CN109653857A - 一种发动机冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机冷却系统，包括水泵、节温器、缸体、缸盖、机油冷却器、整车散热器、暖风制热芯体、第一阀体、第二阀体和第三阀体；水泵、缸体、缸盖和节温器依次连通形成小循环支路；水泵、缸体、机油冷却器第一阀体和整车散热器依次连通形成大循环管路；第一阀体和整车散热器之间的管路与缸盖的冷却液出口连通；暖风制热芯体的冷却液进口与第一阀体的冷却液出口连通；暖风制热芯体的冷却液出口与第二阀体连通；第二阀体的冷却液出口与节温器连通；缸体、机油冷却器均与第三阀体的冷却液进口连通，第三阀体的冷却液出口与节温器连通。本公开能够提高发动机暖机速度。

Description

一种发动机冷却系统

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别是一种发动机冷却系统。

背景技术

传统的发动机冷却系统属于被动式的，结构简单或成本低。冷却系统的设计标准是解决满负荷时的散热问题，因而部分负荷时过大的散热能力将导致发动机功率浪费，延长了发动机暖机时间。我们希望发动机冷启动时间尽可能短，因为发动机怠速时排放的污染物较多，油耗也大。冷却系统的结构及原理对发动机的冷启动时间有较大的影响。

现有技术中，请参照图1，图1为现有技术中的发动机冷却系统的结构示意图；其中，包括缸体01、缸盖02、水泵03、节温器04、机油冷却器05、EGR06、整车散热器07和暖风制热芯体08。其中，节温器04、水泵03、缸盖02以及旁通管路09组成小循环支路，缸体01、缸盖02、水泵03、节温器04、机油冷却器05、EGR06、整车散热器07和暖风制热芯体08构成大循环管路。通过节温器04的来控制小循环支路与大循环管路之间的切换。

发动机刚启动时，水温较低，整车处于热机状态，节温器04未打开，整车散热器07支路不通，小循环支路畅通。水泵03泵出的冷却液一部分进入缸体01、机油冷却器05后一路通过小循环支路回流到节温器04及水泵03，一路通过暖风制热芯体08回流到节温器04及水泵03。水泵03泵出的冷却液另一部分进入缸盖02，一路通过旁通路及小循环支路回流到节温器04及水泵03，一路通过EGR06及暖风制热芯体08回流到节温器04及水泵03。

随着发动机运行，水温逐步上升，当水温上升到节温器04打开温度，整车处于大循环状态，整车散热器07支路畅通，小循环支路不通。水泵03泵出的冷却液一部分通过缸体01、机油冷却器05后一路通过整车散热器07回流到节温器04和水泵03，一路通过暖风制热芯体08回流到节温器04和水泵03。水泵03泵出的冷却液另一部分通过缸盖02一路通过旁通路，一路通过EGR06汇集到，分别通过暖风制热芯体08和整车散热器07回流到节温器04和水泵03。

现有技术中的发动机冷却系统暖机时间较长。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种发动机冷却系统，以解决现有技术中的不足，它能够提高发动机暖机速度。

本发明提供了一种发动机冷却系统，其中，包括水泵、节温器、缸体、缸盖、机油冷却器、整车散热器、暖风制热芯体、第一阀体、第二阀体和第三阀体；

所述水泵、所述缸体、所述缸盖和所述节温器依次连通形成小循环支路；

所述水泵、所述缸体、所述机油冷却器、所述第一阀体和所述整车散热器依次连通形成大循环管路；

所述第一阀体和所述整车散热器之间的管路与所述缸盖的冷却液出口连通；

所述暖风制热芯体的冷却液进口与第一阀体的冷却液出口连通；所述暖风制热芯体的冷却液出口与所述第二阀体连通；所述第二阀体的冷却液出口与所述节温器连通；

所述缸体和所述机油冷却器均与所述第三阀体的冷却液进口连通，所述第三阀体的冷却液出口与所述节温器连通。

可选地，所述第一阀体具有第一阀体关闭状态和第一阀体打开状态；

在所述第一阀体关闭状态下，所述节温器关闭，以使小循环支路工作；

在所述第一阀体打开状态下，所述节温器打开，以使大循环管路工作。

可选地，所述第二阀体具有第二阀体关闭状态和第一阀体打开状态；

在所述第二阀体关闭状态下，所述节温器关闭或空调暖风系统关闭；

在所述第二阀体打开状态下，所述节温器打开且空调暖风系统打开。

可选地，所述发动机冷却系统还包括EGR；

所述EGR的冷却液进口与所述缸体连通，所述机油冷却器和所述第三阀体之间的管路与所述EGR的冷却液出口连通；

所述机油冷却器和所述第一阀体之间的管路与所述EGR的冷却液出口连通。

可选地，所述第三阀体具有第三阀体关闭状态和第三阀体打开状态；

在所述第三阀体关闭状态下，所述节温器打开；

在所述第三阀体打开状态下，所述节温器关闭。

可选地，所述发动机冷却系统还包括控制器；

所述第一阀体、所述第二阀体和所述第三阀体均与所述控制器电连接；所述控制器根据节温器状态和空调暖风系统的工作状态，控制所述第一阀体、所述第二阀体和所述第三阀体的开闭。

可选地，所述控制器用于在所述节温器关闭时，控制所述第一阀体处于第一阀体关闭状态，控制所述第二阀体处于第二阀体关闭状态，以及控制第三阀体处于第三阀体关闭打开状态；

所述控制器用于在所述节温器打开且空调暖风系统关闭时，控制所述第一阀体处于第一阀体打开状态，控制所述第二阀体处于第二阀体关闭状态以及，控制所述第三阀体处于第三阀体关闭状态；

所述控制器用于在所述节温器打开且空调暖风系统打开时，控制所述第一阀体处于第一阀体打开状态，控制所述第二阀体处于第二阀体打开状态，以及控制所述第三阀体处于第三阀体关闭状态。

与现有技术相比，本发明通过增加第一阀体、第二阀体和第三阀体，通过对第一阀体、第二阀体和第三阀体开关状态的控制，能够使得当发动机处于暖机状态下时，一部分经缸体流出的冷却液经过缸盖回到节温器，另一部分经机油冷却器回到节温器，利于提高暖机效率。此外，通过在发动机暖机状态时控制暖风制热芯体不串入冷却回路，能够提高暖机效率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是现有技术中的发动机冷却系统的结构示意图；

图2是本公开提出的发动机冷却系统的结构示意图；

图3是本公开提出的发动机冷却系统在发动机暖机状态下的工作示意图；

图4是本公开提出的发动机冷却系统在节温器打开且空调暖风系统未开启时的工作示意图；

图5是本公开提出的发动机冷却系统在节温器打开且空调暖风系统开启时的工作示意图。

附图标记说明：

01-缸体，02-缸盖，03-水泵，04-节温器，05-机油冷却器，06-EGR，07-整车散热器，08-暖风制热芯体，09-旁通管路；

1-水泵，2-节温器，3-缸体，4-缸盖，5-机油冷却器，6-整车散热器，7-暖风制热芯体，8-第一阀体，9-第二阀体，10-第三阀体，11-EGR。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

请参照图2到图5，本公开提出了一种发动机冷却系统，其中，包括水泵1、节温器2、缸体3、缸盖4、机油冷却器5、整车散热器6、暖风制热芯体7、第一阀体8、第二阀体9和第三阀体10。

所述水泵1、所述缸体3、所述缸盖4和所述节温器2依次连通形成小循环支路。具体地，当节温器2未开启时，冷却液在小循环支路内循环流动。

所述水泵1、所述缸体3、所述机油冷却器5所述第一阀体8和所述整车散热器6依次连通形成大循环管路。具体地，当节温器2开启时，冷却液在大冷却管路内循环流动，此时，水泵1、节温器2、缸体3、缸盖4、机油冷却器5、整车散热器6均参与工作。提高整车的散热效果。更进一步地，所述第一阀体8和所述整车散热器6之间的管路与所述缸盖4的冷却液出口连通。进一步地，所述暖风制热芯体7的冷却液进口与第一阀体8的冷却液出口连通。所述暖风制热芯体7的冷却液出口与所述第二阀体9连通。所述第二阀体9的冷却液出口与所述节温器2连通。如此，通过第二阀体9，可根据需要控制暖风制热芯体7是否串入大循环管路中。

所述缸体3、所述机油冷却器5均与所述第三阀体10的冷却液进口连通，所述第三阀体10的冷却液出口与所述节温器2连通。通过设置第三阀体10通过控制所述机油器5是否接入冷却系统，当节温器2关闭时，通过控制第三阀体10打开，通过使部分冷却液经过缸体3、机油冷却器5进入到节温器2中，有利于在发动机暖机状态下，利用机油的热量提高温度，进而达到的快速暖机的目的。

具体实施时，请参照图2和图3，在发动机暖机状态下，节温器2关闭，第一阀体8和第二阀体9关闭，所第三阀体10打开，此时，冷却液不经过整车散热器6和暖风制热芯体7，能够有效避免冷却液内的热量散失，同时，能够充分获取缸体3、缸盖4和机油散热器5上的热量，有利于快速提高冷却液的温度，能够快速暖机。

请参照图2和图4，当节温器2打开后，小循环支路无冷却液流通，此时若空调暖风系统没有被打开，控制第二阀体9和第三阀体10关闭，控制第一阀体8打开，此时，冷却液由泵体1流入缸体3后分成三个支路，第一支路经缸盖4后进入到整车散热器6中；第二支路经机油散热器5进入到整车散热器6中；第三支路经其他部件后进入到整车散热器6中，如经下文中的EGR11后，进入到整车散热器6中。整车散热器6中的冷却液回到节温器2中，最后流入到水泵1内。

请参照图2和图5，当节温器2打开后，小循环支路无冷却液流通，此时若空调暖风系统被打开，控制第一阀体8和第二阀体9打开，控制第三阀体10关闭。此时，冷却液由泵体1流入缸体3后分成三个支路，第一支路流入到缸盖4中，第二支路流入到机油散热器5中，第三支路流入其他部件，如下文中的EGR11。然后三个支路上的冷却液在管道内汇总后流入到整车散热器6或暖风制热芯体7中。具体地，由于整车散热器6和暖风制热芯体7并联，在管道内汇总后的冷却液分别经整车散热器6和暖风制热芯体7后流入到节温器2中。此时，由于冷却液的温度较高，能够对暖风制热芯体7进行加热，有利于减少暖风制热芯体7对于发动机能量的消耗。

可选地，所述第一阀体8具有第一阀体关闭状态和第一阀体打开状态；

在所述第一阀体关闭状态下，所述节温器2关闭，以使小循环支路工作；在所述第一阀体打开状态下，所述节温器2打开，以使大循环管路工作。即，所述第一阀体8用于在所述节温器2关闭时关闭，以使小循环支路工作；所述第一阀体8还用于在所述节温器2打开时打开，以使大循环管路工作。具体实施时，对第一阀体8的控制，可以根据节温器2的开闭状态，也可以是根据预设冷却液的温度进行控制，如，将冷却液温度与预设值比较，在冷却液温度大于预设值时，控制第一阀体8打开，在冷却液温度小于或等于预设值时，控制第一阀体8关闭。具体地，可以将预设值设置与为节温器2的临界值相等。

可选地，所述第二阀体9具有第二阀体关闭状态和第一阀体打开状态；在所述第二阀体关闭状态下，所述节温器2关闭或空调暖风系统关闭；在所述第二阀体打开状态下，所述节温器2打开且空调暖风系统打开。即，所述第二阀体9用于在所述节温器2关闭或空调暖风系统未打开时关闭，所述第二阀体9还用于在所述节温器2打开且空调暖风系统打开时打开。如此，通过保证在空调暖风系统没开启或冷却液温度较低时，冷却液不经过暖风制热芯体7，有利于保证在暖机时快速提高冷却水的温度，在冷却水温度较高时，对暖风制热芯体7进行加热，有利于减少空调的能量消耗。

可选地，所述发动机冷却系统还包括EGR11。

所述EGR11的冷却液进口与所述缸体3连通，所述机油冷却器5所述第三阀体10之间的管路与所述EGR11的冷却液出口连通

所述机油冷却器5和所述第一阀体8之间的管路与所述EGR11的冷却液出口连通。EGR为废气再循环系统，将EGR串接在缸体3与节温器2之间，能够在发动机暖机时充分利用废气的热量，大大提高暖机效率。

可选地，所述第三阀体10具有第三阀体关闭状态和第三阀体打开状态；在所述第三阀体关闭状态下，所述节温器2打开；在所述第三阀体打开状态下，所述节温器2关闭。即，所述第三阀体10用于在所述节温器2关闭时打开；所述第三阀体10还用于在所述节温器2打开时关闭。通过控制第三阀体10的开闭，有利于保证在节温器2未开启时，将EGR11和机油冷却器5接入到冷却液循环回路中，此时，能够充分利用EGR11和机油冷却器5的热量对冷却液进行加热。

可选地，所述发动机冷却系统还包括控制器。本领域技术人员能够理解的是，对于第一阀体8、第二阀体9和第三阀体10的开关均可由控制器来控制。所述第一阀体8、所述第二阀体9和所述第三阀体10均与所述控制器电连接；所述控制器根据节温器2状态和空调暖风系统的工作状态，控制所述第一阀体8、所述第二阀体9和所述第三阀体10的开闭。即，所述控制器根据节温器2状态和空调暖风系统是否工作，控制所述第一阀体8、所述第二阀体9和所述第三阀体10是否打开。进一步地，所述控制器用于在所述节温器2关闭时，控制所述第一阀体8处于第一阀体关闭状态，控制所述第二阀体处于第二阀体关闭状态，以及控制第三阀体处于第三阀体打开状态；

所述控制器用于在所述节温器2打开且空调暖风系统关闭时，控制所述第一阀体8处于第一阀体打开状态，控制所述第二阀体9处于第二阀体关闭状态以及，控制所述第三阀体10处于第三阀体关闭状态；所述控制器用于在所述节温器2打开且空调暖风系统打开时，控制所述第一阀体8处于第一阀体打开状态，控制所述第二阀体9处于第二阀体打开状态，以及控制所述第三阀体10处于第三阀体关闭状态。也就是说，所述控制器用于在所述节温器2关闭时，控制所述第一阀体8关闭，控制第三阀体10打开。所述控制器用于在所述节温器2打开且空调暖风系统关闭时，控制所述第一阀体8打开，控制所述第二阀体9和所述第三阀体10均关闭。所述控制器用于在所述节温器2打开且空调暖风系统打开时，控制所述第一阀体8和第二阀体9均打开，所述第三阀体10关闭。如此，通过设置控制器，能够对第一阀体8、第二阀体9和第三阀体10进行自动控制。本领域技术人员能够理解的是，控制器可根据节温器2的开闭状态和空调暖风系统的开闭状态对第一阀体8、第二阀体9和第三阀体10进行控制。也可以通过冷却液温度、空调系统的设定温度等参数对第一阀体8、第二阀体9及第三阀体10进行控制。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种发动机冷却系统，其特征在于，包括水泵、节温器、缸体、缸盖、机油冷却器、整车散热器、暖风制热芯体、第一阀体、第二阀体和第三阀体；

所述水泵、所述缸体、所述缸盖和所述节温器依次连通形成小循环支路；

所述水泵、所述缸体、所述机油冷却器、所述第一阀体和所述整车散热器依次连通形成大循环管路；

所述第一阀体和所述整车散热器之间的管路与所述缸盖的冷却液出口连通；

所述暖风制热芯体的冷却液进口与第一阀体的冷却液出口连通；所述暖风制热芯体的冷却液出口与所述第二阀体连通；所述第二阀体的冷却液出口与所述节温器连通；

所述缸体和所述机油冷却器均与所述第三阀体的冷却液进口连通，所述第三阀体的冷却液出口与所述节温器连通。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述第一阀体具有第一阀体关闭状态和第一阀体打开状态；

在所述第一阀体关闭状态下，所述节温器关闭，以使小循环支路工作；

在所述第一阀体打开状态下，所述节温器打开，以使大循环管路工作。

3.根据权利要求2所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述第二阀体具有第二阀体关闭状态和第一阀体打开状态；

在所述第二阀体关闭状态下，所述节温器关闭或空调暖风系统关闭；

在所述第二阀体打开状态下，所述节温器打开且空调暖风系统打开。

4.根据权利要求1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EGR；

所述EGR的冷却液进口与所述缸体连通，所述机油冷却器和所述第三阀体之间的管路与所述EGR的冷却液出口连通；

所述机油冷却器和所述第一阀体之间的管路与所述EGR的冷却液出口连通。

5.根据权利要求4所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述第三阀体具有第三阀体关闭状态和第三阀体打开状态；

在所述第三阀体关闭状态下，所述节温器打开；

在所述第三阀体打开状态下，所述节温器关闭。

6.根据权利要求5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控制器；

所述第一阀体、所述第二阀体和所述第三阀体均与所述控制器电连接；所述控制器根据节温器状态和空调暖风系统的工作状态，控制所述第一阀体、所述第二阀体和所述第三阀体的开闭。

7.根据权利要求6所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述控制器用于在所述节温器关闭时，控制所述第一阀体处于第一阀体关闭状态，控制所述第二阀体处于第二阀体关闭状态，以及控制第三阀体处于第三阀体打开状态；

所述控制器用于在所述节温器打开且空调暖风系统关闭时，控制所述第一阀体处于第一阀体打开状态，控制所述第二阀体处于第二阀体关闭状态以及，控制所述第三阀体处于第三阀体关闭状态；

所述控制器用于在所述节温器打开且空调暖风系统打开时，控制所述第一阀体处于第一阀体打开状态，控制所述第二阀体处于第二阀体打开状态，以及控制所述第三阀体处于第三阀体关闭状态。