CN108625970A - 用于工程车辆的水冷散热系统及工程车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于工程车辆的水冷散热系统及工程车辆。本发明所述的用于工程车辆的水冷散热系统，包括水泵，水泵上设有第一进水口、第一出水口、第二进水口和第二出水口，水泵的第一出水口和第一进水口之间设有用于第一冷却液流动的高温循环回路，水泵的第二出水口和第二进水口之间设有用于第二冷却液流动的低温循环回路，高温循环回路上沿第一冷却液的流动方向依次设有发动机和高温散热器，低温循环回路上沿第二冷却液的流动方向依次设有低温散热器和冷却器组，所述冷却器组内包括水空中冷器。通过使用本发明所述的水冷散热系统，能够有效地降低了水泵的空间占用率，同时，采用水空中冷器对冷却液进行冷却，提高了冷却效率。

Description

用于工程车辆的水冷散热系统及工程车辆
技术领域
本发明属于工程车辆散热技术领域，具体涉及一种用于工程车辆的水冷散热系统及工程车辆。
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。散热技术是工程车辆的关键技术，决定着工程车辆是否能够高效、可靠的工作。
随着对车辆系统节能与排放要求的不断提高，发动机的散热量越来越大，集成空空中冷器的散热器匹配日益困难，风扇消耗功率也越来越大。而传统的单一风扇与多散热器组合的散热方式，由于风扇的尺寸特征、驱动特征和噪声限制，受限于多散热器的组合方式，受限于动力舱的空间形式，难于高效、可靠地平衡车辆各系统之间的工作温度要求。且采用空空或者引入发动机高温冷却水冷却液压油和传动油，油温变化大，不能满足高效和节能要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下技术方案实现的。
本发明提出了一种用于工程车辆的水冷散热系统，其中包括水泵，所述水泵上设有第一进水口、第一出水口、第二进水口和第二出水口，所述水泵的所述第一出水口和所述第一进水口之间设有用于第一冷却液流动的高温循环回路，所述水泵的所述第二出水口和所述第二进水口之间设有用于第二冷却液流动的低温循环回路，所述高温循环回路上沿所述第一冷却液的流动方向依次设有发动机和高温散热器，所述低温循环回路上沿所述第二冷却液的流动方向依次设有低温散热器和冷却器组，所述冷却器组内包括水空中冷器，所述第一冷却液和所述第二冷却液能够分别经过所述高温循环回路和所述低温循环回路循环后在所述水泵内混合，形成新的冷却液，并再次通过所述第一出水口和所述第二出水口分别流向所述高温循环回路和所述低温循环回路。
进一步地，如上所述的用于工程车辆的水冷散热系统，所述高温循环回路上还设有高温节温器，所述高温节温器设于所述发动机和所述高温散热器之间，所述高温节温器的进水口与所述发动机的冷却液出口相连通，所述高温节温器的主阀口与所述高温散热器的进水口相连通，所述高温节温器的旁通阀口与所述水泵的所述第一进水口相连通。
进一步地，如上所述的用于工程车辆的水冷散热系统，所述低温循环回路上还设有低温节温器，所述低温节温器设于所述水泵的所述第二出水口和所述低温散热器之间，所述低温节温器的进水口与所述水泵的所述第二出水口相连通，所述低温节温器的主阀口与所述低温散热器的进水口相连通，所述低温节温器的旁通阀口与所述冷却器组的进水口相连通。
进一步地，如上所述的用于工程车辆的水冷散热系统，所述冷却器组包括水空中冷器、液压油中冷器和传动油中冷器。
进一步地，如上所述的用于工程车辆的水冷散热系统，所述水空中冷器、所述液压油中冷器和所述传动油中冷器沿所述第二冷却液的流动方向依次设置。
进一步地，如上所述的用于工程车辆的水冷散热系统，所述水空中冷器、所述液压油中冷器和所述传动油中冷器之间相互独立设置，所述第二冷却液经过所述水空中冷器、所述液压油中冷器和所述传动油中冷器的分别冷却作用后由所述第二进水口流回所述水泵的内部。
进一步地，如上所述的用于工程车辆的水冷散热系统，还包括用于对所述低温散热器和所述高温散热器进行散热的冷却风扇。
进一步地，如上所述的用于工程车辆的水冷散热系统，所述冷却风扇为吸气式冷却风扇，所述低温散热器、所述高温散热器和所述冷却风扇沿冷却气流的流动方向依次设置。
进一步地，如上所述的用于工程车辆的水冷散热系统，所述冷却风扇为吹气式冷却风扇，所述冷却风扇、所述低温散热器和所述高温散热器沿冷却气流的流动方向依次设置。
本发明还提出了一种工程车辆，其中包括上述任一项所述的用于工程车辆的水冷散热系统。
通过使用本发明所述的用于工程车辆的水冷散热系统及工程车辆，采用单泵双循环冷却回路对工程车辆进行冷却，能够有效地降低了水泵的空间占用率，方便冷却系统中其他配件的布置，同时，采用水空中冷器对冷却液进行冷却，提高了冷却效率。
通过在低温循环回路中设置低温节温器，能够有效地保证进气温度低且变化浮动小，利于排放且能够保证液压油、传动油温度的相对稳定，且低温循环回路中设有液压油中冷器和传动油中冷器，保证足够的散热能力。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明一实施例的结构原理图。
图2为本发明另一实施例的结构原理图。
附图中各标记表示如下：
10：水泵；
20：发动机；
30：高温散热器；
40：低温散热器；
50：高温节温器；
60：低温节温器；
71：水空中冷器、72：液压油冷却器、73：传动油冷却器；
80：冷却风扇。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
图1为本发明一实施例的结构原理图。如图1所示，本实施例中的用于工程车辆的水冷散热系统，其中包括水泵10，水泵10上设有第一进水口、第一出水口、第二进水口和第二出水口。水泵10的第一出水口和第一进水口之间设有用于第一冷却液流动的高温循环回路，水泵10的第二出水口和第二进水口之间设有用于第二冷却液流动的低温循环回路，高温循环回路上沿第一冷却液的流动方向依次设有发动机20和高温散热器30。低温循环回路上沿第二冷却液的流动方向依次设有低温散热器40和冷却器组，冷却器组内包括水空中冷器71，第一冷却液和第二冷却液能够分别经过高温循环回路和低温循环回路循环后在水泵10内混合，形成新的冷却液，并再次通过第一出水口和第二出水口分别流向高温循环回路和低温循环回路。
如图1所示，水泵10的左、右两侧位置分别为水泵的第一进水口和第二进水口，水泵10的上、下两侧位置分别为水泵10的第一出水口和第二出水口。其中，水泵10的第一进水口和第二进水口可以设置在水泵10的机体上，也可以通过在水泵10的进水口管路上连接另一个进水管路，从而形成水泵10的两个进水口。水泵10的第一出水口和第二出水口也可以设置在水泵10的机体上，或者通过在水泵10的出水口管路上连接另一个出水管路，从而形成水泵10的两个出水口。通过在第一出水口和第二出水口上分别设置不同的冷却液流通面积，控制冷却液分别流向高温循环回路和低温循环回路的流量，从而控制进入发动机20内部的冷却液的流量设置。
根据发动机20的运行情况，设置通入发动机20内的第一冷却液的流量。水泵10内的一部分冷却液从第一出水口流向发动机20后形成第一冷却液，用于对发动机20进行冷却。对发动机20进行冷却后的第一冷却液通过高温散热器30的散热后通过第一进水口流回至水泵10的内部。
水泵10内的另一部分冷却液从第二出水口流向低温散热器40后形成第二冷却液，再经过冷却器组的冷却后通过第二进水口流回至水泵10的内部，并与水泵10内的第一冷却液进行混合，对第一冷却液进行降温，并与第一冷却液混合形成新的冷却液，再次用于对发动机10进行冷却。其中，冷却器组内包括水空冷却器71，水空中冷器71能够有效地对第二冷却液进行冷却。
通过使用本发明所述的用于工程车辆的水冷散热系统，采用单泵双循环冷却回路对工程车辆进行冷却，能够有效地降低了水泵的空间占用率，方便冷却系统中其他配件的布置，同时，采用水空中冷器对冷却液进行冷却，提高了冷却效率。
进一步地，本实施例中的高温循环回路上还设有高温节温器50。高温节温器50设于发动机20的冷却液出口和高温散热器30之间，高温节温器30的进水口与发动机20的冷却液出口相连通，高温节温器50的主阀口与高温散热器30的进水口相连通，高温节温器50的旁通阀口与水泵10的第一进水口相连通。
高温节温器50能够根据第一冷却液的温度进行开启或关闭，从而改变第一冷却液的回路。当第一冷却液的温度高于某一设定值时，高温节温器50的主阀打开，旁通阀关闭，第一冷却液全部由主阀口流向高温散热器30，对第一冷却液进行迅速降温，并最终通过第一进水口流回至水泵10的内部。当第一冷却液的温度低于某一设定值时，高温节温器50的主阀关闭，旁通阀打开，第一冷却液直接流回至水泵10的内部，不经过高温散热器30的降温作用，可以提高发动机20的温度。
进一步地，本实施例中在低温循环回路上还设有低温节温器60。低温节温器60设于水泵10的第二出水口和低温散热器40之间，低温节温器60的进水口与水泵10的第二出水口相连通，低温节温器60的主阀口与低温散热器40的进水口相连通，低温节温器60的旁通阀口与冷却器组的进水口相连通。
低温节温器60同样能够根据第二冷却液的温度进行开启或关闭，从而改变第二冷却液的回路。当第二冷却液的温度高于某一设定值时，低温节温器60的主阀打开，旁通阀关闭，第二冷却液全部由主阀口流向低温散热器40，对第二冷却液进行迅速降温，并流经冷却器组，最终通过第二进水口流回至水泵10的内部。当第二冷却液的温度低于某一设定值时，低温节温器40的主阀关闭，旁通阀打开，第二冷却液直接通过冷却器组流回至水泵10的内部，不经过低温散热器40的降温作用，可以提高发动机20的温度。
通过在低温循环回路中设置低温节温器60，能够有效地保证进气温度低且变化浮动小，利于发动机的排放且能够保证液压油和传动油温度的相对稳定。
本实施例中的冷却器组包括水空中冷器71、液压油中冷器72和传动油中冷器73。其中，水空中冷器71、液压油中冷器72和传动油中冷器73沿第二冷却液的流动方向依次设置。将水空中冷器71、液压油中冷器72和传动油中冷器73依次串联设置，结构简单，方便布置。同时，当环境温度低冷启动时，水空中冷器的进气温度可保持较高的温度，降低发动机排放。当第二冷却液在低温循环回路上流动时，能够对液压油和传动油进行冷却，使液压油和传动油的油温保持最佳值，降低油液粘度，减少摩擦阻力，降低油耗。
本实施例中，采用冷却风扇80对低温散热器40和高温散热器30进行冷却。其中，当冷却风扇80为吸气式冷却风扇时，低温散热器40、高温散热器30和冷却风扇80沿冷却气流的流动方向依次设置。通过冷却风扇80的吸气，冷却气流依次通过低温散热器40和高温散热器30，从而有效的对高温散热器30内部的第一冷却液进行冷却。当冷却风扇80为吹气式冷却风扇时，冷却风扇80、低温散热器40和高温散热器30沿冷却气流的流动方向依次设置。冷却风扇80将冷却气流从低温散热器40吹响高温散热器30，从而对高温散热器30内部的第一冷却液进行冷却。
由于本实施例中采用水空中冷器，有效地提高了系统的散热能力，因此可以适当的降低冷却风扇的功率，降低发动机油耗。
实施例二
图2为本发明另一实施例的结构原理图。如图2所示，其中水空中冷器71、液压油中冷器72和传动油中冷器73之间相互独立设置。第二冷却液经过水空中冷器71、液压油中冷器72和传动油中冷器73的分别冷却作用后由第二进水口流回水泵10的内部。通过将水空中冷器71、液压油中冷器72和传动油中冷器73之间相互独立设置，能够对水空中冷器71、液压油中冷器72和传动油中冷器73同时进行冷却，提高了冷却效率，同时降低液压油冷却器72和传动油冷却器73的尺寸。
在实际生产中可以根据使用需求和整机布置的需要，合理的选用实施例一和实施例二中的两种冷却器组的布置形式。
本发明还提出了一种工程车辆，其中包括上述所述的用于工程车辆的水冷散热系统。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于工程车辆的水冷散热系统，其特征在于，包括水泵，所述水泵上设有第一进水口、第一出水口、第二进水口和第二出水口，所述水泵的所述第一出水口和所述第一进水口之间设有用于第一冷却液流动的高温循环回路，所述水泵的所述第二出水口和所述第二进水口之间设有用于第二冷却液流动的低温循环回路，所述高温循环回路上沿所述第一冷却液的流动方向依次设有发动机和高温散热器，所述低温循环回路上沿所述第二冷却液的流动方向依次设有低温散热器和冷却器组，所述冷却器组内包括水空中冷器，所述第一冷却液和所述第二冷却液能够分别经过所述高温循环回路和所述低温循环回路循环后在所述水泵内混合，形成新的冷却液，并再次通过所述第一出水口和所述第二出水口分别流向所述高温循环回路和所述低温循环回路。
2.根据权利要求1所述的用于工程车辆的水冷散热系统，其特征在于，所述高温循环回路上还设有高温节温器，所述高温节温器设于所述发动机和所述高温散热器之间，所述高温节温器的进水口与所述发动机的冷却液出口相连通，所述高温节温器的主阀口与所述高温散热器的进水口相连通，所述高温节温器的旁通阀口与所述水泵的所述第一进水口相连通。
3.根据权利要求2所述的用于工程车辆的水冷散热系统，其特征在于，所述低温循环回路上还设有低温节温器，所述低温节温器设于所述水泵的所述第二出水口和所述低温散热器之间，所述低温节温器的进水口与所述水泵的所述第二出水口相连通，所述低温节温器的主阀口与所述低温散热器的进水口相连通，所述低温节温器的旁通阀口与所述冷却器组的进水口相连通。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于工程车辆的水冷散热系统，其特征在于，所述冷却器组包括水空中冷器、液压油中冷器和传动油中冷器。
5.根据权利要求4所述的用于工程车辆的水冷散热系统，其特征在于，所述水空中冷器、所述液压油中冷器和所述传动油中冷器沿所述第二冷却液的流动方向依次设置。
6.根据权利要求4所述的用于工程车辆的水冷散热系统，其特征在于，所述水空中冷器、所述液压油中冷器和所述传动油中冷器之间相互独立设置，所述第二冷却液经过所述水空中冷器、所述液压油中冷器和所述传动油中冷器的分别冷却作用后由所述第二进水口流回所述水泵的内部。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的用于工程车辆的水冷散热系统，其特征在于，还包括用于对所述低温散热器和所述高温散热器进行散热的冷却风扇。
8.根据权利要求7所述的用于工程车辆的水冷散热系统，其特征在于，所述冷却风扇为吸气式冷却风扇，所述低温散热器、所述高温散热器和所述冷却风扇沿冷却气流的流动方向依次设置。
9.根据权利要求7所述的用于工程车辆的水冷散热系统，其特征在于，所述冷却风扇为吹气式冷却风扇，所述冷却风扇、所述低温散热器和所述高温散热器沿冷却气流的流动方向依次设置。
10.一种工程车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的用于工程车辆的水冷散热系统。
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