CN206086353U - 一种发动机冷却与汽车采暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种发动机冷却与汽车采暖系统包括：电子水泵,发动机水套,节温器,旁通管,散热器,膨胀水箱和暖风芯体；节温器和暖风芯体之间设置开关阀，发动机水套连接到开关阀和节温器之间，暖风芯体的一端连接第2三通阀的D接口，第2三通阀的E接口连接乘客舱，第2三通阀的F接口连接出风口后，再连接车外环境；暖风芯体的一端连接风机后，再连接第1三通阀的C接口，第1三通阀的A接口连接乘客舱，第1三通阀的B接口连接进风口后，再连接车外环境；开关阀，风机，第1三通阀和第2三通阀分别连接ECU。本实用新型解决散热器过设计问题、有效散热、辅助采暖。

Description

一种发动机冷却与汽车采暖系统

技术领域

本实用新型涉及汽车设备领域，特别是一种解决散热器过设计问题、有效散热、辅助采暖的发动机冷却与汽车采暖系统。

背景技术

汽车在行驶过程中，最主要的阻力来自于空气阻力，即大部分的燃油消耗用于克服汽车空气阻力。发动机舱的前端布置有冷凝器、散热器、中冷器等散热元件，是影响空气阻力的主要来源。散热器用于冷却发动机，发动机热量通过冷却系统中的冷却液循环传递到散热器，散热器通过汽车格栅进气将热量传递到环境大气。为了满足发动机散热要求，需要设计足够大尺寸的散热器，散热器尺寸越大，汽车空气阻力越大，汽车油耗越高。散热器的设计是为了满足发动机在恶劣考核工况下的散热需求，而这种设计方法必然导致在通常的使用条件下散热器会过设计，使整车燃油消耗较高，经济性变差。

名称“一种混合动力车的采暖系统”，专利号CN201320061826.X公开了一种混合动力车的采暖系统，属于汽车技术领域。它解决了现有混合动力车的采暖系统采暖速度慢、供暖效果差等技术问题。本混合动力车的采暖系统，包括水泵、空调鼓风机、具有出水总管和进水总管的发动机小循环冷却回路，出水总管与发动机散热器、进水总管依次串接连通形成发动机大循环冷却回路，出水总管与暖风芯体、进水总管依次串接连通形成车暖循环回路，发动机大循环冷却回路上还设置有节温器，车暖循环回路上还设有一用于控制车暖循环回路内冷却液流通或截止的电磁阀，电磁阀进口端的车暖循环回路内设有温度传感器，温度传感器与所述电磁阀均与车内空调控制器相联。

名称“电动车热管理系统”，专利号CN201310234550.5公开了一种与动力装置的冷却相结合的布置领域的电动车热管理系统，包括：电机冷却液循环系统、空调制冷剂循环系统和电池包冷却液循环系统，电池包冷却液循环系统包括：第二水泵、三位四通水阀、燃油加热器、两位三通水阀、电池包和第二水箱依次循环连接，三位四通水阀的两个输出端分别与空调制冷剂循环系统和电池包散热器的输入端相连，两位三通水阀的一个输出端与暖风芯体的输入端相连，电池包散热器的输出端、暖风芯体的输出端以及空调制冷剂循环系统的输出端均与电池包的输入端相连，暖风芯体设置于电动车车厢一侧。

现有技术中缺少为了解决散热器过设计的问题，并有效利用暖风芯体的散热能力，将暖风芯体作为辅助散热器以降低主散热器的尺寸，并使之不影响暖风芯体的采暖功能，从而有效地利用汽车部件进行优化匹配，可以降低了散热器尺寸和整车风阻，降低燃油消耗的装置。另外，在无采暖需求时且无辅助散热需求时，可关闭暖风芯体的水路循环，降低系统循环流量，减小水泵摩擦耗功，以达到减小燃油消耗的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种解决散热器过设计问题、有效散热、辅助采暖的发动机冷却与汽车采暖系统。

一种发动机冷却与汽车采暖系统，包括：电子水泵,发动机水套,节温器,旁通管,散热器,膨胀水箱和暖风芯体；

所述节温器和暖风芯体之间设置开关阀，发动机水套连接到开关阀和节温器之间，所述暖风芯体的一端连接第2三通阀的D接口，所述第2三通阀的E接口连接乘客舱，第2三通阀的F接口连接出风口后，再连接车外环境；

所述暖风芯体的一端连接风机后，再连接第1三通阀的C接口，所述第1三通阀的A接口连接乘客舱，第1三通阀的B接口连接进风口后，再连接车外环境；

所述开关阀，风机，第1三通阀和第2三通阀分别连接ECU。

所述电子水泵一端并联连接旁通管和散热器后，分别连接节温器，一端连接发动机水套，一端连接暖风芯体，所述膨胀水箱一端连接到电子水泵和暖风芯体之间，一端连接发动机水套。

所述开关阀和风机在ECU控制下同时开启时，第1三通阀的A接口和C接口导通，第2三通阀的D接口和E接口导通。

所述开关阀和风机在ECU控制下同时开启时，第1三通阀的B接口和C接口导通，第2三通阀的D接口和F接口导通。

所述开关阀关闭时，风机同时在ECU控制下关闭。

本实用新型包括：电子水泵,发动机水套,节温器,旁通管,散热器,膨胀水箱和暖风芯体；节温器和暖风芯体之间设置开关阀，发动机水套连接到开关阀和节温器之间，暖风芯体的一端连接第2三通阀的D接口，第2三通阀的E接口连接乘客舱，第2三通阀的F接口连接出风口后，再连接车外环境；暖风芯体的一端连接风机后，再连接第1三通阀的C接口，第1三通阀的A接口连接乘客舱，第1三通阀的B接口连接进风口后，再连接车外环境；开关阀，风机，第1三通阀和第2三通阀分别连接ECU。通过对第1三通阀，第2三通阀和开关阀的控制，可根据整车需求实现乘客舱采暖或发动机辅助散热，减小了整车恶劣运行工况下的散热器需求，可以减小散热器尺寸，避免散热器过设计，降低前端进气阻力，降低整车风阻，降低燃油消耗。在不需要乘客舱采暖时，可关闭开关阀，并配合第1三通阀，第2三通阀实现暖风芯体无水流量和风流量，降低冷却系统电子水泵功耗，降低燃油消耗。本实用新型解决散热器过设计问题、有效散热、辅助采暖。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1、电子水泵，2、发动机水套，3、节温器，4、旁通管，5、散热器，6、膨胀水箱，7、开关阀，8、暖风芯体，9、风机，10、乘客舱，11、第1三通阀，12、第2三通阀，13、进风口，14、出风口，15、车外环境。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

实施例1：

一种发动机冷却与汽车采暖系统，包括：电子水泵1，发动机水套2,节温器3,旁通管4,散热器5,膨胀水箱6和暖风芯体8；节温器3和暖风芯体8之间设置开关阀7，发动机水套2连接到开关阀7和节温器3之间，暖风芯体8的一端连接第2三通阀12的D接口，第2三通阀12的E接口连接乘客舱10，第2三通阀12的F接口连接出风口14后，再连接车外环境15；暖风芯体8的一端连接风机9后，再连接第1三通阀11的C接口，第1三通阀11的A接口连接乘客舱10，第1三通阀11的B接口连接进风口13后，再连接车外环境15；开关阀7，风机9，第1三通阀11和第2三通阀12分别连接ECU。

电子水泵1一端并联连接旁通管4和散热器5后，分别连接节温器3，一端连接发动机水套2，一端连接暖风芯体8，膨胀水箱6一端连接到电子水泵1和暖风芯体8之间，一端连接发动机水套2。开关阀7和风机9在ECU控制下同时开启时，第1三通阀11的A接口和C接口导通，第2三通阀12的D接口和E接口导通。开关阀7和风机9在ECU控制下同时开启时，第1三通阀11的B接口和C接口导通，第2三通阀12的D接口和F接口导通。开关阀7关闭时，风机9同时在ECU控制下关闭。

发动机热量主要由散热器5将热量传递到环境大气中，暖风芯体8将热量传递到10-乘客舱实现采暖。技术解决方案为：

在整车采暖系统中增加两个三通，第1三通阀11和第2三通阀12，分别布置于风机9之前和暖风芯体8之后，增加与车外环境相连的进风口13和出风口14，通过第1三通阀11和第2三通阀12的控制可实现空气流动方向的控制，当第1三通阀11控制A-C相通，B-C关闭，同时第2三通阀12控制通道D-E相通，D-F关闭时，可实现空气经暖风芯体加热后，进入乘客舱10实现采暖。当第1三通阀11控制B-C相通，A-C关闭，同时第2三通阀12控制通D-F相通，D-E关闭时，可实现空气经暖风芯体加热后经出风口14流入车外环境15，实现辅助散热，从而减小散热器5的散热负荷。

在发动机冷却系统中增加暖风芯体控制开关阀7，可控制暖风芯体8水流的开闭。根据发动机运行工况需求，配合水侧开关阀7，第1三通阀11和第2三通阀12的控制，实现多种工况运行，包括乘客舱10有/无采暖需求、有/无散热器辅助散热需求、有/无发动机散热需求等。由于暖风芯体8可用于发动机辅助散热，从而可以减小散热器5的设计尺寸5，避免散热器5过设计，同时降低前端进气风阻，降低燃油消耗。另外，暖风芯体的水流量可通过开关阀7加以控制，在乘客舱10无采暖需求且无发动机辅助散热需求时，将开关阀7关闭，减小冷却系统总体水流量，减小电子水泵1的功率消耗，降低燃油消耗。

实现以下几种运行工况：

工况1：有采暖需求。风机开启9，开关阀开启7，控制第1三通阀11和第2三通阀12使A-C、D-E两路开启，B-C、D-F两路关闭，空气沿回路流动，空气经过暖风芯体8加热后流入乘客舱10，实现采暖。

工况2：无采暖需求，有辅助散热需求。风机开启9，开关阀开启7，控制第1三通阀11和第2三通阀12使B-C、D-F两路开启，A-C、D-E两路关闭，进风口13位于车辆前端，连接车辆外侧环境大气，出风口14布置于车辆底部，连接车辆外侧环境大气。空气经过暖风芯体8加热后，将热量传递到车辆外围空气，起到辅助散热的作用，从而减少散热器5的散热量，达到减小散热器尺寸的目的，并降低车辆空气阻力。

工况3：无采暖需求，无辅助散热需求。风机关闭9，开关阀7关闭，此时暖风芯体8内侧无水流动，外侧无空气流动，无散热量。由于暖风芯体8水侧无流量，故冷却系统总流量减小，电子水泵1功耗降低，有利于降低燃油消耗。发动机热量由散热器5传递到环境大气。

工况4：无采暖需求，无散热需求。当发动机处于冷启动状态，发动机温度较低，此时不需要发动机散热，节温器3控制散热器5支路关闭，冷却液经过旁通管4直接流回电子水泵1，加快发动机暖机。开关阀7开闭状态受控于有无乘客舱采暖需求，当有采暖需求时，开关阀7开启，反之关闭。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种发动机冷却与汽车采暖系统，其特征在于，包括：电子水泵(1),发动机水套(2),节温器(3),旁通管(4),散热器(5),膨胀水箱(6)和暖风芯体(8)；

所述节温器(3)和暖风芯体(8)之间设置开关阀(7)，发动机水套(2)连接到开关阀(7)和节温器(3)之间，所述暖风芯体(8)的一端连接第2三通阀(12)的D接口，所述第2三通阀(12)的E接口连接乘客舱(10)，第2三通阀(12)的F接口连接出风口(14)后，再连接车外环境(15)；

所述暖风芯体(8)的一端连接风机(9)后，再连接第1三通阀(11)的C接口，所述第1三通阀(11)的A接口连接乘客舱(10)，第1三通阀(11)的B接口连接进风口(13)后，再连接车外环境(15)；

所述开关阀(7)，风机(9)，第1三通阀(11)和第2三通阀(12)分别连接ECU。

2.根据权利要求1所述的一种发动机冷却与汽车采暖系统，其特征在于，所述电子水泵(1)一端并联连接旁通管(4)和散热器(5)后，分别连接节温器(3)，一端连接发动机水套(2)，一端连接暖风芯体(8)，所述膨胀水箱(6)一端连接到电子水泵(1)和暖风芯体(8)之间，一端连接发动机水套(2)。

3.根据权利要求1所述的一种发动机冷却与汽车采暖系统，其特征在于，所述开关阀(7)和风机(9)在ECU控制下同时开启时，第1三通阀(11)的A接口和C接口导通，第2三通阀(12)的D接口和E接口导通。

4.根据权利要求1所述的一种发动机冷却与汽车采暖系统，其特征在于，所述开关阀(7)和风机(9)在ECU控制下同时开启时，第1三通阀(11)的B接口和C接口导通，第2三通阀(12)的D接口和F接口导通。

5.根据权利要求1所述的一种发动机冷却与汽车采暖系统，其特征在于，所述开关阀(7)关闭时，风机(9)同时在ECU控制下关闭。