CN203978589U - 一种发动机的冷却液循环系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种发动机的冷却液循环系统及车辆，涉及发动机技术领域，为解决发动机的性能不佳的问题。所述发动机的冷却液循环系统包括：进水总管，与进水总管连通的水泵，分别与缸体、缸盖和进水总管连通的散热器，分别与进水总管和缸盖连通的三个第一支管路，设于第二支管路上的高压EGR节温器，设于连通缸盖和散热器的第三支管路上的缸盖节温器，设于连通缸体和散热器的第四支管路上的缸体节温器，且高压EGR节温器的开启温度低于缸盖节温器的开启温度，缸盖节温器的开启温度低于缸体节温器的开启温度。所述车辆包括上述技术方案所提的发动机的冷却液循环系统。本实用新型提供的发动机的冷却液循环系统用于对发动机进行冷却。

Description

一种发动机的冷却液循环系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机的冷却液循环系统及车辆。

背景技术

近年来，随着汽车技术的发展和人们生活水平的提高，汽车保有量也迅猛增长，然而随着汽车保有量的增加，对燃油的消耗和环境的污染也随之增加，为此，各国都相应的制出了汽车尾气排放标准，以实现节能减排的目的。为了应对上述情况，使汽车尾气能够达到相应的排放标准，各汽车制造商对汽车的发动机进行了优化设计，其中较常用的一种技术手段是在发动机上设有冷却液循环系统，利用冷却液循环系统使发动机在合适温度范围工作，以此来提高发动机的性能，如节能减排性能。

请参阅图1，现有的冷却液循环系统通常包括两个循环回路，一个由进水总管、水泵、发动机的缸盖、整车暖风机、机油冷却器、增压器、高压废气再循环(Exhaust Gas Recycle，以下简称EGR)装置和低压EGR装置构成的小循环回路，另一个由进水总管、水泵、发动机的缸盖和缸体、节温器和散热器构成的大循环回路。在发动机暖机过程中，冷却液(水)的温度低于节温器的开启温度，节温器关闭，此时冷却液在小循环回路中流动，使发动机快速暖机，提高发动机暖机效率。当冷却液循环流动一段时间后，冷却液温度会升高，使得节温器开启，大部分冷却液在大循环回路中流动，小部分小循环回路中流动，以使发动机在较佳的温度下工作。

然而，本申请发明人在采用上述冷却液循环系统来监测发动机的性能时发现：在冷却液进行大循环流动时，经过高压EGR装置、缸盖和缸体的冷却液温度相同，导致高压EGR装置、缸盖和缸体没有在各自对应的最佳温度下工作，严重影响了发动机的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种发动机的冷却液循环系统，用于提高发动机的性能。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种发动机的冷却液循环系统，包括：

进水总管，用于存储冷却液；

水泵，所述水泵的进水口与所述进水总管连通，所述水泵的出水口与发动机的缸体和缸盖连通；

三个第一支管路，所述三个第一支管路的两端分别与所述缸盖和所述进水总管连通，并分别经过发动机的整车暖风机、机油冷却器和增压器；

第二支管路，所述第二支管路的两端分别与所述缸盖和所述进水总管连通，并经过高压废气再循环EGR装置；

高压EGR节温器，设于所述第二支管路上；

散热器，所述散热器的进水口分别与所述缸体和缸盖连通，所述散热器的出水口与所述进水总管连通；

缸盖节温器，设于连通所述缸盖和所述散热器的第三支管路上；

缸体节温器，设于连通所述缸体和所述散热器的第四支管路上，且所述高压EGR节温器的开启温度低于所述缸盖节温器的开启温度，所述缸盖节温器的开启温度低于所述缸体节温器的开启温度。

优选地，所述进水总管为箱体结构。

可选地，所述高压EGR节温器、所述缸盖节温器和所述缸体节温器分别为蜡式节温器。

优选地，在经过整车暖风机的一个所述第一支管路上设有开关阀。

进一步地，上述发动机的冷却液循环系统还包括：

将所述散热器的出水口和所述散热器的进水口连通的第五支管路，所述第五支管路经过低压EGR装置；

电子水泵，设于所述第五支管路上以使从所述散热器的出水口流出的部分冷却液回流到所述散热器的进水口。

本实用新型同时还提供了一种车辆，包括上述技术方案所提的任一种发动机的冷却液循环系统。

在本实用新型提供的发动机的冷却液循环系统中，采用开启温度不同的高压EGR节温器、缸盖节温器和缸体节温器，使得分别经过高压EGR装置、缸盖和缸体的冷却液的温度不同，从而使高压EGR装置、缸盖和缸体在各自对应的最佳温度下工作，进而大大提高了发动机的性能。此外，利用高压EGR节温器可以控制冷却液对高压EGR装置进行冷却，以降低燃烧时的发动机缸体的温度，抑制有害气体产生，从而提高发动机EGR率。

附图说明

图1为现有技术中发动机的冷却液循环系统的工作原理图；

图2为本实用新型实施例提供的发动机的冷却液循环系统的工作原理图。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型实施例提供的发动机的冷却液循环系统，下面结合说明书附图进行详细描述。

请参阅图2，本实用新型实施例提供的发动机的冷却液循环系统包括：进水总管，与进水总管连通的水泵，且水泵的出水口与发动机的缸体和缸盖连通，分别与缸体和缸盖连通的散热器，散热器的出水口与进水总管连通，分别与进水总管和缸盖连通且分别经过发动机的整车暖风机、机油冷却器和增压器的三个第一支管路1，分别与进水总管和缸盖连通且经过高压EGR装置的第二支管路2，设于第二支管路2上的高压EGR节温器，设于连通缸盖和散热器的第三支管路3上的缸盖节温器，设于连通缸体和散热器的第四支管路4上的缸体节温器，且高压EGR节温器的开启温度低于缸盖节温器的开启温度，缸盖节温器的开启温度低于缸体节温器的开启温度。

具体实施时，冷却液通常为水，进水总管用于存储冷却液，可选地，进水总管为箱体结构。为了使缸体、缸盖、高压EGR装置能够在各自对应的最佳温度条件下工作，高压EGR节温器的开启温度低于缸盖节温器的开启温度，缸盖节温器的开启温度低于缸体节温器的开启温度，可选地，所述高压EGR节温器、缸盖节温器和缸体节温器分别为蜡式节温器，蜡式节温器的工作原理为本领域技术人员所熟知，因此在本申请中不进行详细描述。

在上述冷却液循环系统中，进水总管、水泵，发动机的缸盖、整车暖风机、机油冷却器、增压器以及三个第一支管路1构成第一小循环回路；进水总管、水泵、发动机的缸盖、高压EGR装置、高压EGR节温器和第二支管路2构成第二小循环回路；进水总管、水泵、缸盖、缸盖节温器、散热器和第三支管路3构成第一大循环回路；进水总管、水泵、缸体、缸体节温器、散热器和第四支管路4构成第二大循环回路。

当需要启动发动机时，首先发动机进行暖机，因冷却液的温度低于高压EGR节温器、缸盖节温器和缸体节温器的开启温度，因此，高压EGR节温器、缸盖节温器和缸体节温器都关闭，对应的第二小循环回路、第一大循环回路和第二大循环回路也都关闭，按照图2中箭头所示方向，通过水泵将冷却液从进水总管中抽出提供给缸盖，然后通过三个第一支管路1使冷却液从缸盖回流到进水总管中，即冷却液在第一小循环回路中流动，使得发动机可以快速暖机，从而提高发动机暖机效率。

当冷却液在第一小循环回路中循环流动一段时间后，冷却液温度会升高，当冷却液的温度满足高压EGR节温器的开启条件时，高压EGR节温器开启，第二小循环回路开启，此时冷却液分为两部分，一部分冷却液在第一小循环回路中流动，另一部分冷却液在第二小循环回路中流动。在第二小循环回路中流动的冷却液，冷却液对高压EGR装置进行冷却以降低燃烧时的发动机缸体的温度，以降低高压EGR装置为发动机提供的废气的温度，抑制有害气体(NO_X)产生，提高发动机的EGR率(燃料消费率)；在第一小循环回路中流动的冷却液对增压器、机油冷却器等进行冷却，以使增压器、机油冷却器在合适的温度下工作，同时加速为整车提供暖风。

上述冷却液在第一小循环回路和第二小循环回路中循环流动时，冷却液的温度会继续升高，当冷却液的温度升高至满足缸盖节温器的开启条件时，缸盖节温器开启，第一大循环回路开启；此时冷却液分为三部分，分别在第一小循环回路、第二小循环回路和第一大循环回路中流动。在第一大循环回路中流动的冷却液经过缸盖节温器、散热器后回到进水总管，可以使缸盖在适当温度下工作，提高发动机的性能；在第一小循环回路和第二小循环回路中流动冷却液继续对高压EGR装置、增压器、机油冷却器等进行冷却，以使高压EGR装置、增压器、机油冷却器在合适的温度下工作，提高发动机暖机效率和发动机的EGR率，同时加速为整车提供暖风。

当冷却液的温度继续升高至满足缸体节温器的开启条件时，缸体节温器开启，第二大循环回路开启，此时冷却液分为四部分，分别在第一小循环回路、第二小循环回路和第一大循环回路、第二大循环回路中流动。在第二小循环回路中流动的冷却液、在第一大循环回路中流动的冷却液和在第二大循环回路中流动的冷却液分别可以使高压EGR装置、缸盖和缸体在各自对应的最佳温度下工作，大大提高了发动机的性能。同时，在第二小循环回路中流动的冷却液对高压EGR装置进行冷却以降低燃烧时的发动机缸体的温度，抑制有害气体产生，提高了发动机EGR率；在第一小循环回路中流动的冷却液对增压器、机油冷却器等进行冷却，以使增压器、机油冷却器在合适的温度下工作，同时加速为整车提供暖风。

从上述方案可知，采用上述冷却液循环系统，通过将高压EGR节温器、缸盖节温器和缸体节温器的设计成不同的开启温度，使得分别经过高压EGR装置、缸盖和缸体的冷却液的温度不同，从而使高压EGR装置、缸盖和缸体在各自对应的最佳温度下工作，进而大大提高了发动机的性能。

上述整车暖风机一直处于开启状态，为整车提高暖风，但在不需要暖风时(如炎热的夏天)，则需要将经过整车暖风机的一个第一支管路1关闭，停止提供暖风，可选地，在经过整车暖风机的一个第一支管路1上设有开关阀，利用此开关阀可以使冷却液不经过整车暖风机，从而停止提供暖风。

继续参阅图2，在上述各实施方式的基础上，冷却液循环系统还包括：将散热器的出水口和散热器的进水口连通的第五支管路5，第五支管路5经过低压EGR装置；电子水泵，设于所述第五支管路上以使从所述散热器的出水口流出的部分冷却液回流到所述散热器的进水口；散热器、电子水泵、低压EGR装置和第五管路5构成第三小循环回路。从散热器的出水口流出的部分冷却液在电子水泵的驱动下进入低压EGR装置，对废气进行冷却后从散热器的进水口流回到散热器中；冷却液在第三小循环回路中流动与冷却液在第一小循环回路、第二小循环回路和第一大循环回路、第二大循环回路中流动互不干扰，利用从散热器中流出的低温冷却液对低压EGR装置进行冷却，以降低低压EGR装置的温度，提高单位体积内的废气密度，增加进入发动机缸体的废气量，从而进一步提高了发动机EGR率。电子水泵可由行车电脑ECU控制，ECU监测到的低压EGR装置所需废气出口温度，发送信号控制电子水泵的流量，从而精确控制低压EGR装置的出口温度，在保证发动机的动力性与经济性的同时，提高排放性能。

综上所述，本实用新型实施例提供的冷却液循环系统具有如下有效效果：利用开启温度不同的高压EGR节温器、缸盖节温器和缸体节温器，可以使高压EGR装置、缸盖和缸体在不同工况下都能在最合适温度下运行，从而显著提高了发动机的性能。其次，利用高压EGR节温器可以控制冷却液对高压EGR装置进行冷却，以降低燃烧时的发动机缸体的温度，抑制有害气体产生，从而提高发动机EGR率。再次，采用散热器中流出的低温冷却液对低压EGR装置进行冷却，降低了低压EGR装置的出口温度，提高了单位体积内的废气密度，增加进入发动机汽缸的废气量，进一步提高了发动机EGR率；而且通过ECU监测低压EGR装置的废气出口温度，可以精确控制电子水泵的流量，实现精确控制低压EGR装置的废气出气口温度，保证发动机在不同工况下都能保持最佳的EGR率，在保证发动机的动力性与经济性的同时，提高发动机的排放性能。

本实用新型实施例同时还提供了一种车辆，包括上述技术方案所提的任一种发动机的冷却液循环系统。

在上述实施方式的描述中，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。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种发动机的冷却液循环系统，其特征在于，包括：

进水总管，用于存储冷却液；

水泵，所述水泵的进水口与所述进水总管连通，所述水泵的出水口与发动机的缸体和缸盖连通；

三个第一支管路，所述三个第一支管路的两端分别与所述缸盖和所述进水总管连通，并分别经过发动机的整车暖风机、机油冷却器和增压器；

第二支管路，所述第二支管路的两端分别与所述缸盖和所述进水总管连通，并经过高压废气再循环EGR装置；

高压EGR节温器，设于所述第二支管路上；

散热器，所述散热器的进水口分别与所述缸体和缸盖连通，所述散热器的出水口与所述进水总管连通；

缸盖节温器，设于连通所述缸盖和所述散热器的第三支管路上；

缸体节温器，设于连通所述缸体和所述散热器的第四支管路上，且所述高压EGR节温器的开启温度低于所述缸盖节温器的开启温度，所述缸盖节温器的开启温度低于所述缸体节温器的开启温度。

2.根据权利要求1所述的发动机的冷却液循环系统，其特征在于，所述进水总管为箱体结构。

3.根据权利要求1所述的发动机的冷却液循环系统，其特征在于，所述高压EGR节温器、所述缸盖节温器和所述缸体节温器分别为蜡式节温器。

4.根据权利要求1所述的发动机的冷却液循环系统，其特征在于，在经过整车暖风机的一个所述第一支管路上设有开关阀。

5.根据权利要求1-4任一所述的发动机的冷却液循环系统，其特征在于，还包括：

将所述散热器的出水口和所述散热器的进水口连通的第五支管路，所述第五支管路经过低压EGR装置；

电子水泵，设于所述第五支管路上以使从所述散热器的出水口流出的部分冷却液回流到所述散热器的进水口。

6.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-5任一所述的发动机的冷却液循环系统。