CN203547824U - 具有第二换热器的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有第二换热器的车辆，包括：发动机、排气管、第一旁通管路、第一换热器、第二旁通管路、第二换热器和控制阀组件，发动机具有发动机循环冷却水路。排气管与发动机的排气口相连。第一旁通管路的两端分别与发动机循环冷却水路相连。第一换热器设在第一旁通管路上，第一换热器构造成与排气管内的排气进行热交换。第二旁通管路的两端分别与发动机循环冷却水路相连。第二换热器设在第二旁通管路上，第二换热器构造成与发动机油底壳内的机油进行热交换。本实用新型的车辆，在发动机低温启动时，利用排气管内的高温排气对发动机油底壳内的机油进行加热，缩短暖机时间，在发动机的排气温度高时，利用冷却液降低排气管的温度。

Description

具有第二换热器的车辆

技术领域

本实用新型涉及一种具有第二换热器的车辆。 

背景技术

目前的汽车的发动机在环境温度很低，特别是低于-30℃时，当发动机冷启动成功后，为使汽车的机油温度、机油压力等指标达到正常，通常需要花很长时间来暖机，如果暖机时间不够，很容易造成发动机的损伤。 

另外在发动机低速大负荷时，发动机排气温度可能达到最大值，长时间在此工况下运动，很容易由于温度过高造成排气系统零部件的失效。 

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种具有第二换热器的车辆，该车辆可利用排气管内的高温排气对发动机油底壳内的机油进行加热且可利用冷却液降低排气管的温度。 

根据本实用新型的具有第二换热器的车辆，包括：发动机，所述发动机具有发动机循环冷却水路；排气管，所述排气管与所述发动机的排气口相连；第一旁通管路，所述第一旁通管路的两端分别与所述发动机循环冷却水路相连；第一换热器，所述第一换热器设在所述第一旁通管路上，所述第一换热器构造成与所述排气管内的排气进行热交换；第二旁通管路，所述第二旁通管路的两端分别与所述发动机循环冷却水路相连；第二换热器，所述第二换热器设在所述第二旁通管路上，所述第二换热器构造成与所述发动机油底壳内的机油进行热交换；控制阀组件，所述控制阀组件控制所述发动机循环冷却水路导通、所述第一旁通管路和所述第二旁通管路导通、所述发动机循环冷却水路和所述第一旁通管路导通。 

根据本实用新型的具有第二换热器的车辆，通过设有第一旁通管路和第二旁通管路，第一旁通管路上设有与排气管进行换热的第一换热器，第二旁通管路上设有与发动机油底壳内的机油进行换热的第二换热器，从而在发动机低温启动时，可利用排气管内的高温排气对发动机油底壳内的机油进行加热，缩短暖机时间，不额外增加能量消耗，且在发动机的排气温度高时，可利用冷却液降低排气管的温度，从而降低排气 温度，提高排气系统零件的可靠性。 

另外，根据本实用新型的具有第二换热器的车辆还具有如下附加技术特征： 

在本实用新型的具体实施例中，所述第一换热器外套在所述排气管上。从而可提高换热效果。 

进一步地，所述第一换热器的内壁上形成有多个沿轴向间隔分布的环形凹槽，所述排气管的外壁上形成有多个沿轴向间隔分布的环形凸起，多个所述环形凹槽和多个所述环形凸起一一配合。从而可进一步提高换热效果。 

根据本实用新型的一些实施例，所述第二换热器位于所述发动机油底壳的底部。从而可提高换热效果。 

具体地，所述第二换热器包括中空的本体和多个散热片，所述多个散热片分别设在所述本体的外周壁上。从而使得第二换热器结构简单。 

优选地，所述多个散热片均匀间隔地分布在所述本体的外周壁上。 

在本实用新型的一些实施例中，所述控制阀组件包括：第一控制阀，所述第一控制阀设在所述第一旁通管路上；第二控制阀，所述第二控制阀邻近所述第一旁通管路的入口端设在所述发动机循环冷却水路上，在冷却液流动的方向上，所述第二控制阀位于所述第一旁通管路的入口端与所述发动机循环冷却水路的连接处的下游；第三控制阀，所述第三控制阀设在所述第二旁通管路上；第四控制阀，所述第四控制阀设在所述发动机循环冷却水路上且与所述第二换热器并联设置。 

具体地，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀与ECU相连。从而可提高车辆的自动化程度。 

可选地，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀分别为电磁阀。 

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。 

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中： 

图1为根据本实用新型实施例的车辆的示意图，其中车辆处于低温启动状态； 

图2为根据本实用新型实施例的车辆的示意图，其中车辆处于正常运转状态； 

图3为根据本实用新型实施例的车辆的示意图，其中车辆处于排气管的排气温度高的状态。 

附图标记： 

车辆100、发动机1、发动机油底壳10、第一管路20、 

第二管路21、排气管3、第一旁通管路4、第一换热器5、 

第二旁通管路6、第二换热器7、本体70、散热片71、 

第一控制阀F、第二控制阀E、第三控制阀G、第四控制阀H、 

散热器8、水泵及节温器总成9、第一入口B、第二入口D、 

第一出口A、第二出口C 

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。 

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的具有第二换热器的车辆100。 

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的具有第二换热器的车辆100包括：发动机1、排气管3、第一旁通管路4、第一换热器5、第二旁通管路6、第二换热器7和控制阀组件。 

发动机1具有发动机循环冷却水路。如图1-图3所示，车辆100包括水泵及节温器总成9和散热器8，水泵及节温器总成9的结构和工作原理等已为本领域的技术人员所 熟知，这里就不详细描述。水泵及节温器总成9包括第一入口B、第二入口D、第一出口A和第二出口C，第一出口A通过第一管路20与发动机1相连，第一入口B通过第二管路21与发动机1相连，第二入口D和第二出口C分别与散热器8相连。此时，水泵及节温器总成9、第一管路20、第二管路21和散热器8及其之间的连接管路构造为发动机循环冷却水路，冷却液在发动机循环冷却水路中循环流动。 

水泵及节温器总成9的工作状态如下：当第一出口A和第一入口B连通、第二出口C和第二入口D关闭时，发动机1进行小循环冷却。当第一出口A和第二入口D连通、第一入口B和第二出口C连通时，发动机1进行大循环冷却。当第一出口A和第一入口B连通、第一入口B和第二出口C连通、第一出口A和第二入口D连通时，发动机1同时进行小循环冷却和大循环冷却。 

排气管3与发动机1的排气口相连。第一旁通管路4的两端分别与发动机循环冷却水路相连，如图1-图3所示，第一旁通管路4的入口端与第一管路20相连，第一旁通管路4的出口端与第二管路21相连。第一换热器5设在所述第一旁通管路4上，第一换热器5构造成与排气管3内的排气进行热交换，此时排气管3内的排气与第一换热器5内的冷却液进行热交换以降低排气的温度，从而实现降低排气管3温度的目的。 

第二旁通管路6的两端分别与发动机循环冷却水路相连，如图1-图3所示，第二旁通管路6的入口端和出口端分别与第二管路21相连。第二换热器7设在第二旁通管路6上，第二换热器7构造成与发动机油底壳10内的机油进行热交换，即第二换热器7内的冷却液与机油进行热交换以对机油进行加热。 

控制阀组件控制发动机循环冷却水路导通、第一旁通管路4和第二旁通管路6导通、发动机循环冷却水路和第一旁通管路4导通。 

如图1所示，当车辆100处于低温启动时，发动机1进行小循环冷却，控制阀组件控制第一旁通管路4和第二旁通管路6导通，从水泵及节温器总成9的第一出口A排出的冷却液进入到第一旁通管路4内，此时冷却液进入到第一换热器5内，流经第一换热器5内的冷却液与排气管3内的高温排气进行换热，被高温排气加热的冷却液通过位于第二旁通管路6上的第二换热器7内，第二换热器7内的冷却液与发动机油底壳10内的机油进行换热以对机油进行加热，即此时利用排气管3内的排气温度对机油进行加热。 

如图2所示，当车辆100处于正常运行状态时，发动机1进行大循环冷却，控制阀组件控制发动机循环冷却水路导通，从水泵及节温器总成9的第一出口A排出的冷却液依次通过第一管路20和第二管路21后通过第一入口B排回到水泵及节温器总成9内，从水泵及节温器总成9的第二出口C排出的冷却液进入到散热器8内，散热器8 内的冷却液与外界空气进行换热后从散热器8排出并通过第二入口D排回到水泵及节温器总成9内。 

如图3所示，当发动机1的排气温度高时，发动机1同时进行大循环冷却和小循环冷却，控制阀组件控制发动机循环冷却水路和第一旁通管路4导通，从水泵及节温器总成9的第一出口A排出的冷却液分别进入到第一管路20和第一旁通管路4中，第一换热器5内的冷却液与排气管3内的排气进行换热以带走排气管3的温度，被高温排气和发动机1加热的冷却液在S点汇聚，汇聚后的高温冷却液回到水泵及节温器总成9中，同时从水泵及节温器总成9的第二出口C排出的冷却液进入到散热器8内，散热器8内的冷却液与外界空气进行换热后从散热器8排出并通过第二入口D排回到水泵及节温器总成9内。 

根据本实用新型实施例的车辆100，通过设有第一旁通管路4和第二旁通管路6，第一旁通管路4上设有与排气管3进行换热的第一换热器5，第二旁通管路6上设有与发动机油底壳10内的机油进行换热的第二换热器7，从而在发动机1低温启动时，可利用排气管3内的高温排气对发动机油底壳10内的机油进行加热，缩短暖机时间，不额外增加能量消耗，且在发动机1的排气温度高时，可利用冷却液降低排气管3的温度，从而降低排气温度，提高排气系统零件的可靠性。 

在本实用新型的具体实施例中，如图1-图3所示，第一换热器5外套在排气管3上，此时，第一换热器5的内壁与排气管3的外壁直接接触，第一换热器5内设有用于流通冷却液的水腔，从而可提高换热效果。进一步地，如图1-图3所示，第一换热器5的内壁上形成有多个沿轴向间隔分布的环形凹槽，排气管3的外壁上形成有多个沿轴向间隔分布的环形凸起，多个环形凹槽和多个环形凸起一一配合。从而增加了第一换热器5的内壁与排气管3的外壁之间的接触面积，可进一步提高换热效果。在本实用新型的进一步示例中，第一换热器5与排气管3为一体成型件，即此时排气管3的外壁构造为第一换热器5的内壁，此时第一换热器5的内壁与排气直接接触，以进一步提高换热效果。 

如图1-图3所示，根据本实用新型的一些实施例，第二换热器7位于发动机油底壳10的底部，从而可提高换热效果。具体地，如图1-图3所示，第二换热器7包括中空的本体70和多个散热片71，多个散热片71分别设在本体70的外周壁上，此时被加热后的冷却液在本体70内流动，热量通过散热片71传递给机油，从而使得第二换热器7结构简单。优选地，多个散热片71均匀间隔地分布在本体70的外周壁上。 

在本实用新型的一些实施例中，如图1-图3所示，控制阀组件包括：第一控制阀F、第二控制阀E、第三控制阀G和第四控制阀H，第一控制阀F设在第一旁通管路4上。 第二控制阀E邻近第一旁通管路4的入口端设在发动机循环冷却水路上，在冷却液流动的方向上，第二控制阀E位于第一旁通管路4的入口端与发动机循环冷却水路的连接处的下游。第三控制阀G设在第二旁通管路6上。第四控制阀H设在发动机循环冷却水路上且与第二换热器7并联设置。从而使得控制阀组件的结构简单。 

如图1所示，当车辆100处于低温启动时，第一控制阀F和第三控制阀G打开，第二控制阀E和第四控制阀H关闭，此时冷却液的流动路径如图1中的箭头所示。如图2所示，当车辆100处于正常运行状态时，第二控制阀E和第四控制阀H打开，第一控制阀F和第三控制阀G关闭，此时冷却液的流动路径如图2中的箭头所示。如图3所示，当发动机1的排气温度高时，第一控制阀F、第二控制阀E和第四控制阀H打开，第三控制阀G关闭，此时冷却液的流动路径如图3中的箭头所示。 

具体地，第一控制阀F、第二控制阀E、第三控制阀G和第四控制阀H与ECU相连，也就是说，第一控制阀F、第二控制阀E、第三控制阀G和第四控制阀H的控制信号接入ECU以实现自动控制，ECU根据发动机1的环境温度传感器的检测结果判断是否需要利用排气温度对机油进行加热，ECU根据排气温度传感器的检测结果判断是否需要给排气管3进行降温。可选地，第一控制阀F、第二控制阀E、第三控制阀G和第四控制阀H分别为电磁阀。 

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。 

Claims (9)

1.一种具有第二换热器的车辆，其特征在于，包括： 

发动机，所述发动机具有发动机循环冷却水路； 

排气管，所述排气管与所述发动机的排气口相连； 

第一旁通管路，所述第一旁通管路的两端分别与所述发动机循环冷却水路相连； 

第一换热器，所述第一换热器设在所述第一旁通管路上，所述第一换热器构造成与所述排气管内的排气进行热交换； 

第二旁通管路，所述第二旁通管路的两端分别与所述发动机循环冷却水路相连； 

第二换热器，所述第二换热器设在所述第二旁通管路上，所述第二换热器构造成与所述发动机油底壳内的机油进行热交换； 

控制阀组件，所述控制阀组件控制所述发动机循环冷却水路导通、所述第一旁通管路和所述第二旁通管路导通、所述发动机循环冷却水路和所述第一旁通管路导通。 

2.根据权利要求1所述的具有第二换热器的车辆，其特征在于，所述第一换热器外套在所述排气管上。 

3.根据权利要求2所述的具有第二换热器的车辆，其特征在于，所述第一换热器的内壁上形成有多个沿轴向间隔分布的环形凹槽，所述排气管的外壁上形成有多个沿轴向间隔分布的环形凸起，多个所述环形凹槽和多个所述环形凸起一一配合。 

4.根据权利要求1所述的具有第二换热器的车辆，其特征在于，所述第二换热器位于所述发动机油底壳的底部。 

5.根据权利要求1所述的具有第二换热器的车辆，其特征在于，所述第二换热器包括中空的本体和多个散热片，所述多个散热片分别设在所述本体的外周壁上。 

6.根据权利要求5所述的具有第二换热器的车辆，其特征在于，所述多个散热片均匀间隔地分布在所述本体的外周壁上。 

7.根据权利要求1所述的具有第二换热器的车辆，其特征在于，所述控制阀组件包括： 

第一控制阀，所述第一控制阀设在所述第一旁通管路上； 

第二控制阀，所述第二控制阀邻近所述第一旁通管路的入口端设在所述发动机循环冷却水路上，在冷却液流动的方向上，所述第二控制阀位于所述第一旁通管路的入口端与所述发动机循环冷却水路的连接处的下游； 

第三控制阀，所述第三控制阀设在所述第二旁通管路上； 

第四控制阀，所述第四控制阀设在所述发动机循环冷却水路上且与所述第二换热器 并联设置。 

8.根据权利要求7所述的具有第二换热器的车辆，其特征在于，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀与ECU相连。 

9.根据权利要求7所述的具有第二换热器的车辆，其特征在于，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀分别为电磁阀。 

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