CN205243627U - 一种发动机冷却系统、发动机及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机冷却系统、发动机及汽车，涉及汽车技术领域，以改善发动机冷却系统的冷却效果。所述发动机冷却系统包括：分别与发动机的冷却液入口和冷却液出口连通的散热器，用于向散热器吹风的框状的导风件，以及用于向导风件提供压缩空气的空气压缩机；导风件与空气压缩机通过管路连通，管路上设置有阀门。空气压缩机压缩后的压缩空气通向导风件，在导风件的作用下以一定的流速吹向散热器，增加了吹向散热器的空气的流速，从而改善发动机冷却系统的冷却效果。

Description

一种发动机冷却系统、发动机及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种发动机冷却系统及汽车。

背景技术

发动机是为汽车提供动力的部件，发动机在工作时会产生大量的热，为了保证发动机的高效工作，通常采用发动机冷却系统对发动机进行冷却。目前，发动机冷却系统通常包括分别与发动机的冷却液入口和冷却液出口连通的散热器，冷却液经发动机的冷却液出口流入散热器，在散热器的作用下冷却，然后经发动机冷却液入口流回发动机。当发动机的冷却液温度较高时，为了加强对发动机进行冷却时的冷却效果，发动机冷却系统中通常还设有风扇，风扇启动后，带动车前的空气穿过前格栅，并流过散热器，流过散热器的空气与散热器内的冷却液进行热交换，以对散热器内的冷却液进行冷却，进而加强对发动机进行冷却时的冷却效果。

目前，由于风扇的结构以及转速的限制，导致通过风扇引进的空气流量有限，且通过风扇引进的空气的流速有限，因而通过风扇引进的空气流过散热器时带走的热量也有限，从而导致对发动机冷却系统的冷却效果较差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种发动机冷却系统，以改善发动机冷却系统的冷却效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种发动机冷却系统，包括分别与发动机的冷却液入口和冷却液出口连通的散热器，所述发动机冷却系统还包括：用于向所述散热器吹风的框状的导风件，用于向所述导风件提供压缩空气的空气压缩机，所述导风件与所述空气压缩机通过管路连通，所述管路上设置有阀门。

进一步的，所述导风件设置在所述散热器之前，所述导风件具有前后贯通的多个引风口；在所述导风件的框体内形成有多个风腔，每个风腔环绕对应的所述引风口，所述风腔的进气口与所述空气压缩机的出气口连通，所述风腔的出气口环绕对应的所述引风口，且所述风腔的出气口朝向所述散热器。

进一步的，各所述风腔互不连通。

进一步的，所述导风件与汽车的前格栅固定连接。

进一步的，所述发动机冷却系统还包括储气罐，所述储气罐的进气口与所述空气压缩机的出气口连通，所述储气罐的出气口与所述风腔的进气口连通。

进一步的，所述发动机冷却系统还包括用于检测所述风腔内的空气的压力的压力传感器，所述压力传感器与汽车的控制器连接。

进一步的，所述发动机冷却系统还包括用于检测所述发动机冷却系统中的冷却液的温度的温度传感器，所述温度传感器与汽车的控制器连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的发动机冷却系统具有以下优势：

在本实用新型提供的发动机冷却系统中，空气压缩机对空气进行压缩，以形成具有较高压力的压缩空气，压缩空气经管道通向导风件，并在导风件的作用下吹向散热器，以对散热器进行散热；压缩空气在导风件的作用下吹向散热器时，由于压缩空气具有较高的压力，因而，压缩空气吹向散热器时的流速较高，因而增加了由导风件引进的空气流过散热器时带走的热量，从而改善发动机冷却系统的冷却效果。

本实用新型的另一目的在于提出一种发动机，以改善发动机冷却系统的冷却效果。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种发动起，所述发动机设置有如上述技术方案所述的发动机冷却系统。

所述发动机与上述发动机冷却系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的又一目的在于提出一种汽车，以改善发动机冷却系统的冷却效果。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种汽车，所述汽车设置有如上述技术方案所述的发动机。

所述汽车与上述发动机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的发动机冷却系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的发动机冷却系统的工作原理图；

图3为本实用新型实施例所述的导风件和前格栅的结构示意图。

附图标记说明：

10-发动机，20-散热器，

30-导风件，31-引风口，

32-风腔，33-导风缝隙，

34-主通道，40-前格栅，

50-空气压缩机，60-储气罐，

70-导气管，80-电磁阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参阅图1至图3，本实用新型实施例提供的发动机冷却系统包括分别与发动机10的冷却液入口和冷却液出口连通的散热器20，发动机冷却系统还包括：用于向散热器20吹风的框状的导风件30，以及用于向导风件30提供压缩空气的空气压缩机50，导风件30与空气压缩机50通过管路连通，管路上设置有阀门。

具体实施时，如图1所示，汽车的头部设置有机舱，机舱的前端设置有前格栅40，即图1中机舱的左端设置有前格栅40，外界的空气穿过前格栅40上的进风口通入机舱内；汽车的发动机10设置在机舱内，在发动机10与前格栅40之间设置有散热器20，即在图1中发动机10的左侧、前格栅40的右侧设置有散热器20，散热器20分别与发动机10的冷却液入口和冷却液出口连通，散热器20为板式散热器，且沿汽车的前行方向垂直设置；在散热器20与前格栅40之间设置有呈框状的导风件30，即导风件30设置在散热器20之前，导风件30沿汽车的前行方向呈一定角度设置，且导风件30与散热器20相对；机舱内设置有空气压缩机50，空气压缩机50与导风件30之间通过管道连通，经空气压缩机50压缩后的压缩空气经管道通向导风件30，并在导风件30的作用下被引向散热器20，即吹向散热器20，以对散热器20进行散热；管道上还设置有调节通向导风件30的压缩空气的流量的阀门，阀门可以是电磁阀80。

当上述发动机冷却系统工作时，引入空气压缩机50的空气在空气压缩机50的作用下，形成压缩空气，压缩空气具有较高的压力，压缩空气经管道通向导风件30，并在导风件30的作用下被引向散热器20，即吹向散热器20，以对散热器20进行散热。

由上述可知，在本实用新型实施例提供的发动机冷却系统中，空气压缩机50对空气进行压缩，以形成具有较高压力的压缩空气，压缩空气经管道通向导风件30，并在导风件30的作用下吹向散热器20，以对散热器20进行散热；压缩空气在导风件30的作用下吹向散热器20时，由于压缩空气具有较高的压力，因而，压缩空气吹向散热器20时的流速较高，因而增加了由导风件30引进的空气流过散热器20时带走的热量，从而改善发动机冷却系统的冷却效果。

另外，在本实用新型实施例提供的发动机冷却系统中，通过阀门调节通向导风件30的压缩空气的流量，以调节经吹向散热器20的压缩空气的流速，使得通过导风件30引入的空气的流量和流速适应冷却液的温度的变化，以使发动机冷却系统中的冷却液的温度保持稳定，从而提高发动机10的工作效率。

请继续参阅图1、图2和图3，导风件30设置在散热器20之前，导风件30具有前后贯通的多个引风口31；在导风件30的框体内形成有多个风腔32，每个风腔32环绕对应的引风口31，风腔32的进气口与空气压缩机50的出气口连通，风腔32的出气口环绕对应的引风口31，且风腔32的出气口朝向散热器20。

具体实施时，如图3所示，框状的导风件30具有前后贯通的多个引风口31，多个引风口31可呈阵列排列，例如，图3中导风件30包括十六个引风口31，十六个引风口31分为三行排列，其中位于图3中最上边的一行包括并列设置的四个引风口31，位于图3中中间的一行包括并列设置的六个引风口31，位于图3中最下边的一行包括并列设置的六个引风口31，导风件30背向散热器20的一侧的空气穿过引风口31，流向散热器20；导风件30的框体内具有呈中空的多个风腔32，每个风腔32环绕对应的一个引风口31，风腔32的进气口与空气压缩机50的出气口连通，风腔32的出气口朝向散热器20，风腔32的出气口可以为环绕对应的引风口31的导风缝隙33，导风缝隙33的开口方向朝向散热器20，也就是说，通入风腔32内的空气为经空气压缩机50压缩后的空气，即通入风腔32内的空气具有较高压力。

当上述发动机冷却系统工作时，引入空气压缩机50的空气在空气压缩机50的作用下，形成具有较高压力的空气，较高压力的空气经空气压缩机50的出气口通入空腔32内，并在空腔32膨胀，如图2所示，空腔32内具有较高压力P1的空气膨胀后以一定流速经导风缝隙33快速朝向散热器20流动，具有较高压力P1的空气在快速朝向散热器20流动的过程中，在引风口31背向散热器20的一侧产生一个负压P2，在引风口31朝向散热器20的一侧产生一个正压P3，即在图2中引风口31的左侧产生一个负压P2，在图2中引风口31的右侧产生一个正压P3，因而在引风口31背向散热器20的一侧的负压P2的作用下，车前的外界的空气穿过前格栅40的进风口，并被吸入引风口31，随具有较高压力P1的空气流动至导风件30朝向散热器20的一侧，然后在导风件30朝向散热器20的一侧的正压P3的作用下，朝向散热器20流动，也就是说，图2中导风件30左侧的外界的空气在导风件30左侧的负压P2的作用下被源源不断地吸入引风口31，并随以一定流速由导风缝隙33流出的具有较高压力P1的空气流动至导风件30的右侧，然后在导风件30右侧的正压P3的作用下流向散热器20，流向散热器20的空气与流动在散热器20内的冷却液进行换热，以实现对发动机10的冷却。

由上述可知，当本实用新型实施例提供的发动机冷却系统工作时，空气经空气压缩机50压缩后，形成具有较高压力的空气，具有较高压力的空气通入风腔32，并在风腔32内膨胀，然后经风腔32的出气口以一定流速朝向散热器20流动，具有较高压力的空气经风腔32的出气口朝向散热器20流动时，在导风件30背向散热器20的一侧形成负压P2，在导风件30朝向散热器20的一侧形成正压P3，外界的空气穿过前格栅40的进风口，被吸入引风口31，并随具有较高压力的空气朝向散热器20流动，从而增加了朝向散热器20流动的空气流量，因而增加了由导风件30引进的空气流过散热器20时带走的热量，从而进一步改善发动机冷却系统的冷却效果。

另外，具有一定压力的空气在风腔31内膨胀后，经风腔32的出气口朝向散热器20流动时，流速较快，例如，假定风腔32内的空气的压力P1为1KPa，风腔32内的空气经导风缝隙33朝向散热器40流动的流速可达40m/s，与通过风扇朝向散热器20引入外界的空气相比，采用本实用新型实施例提供的发动机冷却系统朝向散热器20引入的空气的流速较快，进而加快了对散热器20上的热量的带走速度，进而进一步改善发动机冷却系统的冷却效果。

值得一提的是，上述实施例中，各风腔32可以相互连通，也可以不相互连通。各风腔32不相互连通时，空气压缩机50的出气口分别与各风腔32的进气口连通，经空气压缩机50压缩后的空气分别通入各风腔32；各风腔32相互连通时，可以在导风件30上设置主通道34，主通道34的进气口与空气压缩机50的出气口连通，主通道34的出气口分别与各风腔32的进气口连通，经空气压缩机50压缩后的空气通入主通道34内，然后经主通道34的出气口分别通入各风腔32内。

主通道34的数量可以根据引风口31的数量以及各引风口31的排布方式进行设定，例如，主通道34可以是一个，或者，两个，或者，两个以上，在本实用新型实施例中，如图3所示，主通道34的数量为两个，分别位于图3中最上边的多个引风口31与中间的多个引风口31之间，以及图3中最下边的多个引风口31与中间的多个引风口31之间，且两个主通道34的进气口分别与空气压缩机50连通，图3中上边的主通道34的出气口分别与图3中最上边的多个引风口31分别对应的风腔32和中间的多个引风口31分别对应的风腔32连通，图3中下边的主通道34的出气口分别与图3中最下边的多个引风口31分别对应的风腔32和中间的多个引风口31分别对应的风腔连通，经空气压缩机50压缩后的空气分别通入两个主通道34内，通入上边的主通道34内的空气分别通入最上边的多个引风口31分别对应的风腔32内和中间的多个引风口31分别对应的风腔32内，通入下边的主通道34内的空气分别通入最下边的多个引风口31分别对应的风腔32内和中间的多个引风口31分别对应的风腔32内。

在本实用新型实施例中，各风腔32互不连通。具体实施时各风腔32相互独立，互不连通，且各风腔32分别与空气压缩机50。当使用时，经空气压缩机50压缩后的空气分别通入各风腔32，并经各风腔32的出气口流向散热器20，以带走散热器20上的热量。各风腔32互不连通，通过控制通入每个风腔32的空气，以控制各风腔32内的空气的压力，进而控制由各引风口31流向散热器20的空气的流速和流量，从而可以根据散热器20各个区域的热量分布，调节由与散热器20各个区域相对的引风口31流向散热器20的空气的流速和流量，使散热器20各个区域的热量分布均匀。另外，在汽车的头部，通常与散热器20同时设置有蒸发器、冷凝器等，而散热器20、蒸发器、冷凝器等的热量不同，因而在本实用新型实施例中，根据散热器20、蒸发器、冷凝器等的热量不同，调节流经与散热器20、蒸发器、冷凝器等相对的引风口31的空气的流速和流量，以对散热器20、蒸发器、冷凝器等进行散热，使得利用导风件30引入的空气的利用最大化。

上述实施例中，导风件30位于前格栅40与散热器20之间，在实际应用中，导风件30与前格栅40可以相互独立设置，也可以固定在一起。在本实用新型实施例中，请参阅图3，导风件30与前格栅40固定连接。具体实施时，导风件30的轮廓形状可以依据前格栅40的轮廓形状进行设置，例如，前格栅40的轮廓形状为长方形，则导风件30的轮廓形状也可以设置为长方形，以使导风件30的轮廓形状与前格栅40的轮廓形状相匹配，方便导风件30与前格栅40的装配，并方便导风件30的引风口31的设置。将导风件30与前格栅40固定连接，当对汽车进行装配时，可以先将导风件30与前格栅40固定连接，然后将导风件30与前格栅40形成的整体装配在汽车的头部，因而减少了汽车的装配部件，方便了汽车的装配。

请继续参阅图1，本实用新型实施例提供的发动机冷却系统还包括储气罐60，储气罐60的进气口与空气压缩机50的出气口连通，储气罐60的出气口与风腔32的进气口连通。当本实用新型实施例提供的发动机冷却系统工作时，空气经空气压缩机50压缩后形成具有较高压力的空气，具有较高压力的空气通入储气罐60中，然后经储气罐60分别通入各风腔32内。储气罐60的设置，可储存具有较高压力的空气，当发动机冷却系统开始工作时，储气罐60可以迅速为发动机冷却系统提供具有较高压力的空气，提高发动机冷却系统中各个部件的响应速度。另外，当汽车停止时，空气压缩机50也会停止运行，而此时发动机冷却系统中的冷却液的温度依然较高，因而储气罐60的设置可以在汽车停止后的一段时间内为发动机冷却系统提供具有较高压力的空气，以对发动机冷却系统中的冷却液进行冷却。

请继续参阅图1，储气罐60通过导气管70与风腔32连通，且导气管70上设置有电磁阀80，电磁阀80与汽车的控制器连接。举例来说，导风件30包括多个引风口31，导风件30的框体上、每个引风口31的周围环绕有风腔32，且各风腔32相互连通，储气罐60与风腔32通过一个导气管70连通，且该导气管70上设置一个电磁阀80；或者，各风腔32互不连通，即各风腔32相互独立，储气罐60与各风腔32分别通过对应的导气管70连通，且在各导气管70上设置有电磁阀80，电磁阀80与汽车的控制器连通，汽车的控制器可以为电子控制单元(ElectronicControlUnit，ECU)。当上述发动机冷却系统工作时，通过控制器控制各电磁阀80的开度，以调节各风腔32内的空气的压力，进而调节经风腔32的出气口朝向散热器20流动的空气的流速，从而实现对导风件30引向散热器20的空气的流量的控制和调节，进一步使得利用导风件30引入的空气的利用最大化。

为了方便对导风件30引向散热器20的空气的流量的控制和调节，本实用新型实施例提供的发动机冷却系统还包括用于检测风腔32内的空气的压力的压力传感器，压力传感器与汽车的控制器连接。举例来说，环绕对应的引风口31的各风腔32相互连通时，储气罐60与风腔32通过一个导气管70连通，且在该导气管70上设置一个电磁阀80，在发动机冷却系统中设置一个压力传感器，以检测风腔32内的空气的压力，压力传感器将风腔32内的空气的压力发送给控制器，控制器根据压力传感器所检测到的风腔32内的空气的压力，调节电磁阀80的开度，实现方便对导风件30引向散热器20的空气的流量的控制和调节；或者，各风腔32互不连通，储气罐60与各风腔32通过对应的导气管70连通，且在每个导气管70上设置一个电磁阀80，在发动机冷却系统中设置与多个风腔32一一对应的压力传感器，每个压力传感器用于检测对应的风腔32内的空气的压力，并将对应的风腔32内的空气的压力发送给控制器，控制器则根据风腔32内的空气的压力，调节对应的导气管70上电磁阀80的开度，实现方便对导风件30引向散热器20的空气的流量的控制和调节。

通常，发动机10工作时，冷却液在在发动机冷却系统中循环流动，以对发动机10进行冷却，提高发动机10的工作效率。在对循环流动在发动机冷却系统中冷却液的温度与发动机10的工作效率之间的关系进行模拟和研究时发现，使冷却液的温度保持在一定范围，可以防止因冷却液的温度变化较大而导致发动机10的工作效率降低。

为了实现对冷却液的温度的控制，本实用新型实施例提供的发动机冷却系统还包括用于检测发动机冷却系统中的冷却液的温度的温度传感器，温度传感器与汽车的控制器连接。温度传感器检测发动机冷却系统中的冷却液的温度，并将发动机冷却液系统中的冷却液的温度发送给控制器，控制器根据温度传感器所检测的发动机冷却系统中的冷却液的温度，调节电磁阀80的开度，以调节风腔32内的空气的压力，进而调节由导风件30向散热器20引入的空气的流量和流速，以使发动机冷却系统中的冷却液的温度保持在一定范围内，进而提高发动机10的工作效率。

本实用新型实施例还提供一种发动机，所述发动机设置有如上述实施例所述的发动机冷却系统。

所述发动机与上述发动机冷却系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型实施例还提供一种汽车，所述汽车设置有如上述实施例所述的发动机。

所述汽车与上述发动机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种发动机冷却系统，包括分别与发动机(10)的冷却液入口和冷却液出口连通的散热器(20)，其特征在于，所述发动机冷却系统还包括：用于向所述散热器(20)吹风的框状的导风件(30)，以及用于向所述导风件(30)提供压缩空气的空气压缩机(50)；所述导风件(30)与所述空气压缩机(50)通过管路连通，所述管路上设置有阀门。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述导风件(30)设置在所述散热器(20)之前，所述导风件(30)具有前后贯通的多个引风口(31)；在所述导风件(30)的框体内形成有多个风腔(32)，每个风腔(32)环绕对应的所述引风口(31)，所述风腔(32)的进气口与所述空气压缩机(50)的出气口连通，所述风腔(32)的出气口环绕对应的所述引风口(31)，且所述风腔(32)的出气口朝向所述散热器(20)。

3.根据权利要求2所述的发动机冷却系统，其特征在于，各所述风腔(32)互不连通。

4.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述导风件(30)与汽车的前格栅(40)固定连接。

5.根据权利要求2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储气罐(60)，所述储气罐(60)的进气口与所述空气压缩机(50)的出气口连通，所述储气罐(60)的出气口与所述风腔(32)的进气口连通。

6.根据权利要求2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用于检测所述风腔(32)内的空气的压力的压力传感器，所述压力传感器与汽车的控制器连接。

7.根据权利要求1-6任一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用于检测所述发动机冷却系统中的冷却液的温度的温度传感器，所述温度传感器与汽车的控制器连接。

8.一种发动机，其特征在于，所述发动机设置有如权利要求1-7任一所述的发动机冷却系统。

9.一种汽车，其特征在于，所述汽车设置有如权利要求8所述的发动机。