CN110242396B - 一种用于车辆的发动机冷却系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的发动机冷却系统及车辆，涉及车辆领域。用于车辆的发动机冷却系统包括水泵；缸盖燃烧室水套；缸盖排气水套；和缸体水套。缸盖排气水套与缸体水套并联地连接在水泵和缸盖燃烧室水套之间；其中，缸盖燃烧室水套具有缸盖燃烧室水套排气侧和缸盖燃烧室水套进气侧，且缸盖燃烧室水套具有至少两个独立的连通缸盖燃烧室水套排气侧和缸盖燃烧室水套进气侧的缸盖燃烧室水道，缸盖排气水套具有缸盖排气水套排气侧和缸盖排气水套进气侧，且缸盖排气水套具有至少两个独立的连通缸盖排气水套排气侧和缸盖排气水套进气侧的缸盖排气水道。本发明还提供了一种车辆，包括上述发动机冷却系统。本发明能够极大提高发动机性能。

Description

一种用于车辆的发动机冷却系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种用于车辆的发动机冷却系统及车辆。

背景技术

目前车辆的发动机冷却系统，水泵泵水直接分流进入缸体缸盖水套，缸盖水套由入口流向出口，并且大部分采用纵向流动的形式，由此造成燃烧室冷却不充分的后果，同时发动机性能也无法提升。

同时，目前的发动机冷却系统，机油冷却器布置在发动机小循环内，系统低温启动时，油冷器存在大量热交换，由此导致发动机升温慢、油耗高的后果，同时，这样的布置也使得冬季车辆采暖时会发生异常情况。

发明内容

本发明第一方面的一个目的是提供一种能够充分冷却发动机燃烧室的用于车辆的发动机冷却系统。

本发明第一方面的另一个目的是提供一种能够极大提高发动机暖机速度的用于车辆的发动机冷却系统。

本发明第二方面的一个目的是提供一种车辆，包括上述用于车辆的发动机冷却系统，所述用于车辆的发动机冷却系统能够充分冷却发动机燃烧室。

根据本发明第一方面，本发明提供了一种用于车辆的发动机冷却系统，包括：

水泵，用于泵送冷却液；

缸盖燃烧室水套，与所述水泵的出液口连通；

缸盖排气水套，与所述缸盖燃烧室水套的出液口连通；和

缸体水套，与所述缸盖燃烧室水套的出液口连通，且所述缸盖排气水套与所述缸体水套并联地连接在所述水泵和所述缸盖燃烧室水套之间；

其中，所述缸盖燃烧室水套具有用于排出废气的缸盖燃烧室水套排气侧和用于引进燃烧气体的缸盖燃烧室水套进气侧，且所述缸盖燃烧室水套具有至少两个独立的连通所述缸盖燃烧室水套排气侧和所述缸盖燃烧室水套进气侧的缸盖燃烧室水道，所述缸盖排气水套具有用于排出所述废气的缸盖排气水套排气侧和用于引进燃烧气体的缸盖排气水套进气侧，且所述缸盖排气水套具有至少两个独立的连通所述缸盖排气水套排气侧和所述缸盖排气水套进气侧的缸盖排气水道。

进一步地，

所述缸体水套具有半封闭的水道，所述半封闭的水道的一端为入液口，所述半封闭的水道的另一端为出液口，且所述缸体水套还具有用于引进燃烧气体的缸体水套进气侧，所述半封闭的水道的入液口和出液口靠近所述缸体水套进气侧布置；

所述冷却液从所述缸体水套进气侧进入所述半封闭的水道的入液口并沿着所述半封闭的水道流动后从所述半封闭的水道的出液口流出。

进一步地，所述缸体水套具有封闭的水道，所述封闭的水道的一端具有紧邻的入液口和出液口，且所述缸体水套还具有用于引进燃烧气体的缸体水套进气侧，所述封闭的水道的入液口和出液口靠近所述缸体水套进气侧布置；

所述冷却液从所述缸体水套进气侧进入所述封闭的水道的入液口并沿着所述封闭的水道流动一圈后从所述封闭的水道的出液口流出。

进一步地，还包括节温器，分别与所述缸盖排气水套和所述缸体水套的冷却液出口连通，当所述冷却液的温度小于等于第一温度阈值时，所述节温器处于关闭状态，所述冷却液一路从所述缸盖排气水套排气侧进入所述缸盖排气水道并从所述缸盖排气水道流出，另一路流入所述缸体水套并从所述缸体水套流出后，流经所述节温器，并直接流回所述水泵。

进一步地，还包括机油冷却器，与所述节温器的冷却液出口连通，当所述冷却液的温度大于所述第一温度阈值时，所述节温器处于开启状态，所述冷却液流经所述节温器后，还流经所述机油冷却器，最后流回所述水泵。

进一步地，还包括散热器，与所述节温器的冷却液出口连通，当所述冷却液的温度大于所述第一温度阈值时，所述节温器处于开启状态，所述冷却液流经所述节温器后，还流经所述散热器，最后流回所述水泵。

进一步地，还包括增压器，与所述水泵的冷却液出口连通，所述冷却液由所述水泵出发，流经所述增压器后，流回所述水泵。

进一步地，还包括暖风装置，与所述水泵的冷却液出口连通，所述冷却液由所述水泵出发，流经所述暖风装置后，流回所述水泵。

进一步地，还包括补液壶，与所述水泵的冷却液入口连通，当所述冷却液的温度小于等于第一温度阈值时，所述冷却液流经所述节温器，并流经所述补液壶后，流回所述水泵。

进一步地，所述水泵与所述节温器集成于一体。

根据本发明第二方面，本发明提供了一种车辆，包括上述所述的用于车辆的发动机冷却系统。

本发明的用于车辆的发动机冷却系统及车辆，通过

缸盖燃烧室水套，与所述水泵的出液口连通；

缸盖排气水套，与所述缸盖燃烧室水套的出液口连通；和

缸体水套，与所述缸盖燃烧室水套的出液口连通，且所述缸盖排气水套与所述缸体水套并联的连接在所述水泵和所述缸盖燃烧室水套之间；

其中，所述缸盖燃烧室水套具有用于排出废气的缸盖燃烧室水套排气侧和用于引进燃烧气体的缸盖燃烧室水套进气侧，且所述缸盖燃烧室水套具有至少两个独立的连通所述缸盖燃烧室水套排气侧和所述缸盖燃烧室水套进气侧的缸盖燃烧室水道，所述缸盖排气水套具有用于排出所述废气的缸盖排气水套排气侧和用于引进燃烧气体的缸盖排气水套进气侧，且所述缸盖排气水套具有至少两个独立的连通所述缸盖排气水套排气侧和所述缸盖排气水套进气侧的缸盖排气水道，所述冷却液由所述水泵出发，从所述缸盖燃烧室水套排气侧进入所述缸盖燃烧室水道并从所述缸盖燃烧室水道流出后，一路从所述缸盖排气水套排气侧进入所述缸盖排气水道并从所述缸盖排气水道流出，另一路流入所述缸体水套并从所述缸体水套流出，最后流回所述水泵。如此，水泵泵送的冷却液就可以首先全部进入缸盖燃烧室水套来充分冷却发动机燃烧室，然后再进行分流流经所述缸盖排气水套和所述缸体水套，同时，流经缸盖燃烧室水套的冷却液还采用横向流动的方式(即从所述缸盖燃烧室水套排气侧流向所述缸盖燃烧室水套进气侧)，因此，能够进一步充分冷却发动机燃烧室，由此，不仅有助于降低发动机燃烧室温度而有助于燃油燃烧，还可以有效减少发动机爆震倾向，因而极大提高发动机性能，也同时可以降低发动机油耗，优化发动机排放。

进一步地，通过将机油冷却器设置在节温器下游管路，当所述冷却液的温度小于等于第一温度阈值而使得发动机启动小循环流动时，冷却液流经节温器后直接流回所述水泵而不经过所述机油冷却器。因此，可以有效避免由于冷却液经过机油冷却器而损失较多的热量(此时若冷却液流经机油冷却器，那么机油冷却器中的机油就会吸收较多的热量)，因而可以使得发动机的暖机速度大幅提高，由此极大提升发动机性能。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的用于车辆的发动机冷却系统的原理框图；

图2是根据本发明另一个实施例的用于车辆的发动机冷却系统的原理框图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的用于车辆的发动机冷却系统的原理框图。如图1所示，用于车辆的发动机冷却系统包括水泵1、缸盖燃烧室水套2、缸盖排气水套3和缸体水套4。水泵1用于泵送冷却液。缸盖燃烧室水套2与所述水泵1的出液口连通。缸盖排气水套3与所述缸盖燃烧室水套2的出液口连通。缸体水套4与所述缸盖燃烧室水套2的出液口连通，且所述缸盖排气水套3与所述缸体水套4并联地连接在所述水泵1和所述缸盖燃烧室水套2之间。其中，所述缸盖燃烧室水套2具有用于排出废气的缸盖燃烧室水套排气侧21和用于引进燃烧气体的缸盖燃烧室水套进气侧22，且所述缸盖燃烧室水套具有至少两个独立的连通所述缸盖燃烧室水套排气侧21和所述缸盖燃烧室水套进气侧22的缸盖燃烧室水道23，所述缸盖排气水套3具有用于排出所述废气的缸盖排气水套排气侧31和用于引进燃烧气体的缸盖排气水套进气侧32，且所述缸盖排气水套具有至少两个独立的连通所述缸盖排气水套排气侧31和所述缸盖排气水套进气侧32的缸盖排气水道33。

本发明的用于车辆的发动机冷却系统，通过设置缸盖燃烧室水套2与所述水泵1的出液口连通。缸盖排气水套3与所述缸盖燃烧室水套2的出液口连通。缸体水套4与所述缸盖燃烧室水套2的出液口连通，且所述缸盖排气水套3与所述缸体水套4并联的连接在所述水泵1和所述缸盖燃烧室水套2之间。其中，所述缸盖燃烧室水套2具有用于排出废气的缸盖燃烧室水套排气侧21和用于引进燃烧气体的缸盖燃烧室水套进气侧22，且所述缸盖燃烧室水套具有至少两个独立的连通所述缸盖燃烧室水套排气侧21和所述缸盖燃烧室水套进气侧22的缸盖燃烧室水道23，所述缸盖排气水套3具有用于排出所述废气的缸盖排气水套排气侧31和用于引进燃烧气体的缸盖排气水套进气侧32，且所述缸盖排气水套具有至少两个独立的连通所述缸盖排气水套排气侧31和所述缸盖排气水套进气侧32的缸盖排气水道33。所述冷却液由所述水泵1出发，从所述缸盖燃烧室水套排气侧21进入所述缸盖燃烧室水道23并从所述缸盖燃烧室水道23流出后，一路从所述缸盖排气水套排气侧31进入所述缸盖排气水道33并从所述缸盖排气水道33流出，另一路流入所述缸体水套4并从所述缸体水套4流出，最后流回所述水泵1。如此，水泵1泵送的冷却液就可以首先全部进入缸盖燃烧室水套2来充分冷却发动机燃烧室，然后再进行分流流经所述缸盖排气水套3和所述缸体水套4，同时，流经缸盖燃烧室水套2的冷却液还采用横向流动的方式(即从所述缸盖燃烧室水套排气侧21流向所述缸盖燃烧室水套进气侧22)，因此，能够进一步充分冷却发动机燃烧室，由此，不仅有助于降低发动机燃烧室温度而有助于燃油燃烧，还可以有效减少发动机爆震倾向，因而极大提高发动机性能，也同时可以降低发动机油耗，优化发动机排放。

进一步地，图2是根据本发明另一个实施例的用于车辆的发动机冷却系统的原理框图。如图2所示，所述缸体水套4具有半封闭的水道41，所述半封闭的水道41的一端为入液口，所述半封闭的水道41的另一端为出液口，且所述缸体水套4还具有用于引进燃烧气体的缸体水套进气侧42，所述半封闭的水道41的入液口和出液口靠近所述缸体水套进气侧42布置。所述冷却液从所述缸体水套进气侧42进入所述半封闭的水道41的入液口并沿着所述半封闭的水道41流动后从所述半封闭的水道41的出液口流出。

可以理解，缸体鼻梁区位于该半封闭的水道41所围绕的区域内，若缸体两侧的压差越大，那么缸体鼻梁区的冷却就越充分。在这里，由于缸体水套4内的水道为半封闭的水道41，并且由于缸体水套4内的水道本身就比较细长，因此，当冷却液流经半封闭的水道41后，会在缸体两侧产生较大的压差，如此，相比于现有技术中缸体水套4内的水道并且冷却液流经这些水套后产生的冷却缸体鼻梁区的效果，本发明能够进一步充分冷却缸体鼻梁区。

在这里，现有技术中缸体水套4内的水道可以为平行间隔分布的多条水道，并且多条水道的一端连通，多条水道的另一端也连通，冷却液从排列最前的水道的一端流进，分别经过后面的水道后汇总到多条水道的另一端，最后流出去。因此，本发明可以在现有技术的基础上增加一隔板，阻止冷却液流经排列最前以及中间的水道，而是直接从排列最前的水道的一端流进后直接流入排列最后的水道，最后从多条水道的另一端流出。如此，则形成了半封闭的水道41，并且能够取得充分冷却缸体鼻梁区的效果。

同时，在本发明另一个实施例中，所述缸体水套可以具有封闭的水道，所述封闭的水道的一端具有紧邻的入液口和出液口，且所述缸体水套还具有用于引进燃烧气体的缸体水套进气侧，所述封闭的水道的入液口和出液口靠近所述缸体水套进气侧布置，所述冷却液从所述缸体水套进气侧进入所述封闭的水道的入液口并沿着所述封闭的水道流动一圈后从所述封闭的水道的出液口流出。

进一步地，如图2所示，用于车辆的发动机冷却系统还包括节温器5，分别与所述缸盖排气水套3和所述缸体水套4的冷却液出口连通，当所述冷却液的温度小于等于第一温度阈值时，所述节温器5处于关闭状态，所述冷却液一路从所述缸盖排气水套排气侧31进入所述缸盖排气水道33并从所述缸盖排气水道33流出，另一路流入所述缸体水套4并从所述缸体水套4流出后，流经所述节温器5，并直接流回所述水泵1。

在这里，所述第一温度阈值可以是94℃。冷却液流经所述节温器5后，如图2所示，是从小循环旁通支路6流回水泵1的。

同时，如图2所示，用于车辆的发动机冷却系统还包括机油冷却器7，与所述节温器5的冷却液出口连通，当所述冷却液的温度大于所述第一温度阈值时，所述节温器5处于开启状态，所述冷却液流经所述节温器5后，还流经所述机油冷却器7，最后流回所述水泵1。

这种情况发生在冷却液温度较高的情形，同时，机油冷却器7内的机油温度也较高，此时需要冷却液来冷却机油冷却器7内的机油，使得机油温度在合理的范围。

同时，将机油冷却器7设置在节温器5下游管路，如前所述，当所述冷却液的温度小于等于第一温度阈值而使得发动机启动小循环流动时，冷却液流经节温器5后直接流回所述水泵1而不经过所述机油冷却器7。因此，可以有效避免由于冷却液经过机油冷却器而损失较多的热量(此时若冷却液流经机油冷却器，那么机油冷却器中的机油就会吸收较多的热量)，因而可以使得发动机的暖机速度大幅提高，由此极大提升发动机性能。可以理解，上述情况发生在冷却液温度较低的情形，如冷却液温度小于94℃，并且此时发动机需要暖机。通过多次试验证明，采用本发明的发动机小循环流动，发动机的暖机时间可以提高15％～20％，而且在冬季更为明显。

进一步地，如图2所示，用于车辆的发动机冷却系统还包括散热器8，与所述节温器5的冷却液出口连通，当所述冷却液的温度大于所述第一温度阈值时，所述节温器5处于开启状态，所述冷却液流经所述节温器5后，还流经所述散热器8，最后流回所述水泵1。

这种情况也是发生在冷却液温度较高的情形，当冷却液温度太高而需要散热时，冷却液流经节温器5后，流经散热器8，从而将热量散发出去。

同时，如图2所示，用于车辆的发动机冷却系统还包括增压器9，与所述水泵1的冷却液出口连通，所述冷却液由所述水泵1出发，流经所述增压器9后，流回所述水泵。如此，就能够冷却增压器9，从而使得增压器9能够正常工作。

此外，如图2所示，用于车辆的发动机冷却系统还包括暖风装置100，与所述水泵1的冷却液出口连通，所述冷却液由所述水泵1出发，流经所述暖风装置100后，流回所述水泵1。如此，暖风装置100就可以吸收冷却液中的热量，并且当车舱内需要暖气时，可以利用暖风装置100内的热量为车辆提供热量，从而可以充分利用能源，提高能源利用率。

同时，如图2所示，用于车辆的发动机冷却系统还包括补液壶200，与所述水泵1的冷却液入口连通，当所述冷却液的温度小于等于第一温度阈值时，所述冷却液流经所述节温器5，并流经所述补液壶200后，流回所述水泵1。

可以理解，补液壶200具有补液的作用，本领域技术人员是熟知的。同时，如图2所示，补液壶200也可以分别与节温器5、机油冷却器7、散热器8、增压器9以及暖风装置100的冷却液出口连通，以用于补液。

进一步地，所述水泵1与所述节温器5集成于一体。如此，通过上述两者的高度集成，不仅有利于降低水泵1和节温器5在车辆中的布置难度，还可以节省车辆布置空间，因而，有利于提高车辆的品质。

此外，在本发明一个实施例中，还提供了一种车辆，包括上述所述的用于车辆的发动机冷却系统。

由于所述车辆包括所述用于车辆的发动机冷却系统，因此通过设置缸盖燃烧室水套2与所述水泵1的出液口连通。缸盖排气水套3与所述缸盖燃烧室水套2的出液口连通。缸体水套4与所述缸盖燃烧室水套2的出液口连通，且所述缸盖排气水套3与所述缸体水套4并联的连接在所述水泵1和所述缸盖燃烧室水套2之间。其中，所述缸盖燃烧室水套2具有用于排出废气的缸盖燃烧室水套排气侧21和用于引进燃烧气体的缸盖燃烧室水套进气侧22，且所述缸盖燃烧室水套具有至少两个独立的连通所述缸盖燃烧室水套排气侧21和所述缸盖燃烧室水套进气侧22的缸盖燃烧室水道23，所述缸盖排气水套3具有用于排出所述废气的缸盖排气水套排气侧31和用于引进燃烧气体的缸盖排气水套进气侧32，且所述缸盖排气水套具有至少两个独立的连通所述缸盖排气水套排气侧31和所述缸盖排气水套进气侧32的缸盖排气水道33。所述冷却液由所述水泵1出发，从所述缸盖燃烧室水套排气侧21进入所述缸盖燃烧室水道23并从所述缸盖燃烧室水道23流出后，一路从所述缸盖排气水套排气侧31进入所述缸盖排气水道33并从所述缸盖排气水道33流出，另一路流入所述缸体水套4并从所述缸体水套4流出，最后流回所述水泵1。如此，水泵1泵送的冷却液就可以首先全部进入缸盖燃烧室水套2来充分冷却发动机燃烧室，然后再进行分流流经所述缸盖排气水套3和所述缸体水套4，同时，流经缸盖燃烧室水套2的冷却液还采用横向流动的方式(即从所述缸盖燃烧室水套排气侧21流向所述缸盖燃烧室水套进气侧22)，因此，能够进一步充分冷却发动机燃烧室，由此，不仅有助于降低发动机燃烧室温度而有助于燃油燃烧，还可以有效减少发动机爆震倾向，因而极大提高发动机性能，也同时可以降低发动机油耗，优化发动机排放。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆的发动机冷却系统，其特征在于，包括：

水泵，用于泵送冷却液；

缸盖燃烧室水套，与所述水泵的出液口连通；

缸盖排气水套，与所述缸盖燃烧室水套的出液口连通；和

缸体水套，与所述缸盖燃烧室水套的出液口连通，且所述缸盖排气水套与所述缸体水套并联地连接在所述水泵和所述缸盖燃烧室水套之间；

其中，所述缸盖燃烧室水套具有用于排出废气的缸盖燃烧室水套排气侧和用于引进燃烧气体的缸盖燃烧室水套进气侧，且所述缸盖燃烧室水套具有至少两个独立的连通所述缸盖燃烧室水套排气侧和所述缸盖燃烧室水套进气侧的缸盖燃烧室水道，所述缸盖排气水套具有用于排出所述废气的缸盖排气水套排气侧和用于引进燃烧气体的缸盖排气水套进气侧，且所述缸盖排气水套具有至少两个独立的连通所述缸盖排气水套排气侧和所述缸盖排气水套进气侧的缸盖排气水道；

所述冷却液从所述缸盖燃烧室水套排气侧流向所述缸盖燃烧室水套进气侧。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的发动机冷却系统，其特征在于，所述缸体水套具有半封闭的水道，所述半封闭的水道的一端为入液口，所述半封闭的水道的另一端为出液口，且所述缸体水套还具有用于引进燃烧气体的缸体水套进气侧，所述半封闭的水道的入液口和出液口靠近所述缸体水套进气侧布置；

所述冷却液从所述缸体水套进气侧进入所述半封闭的水道的入液口并沿着所述半封闭的水道流动后从所述半封闭的水道的出液口流出。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的发动机冷却系统，其特征在于，所述缸体水套具有封闭的水道，所述封闭的水道的一端具有紧邻的入液口和出液口，且所述缸体水套还具有用于引进燃烧气体的缸体水套进气侧，所述封闭的水道的入液口和出液口靠近所述缸体水套进气侧布置；

所述冷却液从所述缸体水套进气侧进入所述封闭的水道的入液口并沿着所述封闭的水道流动一圈后从所述封闭的水道的出液口流出。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的发动机冷却系统，其特征在于，还包括节温器，分别与所述缸盖排气水套和所述缸体水套的冷却液出口连通，当所述冷却液的温度小于等于第一温度阈值时，所述节温器处于关闭状态，所述冷却液一路从所述缸盖排气水套排气侧进入所述缸盖排气水道并从所述缸盖排气水道流出，另一路流入所述缸体水套并从所述缸体水套流出后，流经所述节温器，并直接流回所述水泵。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的发动机冷却系统，其特征在于，还包括：

机油冷却器，与所述节温器的冷却液出口连通，当所述冷却液的温度大于所述第一温度阈值时，所述节温器处于开启状态，所述冷却液流经所述节温器后，还流经所述机油冷却器，最后流回所述水泵；和

散热器，与所述节温器的冷却液出口连通，当所述冷却液的温度大于所述第一温度阈值时，所述节温器处于开启状态，所述冷却液流经所述节温器后，还流经所述散热器，最后流回所述水泵。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的发动机冷却系统，其特征在于，还包括增压器，与所述水泵的冷却液出口连通，所述冷却液由所述水泵出发，流经所述增压器后，流回所述水泵。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的发动机冷却系统，其特征在于，还包括暖风装置，与所述水泵的冷却液出口连通，所述冷却液由所述水泵出发，流经所述暖风装置后，流回所述水泵。

8.根据权利要求4所述的用于车辆的发动机冷却系统，其特征在于，还包括补液壶，与所述水泵的冷却液入口连通，当所述冷却液的温度小于等于第一温度阈值时，所述冷却液流经所述节温器，并流经所述补液壶后，流回所述水泵。

9.根据权利要求4所述的用于车辆的发动机冷却系统，其特征在于，所述水泵与所述节温器集成于一体。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的发动机冷却系统。

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