CN206158839U - 一种带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，该系统包括散热器、水泵、缸体水套、缸盖水套、第一节温器、第二节温器、暖风机、三通和膨胀水箱；形成第一小循环冷却通道、第二小循环冷却通道、大循环冷却通道和暖风系统管路，第一节温器和第二节温器为蜡式节温器，第二节温器壳体具有第二节温器第一出水口、第二节温器第二出水口、第二节温器第三出水口和第二节温器进水口。该系统可以实现减少热交换，使更多的高温冷却液通过发动机第一小循环冷却通道，在发动机缸体和缸盖、暖风机之间循环，可以实现发动机在冷机启动时快速暖机，提高驾驶员及乘客的舒适性，降低发动机的燃油消耗和排放。

Description

一种带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统

技术领域

本实用新型属于汽车发动机的技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统。

背景技术

现有技术中，发动机冷却系统用于使发动机处于所有工况下都保持在合适的温度范围内，以使发动机达到最佳的运行状态。对发动机冷却系统的要求是，启动发动机后在最短的时间使发动机达到最佳的温度。

发动机冷却系统带走的热量占燃料的总释放热量的20％～30％，发动机在低温环境部分负荷下，冷却系统带走的热量会更多。一方面，如果发动机冷却系统带走的热量过多，会使发动机过冷，从而产生燃烧不稳定，燃烧迟缓，功率下降，燃油消耗量升高。同时还会使润滑油粘度增大，造成润滑不良，零件磨损加剧、导致发动机在低温下运行，暖风系统需要借助冷却水的温度升高、以对车內空间增温，发动机在低温下运行、通过暖风机的热量就相对较小，暖风机换热量也相对较少、导致冬季驾驶室温度达不到适宜的温度状态，造成暖风机对驾驶室风挡玻璃除霜除雾效果差，影响驾驶员视线，降低驾驶员及乘客的舒适性，特别是在北方寒冷地区，驾驶员的驾驶舒适性对驾驶安全性也具有重大影响。另一方面，如果发动机中冷却液带走的热量过少，会引起发动机过热，从而使汽油机产生早燃、爆震烧蚀活塞顶，柴油机喷油嘴结胶、过热烧死，缸盖热应力开裂，进排气门座变形和漏气烧蚀气门等一系列问题。因此，精确控制冷却液的温度，合理分配冷却液带走热量变得尤为重要。

发动机冷却系统通常的设计标准是满足最恶劣的驾驶条件下(环境温度高)、满负荷时的散热需求，因为此时发动机产生的热量最大。因此车辆在低温地带运行，发动机和冷却系统在部分负荷时处于不太理想状态，如市区行驶和低速行驶时，会产生高油耗。现在的冷却系统体积较大，导致冷却效率降低，增大了冷却系统的功率需求，延长了发动机暖机时间。

节温器可以根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系统的散热能力，保证发动机在合适的温度范围内，以使发动机达到最佳的运行状态。目前的发动机冷却系统，主要由节温器控制冷却液进行大小循环，从而控制冷却液带走的热量，强制式水冷系统中应用最多的节温器是蜡式节温器，蜡式节温器的工作机理是在橡胶管和感应体之间的空间里装有掺有铜粉或铝粉的石蜡，常温时，石蜡呈固态，阀门在阀座上。这时阀门关闭通往散热器的水路，来自发动机机体出水口的冷却液，经水泵又流回机体水套中，进行小循环。当发动机水温升高时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对反推杆上端头部产生向上的推力。由于反推杆上端固定，故反推杆对橡胶管、感应体产生向下反推力，阀门开启，当发动机水温达到一定温度时，阀门全开，来自机体出水口的冷却液流向散热器，而进行大循环。

现有技术中发动机冷却系统中采用单个节温器，节温器位置的布置有两种：一种是布置在发动机缸盖的出水口，另一种是布置在发动机缸体的进水口。这两种布置方式的冷却系统都有各自的优缺点。节温器布置在发动机进水口处，当发动机本体内冷却液温度达到节温器开启温度时，节温器阀门打开，一定量的低温冷却液流经节温器，经过发动机加热，进入大循环散热器中，散热器另一端内的低温冷却液进入节温器，发动机温度下降，节温器探测到发动机温度的降低，将主阀门关闭，这样完成第一次开启和关闭。在节温器的这种控制过程中，只有一部分低温冷却液进入机体，冷却液温度控制比较迅速，波动较小，每次进入机体内的低温冷却液的流量相对来说比较少，可以降低发动机机体内冷热冲击的程度，但此种布置形式使节温器波动频繁控制延迟。节温器布置在发动机进水口处，某些工况下使节温器探测的温度比实际机体温度偏低，节温器本身对发动机出水口温度的反应稍有滞后。如果车辆发动机在低温地带运行，环境温度较低，车辆工况变化复杂，将会导致节温器阀门频繁开启和关闭，冷却液温度调节周期较长，温度的波动会使发动机冷却液带走更多的热量，造成一定的能量损耗，从而导致油耗升高，节温器布置在发动机进水口处最大的缺点；在寒冷冬季会造成发动机低温运行。

现有技术中的发动机冷却系统通常采用单个节温器，一般工况下(环境温度较高)可以满足发动机使用要求，但特殊工况下(环境温度较低)，其本身存在很大的缺陷。在我国北方，天气寒冷，气温最低达到零下四十度以下，零下三十度气温占全年四分之一以上的时间，在这种特殊的环境下，如怠速，市区行驶和低速度行，高速小负荷行驶，无法实现散热器内及发动机内的冷却液温度都升高至节温器预定初开温度以上，达到散热器内冷却液温度与发动机内的冷却液温度平衡一致使发动机继续升温，不能实现发动机的及时升温，影响发动机的正常工作。

另外，现有技术中的这种冷却系统在发动机暖机过程中，导致节温器阀门频繁开启和关闭，容易造成发动机温度的异常波动，延长发动机暖机时间，导致发动机的排放和燃油经济性变差，同时会在冷却系统内产生热冲击，使相关零部件的使用寿命缩短。

现有技术中汽车发动机冷却循环系统采用单个节温器，节温器布置在发动机进水口处，当发动机水温升到第一节温器预定初开温度，节温器阀门开启，低温冷却液直接进入大循环通道，冷却液由缸盖水套出水口进入散热器，散热器内低温冷却液由散热器出水口直接流进缸体水套内，这样流进缸体水套中冷却液全部是低温的，造成发动机水温波动较大、在冷却系统内产生热冲击、发动机水温调节精度低、发动机升温比较慢、在环境温度低的工况下发动机达不到正常温度、造成发动机低温运行、会使相关零部件的使用寿命下降、车内温度达不到正常要求、燃油消耗率大，且排放气体污染大。

现有技术中采用单个节温器，节温器布置在发动机进水口处，其缺点是：1、发动机升温比较慢；2、发动机水温波动较大；3、在冷却系统内产生热冲击；4、发动机水温调节精度低；5、在环境温度低的工况下发动机达不到正常温度，造成发动机低温运行；6、会使相关零部件的使用寿命缩短；7、车内温度达不到正常要求；8、燃油消耗率大，且排放气体污染大。

在不提高发动机水温的情况下，增加暖风机的数量与车内的热量不成正比，并容易造成发动机水温过低，暖风系统需要借助冷却水的温度升高、以对车内空间增温，发动机在低温下运行、通过暖风机的热量就相对较小，暖风机换热量也相对较少、导致冬季驾驶室温度达不到适宜的温度状态，造成暖风机对驾驶室风挡玻璃除霜除雾效果差，影响驾驶员视线，降低驾驶员及乘客的舒适性，特别是在北方寒冷地区，驾驶员的驾驶舒适性对驾驶安全性也会产生重大影响，在汽车发动机水温达不到正常温度的情况下，为了提高车内空间温度，只好在车内加装燃油取暖锅炉，这造成了使用成本的增高，增加了燃油消耗，造成了污染，浪费了发动机自身产生的热量，如：北方地区在寒冷冬季，为了解决冬季车内取暖难题，在中客车，大客车内都加装燃油取暖锅炉。通过合理分配冷却液带走的热量，用发动机自身产生的热量完全可以实现车内供热需求。

现有技术中发动机水冷却系统包括散热器、水泵、缸体水套、缸盖水套、节温器和暖风机、三通、膨胀水箱、连接胶管管路及附属装置等部件。水冷系统工作时，通过节温器的开启，控制发动机冷却系统的大、小循环，实现发动机的散热。采用此种方式的水冷系统，采用单个节温器，一般工况下可以满足发动机的使用要求，但特殊工况下(环境温度低)，其本身存在很大的缺陷，具体体现在以下几点：

1、节温器布置在发动机进水口处，在环境温度低的情况下启动发动机，发动机升温，当发动机本体内冷却液温度未达到节温器开启温度时，节温器阀门没打开，发动机上水管内冷却液、散热器内冷却液和发动机内冷却液是不流通的，没有形成大循环通道，但是发动机上水管内冷却液温度和散热器内冷却液温度随着发动机温度升高而升高，这是因为发动机缸体水套低于散热器，冷却液会通过热传导形式把热量传入到发动机上水管内冷却液和散热器内冷却液中，车辆在环境温度低的工况下行驶会通过对流，热交换的形式把散热器内的冷却液温度散发到大气中，这样会延长节温器第一次开启时间，造成发动机升温比较慢，延长发动机的暖机时间。

2、节温器布置在发动机进水口处，当发动机本体内冷却液温度达到节温器开启温度时，节温器阀门打开，一定量低温冷却液流经节温器，经过发动机加热，进入大循环散热器中，散热器另一端内的低温冷却液进入节温器，发动机温度下降，节温器探测到发动机温度的降低，将主阀门关闭，这样完成第一次开起和关闭。在节温器的这种控制过程中，只有很少的一部分低温冷却液进入机体，冷却液温度控制比较迅速，波动较小，每次进入机体内的低温冷却液的流量相对来说比较少，可以降低发动机机体内冷热冲击的程度，但此种布置形式使节温器波动频繁控制延迟。节温器布置在进水口处，某些工况下使节温器探测的温度比实际机体温度偏低，但是节温器本身对发动机出水口温度的反应稍有滞后。

3、节温器布置在发动机进水口处，当发动机本体内冷却液温度达到节温器开启温度时，节温器主阀门打开，一定量的低温冷却液流经节温器，经过发动机加热，进入大循环散热器中，散热器另一端内的低温冷却液进入节温器，发动机温度下降，节温器探测到发动机温度的降低，将主阀门关闭，这样完成第一次开起和关闭。如此周期性反复，直到散热器内及发动机内的冷却液温度都升高至节温器预定温度，达到石蜡融化温度时节温器阀门才不再这样反复开关，在我国北方天气寒冷，气温最低达到零下四十度以下，零下三十度气温占全年四分之一以上的时间，在这种特殊的工况下：散热器内的冷却液温度低于发动机内的冷却液温度，散热器内的低温冷却液进入缸体，使节温器阀门频繁开启和关闭，容易造成发动机温度的异常波动，延长发动机暖机时间，导致发动机的排放和燃油经济性变差；同时在冷却系统内产生热冲击，使相关零部件的使用寿命下降。

4、节温器布置在发动机进水口处，可以减小发动机内冷却液的温度波动，可以减小在冷却系统内产生热冲击。但是车辆在环境温度低的工况下从根本上还是没有解决发动机内冷却液的温度波动，及在冷却系统内产生热冲击。

5、节温器布置在发动机进水口处，在环境温度低的工况下发动机达不到正常的温度，只能达到发动机本体内冷却液温度，达到节温器开启的温度，使发动机低温运行，不能实现发动机正常温度，暖风机达不到正常温度需求。

6、在我国北方天气寒冷气温最低达到零下四十度以下，零下三十度气温占全年四分之一以上的时间，在这种特殊的工况下：如怠速，市区行驶和低速行驶、高速小负荷行驶，无法实现散热器内及发动机内的冷却液温度都升高至节温器预定开启温度以上，达到散热器内冷却液温度与发动机内的冷却液温度平衡一致使发动机继续升温，在这种特殊的工况下发动机达不到最佳温度。

当发动机水温低冷却液流经路线变长，散热器中的冷却液温度低，不能实现发动机的及时升温，导致影响发动机的正常工作。

另外，现有技术中的这种冷却系统在发动机暖机过程中，导致节温器阀门频繁开启和关闭，容易造成发动机温度的异常波动，延长发动机暖机时间，导致发动机的排放和燃油经济性变差；同时在冷却系统内产生热冲击，使相关零部件的使用寿命下降。

在不提高发动机水温的情况下，增加暖风机的数量与车内的热量不成正比，并容易造成发动机水温过低。在汽车发动机水温达不到正常温度要求的情况下，为了使车内空间温度达到正常需要，例如中客、大客只好在车内加装燃油取暖锅炉，这不仅造成单位、个人使用成本增高，增加燃油消耗和排放污染，还浪费了发动机自身产生的热量。提高发动机温度，合理分配冷却液带走的热量，用发动机自身产生的热量完全可以实现车内供热需求，合理分配冷却液带走的热量变得尤为重要。

现有技术中发动机在暖机时，由于节温器布置在发动机进水口处，在环境温度低的情况下启动发动机，发动机升温，当发动机本体内冷却液温度未达到节温器开启温度时，节温器主阀门没打开，发动机上水管内冷却液、散热器内冷却液和发动机内冷却液是不流通的，没有形成大循环通道，但是发动机上水管内冷却液温度和散热器内冷却液温度随着发动机温度升高而升高，这是因为发动机缸体水套低于散热器，冷却液会通过热传导形式把热量传入到发动机上水管内冷却液和散热器内冷却液中，车辆在环境温度低的情况下行驶通过对流热交换的形式把散热器内的冷却液温度散发到大气中，这样会延长节温器第一次开启时间，造成发动机升温比较慢，延长发动机暖机时间。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，所要解决的技术问题是如何实现发动机在冷机启动时快速暖机，如何在环境温度低时也能提高发动机温度，防止在冷却系统内产生热冲击，使发动机水温波动最小，发动机水温调节精度高，保证暖风机对风挡玻离除霜除雾效果，提高驾驶员及乘客的舒适性，保证行车安全性，降低发动机的燃油消耗和排放，确保发动机达到最佳的状态运行。

本实用新型所述的一种带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统包括散热器、水泵、缸体水套、缸盖水套、第一节温器、第二节温器、暖风机、三通和膨胀水箱，所述第一节温器中设置有第一节温器阀盖，第一节温器阀座，所述第一节温器阀座具有第一进水口，第二进水口和出水口，所述第二节温器包括第二节温器壳体，所述第二节温器壳体具有第二节温器第一出水口、第二节温器第二出水口、第二节温器第三出水口和第二节温器进水口，所述第一节温器安装在第一节温器阀座内第一节温器阀座的出水口与缸体内水套的进水口连接；缸体内水套的出水口与水泵的进口连接，水泵的出口与缸体水套的进水口连接，缸体水套的出水口与缸盖水套的进口连接，缸盖水套的出口与第二节温器的第二节温器进水口连接，第二节温器的第二节温器第一出水口与暖风机的进口连接，暖风机的出口与第一节温器阀座的第一进水口连接，第二节温器的第二节温器第二出水口与三通的三通第一进水口连接，三通的三通出水口与第一节温器阀座的第二进水口连接；第二节温器的第二节温器第三出水口与散热器的进水口连接，散热器的出水口与三通的三通第二进水口连接，散热器的上水室出水口与膨胀水箱的进水口连接，膨胀水箱的出水口与第一节温器阀座的第一进水口连接。

所述的第一节温器和所述第二节温器在常温下是不通的。所述暖风机内冷却液流量不受所述第一节温器和所述第二节温器阀门控制，所述暖风机内冷却液温度随着发动机温度升高而升高。

所述缸盖水套的出口与第二节温器的进水口之间连接有第一胶管，第二节温器的第一出水口与暖风机的进水口之间连接有第八胶管，暖风机的出水口与第一节温器阀座的第一进水口之间连接有第九胶管，第一节温器阀座的出水口与水泵之间连接有缸体内水道，水泵、缸体水套、缸盖水套、第一胶管、第二节温器、第八胶管、暖风机、第九胶管、第一节温器阀座、缸体内水道形成第一小循环通道；

所述第二节温器的第二节温器第二出水口与三通的三通第一进水口之间连接有第二胶管，三通的三通出水口与第一节温器阀座的第二进水口之间连接有第三胶管，水泵、缸体水套、缸盖水套、第一胶管、第二节温器、第二胶管、三通的三通第一进水口、三通的三通出水口、第三胶管、第一节温器阀盖、第一节温器阀座、缸体内水道形成第二小循环通道；

所述第二节温器第三出水口与散热器的进水口之间连接有第四胶管，散热器的出水口与三通的三通第二进水口之间连接有第五胶管，水泵、缸体水套、缸盖水套、第一胶管、第二节温器、第四胶管、散热器、第五胶管、三通的三通第二进水口、三通的三通出水口、第三胶管、第一节温器阀盖和第一节温器阀座、缸体内水道形成大循环通道；所述散热器的上水室出水口与所述膨胀水箱的进口之间连接有第七胶管，所述膨胀水箱的出口与所述第一节温器阀座的第一进水口之间连接第六胶管。

所述笫一节温器和所述第二节温器均为蜡式节温器，所述第二节温器内设高纯度精制石蜡，其常温下为固态，常温下该石蜡使所述笫一节温器和所述第二节温器内的阀门处于关闭状态，所述第二节温器为双阀节温器，包括主阀和副阀，主阀装有排气阀，主阀安装在所述第二节温器第三出水口处，副阀正对着所述第二节温器第二出水口。

所述第一节温器和所述第二节温器设定不同的预定初开温度和不同的预定全开温度，在达到各自预定初开温度或以上时，所述第一节温器和所述第二节温器内的石蜡液化并打开所述第一节温器和所述第二节温器内的阀门。

所述第二节温器的预定初开温度高于所述第一节温器的预定初开温度，所述第二节温器的预定全开温度高于所述第一节温器的预定全开温度。

所述第二节温器的第二节温器壳体为一体式或分体式，所述第二节温器的流通面积等于或大于所述第一节温器的流通面积，所述第二节温器的全开升程≥8mm，副阀与所述第二节温器的第二出水口之间的距离＜8mm。

优选地，所述第二节温器为外置节温器。

优选地，所述排气阀设置在所述第二节温器主阀上，所述排气阀正对着副阀。

优选地，所述散热器、缸盖水套、第一节温器阀盖、第一节温器阀座、第二节温器、暖风机、三通和膨胀水箱之间连接的循环管路均为橡胶管，所有橡胶管均连接到连接端头上，所述橡胶管的内径比所述连接端接头的外径小1～2mm。

优选地，所述三通的三通第一进水口和所述三通第二进水口之间设65度-75度夹角。

优选地，所述膨胀水箱上还设置有系统压力盖。

本实用新型的技术方案具有如下优点：本实用新型所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统在一种带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统中采用双节温器，同时增加了第二小循环通道，设定第二节温器的预定初开温度高于第一节温器的预定初开温度，关闭低温时不必要的整车大循环通道，减少热交换，使更多的高温冷却液通过发动机第一小循环冷却通道在发动机缸体和缸盖、暖风机之间循环，可以实现缩短笫一节温器的第一次开启时间，可以实现减少第一节温器阀门开启和关闭的频率，可以实现发动机快速暖机，在环境温度低的工况下也能提高发动机水温，保证暖风机对车内供热需求，另外无须在中客车、大客车内加装燃油取暖锅炉，避免造成使用成本增高、增加燃油消耗和排放污染、浪费发动机自身产生的热量，设置第二节温器同时增加了第二小循环通道，彻底解决了暖风机对车内的供暖需求。

本实用新型的优点在于一种带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统中采用双节温器，同时增加了第二小循环通道，设定第二节温器的预定初开温度高于第一节温器的预定初开温度，缩短笫一节温器的第一次开启时间，当水温上升时，第一节温器、第二节温器均未开启，缸体缸盖中冷却液通过暖风机走第一小循环通道，当冷却液温度达到第一节温器的预定初开温度时，缸体缸盖中冷却液通过第二节温器第二出水口经过三通进入第一节温器直接进入缸体走第二小循环通道，因为设定第二节温器的预定初开温度高于第一节温器的预定初开温度，第二节温器未开启，即关闭了低温时不必要的整车大循环管路，减少了热交换，使更多的高温冷却液通过发动机第一小循环通道在发动机缸体和缸盖、暖风机之间循环，散热器内的冷却液不参加热交换，第二节温器未开启，第二小循环通道内冷却液温度高于第一节温器的预定初开温度，第一节温器的节温器阀门不会关闭，防止冷却系统内产生热冲击，使发动机温度快速提升，当冷却液温度升到第二节温器的预定初开温度时，缸体缸盖中的冷却液通过第二节温器第三出水口进入散热器，散热器中一少部份低温冷却液通过三通，在三通内和第二小循环通道内的冷却液汇合后进入第一节温器，第一节温器的节温器阀门不会关闭，因为第二节温器阀门只是初开没有全开，第二小循环通道冷却液流量不受第二节温器控制，百分之八十以上的冷却液通过第二小循环通道从三通出水口进入第一节温器，只有不到百分之二十的冷却液通过散热器(即大循环通道)从三通出水口进入第一节温器，所以发动机升温更快。当冷却液温度升到第二节温器的预定全开温度时，第二节温器主阀门全部开启，副阀门全部关闭，同时第二小循环通道也被关闭，缸体缸盖中冷却液通过第二节温器第三出水口进入散热器，经过散热器散热后，散热器中低温冷却液通过三通进入第一节温器，再进入缸体水套，走大循环实现散热需求，使发动机不高温。采用双节温器，增加了第二小循环通道以关闭低温时不必要的整车大循环管路，减少热交换，使更多的高温冷却液通过发动机第一小循环冷却通道在发动机缸体和缸盖、暖风机之间循环，可以实现冷却系统响应性更快；使冷却系统温控区间缩小，避免出现发动机的水温过低；此外，增加了第二小循环冷却通道，车辆在低温正常行驶的情况下，当水温达到第二节温器开启的温度时，第一节温器阀门不会关闭，发动机水温波动最小，防止在冷却系统内产生热冲击，发动机水温调节精度高，能提高发动机温度。

附图说明

图1是所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统的整体结构示意图，图中箭头表示冷却液流动方向。

图2是所述的第一小循环通道的结构示意图。

图3是所述的第二小循环通道的结构示意图。

图4是所述的小循环通道和所述的大循环通道冷却液混合后的结构示意图。

图5是所述的大循环通道的结构示意图。

图中的标记为：散热器1；水泵2；缸体水套3；缸体内水道31；缸盖水套4；第一节温器5；第一节温器阀座A；第一节温器第一进水口A1；第一节温器第二进水口A2；第一节温器出水口A3；第一节温器阀盖A4；第二节温器6；第二节温器主阀61；第二节温器副阀62；第二节温器排气阀63；第二节温器壳体B；第二节温器第一出水口B1；第二节温器第二出水口B2；第二节温器第三出水口B3；第二节温器进水口B4；暖风机7；三通8；三通第一进水口81；三通第二进水口82；三通出水口83；膨胀水箱9；第一胶管管路11；第二胶管管路12；第三胶管管路13；第四胶管管路14；第五胶管管路15；第六胶管管路16；第七胶管管路17；第八胶管管路18；第九胶管管路19。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。下面结合附图，通过具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统包括散热器1、水泵2、缸体水套3、缸盖水套4、第一节温器5、第一节温器阀座A、第一节温器阀盖A4、第二节温器6、暖风机7、三通8和膨胀水箱9，第一节温器5安装在第一节温器阀座A内；第一节温器阀盖A4与第一节温器阀座A连接，第一节温器阀座A的出水口与缸体内水道31的进水口连接；第一节温器阀座A具有第一节温器阀座的第一进水口A1，第一节温器阀座的第二进水口A2和第一节温器阀座的出水口A3，第二节温器6包括第二节温器壳体B，第二节温器壳体B具有第二节温器的第一出水口B1、第二节温器的第二出水口B2、第二节温器的第三出水口B3和第二节温器的进水口B4，所述缸盖水套4的出水口与第二节温器的进水口B4连接，第二节温器的第一出水口B1与暖风机7的进水口连接，暖风机7的出水口与第一节温器阀座A的第一进水口A1连接，第一节温器阀座A的出水口A3与缸体内水道31的进水口连接，缸体内水道31的出水口与水泵2的进水口连接，水泵2的出水口与缸体水套3进水口连接，缸体水套3的出水口与缸盖水套4的进水口连接；

第二节温器6的第二节温器第二出水口B2与三通8的三通第一进水口81连接，三通8的三通出水口83与第一节温器阀座A的第二进水口A2连接。

第二节温器6的第二节温器第三出水口B3与散热器1的进水口连接，散热器1的出水口与三通8的三通第二进水口82连接，散热器1的上水室出水口与膨胀水箱9的进水口连接，膨胀水箱9的出水口与第一节温器阀座A的第一进水口A1连接。

缸盖水套4的出口与第二节温器的进水口B4之间连接有第一胶管11，第二节温器的第一出水口B1与暖风机7的进水口之间连接有第八胶管18，暖风机7的出水口与第一节温器阀座A第一进水口A1之间连接第九胶管19，第一节温器阀座A的出水口A3与水泵2的进水口之间连接有缸体内水道31，水泵2、缸体水套3、缸盖水套4、第一胶管11、第二节温器6、第八胶管18、暖风机7和第九胶管19、第一节温器阀座A、缸体内水道31形成第一小循环通道；如图2所示。

第二节温器6的第二节温器第二出水口B2与三通8的三通第一进水口81之间连接有第二胶管12，三通8的三通出水口83与第一节温器阀座A的第二进水口A2之间连接有第三胶管13，水泵2、缸体水套3、缸盖水套4、第一胶管11、第二节温器6、第二胶管12，三通8的三通第一进水口81、三通8的三通出水口83、第三胶管13、第一节温器阀盖A4、第一节温器阀座A、缸体内水道31形成第二小循环通道；如图3所示。

第二节温器的第三出水口B3与散热器1的进水口之间连接有第四胶管14，散热器1的出水口与三通8的三通第二进水口82之间连接有第五胶管15，水泵2、缸体水套3、缸盖水套4、第一胶管11、第二节温器6、第四胶管14、散热器1、第五胶管15、三通8的三通第二进水口82、三通8的三通出水口83、第三胶管13、第一节温器阀盖A4、第一节温器阀座A、缸体内水道31形成大循环通道；如图5所示。所述散热器1的上水室出水口与所述膨胀水箱9的进口之间连接有第七胶管17，所述膨胀水箱9的出口与所述第一节温器阀座A的第一进水口A1之间连接第六胶管16。

所述第一节温器5和第二节温器6在常温下是不通的。所述暖风机7内冷却液流量不受所述第一节温器5和所述第二节温器6阀门控制，所述暖风机7内冷却液温度随着发动机温度升高而升高。

所述笫一节温器5和所述第二节温器6均为蜡式节温器，所述第二节温器内设高纯度精制石蜡，其常温下为固态，常温下该石蜡使所述第一节温器内的阀门和所述第二节温器内的阀门处于关闭状态，所述第二节温器为双阀节温器6，包括主阀61和副阀62，主阀61装有排气阀63，主阀61安装在所述第二节温器第三出水口B3处，副阀62正对着所述第二节温器第二出水口B2。

所述第一节温器5和所述第二节温器6设定不同的预定初开温度和不同的预定全开温度，在达到各自预定初开温度或以上时，所述第一节温器5和所述第二节温器6内的石蜡液化并打开所述第一节温器5和所述第二节温器6内的阀门。

所述第二节温器的预定初开温度高于所述第一节温器的预定初开温度，所述第二节温器的预定全开温度高于所述第一节温器的预定全开温度。首先，确认所述第一节温器的预定初开温度和预定全开温度，确定所述第一节温器的开启温度为82℃-92℃，特定制所述第二节温器6，在所述第二节温器6内设置高纯度精制石蜡，并设置所述第二节温器的开启温度为90℃-97℃。

所述第二节温器的第二节温器壳体B为一体式或分体式，所述第二节温器6的流通面积等于或大于所述第一节温器5的流通面积，所述第二节温器6的全开升程≥8mm，副阀62与所述第二节温器第二出水口B2之间的距离＜8mm。

优选地，所述第二节温器6为外置节温器。

优选地，所述排气阀63设置在所述第二节温器6主阀61上、排气阀63正对着副阀，发动机停机时、或加注冷却液时通水通气，发动机启动在水泵2的作用下排气阀自动关闭。

优选地，所述散热器1、第一节温器阀盖A4、第一节温器阀座A、缸盖水套4、第二节温器6、暖风机7、三通8和膨胀水箱9之间连接的循环管路均为橡胶管，所有橡胶管均连接到连接端头上(连接端头设置在散热器1、第一节温器阀盖A4、第一节温器阀座A、缸盖水套4、第二节温器6、暖风机7、三通8和膨胀水箱9的进水口或出水口上)，所述橡胶管的内径比所述连接端接头的外径小1～2mm。橡胶管结构简单，成本低，安装方便。

优选地，所述三通8的三通第一进水口81和所述三通8的三通第二进水口82之间设65度-75度夹角、所述三通的材质为PA66+GF30。所述三通8的三通第一进水口81和所述三通8的三通第二进水口82之间设65度-75度夹角，使水流更加顺畅。

优选地，在所述膨胀水箱9上还设置有系统压力盖。在水泵前设置膨胀水箱，膨胀水箱上还设置系统压力盖，用于补水加压排气的连接管路，能够除去冷却液中的气体，避免水泵发生气蚀，从而提高冷却系统的冷却性能。

图1示出了冷却液的流向。如图1所示，发动机启动，两节温器均未开启，在水泵2的作用下，冷却液从水泵2出水口流进缸体水套3，由缸体水套3流进缸盖水套4，由缸盖水套4出水口流进第一胶管11，由第一胶管11流入第二节温器6进水口B4，第二节温器6和第一节温器5阀门未开启，第二节温器6的第三出水口B3和第一节温器阀座A的第二进水口A2被堵塞不通、冷却液由第二节温器6的第一出水口B1流进第八胶管18进入暖风机7由暖风机7流进第九胶管19进入第一节温器阀座A的第一进水口A1、由第一节温器阀座A的出水口A3流进缸体内水道31进水口由缸体内水道31出水口流进水泵2形成第一小循环通道，如图2所示。

发动机继续升温当冷却液温度达到第一节温器5的预定初开温度82℃，达到预定初开温度82℃以上，第一节温器5的阀门开启，第二节温器6的预定初开温度90℃高于第一节温器5的预定初开温度82℃，第二节温器6未开启，第二节温器6的第三出水口B3被堵塞不通，另一路冷却液由第二节温器6的第二出水口B2流进第二胶管12，由第二胶管12流进三通8的三通第一进水口81，由三通8的三通出水口83流进第三胶管13，由第三胶管13流进第一节温器阀座A的第二进水口A2，由第一节温器阀座A的出水口A3流进缸体内水道31进水口由缸体内水道31出水口流回水泵2形成第二小循环通道，如图3所示；

发动机继续升温当冷却液温度达到第二节温器的预定初开温度90℃，达到预定初开温度90℃以上，第二节温器6的主阀61开启，另一路冷却液由第二节温器6的第三出水口B3流进第四胶管14进水口，由第四胶管14出水口流进散热器1的进水口(散热器1内只有一少部份低温冷却液)由散热器1出水口流进第五胶管15进水口，由第五胶管15出水口流进三通8的三通第二进水口82，与第二小循环通道内高温冷却液在三通8的三通第一进水口81与三通8的三通第二进水口83内混和后，由三通8的三通出水口83流进第三胶管13进水口，由第三胶管13出水口流进第一节温器阀座A的第二进水口A2，由第一节温器阀座A出水口A3流进缸体内水道31的进水口，由缸体内水道31的出水口流进水泵2形成大小循环混合通道，如图4所示；因为第二节温器6预定初开温度90℃高于第一节温器5预定初开温度82℃，此时第一节温器5的节温器阀门不会关闭，第二节温器6主阀61只是初开没有全开，此时第二小循环通道冷却液流量没有受到第二节温器主阀61控制，百分之八十以上高温冷却液是从第二小循环通道流进三通8的三通第一进水口81与只有不到百分之二十低温冷却液由散热器1出口进入三通8的三通第二进水口在三通8内混和后，由三通8的三通出水口83进入第一节温器阀座A的第二进水口A2，由第一节温器阀座A的出水口A3进入缸体内水道31进水口，由缸体内水道31出水口流进水泵2的进水口，由水泵2出水口流进缸体水套3，是90℃以上高温冷却液和只有一少部份低温冷却液混合后流进缸体水套3的、所以不会造成水温波动大(是高温冷却液多，低温冷却液少)，发动机水温波动最小，所以发动机升温更快，这是形成大小循环混合通道。如图4所示；

发动机继续升温当冷却液温度达到第一节温器预定全开温度92℃，第二节温器预定全开温度97℃，第一节温器阀门全部开启，第二节温器6主阀61全部开启副阀62全部关闭，同时第二小循环通道也被关闭，即；第二节温器6的第二出水口B2与三通8的三通第一进水口81之间被堵塞不通，缸体缸盖中冷却液通过第二节温器6的第三出水口B3流进第四胶管14进水口，由第四胶管14出水口流进散热器1的进水口经过散热器散热后的低温冷却液，由散热器1出水口流进第五胶管15进水口，由第五胶管15出水口流进三通8的三通第二进水口82，由三通8的三通出水口83流进第五胶管15进水口，第五胶管15出水口流进第一节温器阀座A第二进水口A2，由第一节温器阀座A的出水口A3流进缸体内水道31进水口，由缸体内水道31出水口流进水泵2的进水口，水泵2出水口流进缸体水套3，冷却液再次对发动机进行冷却，形成大循环冷却通道；如图5所示；此时发动机产生的热量最大，需要的散热量也最大，本实用新型可以满足发动机的散热需求，确保车辆在正常行驶情况下或高温工作时发动机温度不高温。

本实用新型可以实现当发动机正常行驶或高温工作时，形成大循环冷却通道，因为此时发动机产生的热量最大，需要的散热量也最大，设置第二节温器同时增加了第二小循环通道，不影响发动机的散热需求，确保正常行驶或高温工作时发动机不高温。

下面就通过对现有技术中汽车发动机冷却循环系统采用单个节温器，且该节温器布置在发动机进水口处的车辆进行改造安装的说明。本实用新型的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统的改造安装方法加以说明，本实用新型的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统可直接连接到现有技术的汽车上使用，十分方便。

实施例1

1、首先，特定制符合要求的第二节温器，在第二节温器6内设置高纯度精制石蜡。并设置第二节温器6开启温度为90℃-97℃。且第二节温器的预定初开温度90℃高于第一节温器的预定初开温度82℃，以保证第二节温器6的开启晚于第一节温器5，保证车辆在低温地带运行也能提高发动机温度。由于第二节温器6的预定全开温度97℃，高于第一节温器5的预定全开温度92℃。节温器布置在发动机进水口处，第一节温器的预定全开92℃不是发动机标定最高实际温度，因为缸盖水套出水口冷却液温度高于缸体水套进水口冷却液温度，缸体水套进水口冷却液与缸盖水套出水口冷却液有温差温差在2-7℃之间，第二节温器6的预定全开温度97℃，高于第一节温器5的预定全开温度92℃，以保证车辆在高温环境运行时，使第一节温器5和第二节温器6阀门同时全部开启，第二节温器6副阀全部关闭进入大循环使发动机不高温。设定第二节温器开启温度是根据车型、散热器的散热量而定，在发动机工作过程中，冷却水温与发动机标定的冷却液温度偏离越小，发动机的动力性和燃油经济性越好，施例1；冷却液要求温度控制在90-97℃之间。

实施例2

第二节温器开启温度也可以设定为90℃-95℃，设定第二节温器开启温度是根据车型、散热器的散热量而定，在发动机工作过程中，冷却水温与发动机标定的冷却液温度偏离越小，发动机的动力性和燃油经济性越好，

选择三通、第二节温器、膨胀水箱、连接端头与各连接端、端头尺寸相等。

原车橡胶管不需要更换与改动，在缸盖水套4出水口与散热器1进水口之间加装第二节温器6，在散热器1出水口与第一节温器阀座A的第二进水口A2之间加装三通，在高于缸盖水套4水平线加装膨胀水箱9，缸盖水套4的出水口连接第一胶管11的进水口第一胶管11的出水口连接第二节温器6的进水口B4，第二节温器6的第一出水口B1连接第八胶管18的进水口第八胶管18的出水口连接暖风机7进水口暖风机7出水口连接第九胶管19的进水口第九胶管19的出水口连接第一节温器阀座A的第一进水口A1，第二节温器6的第二出水口B2连接第二胶管12的进水口第二胶管12的出水口连接三通8的三通第一进水口81三通8的三通出水口83连接第三胶管13的进水口第三胶管13的出水口连接第一节温器阀座A的第二进水口A2，第二节温器6的第三出水口B3连接第四胶管14的进水口第四胶管14的出水口连接散热器1进水口散热器1的出水口连接第五胶管15的进水口第五胶管15的出水口连接三通8的三通第二进水口82，散热器1上水室出水口连接第七胶管17进水口第七胶管17出水口连接膨胀水箱9进水口，膨胀水箱9出水口连接第六胶管16进水口第六胶管16出水口连接第一节温器阀座A的第一进水口A1。

特别是东北地区环境温度低，零下三十度气温占全年四分之一以上的时间，车辆怠速，市区行驶和低速行驶，本实用新型使发动机始终保持在第一小循环通道和第二小循环通道之间循环、使更多的高温冷却液通过发动机第一小循环通道在发动机缸体和缸盖、暖风机之间循环，减少热交换，提高发动机的温度，从发动机出来的高温冷却液经第一小循环通道直接进入暖风机，彻底解决了车内的取暖问题。

本实用新型的设计方案适用于现有技术中汽车发动机冷却循环系统采用单个节温器，节温器布置在发动机的进水口处的车辆、特别是在寒冷地区、环境温度低、汽车发动机水温达不到正常温度的车辆上安装，特别适合在冬季车内温度达不到要求的汽车上使用，而且本实用新型方便适用于已经投放于市场的车辆，只要对现有的车辆进行简单改造，就可以把本实用新型所述的一种带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统应用到现有技术的车辆上，安装在现有车辆上，故其能够方便应用于现有车辆中，本实用新型结构简单，成本低，安装方便。

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，可以实现发动机在冷机启动时快速暖机，在环境温度低时也能提高发动机温度，设置第二节温器，增加第二小循环通道，以关闭低温时不必要的整车大循环通道，减少热交换，使更多的高温冷却液通过发动机第一小循环通道在发动机缸体和缸盖、暖风机之间循环，能使冷却循环系统温控区间缩小，使发动机冷却循环系统响应性更快，防止在冷却系统内产生热冲击，使发动机水温波动最小，发动机水温调节精度高，保证暖风机对风挡玻璃除霜除雾效果，提高驾驶员及乘客的舒适性，保证行车安全性，降低发动机的燃油消耗和排放，确保发动机达到最佳的状态运行。

本实用新型的优点在于在发动机冷却系统中采用双节温器，并设定第二节温器的预定初开温度高于第一节温器的预定初开温度，第二节温器的预定全开温度高于第一节温器的预定全开温度，增加了第二小循环通道，以关闭低温时不必要的整车大循环通道，减少热交换，使更多的高温冷却液通过发动机第一小循环通道在发动机缸体和缸盖、暖风机之间循环。

本实用新型的有益技术效果体现在如下几个方面：

1、设置了第二节温器，同时增加了第二小循环通道，可以实现减少第一节温器阀门开启和关闭的频率。在任何工况下车辆发动机正常行驶第一节温器阀门不会关闭。

2、设置了第二节温器，同时增加了第二小循环通道，可以实现发动机快速暖机，使发动机水温波动最小，防止在冷却系统内产生热冲击，发动机水温调节精度高。延长发动机的使用寿命。

3、设置了第二节温器，同时增加了第二小循环通道，可实现在寒冷地区也能提高发动机温度，使发动机水温达到正常温度。

4、设置了第二节温器，同时增加了第二小循环通道，可以实现提高暖风机供暖需求，使车内达到理想温度。

5、设置了第二节温器，同时增加了第二小循环通道，可以解决暖风机对驾驶室风挡玻璃除霜除雾效果差、影响驾驶员视线、降低驾驶员及乘客的舒适性的问题，特别是在北方寒冷地区，驾驶员的驾驶舒适性对驾驶安全性也会产生重大影响。

6、设置了第二节温器，同时增加了第二小循环通道，可以实现寒冷地区中客车、大客车中不用另外安装燃油取暖锅炉，也能保证车内温度的需求。

7、在水泵前设置膨胀水箱，膨胀水箱上还设置有系统压力盖，用于补水加压排气的连接管路，能够除去冷却液中的气体，避免水泵发生气蚀，从而提高冷却系统的冷却性能。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，其特征在于，所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统包括散热器(1)、水泵(2)、缸体水套(3)、缸盖水套(4)、第一节温器(5)、第一节温器阀座(A)、第一节温器阀盖(A4)、第二节温器(6)、暖风机(7)、三通(8)和膨胀水箱(9)；

所述第一节温器(5)安装在第一节温器阀座(A)内，第一节温器阀盖(A4)与第一节温器阀座(A)连接；

所述第一节温器阀座(A)具有第一节温器阀座的第一进水口(A1)，第一节温器阀座的第二进水口(A2)和第一节温器阀座的出水口(A3)，所述第二节温器(6)包括第二节温器壳体(B)，第二节温器壳体(B)具有第二节温器的第一出水口(B1)、第二节温器的第二出水口(B2)、第二节温器的第三出水口(B3)和第二节温器的进水口(B4)，所述缸盖水套(4)的出水口与第二节温器的进水口(B4)连接，第二节温器的第一出水口(B1)与暖风机(7)的进水口连接，暖风机(7)的出水口与第一节温器阀座(A)的第一进水口(A1)连接，第一节温器阀座(A)的出水口(A3)与缸体内水道(31)的进水口连接，缸体内水道(31)的出水口与水泵(2)的进水口连接，水泵(2)的出水口与缸体水套(3)的进水口连接，缸体水套(3)的出水口与缸盖水套(4)的进水口连接；

所述第二节温器的第二节温器第二出水口(B2)与三通(8)的三通第一进水口(81)连接，三通(8)的三通出水口(83)与第一节温器阀座(A)的第二进水口(A2)连接；

所述第二节温器的第二节温器第三出水口(B3)与散热器(1)的进水口连接，散热器(1)的出水口与三通(8)的三通第二进水口(82)连接，所述散热器(1)的上水室出水口与所述膨胀水箱(9)的进水口连接，所述膨胀水箱(9)的出水口与所述第一节温器阀座(A)的第一进水口(A1)连接。

2.如权利要求1所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，其特征在于，所述的第一节温器(5)和所述第二节温器(6)在常温下是不通的，所述暖风机(7)内冷却液流量不受所述第一节温器(5)和所述第二节温器(6)阀门控制，所述暖风机(7)内冷却液温度随着发动机温度升高而升高。

3.如权利要求1或2所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，其特征在于，所述缸盖水套(4)的出水口与第二节温器的进水口(B4)之间连接有第一胶管(11)，第二节温器的第一出水口(B1)与暖风机(7)的进水口之间连接有第八胶管(18)，暖风机(7)的出水口与第一节温器阀座(A)的第一进水口(A1)之间连接第九胶管(19)，第一节温器阀座(A)的出水口(A3)与水泵(2)的进水口之间连接有缸体内水道(31)，水泵(2)、缸体水套(3)、缸盖水套(4)、第一胶管(11)、第二节温器(6)、第八胶管(18)、暖风机(7)、第九胶管(19)、第一节温器阀座(A)、缸体内水道(31)形成第一小循环通道；

所述第二节温器的第二节温器第二出水口(B2)与三通(8)的三通第一进水口(81)之间连接有第二胶管(12)，三通(8)的三通出水口(83)与第一节温器阀座(A)的第二进水口(A2)之间连接有第三胶管(13)，水泵(2)、缸体水套(3)、缸盖水套(4)、第一胶管(11)、第二节温器(6)、第二胶管(12)，三通(8)的三通第一进水口(81)、三通(8)的三通出水口(83)、第三胶管(13)、第一节温器阀盖(A4)、第一节温器阀座(A)、缸体内水道(31)形成第二小循环通道；

所述第二节温器的第三出水口(B3)与散热器(1)的进水口之间连接有第四胶管(14)，散热器(1)的出水口与三通(8)的三通第二进水口(82)之间连接有第五胶管(15)，水泵(2)、缸体水套(3)、缸盖水套(4)、第一胶管(11)、第二节温器(6)、第四胶管(14)、散热器(1)、第五胶管(15)、三通(8)的三通第二进水口(82)、三通(8)的三通出水口(83)、第三胶管(13)、第一节温器阀盖(A4)、第一节温器阀座(A)、缸体内水道(31)形成大循环通道；

所述散热器(1)的上水室出水口与所述膨胀水箱(9)的进口之间连接有第七胶管(17)，所述膨胀水箱(9)的出口与所述第一节温器阀座(A)的第一进水口(A1)之间连接第六胶管(16)。

4.如权利要求1或2所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，其特征在于，所述笫一节温器(5)和所述第二节温器(6)均为蜡式节温器，所述第二节温器(6)内设高纯度精制石蜡，其常温下为固态，常温下该石蜡使所述第一节温器(5)和所述第二节温器(6)内的阀门处于关闭状态，所述第二节温器(6)为双阀节温器，包括主阀(61)和副阀(62)，主阀(61)装有排气阀(63)，主阀(61)安装在所述第二节温器的第三出水口(B3)处，副阀(62)正对着所述第二节温器第二出水口(B2)。

5.如权利要求4所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，其特征在于，所述第一节温器(5)和所述第二节温器(6)设定不同的预定初开温度和不同的预定全开温度，在达到各自预定初开温度或以上，所述第一节温器(5)和所述第二节温器(6)内的石蜡液化并打开所述第一节温器和所述第二节温器内的阀门。

6.如权利要求5所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，其特征在于，所述第二节温器(6)的预定初开温度高于所述第一节温器(5)的预定初开温度，所述第二节温器(6)的预定全开温度高于所述第一节温器(5)的预定全开温度。

7.如权利要求6所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，其特征在于，所述第二节温器的第二节温器壳体(B)为一体式或分体式，所述第二节温器(6)的流通面积等于或大于所述第一节温器(5)的流通面积，所述第二节温器(6)的全开升程≥8mm，副阀(62)与所述第二节温器的第二出水口(B2)之间的距离＜8mm。

8.如权利要求7所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，其特征在于，所述第二节温器(6)为外置节温器；所述排气阀(63)设置在所述第二节温器主阀(61)上，排气阀(63)正对着副阀；所述散热器(1)、第一节温器阀盖(A4)、第一节温器阀座(A)、缸盖水套(4)、第二节温器(6)、暖风机(7)、三通(8)和膨胀水箱(9)之间连接的循环管路均为橡胶管，所有橡胶管均连接到连接端头上，所述橡胶管的内径比所述连接端接头的外径小1～2mm。

9.如权利要求8所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，其特征在于，所述三通(8)的三通第一进水口(81)和所述三通8的三通第二进水口(82)之间设65度-75度夹角。

10.如权利要求1所述的带外置节温器的汽车发动机冷却循环系统，其特征在于，所述膨胀水箱(9)上还设置有系统压力盖。