CN106894877A - 一种高低温分流式发动机冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高低温分流式发动机冷却系统，包括有高温循环冷却系统和低温循环冷却系统；所述高温循环冷却系统具有大循环、小循环和延迟循环三种冷却液流路。在大循环和小循环中，冷却液经过缸盖水套后分流，一部分进入缸体水套，一部分进入暖风；在大循环和小循环中还包括超高温回路，高温循环冷却系统和低温循环冷却系统各自采用单独的膨胀水箱。通过为高温循环冷却系统增加电控辅助水泵并实现延迟循环、以及冷却液在缸盖水套后分流至缸体水套、暖风，能够更好的适应发动机停机后各零部件的供暖要求，解决不同部件之间冷却循环的流向问题，通过设置单独的膨胀水箱，能够降低发动机爆震概率。

Description

一种高低温分流式发动机冷却系统

技术领域

本发明属于汽车冷却系统领域，具体是指一种高低温分流式发动机冷却系统。

背景技术

各国政府对发动机的油耗颁布越来越严苛标准，比如规定在2020年要求汽车主机厂持续降低油耗到5.0L/100km；节油已经成为世界汽车的发展趋势，而节油措施中最重要的一项技术就是发动机的增压小型化+混合动力技术。

为了响应当地政府的规定，必须找到一种更加创新的发动机匹配系统来完成这一目标。因为在不损失动力性的前提下，想把油耗在目前的基础上下降30％基本是一个不可能完成的任务。因此提出在发动机上面采用混合动力系统+电子增压，通过弱混及发动机增压小型化，以此来达到降低油耗的要求。由于整套系统匹配极其复杂，相对应的整车冷却系统设计也趋于复杂。

传统发动机冷却系统，发动机工作时，燃油燃烧产生的热量除了做功、热辐射、传导已经废气带走外，其余均由冷却系统来进行冷却。整个冷却循环分成两种状态：节温器关闭状态和节温器开启状态，并由此分为大循环和小循环。

发动机处在刚启动工作状态，水温还没有升上来，此时，节温器处于关闭状态，发动机处在小循环状态；随着水温逐渐升高，节温器里面的腊包受热膨胀，节温器逐渐打开，连通散热器的回路打开，进而进入大循环。

现有技术的缺点在于，发动机大循环冷却状态下，只有一条主回路。随着发动机节油技术的不断推广，发动机上集成的零部件数量逐渐增多，如中冷器、BSG、电子增压器、电子水泵等，这些新的集成的零部件，同样需要进行冷却，但是，其所需要的冷却温度、流量以及控制逻辑与发动机缸体、缸盖截然不同；另外，随着起停技术的应用，例如里卡多公司等开发的HyBoost发动机有快速起停功能，以降低发动机油耗水平，单纯依赖开关式机械水泵无法满足发动机停机后的供暖需求，尤其是在温度较低的地区，这种缺陷尤为突出。因此，传统的冷却系统控制回路已经不能满足新技术的应用。

另外，缸体与缸盖的冷却需求也不同，缸体水温最好维持在95℃-105℃，可以维持机油在较低的粘度，降低摩擦功，从而降低发动机的油耗水平；缸盖水温最好维持在85℃左右，可以提高进气效率，从而提高发动机的动力性。但是目前的冷却系统缸体缸盖冷却液流量相同，温度基本相同，所以不能兼顾发动机的经济型和动力性。

再次，增压发动机爆震目前是国内外汽车行业最棘手的技术难题，其中一个原因是进气温度过高或不稳定。目前，水冷中冷方式优于风冷中冷方式，但是水冷中冷器的进水(冷却液)温度会直接影响发动机的进气温度。发动机的进气温度一般需要控制在60℃以下，否则会引起发动机爆震或引起ECU对发送机的限扭(限制扭矩措施)，故中冷器的冷却循环一般会单独安排低温循环。而低温循环冷却液温度必须低于55℃，最好低于50℃，但实际上很多工况下，中冷器的进水温度均超过上述限值(55或50℃)。其中的原因之一为低温循环和高温循环虽然有单独的散热器，但共用一个膨胀水箱，导致膨胀水箱内的高温冷却液进入低温循环，影响中冷器的进水温度，原因在于：(1)中冷器的进冷却液来自于中冷散热器和膨胀水箱，虽然膨胀水箱的流量较小，但是膨胀水箱内的冷却液温度比中冷散热器温度一般高出50℃以上，最高可达100℃；(2)低温循环的水泵为电子水泵，功率变化大、变化速度快，造成膨胀水箱的补水支路流量极其不稳定，故膨胀水箱的补水是中冷器进水温度高且不稳定的主要原因。

最后，传统的机械式节温器响应缓慢，开启、关闭均由发动机的水温决定，不利于发动机的暖机以及水温的快速冷却。

与水冷相对地，现有技术中还存在采用风冷的方式对中冷器、BSG、电子增压器进行冷却的技术方案，但这种风冷方式空间要求高，对整个发动机舱的布置有较高要求，布置难度大，热平衡风险大，一般需要反复改进才能达到理想效果。另外整车使用环境多变，使得风冷系统很难满足多种使用环境各工况的需求；另外，随着起停技术的应用，机械水泵无法满足发动机停机后的供暖需求，尤其是在温度较低的地区，这种缺陷尤为突出。

缸盖水套设计受到燃烧室、气道空间的影响，铸造工艺的影响，缸盖水套结构不能保证谁套内冷却液流量的均衡，又因为内燃机的燃烧特性在缸盖水套端部会形成一个温度最高点(因为冷却液在此处流通性不好，温度容易聚集，此处水温比发动机出水口水温高5℃左右)。在爬坡等极恶劣工况，缸盖端部局部水温会急速上升，比出水口水温高17℃左右。这时候电子节温器蜡包实际感受到的水温是发动机出水口的水温，从而不能正常开启，不能及时增大冷却系统散热量，导致热平衡不稳和超标。

发明内容

本发明的目的是通过对现发动机冷却系统提出改进技术方案，特别是解决混合动力系统+电子增压发动机的冷却问题，通过本技术方案，能够更好的适应发动机停机后各零部件的供暖要求，解决不同部件之间冷却循环的流向问题，特别适用于例如Hyboost发动机。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高低温分流式发动机冷却系统，包括有高温循环冷却系统和低温循环冷却系统；

所述高温循环冷却系统包括有高温膨胀水箱、高温散热器、缸体水套、缸盖水套、开关式机械水泵、电子节温器、机油冷却器、电控辅助水泵、电子增压器、涡轮增压器、水温传感器及暖风；

所述低温循环冷却系统，包括有低温膨胀水箱、低温散热器、电子水泵、中冷器及BSG；

在所述低温循环冷却系统中，所述低温散热器中的冷却液被所述电子水泵泵出后分为两路，分别流经所述中冷器、所述BSG后回到所述低温散热器；

所述高温循环冷却系统具有大循环、小循环和延迟循环三种冷却液流路；

所述水温传感器设置于缸盖排气侧最高点；在所述缸盖排气侧最高点通过管路与所述电子节温器的蜡包处连通，再与所述开关式机械水泵连通，形成超高温回路；

在所述大循环中，所述电控辅助水泵不工作，所述开关式机械水泵通过所述电子节温器的主阀门将所述高温散热器内的冷却液分别泵入所述机油冷却器和所述缸盖水套，所述机油冷却器内的冷却液回到所述高温散热器，所述缸盖水套内的冷却液流经缸盖进气侧、缸盖排气侧后分为三路，其中第一路流经所述缸体水套后回到所述高温散热器，第二路流经所述电控辅助水泵、所述电子增压器、所述涡轮增压器、所述暖风后回到所述开关式机械水泵；

第三路为所述超高温回路；

在所述小循环中，所述电控辅助水泵不工作，所述缸体水套、所述机油冷却器内的冷却液经所述电子节温器的副阀门进入所述开关式机械水泵，所述暖风内的冷却液进入所述开关式机械水泵，所述开关式机械水泵将冷却液分别泵入所述机油冷却器和所述缸盖水套，所述缸盖水套内的冷却液流经缸盖进气侧、缸盖排气侧后分为三路，第一路流经所述缸体水套后与所述机油冷却器内的冷却液一起回到所述电子节温器，第二路流经所述电控辅助水泵、所述电子增压器、所述涡轮增压器后进入所述暖风；第三路为所述超高温回路；

在所述延迟循环中，所述开关式机械水泵不工作，在所述电控辅助水泵的驱动下，来自于所述缸盖水套的冷却液流经所述电控辅助水泵、所述电子增压器、所述涡轮增压器、所述暖风后进入所述开关式机械水泵，然后冷却液分为三路，第一路流经所述机油冷却器、所述缸体水套后回到所述缸盖水套，第二路直接回到所述缸盖水套，第三路流经所述电子节温器、所述缸体水套后回到所述缸盖水套；

所述高温循环冷却系统和所述低温循环冷却系统分别具有补水管路，所述低温膨胀水箱经所述补水管路向所述电子水泵补充冷却液，所述高温膨胀水箱经所述补水管路向所述开关式机械水泵补充冷却液。

优选地，所述延迟循环中，当所述电子节温器处于工作状态时，第三路冷却液流经所述电子节温器的主阀门、所述高温散热器、所述缸体水套后回到所述缸盖水套。

优选地，所述高温循环冷却系统和所述低温循环冷却系统分别具有排气管路，所述低温散热器经所述排气管路与所述低温膨胀水箱连通、所述高温散热器和所述缸盖水套经所述排气管路与所述高温膨胀水箱连通。

优选地，在所述排气管路上，所述低温散热器与所述低温膨胀水箱之间串联有节流阀，且/或所述高温散热器与所述高温膨胀水箱之间串联有单向阀和节流阀，且/或所述缸盖水套与所述高温膨胀水箱之间串联有节流阀。

优选地，在所述大循环和所述小循环中，所述缸体水套的冷却液流量是所述缸盖水套的冷却液流量的3/4。

本发明的有益效果是：

在本申请的高低温分流式发动机冷却系统中，除大小循环外还增加了延迟循环，发动机停机后，开关式机械水泵和电子水泵均停止工作，此时电控辅助水泵打开，电控辅助水泵驱动冷却液继续流动对电子增压器、涡轮增压器进行冷却，满足涡轮增压器延迟冷却的需求，然后冷却液流经暖风装置对驾驶室继续供暖，电子增压器和涡轮增压器串联在暖风前，电子增压器和涡轮增压器基本上不会同时工作，缸盖水套出去的冷却液温度完全满足电子增压器和涡轮增压器的冷却液温度要求，同时经过电子增压器和涡轮增压器的冷却液温度提高，即提高了进入暖风的冷却液的温度；电子增压器、涡轮增压器与暖风装置支路两端的压差增大，流量提高，提高了暖风效果。本方案能够有效的完成发动机冷却系统的匹配工作，使整车热平衡处于一个非常良好的状态，管路设计合理；从整车热管理的角度，有效地降低了发动机的油耗。而在发动机工作状态下的大、小循环中，冷却液先进入缸盖水套，流出缸盖水套后分流，部分流入缸体水套对缸体进行冷却，部分进入暖风循环进行供暖，因此缸盖水套内的冷却液流量高于缸体水套而温度低于缸体水套，这既满足了缸体水温能够较高，维持机油在较低的粘度，降低摩擦功，从而降低发动机的油耗水平的要求，又满足了缸盖水温能够较低，提高进气效率，从而提高发动机的动力性的要求。而且，将低温循环冷却系统设计为具有单独的低温散热器和低温膨胀水箱，有效避免了如下问题：在与高温循环冷却系统共用膨胀水箱时，膨胀水箱中的高温冷却液通过电子水泵前的补偿水管路进入中冷器，电子水泵流量不稳定，影响中冷器的进水温度和进水温度的稳定性，同时影响发动机的进气温度和进气温度的稳定性。在低温循环冷却系统中，有单独的低温散热器对中冷器和BSG进行冷却，中冷器和BSG并，二者冷却液出水温度都不高，使低温循环冷却液温度均保持在50℃以下，有效保证了发动机进气温度和进气效率，有利于发挥发动机动力性，防止爆震。

进一步地，电子节温器与开关式机械水泵的配合使用，能够实现快速暖机。

发动机水温传感器位置布置在缸盖水套温度最高点，因为缸盖水套设计受到燃烧室、气道空间的影响，铸造工艺的影响，缸盖水套结构不能保证谁套内冷却液流量的均衡，又因为内燃机的燃烧特性在缸盖水套端部会形成一个温度最高点(因为冷却液在此处流通性不好，温度容易聚集，此处水温比发动机出水口水温高5℃左右)。现在设计水温传感器位置布置在此处，ECU接收的水温数据更具有参考意义，另外增加一支路从缸盖水套端部温度最高点流出，流经节流阀直接进入电子节温器阀座电子节温器蜡包位置，再进入开关式机械水泵，首先增加了缸盖水套端部温度最高点的冷却液流量，防止温度聚集；另外水套温度最高点的冷却液温度以ECU读取的水温一直，此处冷却液直接流向电子节温器蜡包，可以更加准确影响电子节温器主阀门和副阀门的开闭；在此支路设置了节流阀，防止此支路流量过高，影响散热器散热量。

附图说明

图1为本发明的实施例的高低温分流式发动机冷却系统框架图。

附图标记说明：

1高温膨胀水箱，2低温散热器，3 BSG，4中冷器，5电子水泵，6节流阀，7低温膨胀水箱，8高温散热器，9电子节温器，10开关式机械水泵，11机油冷却器，12缸体水套，13节流阀，14电控辅助水泵，15电子增压器，16涡轮增压器，17暖风，18单向阀，19节流阀，20出水口，21缸盖进气侧，22缸盖排气侧，23水温传感器。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

关键部件定义

BSG：(Belt Starter Generator)一种皮带起动发电机系统：可实现发动机起/停功能，实现能量回收，辅助增扭等功能。

电子水泵：一种电机驱动的水泵，采用压电材料作动力装置，可以实现从控制到驱动电子化，采用电子集成系统控制液体传输，实现液体运输的可调性、精确性。

高温散热器：散热器是汽车冷却系统的一部分，主要由进水室、出水室、主片及散热器芯子等部分总成，主要作用是冷却发动机水套内的高温水，属于高温冷却循环。

低温散热器：低温散热器是汽车冷却系统的一部分，主要由进水室、出水室、主片及散热器芯子等部分总成，主要作用是冷却发动机中冷器、BSG内的水，属于低温冷却循环。

膨胀水箱：一种汽车冷却系统的部件，主要作用是用来储存冷却液，本专利使用闭式膨胀水箱，水箱内的冷却液也参与整车冷却液循环，另外，膨胀水箱还起到给散热器以及发动机的排气作用。

涡轮增压器：一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量，利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空滤器管道送来的空气使之增压进入气缸，主要作用是增加发动机的转速。

中冷器：发动机涡轮增压的配套件，其作用在于提高发动机的换气效率，是发动机增压系统的重要组合成部件。

电子节温器：一种新型的发动机温控装置，该系统中冷却液温度调节、冷却液的循环冷却风扇的工作均由发动机负荷决定并由发动机控制单元控制，相对于传统的发动机冷却装置，具有更好的燃油经济性和更低的碳氢排放。

机油冷却器：一种发动机的冷气装置，主要作用是用来冷却发动机曲轴箱、离合器、气门组件等发动机发热部件。

在接下来的描述中，如图1所示的，以带箭头的实线代表高温循环冷却系统中的大循环冷却液流路及低温循环冷却系统中的冷却液流动方向，以带箭头的短划线代表高温循环冷却系统中的小循环冷却液流动方向，以带箭头的空心线代表延迟循环中的冷却液流动方向，以带箭头的点划线代表低温循环冷却系统和高温循环冷却系统中的补水管路冷却液流动方向，以带箭头的点线代表低温循环冷却系统和高温循环冷却系统中的排气管路气体流动方向。

参考图1，本发明的第一个实施例的高低温分流式发动机冷却系统，包括有高温循环冷却系统和低温循环冷却系统。低温循环冷却系统，包括有低温膨胀水箱7、低温散热器2、电子水泵5、中冷器4及BSG3；高温循环冷却系统包括有高温膨胀水箱1、高温散热器8、缸体水套12、缸盖水套13、开关式机械水泵10、电子节温器9、机油冷却器11、电控辅助水泵14、电子增压器15、涡轮增压器16、水温传感器及暖风17。本实施例的高温循环冷却系统与低温循环冷却系统采用两个单独的膨胀水箱作为排气和补水装置，高温循环冷却系统与低温循环冷却系统独自运行，各循环具有独立的水泵和散热器，两者互不干预，避免了高温循环冷却系统中的高温冷却液进入低温循环冷却系统影响中冷器的进水温度，从而在一定程度上解决爆震问题。而增加了BSG3和电子增压器15、涡轮增压器16等零部件以后，管路的串并联、走向、前后顺序、冷却逻辑的设计就变得非常重要，而且复杂。本方案的冷却逻辑设计可以有效地完成BSG3和中冷器4、电子增压器15、涡轮增压器16等零部件与发动机缸体、缸盖的不同冷却需求。

水温传感器23设置于缸盖排气侧最高点；在缸盖排气侧最高点通过管路与电子节温器的蜡包处连通，再与开关式机械水泵连通，形成超高温回路，在超高温回路中设置有节流阀，由ECU控制节流阀的开启或关闭；超高温回路仅用于高温循环冷却系统的大循环和小循环中。

低温循环冷却系统用于对BSG3和中冷器4进行冷却。在低温循环冷却系统中，低温散热器2中的冷却液被电子水泵5泵出后分为两路，一路流经中冷器4、另一路流经BSG3后汇流回到低温散热器2，从而实现低温循环。这样，利用单独的低温散热器2对中冷器4和BSG3进行冷却，中冷器4和BSG3并联，二者冷却液出水温度都不高，能够满足低温循环中的中冷器4的进水温度控制在50℃以下的冷却需求；在低温循环冷却系统中，冷却液的动力来自于ECU(电子控制单元)控制的电子水泵5，能够满足发动机低转速、高负荷或者发动机在靠BSG3前端皮带进行热启动时BSG3和中冷器4的散热需求；有效保证了发动机进气温度和进气效率，有利于发挥发动机动力性，防止爆震。另外，在低温循环冷却系统中，低温膨胀水箱7内的冷却液通过电子水泵5前方的补水管路向电子水泵5补充冷却液，能够防止电子水泵5前压力过低产生气蚀。另外，低温散热器2经排气管路与低温膨胀水箱7连通，并且在排气管路上，低温散热器2与低温膨胀水箱7之间串联有节流阀6，低温散热器2内的混合了气泡的冷却液由于低温膨胀水箱7与低温散热器2之间的压力差而通过节流阀6进入低温膨胀水箱7。

高温循环冷却系统具有大循环、小循环和延迟循环三种冷却液流路。发动机出水口20水温高于第一预定温度，例如105摄氏度时，高温循环冷却系统处于大循环状态；发动机出水口20水温低于第二预定温度，例如97摄氏度时，高温循环冷却系统处于小循环状态；出水口20水温位于第一预定温度与第二预定温度之间，例如高于97摄氏度而低于105摄氏度时，大、小循环同时存在；发动机停机后预定时间内，例如15分钟内，发动机停机后的延迟循环开始工作。根据不同发动机型号，预定温度及预定时间能够不同。

发动机启动后，发动机出水口20水温高于第一预定温度，例如105摄氏度时，电子节温器9的主阀门打开，副阀门关闭，冷却液进入大循环状态。在大循环状态中，电控辅助水泵14不工作，此时能够将其视为允许冷却液通过的管路，开关式机械水泵10通过电子节温器9的主阀门将高温散热器8内的冷却液分别泵入机油冷却器11和缸盖水套。机油冷却器11内的冷却液经发动机的出水口20回到高温散热器8实现循环。缸盖水套内的冷却液流经缸盖进气侧21、缸盖排气侧22(两者顺序能够互换)后分为三路，其中第一路经缸体水套12、出水口20回到高温散热器8实现循环，第二路流经电控辅助水泵14、电子增压器15、涡轮增压器16、暖风17后回到开关式机械水泵10实现循环，第三路为超高温回路，此第三路的超高温回路仅当水温传感器检测到缸盖排气侧最高处水温超过设定温度时，通过ECU控制在超高温回路中的节流阀开启；电控辅助水泵在发动机熄火前保持不工作。在大循环中，电子增压器15和涡轮增压器16基本上不会同时工作，缸盖水套13流出的冷却液温度完全满足电子增压器15和涡轮增压器16的冷却液温度要求，同时也提高了进入暖风17的冷却液的温度和流量，提高了暖风效果。而冷却液先经过缸盖水套，再分流至缸体水套12、暖风17支路，使得缸盖水套内的冷却液流量高于缸体水套12，而温度低于缸体水套12，缸体的相对高温能够维持机油在较低的粘度，降低摩擦功，从而降低发动机的油耗水平，而缸盖的相对低温能够提高进气效率，从而提高发动机的动力性。

发动机出水口20水温低于第二预定温度，例如97摄氏度时，电子节温器9的主阀门关闭，副阀门打开，高温循环冷却系统处于小循环状态。在小循环中，电控辅助水泵14不工作，开关式机械水泵10的冷却液来自于机油冷却器11的回水、缸体水套12的回水和暖风17的回水。其中，缸体水套12、机油冷却器11内的冷却液在出水口20汇流后经电子节温器9的副阀门进入开关式机械水泵10，暖风17内的冷却液直接进入开关式机械水泵10，开关式机械水泵10将冷却液分别泵入机油冷却器11和缸盖水套的缸盖进气侧21，然后流向缸盖排气侧22。缸盖水套内的冷却液流经缸盖排气侧22后分为三路，第一路流经缸体水套12后与机油冷却器11内的冷却液一起回到电子节温器9的副阀门到达开关式机械水泵10前，第二路流经电控辅助水泵14、电子增压器15、涡轮增压器16后进入暖风17，暖风17中的冷却液再回到开关式机械水泵10，第三路为超高温回路，此第三路仅当水温传感器检测到缸盖排气侧最高处水温超过设定温度时，由ECU控制超高温回路中的节流阀开启，平常时，该节流阀处于关闭状态，在发动机熄火前电控辅助泵14不工作，此时可被视为一段管路。同样地，冷却液先经过缸盖水套，再分流至缸体水套12、暖风17支路，使得缸盖水套内的冷却液流量高于缸体水套12，而温度低于缸体水套12，缸体的相对高温能够维持机油在较低的粘度，降低摩擦功，从而降低发动机的油耗水平，而缸盖的相对低温能够提高进气效率，从而提高发动机的动力性。

发动机的水温传感器23位置布置在缸盖水套温度最高点，因为缸盖水套设计受到燃烧室、气道空间的影响，铸造工艺的影响，缸盖水套结构不能保证谁套内冷却液流量的均衡，又因为内燃机的燃烧特性在缸盖水套端部会形成一个温度最高点(因为冷却液在此处流通性不好，温度容易聚集，此处水温比发动机出水口水温高5℃左右)。现在设计水温传感器位置布置在此处，ECU接收的水温数据更具有参考意义，另外增加一支路(即超高温回路)从缸盖水套端部温度最高点流出，流经节流阀直接进入电子节温器阀座电子节温器的蜡包位置，再进入开关式机械水泵，首先增加了缸盖水套端部温度最高点的冷却液流量，防止温度聚集；另外水套温度最高点的冷却液温度以ECU读取的水温一直，此处冷却液直接流向电子节温器的蜡包，可以更加准确影响电子节温器主阀门和副阀门的开闭；在此支路设置了节流阀，防止此支路流量过高，影响散热器散热量。

在出水口20的水温处于第一预定温度和第二预定温度之间时，上述大循环、小循环共存。在大循环和小循环中，由于暖风17所在的支路的分流作用，缸体水套12内流过的冷却液流量为缸盖水套内的冷却液流量的3/4。

而发动机关闭后，开关式机械水泵10不工作，经过预定时间后，例如15min，电控辅助水泵14靠HyBoost系统电池或者其它电路供电开始工作，高温循环冷却系统进入延迟循环工作状态。在图1所示的第一个实施例的延迟循环中，电子节温器9处于工作状态，电子节温器9靠电加热棒加热，主阀门打开，副阀门关闭，在电控辅助水泵14的驱动下，来自缸盖水套得缸盖排气侧22的冷却液流经电控辅助水泵14、电子增压器15、涡轮增压器16、暖风17后进入开关式机械水泵10，冷却液流出开关式机械水泵10后分为三路，第一路流经机油冷却器11后经出水口20回到缸体水套12、缸盖排气侧22，第二路直接回到缸盖水套的缸盖进气侧21，再回到缸盖排气侧22，第三路流经电子节温器9的主阀门、高温散热器8后经出水口20、缸体水套12回到缸盖排气侧22。

延迟循环的作用在于，发动机停机后，开关式机械水泵10和电子水泵5均停止工作，此时电控辅助水泵14打开，电控辅助水泵14驱动冷却液继续流动对电子增压器15、涡轮增压器16进行冷却，满足涡轮增压器16延迟冷却的需求，然后冷却液再流经暖风17对驾驶室继续供暖。电子增压器15和涡轮增压器16串联在暖风17前，电子增压器15和涡轮增压器16基本上不会同时工作，缸盖水套13出去的冷却液温度完全满足电子增压器15和涡轮增压器16的冷却液温度要求，同时经过电子增压器15和涡轮增压器16的冷却液温度提高，即提高了进入暖风17的冷却液的温度，提高了能量利用率和暖风效果；电子增压器15、涡轮增压器16与暖风17支路两端的压差增大，流量提高，提高了暖风效果。而无论是高温循环冷却系统中的大循环、小循环及延迟循环，还是低温循环冷却系统中的低温循环，均能够有效的完成发动机冷却系统的匹配工作，使整车热平衡处于一个非常良好的状态，管路设计合理；从整车热管理的角度，有效地降低了发动机的油耗。本方案也可被视为对发动机冷却系统进行控制的一种新的方法。

与低温循环冷却系统中的补水管路类似，高温循环冷却系统中也存在补水管路，高温膨胀水箱1经补水管路向开关式机械水泵10补充冷却液。

与低温循环冷却系统中的排气管路类似，高温循环冷却系统中也存在排气管路，高温散热器8、缸盖水套的缸盖排气侧22经排气管路与高温膨胀水箱连通1。并且在排气管路上，高温散热器8与高温膨胀水箱1之间串联有单向阀18和节流阀19，缸盖排气侧22与膨胀水箱1之间串联有节流阀13。在本申请的实施例中，低温循环冷却系统和高温循环冷却系统均采用了补水管路、排气管路，并且排气管路中均配备了节流阀或单向阀，实际上低温循环冷却系统或高温循环冷却系统也能够单独配合补水管路、排气管路、单向阀及节流阀。本申请中采用低温膨胀水箱7和高温膨胀水箱1两个单独的膨胀水箱的优势在于，高温循环冷却系统中的高温冷却液与低温循环冷却系统中的低温冷却液彻底隔离开，避免了高温冷却液进入低温冷却循环，低温循环冷却系统中的冷却液温度低且平稳，从而降低了爆震概率。

以上仅是本发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高低温分流式发动机冷却系统，其特征在于：包括有高温循环冷却系统和低温循环冷却系统；

所述高温循环冷却系统包括有高温膨胀水箱、高温散热器、缸体水套、缸盖水套、开关式机械水泵、电子节温器、机油冷却器、电控辅助水泵、电子增压器、涡轮增压器、水温传感器及暖风；

所述低温循环冷却系统，包括有低温膨胀水箱、低温散热器、电子水泵、中冷器及BSG；

在所述低温循环冷却系统中，所述低温散热器中的冷却液被所述电子水泵泵出后分为两路，分别流经所述中冷器、所述BSG后回到所述低温散热器；

所述水温传感器设置于缸盖排气侧最高点；在所述缸盖排气侧最高点通过管路与所述电子节温器的蜡包处连通，再与所述开关式机械水泵连通，形成超高温回路；

所述高温循环冷却系统具有大循环、小循环和延迟循环三种冷却液流路；

在所述大循环中，所述电控辅助水泵不工作，所述开关式机械水泵通过所述电子节温器的主阀门将所述高温散热器内的冷却液分别泵入所述机油冷却器和所述缸盖水套，所述机油冷却器内的冷却液回到所述高温散热器，所述缸盖水套内的冷却液流经缸盖进气侧、缸盖排气侧后分为三路，其中第一路流经所述缸体水套后回到所述高温散热器，第二路流经所述电控辅助水泵、所述电子增压器、所述涡轮增压器、所述暖风后回到所述开关式机械水泵，第三路为所述超高温回路；

在所述小循环中，所述电控辅助水泵不工作，所述缸体水套、所述机油冷却器内的冷却液经所述电子节温器的副阀门进入所述开关式机械水泵，所述暖风内的冷却液进入所述开关式机械水泵，所述开关式机械水泵将冷却液分别泵入所述机油冷却器和所述缸盖水套，所述缸盖水套内的冷却液流经缸盖进气侧、缸盖排气侧后分为三路，第一路流经所述缸体水套后与所述机油冷却器内的冷却液一起回到所述电子节温器，第二路流经所述电控辅助水泵、所述电子增压器、所述涡轮增压器后进入所述暖风，第三路为所述超高温回路；

在所述延迟循环中，所述开关式机械水泵不工作，在所述电控辅助水泵的驱动下，来自于所述缸盖水套的冷却液流经所述电控辅助水泵、所述电子增压器、所述涡轮增压器、所述暖风后进入所述开关式机械水泵，然后冷却液分为三路，第一路流经所述机油冷却器、所述缸体水套后回到所述缸盖水套，第二路直接回到所述缸盖水套，第三路流经所述电子节温器、所述缸体水套后回到所述缸盖水套；

所述高温循环冷却系统和所述低温循环冷却系统分别具有补水管路，所述低温膨胀水箱经所述补水管路向所述电子水泵补充冷却液，所述高温膨胀水箱经所述补水管路向所述开关式机械水泵补充冷却液。

2.根据权利要求1所述的高低温分流式发动机冷却系统，其特征在于：所述延迟循环中，当所述电子节温器处于工作状态时，第三路冷却液流经所述电子节温器的主阀门、所述高温散热器、所述缸体水套后回到所述缸盖水套。

3.根据权利要求1或2所述的高低温分流式发动机冷却系统，其特征在于：所述高温循环冷却系统和所述低温循环冷却系统分别具有排气管路，所述低温散热器经所述排气管路与所述低温膨胀水箱连通、所述高温散热器和所述缸盖水套经所述排气管路与所述高温膨胀水箱连通。

4.根据权利要求3所述的高低温分流式发动机冷却系统，其特征在于：在所述排气管路上，所述低温散热器与所述低温膨胀水箱之间串联有节流阀，且/或所述高温散热器与所述高温膨胀水箱之间串联有单向阀和节流阀，且/或所述缸盖水套与所述高温膨胀水箱之间串联有节流阀。

5.根据权利要求1所述的高低温分流式发动机冷却系统，其特征在于：在所述大循环和所述小循环中，所述缸体水套的冷却液流量是所述缸盖水套的冷却液流量的3/4。