CN109268120A - 一种发动机的冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发动机的冷却系统，包括：冷却剂泵；缸体和缸盖，其内部设有冷却剂通道，用于接收来自冷却剂泵的冷却剂；变速器机油冷却器；所述缸盖包括缸盖上层套和缸盖下层套，所述缸盖上层套输出的冷却剂的温度高于所述缸盖下层套输出的冷却剂的温度；缸盖上设置有第二缸盖冷却剂出口，该第二缸盖冷却剂出口与所述变速器机油冷却器连接，以使缸盖上层套送出的冷却剂输入变速器机油冷却器。本发明可以减小车辆发动机早燃和爆震的发生概率，提高传动效率，增强变速器的可靠性。

Description

一种发动机的冷却系统
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，尤其涉及一种发动机的冷却系统。
背景技术
随着经济的快速发展，人们对于出行方式的选择更加复杂，呈现多样化的发展趋势，而快速发展的同时，势必会带来环境的压力。新出台的政策法规将迫使汽车工业格局发展转变，低排放、低油耗已经成为行业发展的目标。混合动力作为传统燃油车向纯电动车过渡的重要阶段，在未来很长时间将成为市场的主流，降低环境压力的同时可满足人们对于出行的需求，但同时，混合动力汽车所带来的安全隐患也不容忽视。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种发动机的冷却系统。
本发明提供的发动机的冷却系统，包括：冷却剂泵；缸体和缸盖，其内部设有冷却剂通道，用于接收来自冷却剂泵的冷却剂，并通过缸盖上的第一缸盖冷却剂出口，经由散热器，使部分冷却剂输送回冷却剂泵；变速器机油冷却器，接收来自缸盖的部分冷却剂，经过热交换，使所述部分冷却剂流回冷却剂泵；所述缸盖分为上下两层，包括缸盖上层套和缸盖下层套，所述缸盖上层套输出的冷却剂的温度高于所述缸盖下层套输出的冷却剂的温度；缸盖上设置有第二缸盖冷却剂出口，该第二缸盖冷却剂出口与所述变速器机油冷却器连接，以使缸盖上层套输出的冷却剂输入变速器机油冷却器。
根据本发明的一个实施例，所述散热器的冷却剂输出端还与所述变速器机油冷却器的冷却剂输入端连接，以将冷却后的冷却剂输送至所述变速器机油冷却器；所述冷却系统还包括控制模块，用于控制第二缸盖冷却剂出口与变速器机油冷却器之间、以及散热器与变速器机油冷却器之间流体路径的通断，以使缸盖上层套和散热器中的一个向变速器机油冷却器输送冷却剂。
根据本发明的一个实施例，所述控制模块包括：第一控制阀，配置在所述第二缸盖冷却剂出口与所述变速器机油冷却器之间的第一流体路径上，以控制所述第一流体路径的通断，使冷却剂从所述第二缸盖冷却剂出口输送至所述变速器机油冷却器；第二控制阀，配置在所述散热器的冷却剂输出端与所述变速器机油冷却器的冷却剂输入端之间的旁通支路上，以控制所述旁通支路的通断，使冷却剂从所述散热器输送至所述变速器机油冷却器。
根据本发明的一个实施例，所述冷却系统还包括加热器芯，该加热器芯也与所述第二缸盖冷却剂出口连接，以接收所述缸盖上层套送出的冷却剂。
根据本发明的一个实施例，所述控制模块包括第三控制阀，所述第三控制阀配置在所述第二缸盖冷却剂出口与所述加热器芯之间的第二流体路径上，以控制所述第二流体路径的通断，使冷却剂从所述第二缸盖冷却剂出口输送至所述加热器芯。
根据本发明的一个实施例，所述缸盖上还设有第三缸盖冷却剂出口，所述第三缸盖冷却剂出口经过EGR冷却器后流体连通所述冷却剂泵。
根据本发明的一个实施例，所述第一缸盖冷却剂出口与所述散热器之间设有节温器，用于控制所述第一缸盖冷却剂出口与所述散热器之间流体路径的通断。
根据本发明的一个实施例，所述第一缸盖冷却剂出口还经由节气门流体连通所述冷却剂泵。
根据本发明的一个实施例，所述缸体上设有第一缸体冷却剂出口和第二缸体冷却剂出口，所述第一缸体冷却剂出口流体连通所述缸体与所述缸盖，所述第二缸体冷却剂出口经过发动机机油冷却器后流体连通所述冷却剂泵。
根据本发明的一个实施例，所述发动机的气缸的缸盖为非集成式，发动机的排气歧管没有集成到所述缸盖中。
本发明发动机的冷却系统可快速降低缸体上部的温度，减少早燃和爆震的发生。在冷启动时，快速加热变速器机油温度，提高变速器传动效率；而在高速高负荷时，可降低变速器机油温度，避免因温度过高而导致变速器失效。此外，可在整车不需要暖风的时候切断暖风水流量，降低发动机能量损失。电动水泵的使用，使整个冷却系统的整个水循环实现了智能控制，提高了整车的燃油经济性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的发动机的冷却系统的示意图。
图2为本发明第一实施例的发动机的冷却系统，处于低温冷启动时的工作状况示意图。
图3为本发明第一实施例的发动机的冷却系统，处于低温冷启动时的电控图。
图4为本发明第一实施例的发动机的冷却系统，处于启动后低速行驶阶段的工作状况示意图。
图5为本发明第一实施例的发动机的冷却系统，处于中速中负荷行驶阶段的工作状况示意图。
图6为本发明第一实施例的发动机的冷却系统，处于高速高负荷行驶阶段的工作状况示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
参考图1，本发明的发动机的冷却系统包括：冷却剂泵10；缸体22和缸盖24，其内设有冷却剂通道，用于接收来自冷却剂泵10的冷却剂，并通过缸盖24上的第一缸盖冷却剂出口242，经由节温器82和散热器80，使部分冷却剂输送回冷却剂泵10；变速器机油冷却器60，接收来自缸盖24的部分冷却剂，经过热交换，使所述部分冷却剂流回冷却剂泵10。
具体的，所述缸盖24内部分为上下两层，包括缸盖上层套和缸盖下层套。缸盖上层套输出的冷却剂的温度高于缸盖下层套输出的冷却剂的温度。缸盖上层套冷却排气侧气道及气门，缸盖下层套冷却位于气缸内的燃烧室。缸盖24外部除了具有第一缸盖冷却剂出口242外，还配置有第二缸盖冷却剂出口244，该第二缸盖冷却剂出口244与所述变速器机油冷却器60连接，以将缸盖上层套送出的冷却剂输入到变速器机油冷却器60。例如，在变速器机油冷却器60内的冷却剂低于第一温度阈值时，将缸盖上层套送出的冷却剂输入到变速器机油冷却器60。或者，在变速器机油冷却器60内的冷却剂的温度高于第二缸盖冷却剂出口244输出的冷却剂温度，并且变速器机油冷却器60内的机油的温度低于第二温度阈值时，将缸盖上层套送出的冷却剂输入到变速器机油冷却器60。所述第一温度阈值和第二温度阈值均由冷却系统根据车辆的运行工况预先设定。另外，在本实施例中，缸盖24外部还设置有第三缸盖冷却剂出口246，该第三缸盖冷却剂出口246经过EGR(Exhaust Gas Recirculation，排气再循环)冷却器32后流体连通冷却剂泵10，以便EGR冷却器32和EGR控制阀34能从缸盖24直接输入冷却剂，无需外加管路，因此布置简单，效率高。在另一实施方式中，缸盖24外部仅设置有第一缸盖冷却剂出口242和第二缸盖冷却剂出口244，此时，EGR冷却器32和EGR控制阀34从第一缸盖冷却剂出口242输入冷却剂。
缸盖下层套内的冷却剂冷却位于气缸内的燃烧室，通过第一缸盖冷却剂出口242和第三缸盖冷却剂出口246流出。所述第一缸盖冷却剂出口242经由节气门36流体连通所述冷却剂泵10，或经由节温器82与散热器80流体连通所述冷却剂泵10。所述第三缸盖冷却剂出口246经由EGR冷却器32和EGR控制阀34流体连通所述冷却剂泵10。缸盖上层套内的冷却剂冷却发动机的排气侧气道及气门，通过第二缸盖冷却剂出口244和第一缸盖冷却剂出口242流出。第二缸盖冷却剂出口244配置在靠近发动机的排气歧管的位置。第二缸盖冷却剂出口244与所述变速器机油冷却器60连接构成第一流体路径L1，以引导来自缸盖上层套的较高温度的冷却剂进入变速器机油冷却器60。
在本实施例中，所述变速器机油冷却器60的冷却剂入口还与散热器80的冷却剂出口连接，构成旁通支路L3。在变速器机油冷却器60内的机油的温度与第二缸盖冷却剂出口244输出的冷却剂温度均高于第三温度阈值时，使缸盖上层套送出的冷却剂输入变速器机油冷却器60。此时，冷却系统还包括控制模块70，用于控制第二缸盖冷却剂出口244与变速器机油冷却器60之间、以及散热器80与变速器机油冷却器60之间流体路径的通断，以使缸盖上层套和散热器80中的一个向所述变速器机油冷却器输送冷却剂。在另一实施方式中，旁通支路L3可以不被设置。
在本实施例中，冷却系统还包括加热器芯40。第二缸盖冷却剂出口244还与该加热器芯40连接构成第二流体路径L2，以引导来自缸盖上层套的较高温度的冷却剂进入加热器芯40。当环境温度低于第一加热芯温度阈值时，第二流体路径L2导通。此时，前述控制模块70也被配置为能够控制该第二流体路径L2是否导通。加热器芯40例如是车辆乘客室内的暖风的主要部件。在另一实施方式中，热冷却系统不具有该加热器芯40。
更具体的，在本实施例中，第二缸盖冷却剂出口244与变速器机油冷却器60之间的流体路径上还安装有第一控制阀62，以控制冷所述第二缸盖冷却剂出口244与所述变速器机油冷却器60之间的第一流体路径L1的通断。相似地，变速器机油冷却器60的冷却剂入口与散热器80的冷却剂出口之间的旁通支路L3上配置有第二控制阀64，以控制所述旁通支路L3的通断，使冷却剂从散热器80的出口处输送至所述变速器机油冷却器60。第二缸盖冷却剂出口244与加热器芯40之间的第二流体路径L2上还安装有第三控制阀42，以控制所述缸盖24与所述加热器芯40之间的第二流体路径L2的通断。所述第一控制阀62、第二控制阀64和第三控制阀42均属于控制模块70。在本实施例中，第一控制阀62、第二控制阀64和第三控制阀42均采用电控限流阀，这样不仅能分别智能控制对应流体路径的导通和关闭，而且布置简单，成本低。在其他实施方式中，也可以采用其他方式控制流体路径的导通和关闭，如采用一个多端口流动控制阀作为控制模块70，以同时控制三个流体路径，再如在一些物理环境中，采用机械式控制阀打开或关闭每个流体路径，由机械式控制阀配合传感器构成控制模块70。控制模块70根据车辆的运行状况，更确切地说，是根据第二缸盖冷却剂出口244输出的冷却剂的温度和变速器机油冷却器60内的机油温度，来预先设定前述第一温度阈值、第一加热器芯温度阈值、第二温度阈值和第三温度阈值，从而根据不同的温度值，来开通或关闭所述第一流体路径L1、第二流体路径L2以及第三流体路径。
在本实施例中，缸体22不仅具有第一缸体冷却剂出口222，以将缸体22内的冷却剂输送到所述缸盖24，还具有第二缸体冷却剂出口224，以将缸体22内的冷却剂输送到发动机机油冷却器50冷却，冷却后的冷却剂被输送回冷却剂泵10；在另一实施方式中，冷却系统不具有发动机机油冷却器，相应地，缸体22上也没有配置第二缸体冷却剂出口224。在本实施例中，缸体22鼻梁区钻孔，形成鼻梁区水套226和228，其加工简单，能使水套上部冷却效率更高。
在本实施例中，气缸的缸盖24为非集成式，排气歧管没有集成到所述缸盖24中，缸盖24仅设计为具有双层冷却水套，性能稳定易实现。在其他实施方式中，所述缸盖24也可以是集成式，将排气歧管集成到缸盖24中。
在本实施例中，所述冷却剂泵10是电动水泵，不仅能降低发动机前端轮系的机械负荷，而且控制精确，布置简单，成本低。在其他实施方式中，冷却剂泵10也可以是机械水泵。
为更清楚的说明本申请的工作原理和系统结构，以下结合工作状况图对本申请第一实施例再做详细阐释。
一般而言，发动机的工作过程会经历低温冷启动/室温启动、启动后低速行驶、中速中负荷行驶，以及高速高负荷行驶等阶段，下面结合附图的图2、图3、图4、图5和图6分别说明。其中，图2和图3显示低温冷启动阶段的工作状态，图4显示室温启动/启动后低速行驶阶段的工作状态，图5显示中速中负荷行驶阶段的工作状态，图6显示高速高负荷行驶阶段的工作状态。图中，实线表示流体路径导通，虚线表示流体路径关闭。
请参阅图2，该图显示本申请第一实施例处于低温冷启动时的工作状况。如图2所示，在发动机低温冷启动或者刚启动时，车辆冷却系统内的冷却剂、发动机内的机油，以及变速器内的机油，温度都比较低，并且车内的空气温度也比较低。换言之，此时变速器机油冷却器60内的冷却剂温度低于第一温度阈值，加热器芯40的温度低于第一加热器芯温度阈值，整机ECU发出命令，电控图如图3所示。冷却剂泵10通电开始工作，给整个冷却系统提供冷却剂，冷却剂通过冷却剂泵10进入缸体22，接着经由缸体上水L0进入到缸盖24内部，其中，缸体22内的部分冷却剂进入鼻梁区水套226和228，冷却鼻梁区后再进入缸盖24内，另外一部分冷却剂则经过第二缸体冷却剂出口224流向发动机机油冷却器50，经发动机机油冷却器50流回冷却剂泵10。缸盖24内部分为上下两层，包括缸盖上层套和缸盖下层套。缸盖下层套冷却燃烧室，通过第一缸盖冷却剂出口242和第三缸盖冷却剂出口246流出。缸盖上层套冷却排气侧气道及气门，通过第二缸盖冷却剂出口244和第一缸盖冷却剂出口242流出，并且上层水套的水温高于下层水套。
冷启动时第三控制阀42和第一控制阀62由ECU控制，如图3所示，ECU发出命令，第三控制阀42和第一控制阀62通电开启，温度高的冷却剂分别直接流向加热器芯40和变速器机油冷却器60，使车内温度迅速升温，提高舒适性，同时加热变速箱内的机油，提高机油的润滑性能，降低变速箱磨损，并提高动力传输效率，加热后的冷却剂则流回冷却剂泵10。此时节温器82关闭，缸盖下层套的冷却剂则通过EGR冷却器32和EGR控制阀34、以及节气门36流回冷却剂泵10，完成整个冷却循环。
在发动机进行室温启动或进入启动后低速行驶阶段时，请参阅图4，图4显示本申请第一实施例处于室温启动或启动后低速行驶阶段的工作状况。如图4所示，在低速行驶或室温或热机阶段，发动机及变速器机油温度较高，车内温度适中，无需进行冷却，也无需暖风。根据检测到的这些温度值，ECU确定冷却系统的控制目标，发出指令断开第一控制阀62、第二控制阀64和第三控制阀42，使第一流体路径L1、第三流体路径L3和第二流体路径L2均处于关闭状态。这样，冷却剂经过冷却剂泵10进入缸体22和缸盖24内部后，接着分别通过第二缸体冷却剂出口224、第一缸盖冷却剂出口242和第三缸盖冷却剂出口246流出，与图2所示的工作状况中的流向一致，经由EGR冷却器32、EGR控制阀34、节气门36和发动机机油冷却器50，流回冷却剂泵10，完成循环。
当发动机进入中速中负荷行驶阶段时，发动机及变速器的机油温度较高，并且变速器内机油的温度高于发动机冷却剂出口的温度，此时需要开启发动机大循环。换言之，此时变速器机油冷却器60内的机油的温度高于第二缸盖冷却剂出口244输出的冷却剂温度，并且变速器机油冷却器60内的机油的温度低于第二温度阈值，参阅图5，冷却液通过冷却剂泵10进入缸体22内部，再由缸体上水L0进入缸盖24，其中，部分冷却剂通过缸体22时进入鼻梁区水套226和228，冷却鼻梁区后再经第二缸体冷却剂出口224流向发动机机油冷却器50或经第一缸体冷却剂出口222进入缸盖24内。之后，冷却水由第三缸盖冷却剂出口246和第一缸盖冷却剂出口242输出，通过EGR冷却器32、EGR控制阀34、节温器82、节气门36，以及散热器80流回冷却剂泵10。同时，继续参阅图5，如图5中第一冷却路径L1所示，经散热器80冷却后的冷却剂，继续参与循环，此时ECU发出命令，只给第一控制阀62通电，控制第一控制阀62部分开启，通过让冷却剂流经变速器机油冷却器60来冷却变速器机油温度。
当车辆进入高速高负荷行驶阶段时，发动机内的冷却剂的温度和变速器内机油的温度都较高，冷却剂泵10的转速升高，快速转动，冷却剂的泵出量也相应增加，满足发动机冷却的需求。但时，由于由发动机缸盖24输出的冷却剂已不能满足变速器冷却的需求，换言之，此时变速器机油冷却器60内的机油的温度与第二缸盖冷却剂出口244输出的冷却剂的温度均高于第三温度阈值，因此ECU发出命令，请参阅图6，断开第三控制阀42和第一控制阀62，使第一冷却路径L1和第二冷却路径L2均关闭，使第二控制阀64通电打开。藉此，冷却剂由冷却剂泵10进入到缸体22，缸体22内的一部分冷却剂经过第二缸体冷却剂出口224流向发动机机油冷却器50，经发动机机油冷却器50流回冷却剂泵10；缸体22内的另一部分冷却剂由缸体上水L0进入到缸盖24，接着，冷却剂经过缸盖24内的缸盖上层套和缸盖下层套后由第三缸盖冷却剂出口246和第一缸盖冷却剂出口242流出，经过EGR冷却器32、EGR控制阀34、节温器82、节气门36以及散热器80流回冷却剂泵10，完成一个循环。该行驶状态下，节温器82开启，发动机进行大循环，部分冷却剂由第一缸盖冷却剂出口242输出后，经由节温器82到达散热器80。经过散热器80冷却后的冷却剂，一部分通过第三流体路径L3，进入变速器机油冷却器60，以迅速降低变速器内机油的温度，防止因为机油温度过高导致变速器产生故障。
由上述可知，本发明所提供的冷却系统，在低温冷启动时，从缸盖24输入加热器芯40的冷却剂，是经由第二缸盖冷却剂出口244输出的较高温度的冷却剂，因此暖机更快；而变速器机油冷却器60可以经由第二缸盖冷却剂出口244从第一流体路径L1输入冷却剂迅速升温，增加了冷启动时车内的舒适性和变速器的机油润滑性能。另一方面，温度较高的冷却剂从缸盖上层套被快速输出，也迅速降低了缸盖的温度，减少了早燃和爆震的发生，提高了车辆的安全性。
对变速器而言，变速器机油冷却器60不仅如上述的可以经由第二缸盖冷却剂出口244从第一流体路径L1输入冷却剂迅速升温，还可以经由散热器80的冷却剂出口从第三流体路径L3输入冷却剂迅速降温，智能切换，效率更高。
EGR冷却器32和EGR控制阀34从缸盖24的第三缸盖冷却剂出口246直接进水，无需外加管路，布置简单效率高。
换言之，本发明发动机的冷却系统新型的混动专用发动机冷却系统可使缸体上部分的冷却更加充分，从而降低爆震的发生；可实现暖风冷却水智能切换，降低发动机能量消耗；此外还可以全工况加热或冷却变速器，提高变速器传功效率，减少整车能量损耗。进一步降低整车油耗和排放。
综上所述，本发明发动机的冷却系统和冷却方法可快速降低缸体上部的温度，减少早燃和爆震的发生。在冷启动时，快速加热变速器机油温度，提高变速器传动效率；而在高速高负荷时，可降低变速器机油温度，避免因温度过高而导致变速器失效。此外，可在整车不需要暖风的时候切断暖风水流量，降低发动机能量损失。电动水泵的使用，使整个冷却系统的整个水循环实现了智能控制，提高了整车的燃油经济性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种发动机的冷却系统，包括：
冷却剂泵(10)；
缸体(22)和缸盖(24)，其内部设有冷却剂通道，用于接收来自冷却剂泵(10)的冷却剂，并通过缸盖(24)上的第一缸盖冷却剂出口(242)，经由散热器(80)，使部分冷却剂输送回冷却剂泵(10)；
变速器机油冷却器(60)，接收来自缸盖(24)的部分冷却剂，经过热交换，使所述部分冷却剂流回冷却剂泵(10)；
其特征在于，
所述缸盖(24)分为上下两层，包括缸盖上层套和缸盖下层套，所述缸盖上层套输出的冷却剂的温度高于所述缸盖下层套输出的冷却剂的温度；
缸盖(24)上设置有第二缸盖冷却剂出口(244)，该第二缸盖冷却剂出口(244)与所述变速器机油冷却器(60)连接，以使缸盖上层套输出的冷却剂输入变速器机油冷却器(60)。
2.根据权利要求1所述的发动机的冷却系统，其特征在于：
所述散热器(80)的冷却剂输出端还与所述变速器机油冷却器(60)的冷却剂输入端连接，以将冷却后的冷却剂输送至所述变速器机油冷却器(60)；
所述冷却系统还包括控制模块(70)，用于控制第二缸盖冷却剂出口(244)与变速器机油冷却器(60)之间、以及散热器(80)与变速器机油冷却器(60)之间流体路径的通断，以使缸盖上层套和散热器(80)中的一个向变速器机油冷却器(60)输送冷却剂。
3.根据权利要求2所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述控制模块(70)包括：
第一控制阀(62)，配置在所述第二缸盖冷却剂出口(244)与所述变速器机油冷却器(60)之间的第一流体路径(L1)上，以控制所述第一流体路径(L1)的通断，使冷却剂从所述第二缸盖冷却剂出口(244)输送至所述变速器机油冷却器(60)；
第二控制阀(64)，配置在所述散热器(80)的冷却剂输出端与所述变速器机油冷却器(60)的冷却剂输入端之间的旁通支路(L3)上，以控制所述旁通支路(L3)的通断，使冷却剂从所述散热器(80)输送至所述变速器机油冷却器(60)。
4.根据权利要求2所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括加热器芯(40)，该加热器芯(40)也与所述第二缸盖冷却剂出口(244)连接，以接收所述缸盖上层套送出的冷却剂。
5.根据权利要求4所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述控制模块(70)包括第三控制阀(42)，所述第三控制阀(42)配置在所述第二缸盖冷却剂出口(244)与所述加热器芯(40)之间的第二流体路径(L2)上，以控制所述第二流体路径(L2)的通断，使冷却剂从所述第二缸盖冷却剂出口(244)输送至所述加热器芯(40)。
6.根据权利要求1所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述缸盖(24)上还设有第三缸盖冷却剂出口(246)，所述第三缸盖冷却剂出口(246)经过EGR冷却器(32)后流体连通所述冷却剂泵(10)。
7.根据权利要求1所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述第一缸盖冷却剂出口(242)与所述散热器(80)之间设有节温器(82)，用于控制所述第一缸盖冷却剂出口(242)与所述散热器(80)之间流体路径的通断。
8.根据权利要求1所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述第一缸盖冷却剂出口(242)还经由节气门(36)流体连通所述冷却剂泵(10)。
9.根据权利要求1所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述缸体(22)上设有第一缸体冷却剂出口(222)和第二缸体冷却剂出口(224)，所述第一缸体冷却剂出口(222)流体连通所述缸体(22)与所述缸盖(24)，所述第二缸体冷却剂出口(224)经过发动机机油冷却器(50)后流体连通所述冷却剂泵(10)。
10.根据权利要求1所述的发动机的冷却系统，其特征在于，所述发动机的气缸的缸盖为非集成式，发动机的排气歧管没有集成到所述缸盖中。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110566335A (zh) * 2019-08-01 2019-12-13 北京汽车股份有限公司 冷却循环控制模块、发动机冷却循环系统以及汽车
WO2020038221A1 (zh) * 2018-08-22 2020-02-27 贵州吉利发动机有限公司 一种发动机的冷却系统
CN112098104A (zh) * 2020-07-30 2020-12-18 东风汽车集团有限公司 热管理系统温控阀台架

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210074714A (ko) * 2019-12-12 2021-06-22 현대자동차주식회사 차량용 냉각 시스템의 냉각수 유동 제어 장치
CN112214936A (zh) * 2020-09-09 2021-01-12 黄冈格罗夫氢能汽车有限公司 一种氢能汽车冷却水泵布置方案的优化设计方法及系统
CN115247596A (zh) * 2022-06-24 2022-10-28 东风汽车集团股份有限公司 一种发动机热管理系统的控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2860833A1 (fr) * 2003-10-08 2005-04-15 Peugeot Citroen Automobiles Sa Circuit de refroidissement d'un moteur a combustion interne constitue d'au moins trois passages de refroidissement
WO2015057129A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Scania Cv Ab Cooling system in a vehicle
WO2015094086A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Scania Cv Ab Cooler arrangement for cooling at least one cylinder of a combustion engine
US20150369167A1 (en) * 2014-06-23 2015-12-24 Ford Global Technologies, Llc Bore bridge and cylinder cooling
CN105317523A (zh) * 2014-06-24 2016-02-10 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于发动机的热管理的系统和方法
CN106337753A (zh) * 2016-08-31 2017-01-18 潍柴动力股份有限公司 气缸盖精确冷却方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226928A1 (de) * 2002-06-17 2004-01-08 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine
JP2013024083A (ja) * 2011-07-19 2013-02-04 Isuzu Motors Ltd エンジンの冷却回路
JP2015113106A (ja) * 2013-12-09 2015-06-22 現代自動車株式会社 車両用冷却システム
JP6264348B2 (ja) * 2015-09-15 2018-01-24 トヨタ自動車株式会社 エンジン冷却装置
CN109268120A (zh) * 2018-08-22 2019-01-25 浙江吉利控股集团有限公司 一种发动机的冷却系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2860833A1 (fr) * 2003-10-08 2005-04-15 Peugeot Citroen Automobiles Sa Circuit de refroidissement d'un moteur a combustion interne constitue d'au moins trois passages de refroidissement
WO2015057129A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Scania Cv Ab Cooling system in a vehicle
WO2015094086A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Scania Cv Ab Cooler arrangement for cooling at least one cylinder of a combustion engine
US20150369167A1 (en) * 2014-06-23 2015-12-24 Ford Global Technologies, Llc Bore bridge and cylinder cooling
CN105317523A (zh) * 2014-06-24 2016-02-10 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于发动机的热管理的系统和方法
CN106337753A (zh) * 2016-08-31 2017-01-18 潍柴动力股份有限公司 气缸盖精确冷却方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020038221A1 (zh) * 2018-08-22 2020-02-27 贵州吉利发动机有限公司 一种发动机的冷却系统
CN110566335A (zh) * 2019-08-01 2019-12-13 北京汽车股份有限公司 冷却循环控制模块、发动机冷却循环系统以及汽车
CN110566335B (zh) * 2019-08-01 2020-11-17 北京汽车股份有限公司 冷却循环控制模块、发动机冷却循环系统以及汽车
CN112098104A (zh) * 2020-07-30 2020-12-18 东风汽车集团有限公司 热管理系统温控阀台架
CN112098104B (zh) * 2020-07-30 2022-03-29 东风汽车集团有限公司 热管理系统温控阀台架

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