第二端和所述汽缸盖管路的第二端连通，所述第一节温器的第二接口与所述散热器的第一端连通，所述第一节温器的第三接口与所述散热器的第二端连通；

供暖组件，所述供暖组件的入口与所述汽缸盖管路和所述汽缸体管路中的至少一个连通，所述供暖组件的出口与所述第一节温器的第一接口连通，所述供暖组件包括暖风散热器及与所述暖风散热器相连的第二节温器。

2.根据权利要求1所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述汽缸体管路的第二端与所述第一节温器的第一接口之间连接有第三节温器。

3.根据权利要求2所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述第一节温器为蜡式调温器或温控调温器，所述第二节温器为蜡式调温器、温控调温器或电控阀，所述第三节温器为蜡式调温器、温控调温器或电控阀。

4.根据权利要求1所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述供暖组件的入口与所述汽缸盖管路连通。

5.根据权利要求4所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述供暖组件还包括电子水泵。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述电子水泵的入口与所述汽缸盖管路连通，所述第二节温器的第一端与所述第一节温器的第一接口连通，所述暖风散热器的两端分别与所述电子水泵的出口和所述第二节温器的第二端连通。

7.根据权利要求5所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述第二节温器的两端分别与所述汽缸盖管路和所述暖风散热器连通，所述电子水泵的入口与所述暖风散热器相连，且所述电子水泵的出口与所述第一节温器的第一接口连通。

8.根据权利要求5所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述第二节温器和所述电子水泵中的至少一个集成在所述暖风散热器上。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述汽缸体管路和所述汽缸盖管路之间连接有通气管。

10.一种发动机，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的发动机的冷却系统。