CN1205405C

CN1205405C - 用于汽车的发动机冷却装置

Info

Publication number: CN1205405C
Application number: CNB021270961A
Authority: CN
Inventors: 黄圭汉
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2022-07-29
Also published as: DE10226904B4; US6758171B2; AU4887002A; DE10226904A1; JP2003148145A; KR20030034654A; KR100482428B1; CN1414224A; US20030079699A1; AU784554B2

Abstract

本发明涉及一种汽车发动机的冷却装置，更具体地说，涉及一种具有两个调温器的发动机冷却装置，通过延迟汽缸体里冷却水的流动，能减少发动机的磨擦，并且由于整个发动机的水道水套的阻力下降，结果能改进汽车的冷却和加热效率。

Description

用于汽车的发动机冷却装置

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机的冷却装置，更具体地是，涉及一种具有两个调温器的发动机冷却装置，通过延迟汽缸体里冷却水的流动，能减少发动机的磨擦，并且由于整个发动机的水道水套的阻力下降，结果还能改进汽车的冷却和加热效率。

背景技术

作为动力发生器的汽车发动机，通常装备有冷却装置，它被设计成散射燃烧室燃烧产生的热。发动机冷却装置通常分成三种不同类型：气冷型，其汽缸用外部空气冷却，水冷型，其汽缸用围绕汽缸体的循环水冷却，和混合型，其汽缸使用两种类型冷却。

图4示出了通常应用的水冷型发动机冷却装置。该发动机冷却装置包括贮水箱11，冷却被加热了的冷却水的散热器10，循环冷却水的水泵20，用选择式开/关阀决定是将冷却水引导到汽缸体100，还是引导到散热器去循环的水旁通阀30，设置在上述散热器10和水泵之间的调温器12，和连接于加热器40以供应冷却水的汽缸盖110。汽车中为加热目的使用的冷却水从汽缸盖供应，供应给加热装置的冷却水经过散热器循环。

这样，从上述水泵供应的冷却水经过汽缸体100被传送到汽缸盖110，并且冷却水的循环路径将取决于发动机冷却装置设定的温度。例如，由于发动机第一次起动时(即调温器12和水旁通阀30都处于“OFF”)汽缸体处于冷却状态，大多数冷却水在汽缸体100中保持停滞，并且只有部分冷却水被输送到汽缸盖110，如图4的‘a’所示。因为水旁通阀30处于关闭状态，上述被输送到汽缸盖110的冷却水随后返回到水泵20。然后，上述冷却水继续仅在汽缸体100内循环，至到上述水旁通阀30达到运行需要的温度为止。

当水旁通阀30在预热后随冷却水温度上升而打开时，上述在汽缸体100中的冷却水继续保持停滞，并且供给汽缸盖110的冷却水经过散热器10，通过水旁通阀30的开口循环，如图4中‘b’所示。

当冷却水充分加热时即，(即水旁通阀30和调温器12都处于“ON”)，供应到汽缸体100和汽缸盖110的冷却水，在经过散热器10，通过水旁通阀30的冷却步骤后，用水泵20循环，如图4中‘c’所示。

然而，常规的发动机冷却装置，在发动机开始起动时就将大多数的冷却水供应到汽缸体，因此，产生如下问题：

1)位于汽缸内的汽缸内径(bore)冷却得远超过想要的程度，因此绕汽缸内径迅速冷却，则导致汽缸内径的变形。尤其是因为从外面引进的冷却水游戏进汽缸体的第一汽缸，所以第一汽缸的汽缸内径容易变形，

2)汽缸内径的上述变形增加汽缸筒与汽缸里活塞的磨擦，并且结果是迅速增加油温和汽缸体内表面的温度，由使燃料消耗恶化，和

3)冷却水通过汽缸体供应给汽缸盖，并且，由于整个发动机水道对冷却水的阻力增加，因此需要大量的冷却水。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种有两个调温器的发动机冷却装置，通过延迟汽缸体内冷却水的流动，能够减少发动机的磨擦并燃料消耗增加。为实现这一目的，冷却水通过两条独立的管线，分别供给汽缸体和汽缸盖。而且，当冷却水超过预定温度时，封闭在汽缸体中的冷却水，与在绕汽缸盖循环过程中没有通过散热器循环的冷却相混合，并且随后被引导通过散热器循环。

附图说明

图1是本发明发动机冷却装置的流程图；

图2是表示本发明各部件位置的截面图；

图3是图2中去掉汽缸盖的发动机冷却装置的截面图；

图4是常规统发动机冷却装置的流程图。

具体实施方式

本发明涉及一种汽车发动机冷却装置，其中，冷却水被水泵供应给汽缸盖和汽缸体，并且冷却水的循环有选择地通过水泵或散热器进行；其中，所述冷却水通过两条独立的管线分别供应给汽缸盖和汽缸体，并且其中，所述发动机冷却装置装有两个调温器，包括：

设置在所述汽缸盖的出口管线中的主调温器，和

连接到所述汽缸盖的出口管线的辅助调温器，它设置在所述汽缸体的出口管线，其中，所述主调温器运行在比辅助调温器低的温度，并且所述辅助调温器在关闭状态下将部分所述冷却水供应给所述汽缸体的出口管线。

在本发明的一个优选实施方案中，通过上述汽缸盖和汽缸体进口管线供应的冷却水分别占冷却水总量的55％和45％。

并且，上述主调温器在温度低于82℃时将水道连接到水泵，而在温度在82℃以上时将其连接到散热器。

并且，上述辅助调温器在温度低于95℃时关闭，但在温度高于95℃开启。

并且，上述辅助调温器在关闭时能够使汽缸体中冷却水的5％流到主调温器。

并且，上述主调温器和辅助调温器都设置在用于汽缸体和汽缸盖内循环的冷却水的水道中，以及设置在将冷却水与散热器相连的水道水套组件中。

并且，水套在上述汽缸体中的总长相当于活塞行程的50％到60％。

并且，上述水泵相对于水道组件设置在相反的位置，因此使冷却水能够流进汽缸体和汽缸盖。

以下结合附图对本发明进行更详细的说明。

图1是本发明发动机冷却装置的流程图，其中，与传统装置中相对应的零件其附图标号保持相同的编号。

本发明发动机冷却装置，其特征在于冷却水以固定的比率供应给汽缸体100和汽缸盖110，并且，更具体地，供应给汽缸体100的冷却水在一给定时间段内被封闭在汽缸体100里，直到供应给汽缸体100的冷却水达到预定温度。因此，封闭在汽缸体100里的冷却水，在达到预定温度时，与来自汽缸盖110的冷却水混合，然后循环。

下面将更详细地描述本发明。

发动机冷却装置通常在发动机起动时通过水泵20将冷却水供应给汽缸体100，并且，所供应的部分冷却水随后被引导到汽缸盖110。在汽缸体100和汽缸盖110中的冷却步骤之后，当设置在汽缸体100出口上的调温器12低于预定温度时，冷却水通过水旁通阀30的开启/关闭，经过水泵20再次循环，而当调温器12在预定温度之上时，冷却水通过水旁通阀30的开启/关闭，经过散热器10循环。而且，在上述汽缸体100中被加热的冷却水连接到加热器40。

在本发明的发动机冷却装置中，冷却水从上述水泵20被供应给设置在汽缸体100侧面上的水道组件140。特别是，供应给上述水道组件140的冷却水经过汽缸体100流到水套的内部，并且，部分冷却水经过形成在汽缸体100的入口，直接供应给汽缸盖110。重要地是，由水泵20供给的冷却水总量的约45％被供应给汽缸体100，而约55％被供应到汽缸盖110。

在此，上述水道组件140起壳体的作用，以控制发动机内冷却水的流动，并且，本发明发动机冷却装置中的全部水道从该组件分出。即，上述水道组件140，通过与水泵20和管子141的连接，被供给冷却水，并且供应给组件140的冷却水随后通过水泵20流到汽缸体100和汽缸盖110。然后，从汽缸体100和汽缸盖110释放的一部分冷却水被供应给加热器40，并通过调温器控制的散热器10进行循环，这将在下面详细说明。

在本发明的实施方案中，上述水泵20相对汽缸体100和汽缸盖110的组件安装在相反的位置，从而使冷却水平稳地在纵向方向流动。在本发明的一个所希望实施方案中，如图2和图3所示，水泵20和组件140设置在汽缸体两侧相反的位置。

通过独立的管线被供给冷却水的汽缸体100和汽缸盖110，分别有在汽缸体100的冷却水出口102和在汽缸盖110的出口112。这些出口102、112被连接到水道组件140。

具体地说，在汽缸盖110冷却水的上述出口中112配备一个主调温器120。该调温器操纵一个旁通阀(未示出)，以确定从上述出口112释放的冷却水是否从该组件供应回到到水泵20或回到散热器40。同样，汽缸体100中的冷却水的上述出口102有一个连接到汽缸盖110的旁通管103，并且，在该旁通管103中配备有一个辅助调温器130。

在本发明的一个优选实施方案中，希望上述主调温器120有一个蜡式(wax type)调温器，其设定的温度比辅助调温器130低，更具体地说，主调温器120控制在82℃，而辅助调温器130控制在95℃。这样，通过在停滞阶段封闭供应到的汽缸体100的冷却水直到它达到预定温度为止，从而防止汽缸芯冷却太快，尽管，供应到汽缸盖110的冷却水，相对于供应到汽缸体100的冷却水受温度影响较小，但循环得比汽缸体100的冷却水快。

同时，希望旁通管103设置成，能将供应到汽缸体100冷却水总量的约5％由辅助调温器130输送到主调温器120。即，通过将供应到汽缸体100的冷却水供应到主调温器120，由此在辅助调温器130中检测上述汽缸体100中冷却水的温度，从而确定开启/关闭的定时。

另一方面，在本发明的另一实施方案中，希望设置在汽缸体100的水套(未示出)的长度应比传统水套的长度短，优选为活塞行程的50％-60％。这是可行的，因为水套供应到汽缸体100的冷却水被封闭，直到冷却水达到预定温度为止，因此防止汽缸内径因循环而快速冷却。因此，由于供应到汽缸体100的冷却水被封闭到冷却水达到预定温度为止，所以能够减少冷却水的总量。

随后，从水泵20供应的冷却水流进汽缸体100和汽缸盖110，并且随后进行如下操作：

1)预热(即，主调温器和辅助调温器被关闭)

供应给汽缸体100的全部冷却水的百分之四十五被封闭，并且保持停滞，而其余(55％)的通过汽缸盖110流到上述主调温器120。此时，由于主调温器关闭，所以供应到汽缸体100的冷却水由旁通阀经过水泵继续循环。

2)预热后开始运转(即，主调温器开启，而辅助调温器关闭)

供应到汽缸体100的百分之四十五的冷却水被封闭，并因此保持停滞，并且，部分冷却水(约5％)流到上述主调温器120。因为主调温器开启(即，旁通阀开启)，所以供应到汽缸盖110的45％的冷却水循环。当然，当然，供应到汽缸体100的5％的冷却水，通过旁通管103，被释放给汽缸盖的出口112。这时，确定辅助调温器是否达到预定温度。

3)长时间驱动(即，主调温器和辅助调温器处于开启)

封闭在到汽缸体100中的百分之四十五的冷却水与从汽缸盖出口释放出的百分之五十五的冷却水相混合，并且随后经水道组件140通过散热器10循环。因此，冷却水被封闭在上述汽缸体中，直到冷却水温度升到预定温度之上为止，并且，如果温度升到超过设定点，则汽缸体中的冷却水与汽缸盖中的冷却水一起循环。

如上所述，本发明涉及一种发动机冷却装置，它能够分别向汽缸体和汽缸盖供应冷却水。该发动机冷却装置配备有两个设置在出口的有不同预定温度的不同调温器，并且有以下优点：

1)当汽车在预热阶段时，冷却水被封闭在汽缸体内，延迟冷却水的流动，并且，汽缸体汽缸内径中的表面和油能在短时间达到适当的温度。

2)因此，汽缸内部与活塞的磨擦相应减少，燃料消耗增加，并且有害气体的排放减少。

3)由于冷却水流到第一汽缸并且循环，所以第一汽缸汽缸内径的变形减到很小。

Claims

1.一种用于汽车的发动机冷却装置，其中，冷却水被水泵供应给汽缸盖和汽缸体，并且所述冷却水的循环有选择地通过水泵或散热器进行；其中，所述冷却水通过两条独立的管线分别供应给汽缸体和汽缸盖，并且其中，所述发动机冷却装置装备有两个调温器，包括：

设置在所述汽缸盖的出口管线中的主调温器，和

连接于所述汽缸盖的出口管线的辅助调温器，它设置在所述汽缸体的出口管线，

其中，所述主调温器运行在比辅助调温器低的温度，并且所述辅助调温器在关闭状态下将部分所述冷却水供应给所述汽缸体的出口管线。

2.如权利要求1的发动机冷却装置，其中，所述汽缸盖和所述汽缸的入口管线分别被设计成供应总冷却水量的55％和45％。

3.如权利要求1的发动机冷却装置，其中，所述主调温器在温度低于82℃时经由旁通阀将水道连接到所述水泵，而在温度高于82℃以上时将所述水道连接到所述散热器。

4.如权利要求1的发动机冷却装置，其中，所述辅助调温器在温度低于95℃时没有完全关闭，而是留有空间用于部分冷却水的流入，而在温度高于95℃以上时完全关闭。

5.如权利要求1或4的发动机冷却装置，其中，当所述辅助调温器仍然关闭时，该汽缸体中冷却水总量的5％能够流进所述主调温器。

6.如权利要求1的发动机冷却装置，其中，所述主调温器和所述辅助调温器都设置在用于在汽缸体和汽缸盖内循环的冷却水的水道中，并且在将所述冷却水与所述散热器相连的所述水道水套组件中。

7.如权利要求1的发动机冷却装置，其中，所述汽缸体具有水道水套的总长相当于活塞行程的50％到60％。

8.如权利要求1的发动机冷却装置，其中，所述水泵设置在汽缸体上相对所述水道组件相反位置的一侧，因此使所述冷却水能够流进所述汽缸体和所述汽缸盖。