CN207393307U - 膨胀罐及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种膨胀罐及汽车。其中，膨胀罐，包括：壳体以及加强件；所述壳体的一端开设有散热器除气口和发动机除气口；所述壳体的另一端开设有出水口；所述加强件设置在所述壳体形成的空腔中，且与所述壳体的内壁固定。汽车，包括：管道以及上述膨胀罐，所述管道与所述膨胀罐的出水口连通。本实用新型提供的膨胀罐及汽车，通过在膨胀罐的壳体的空腔中设置有与内壁固定的加强件，可以提高膨胀罐的结构强度使其能够承受更大的压力，从而可以提高整车发动机冷却系统的开启压力同时可以加快冷却系统的除气时间，降低发动机冷却的时间，从而提高整车的燃油经济性。

Description

膨胀罐及汽车

技术领域

本实用新型涉及一种膨胀罐及汽车，属于汽车制造技术领域。

背景技术

在汽车上为了控制水温，保证发动机的正常工作，一般会采用膨胀罐来调节冷却系统中用于循环冷却的冷却液的压力。在工作时，当冷却系统中冷却液由于温度升高、体积变大，使得冷却系统的压力增大到预设值时，部分冷却液通过除气管进入膨胀罐中，直至膨胀罐中压力平衡为止，从而降低冷却系统的压力；而当冷却系统中冷却液温度降低、体积变小，使得冷却系统中产生一定真空时，膨胀罐中存储的冷却液通过出水管补充到冷却系统中以弥补冷却系统中冷却液容积的损失。

随着技术的发展，通过更好的控制冷却液的温度，以使发动机在最佳温度下工作，从而提高发动机的性能显得越来越重要。而为了更好的控制冷却液温度，比较可行的措施就是使用带有压力的膨胀罐，以提高冷却系统的开启压力，但是现有膨胀罐的结构强度无法承受如此高的压力。

实用新型内容

本实用新型提供一种膨胀罐及汽车，以解决现有技术中膨胀罐存在的结构强度不高或其他技术问题。

根据一些实施例，提供一种膨胀罐，包括：壳体以及加强件；所述壳体的一端开设有散热器除气口和发动机除气口；所述壳体的另一端开设有出水口；所述加强件设置在所述壳体形成的空腔中，且与所述壳体的内壁固定。

上述膨胀罐的进一步改进，所述加强件为固定在所述壳体内壁上的加强筋。

上述膨胀罐的进一步改进，所述加强筋与所述壳体为一体成形件。

上述膨胀罐的进一步改进，所述加强件包括隔板，所述隔板与所述壳体的顶部、底部和侧部固定，且所述隔板上形成有通孔。

上述膨胀罐的进一步改进，所述隔板包括多个，所述多个隔板连接成网状。

上述膨胀罐的进一步改进，所述壳体内凹形成所述散热器除气口。

上述膨胀罐的进一步改进，所述壳体内凹形成所述发动机除气口。

上述膨胀罐的进一步改进，所述壳体包括：上壳体以及下壳体，所述上壳体和下壳体扣合并固定在一起形成所述空腔。

上述膨胀罐的进一步改进，所述散热器除气口和发动机除气口设置在所述上壳体上；所述出水口设置在所述下壳体上。

根据一些实施例，提供一种汽车，包括：管道以及上述膨胀罐，所述管道与所述膨胀罐的出水口连通。

本实用新型提供的膨胀罐及汽车，通过在膨胀罐的壳体的空腔中设置有与内壁固定的加强件，可以提高膨胀罐的结构强度使其能够承受更大的压力，从而可以提高整车发动机冷却系统的开启压力同时可以加快冷却系统的除气时间，降低发动机冷却的时间，提高整车的燃油经济性。

本实用新型的附加方面的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

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型一实施例提供的闭式冷却系统的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的膨胀罐的结构示意图；

图3为图2中上壳体的结构示意图；

图4为图2中下壳体的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例提供的散热器除气管和发动机除气管的装配示意图。

图中：

10、汽车； 100、膨胀罐；

110、上壳体； 111、散热器除气口；

113、发动机除气口； 115、冷却液加注口；

117、隔板； 119、通孔；

130、下壳体； 131、出水口；

133、安装架； 211、散热器除气管；

213、发动机除气管； 215、卡箍；

300、散热器； 500、水泵；

700、恒温器； 900、发动机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型不局限于下述的具体实施方式。

本实施例提供的汽车是借助于自身的动力装置驱动，用于载运或者牵引人、货物、或者这二者。汽车的总体结构通常包括：发动机舱、底盘、车身以及电器与电子设备四大部分；其中，发动机舱中安装的发动机用于使输送进来的燃料燃烧后输出动力，是汽车的动力装置；底盘是接受发动机的动力，使汽车运动并按驾驶员的操纵而正常行驶的部件，是汽车的基体，其上安装有传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统；车身承载并安装在底盘上，是驾驶员的工作场所，也是装载乘客和货物的部件。

具体的，发动机舱内部设有：发动机、空气滤清器、电瓶、发动机排气系统、节气门、闭式冷却系统、膨胀罐、继电器盒、制动助力泵、油门拉线、车窗玻璃清洗液储液罐、制动液储液罐等重要部件。其中，闭式冷却系统(以下简称冷却系统)是保证发动机正常工作的重要部件，通过闭式冷却系统内冷却液的循环将发动机工作时产生的热量排出，防止发动机过热。而且，为了发挥必要的保护作用，发动机舱需具备一定的刚度，以及具备一定的耐压性，在以预设压力范围内下压发动机舱时，保证发动机舱不会产生塑性变形，即便在碰撞时能产生适当的塑性变形。

以下简要介绍汽车的冷却系统以及其工作过程，以便更好的理解本实用新型的内容。

图1为本实施例提供的闭式冷却系统的结构示意图。

汽车10的冷却系统一般包括：散热器300、恒温器700、水泵500、以及管道。汽车的冷却系统一般有三种循环路线，其中，第一种循环路线是：水泵500将低温冷却液抽入发动机的缸体和气缸盖中，升温以后的中温冷却液(温度小于70℃)经管道流入恒温器700内，此时，恒温器700的主管道关闭，旁通管开启，恒温器700内的中温冷却液通过旁通管流回到水泵500内，并再一次被水泵500送入到发动机的缸体和气缸盖中进一步换热，以上过程称为小循环。

第二种循环路线是：水泵500将冷却液抽入发动机的缸体和气缸盖中，升温以后的高温冷却液(温度大于80℃)经管道流入恒温器700内，此时，恒温器700的主管道开启，旁通管关闭，恒温器700内的高温冷却液通过主管道700流入散热器300进行散热，散热后的低温冷却液经过管道流回到水泵500中，并再一次被水泵500送入到发动机的缸体和气缸盖中进行换热，以上过程也称为大循环。

第三种循环路线是：当水温介于70℃和80℃之间时，恒温器700的主管道和旁通管均开启，从发动机的缸体和气缸盖中流出的水一部分直接通过恒温器700的旁通管流回到水泵500中，另一部分则通过主管道流经散热器300降温以后再流回到水泵500中。

具体来说，在制造发动机900时，在其缸体和气缸盖内通过铸造或机械加工的方式形成有很多供冷却液流动的通道，由水泵500泵入的冷却液在这些通道内流动以进行热交换，实现为发动机散热的目的。升温后的冷却液再从气缸盖流入恒温器700内，然后根据升温后冷却液的温度选择上述对应的循环路线进行循环。

基于上述可知，恒温器700的主要作用是使发动机900快速升温，并保持恒温。它是通过调节流经散热器300的冷却液的流量来实现的。在低温情况下，流向散热器300的主管道出口将完全被阻塞，即所有的冷却液从旁通管流回水泵500进行再次循环。当冷却液的温度升高到70℃以上时，恒温器700的主管道便会打开，从而使部分冷却液流向散热器300。当冷却液的温度达到80℃以上时，恒温器700的旁通管将关闭，而主管道则会一直保持打开状态，所有的冷却液均需要通过散热器300进行散热后才会流回水泵500内。

此外，在汽车内还有一个冷却液散热通道，该通道一般只在冬天使用。具体来说，当冬天温度比较低时，驾驶员开启暖风空调，有一部分冷却液会通过位于汽车仪表板的暖气风箱(也即加热器管道系统，其实质是一种小型散热器)进行换热。具体来说，是指暖气风箱从气缸盖吸取部分冷却液，然后在暖气风箱中进行换热，以加热乘客舱内的空气，经过降温后的冷却液再流回到水泵500内。在此过程中，加热器风扇使冷空气流过暖气风箱并与冷却液交换热量，然后再进入汽车10的乘客舱，以保持乘客舱内具有合适的温度。

在整个循环过程中，为了调节冷却液由于温度变化而产生的容积改变，散热器300以及发动机的气缸盖通过除气管连接到膨胀罐100，当冷却液的温度升高，容积增大到一定程度时，冷却液流入膨胀罐100内，以降低冷却系统的压力；而当冷却系统的压力降低到大气压力以下，使得冷却系统出现真空时，膨胀罐100内的冷却液流回到水泵500内，以弥补冷却液由于温度降低所出现的容积损失。

更为具体的，膨胀罐一般包括：壳体、设置在罐体上的进/出水口、补气口、以及容纳在壳体内的气囊。当冷却系统的冷却液由于温度升高而膨胀，导致冷却系统的压力达到预设值时，冷却系统的部分冷却液会通过除气管进入到膨胀罐100中。进入到膨胀罐100中的冷却液会压缩气囊中所填充的氮气，使得氮气的体积变小、压力增高，以弥补进入膨胀罐100的冷却液的体积。当发动机停机时，冷却系统的冷却液由于温度降低而收缩，导致冷却系统的压力降低到大气压力以下时，膨胀罐100内的冷却液会在氮气的压力下排出到水泵500内，从而补偿冷却系统中冷却液的容积损失。应当理解的是，由于汽车中所使用的冷却液一般是水和防冻液的混合物，在高温时，一部分水会变成气态，这些气态的水也会从除气管进入到膨胀罐中，并在膨胀罐中被冷却为液体，从而将冷却系统中的气液分离掉，降低冷却系统中的压力。因此，在本实施例中所说的进入膨胀罐100的冷却液在未作区分的情况下既包括液体状的冷却液，也包括气体状的冷却液。

以下再继续介绍本实施例提供的膨胀罐100的壳体的结构。

图2为本实施例提供的膨胀罐的结构示意图；图3为图2中上壳体的结构示意图；图4为图2中下壳体的结构示意图。

如图2至图4所示，膨胀罐100的壳体可以包括：壳体以及加强件。其中，壳体的一端开设有散热器除气口111和发动机除气口113，另一端则开设有与水泵500连通的出水口131；加强件设置在壳体形成的空腔中，且与壳体的内壁固定。当发动机的缸体和气缸盖中通道内的冷却液温度过高、体积膨胀过大，或者通道内产生大量气体状的冷却液，导致冷却系统的压力过大时，部分液体状的冷却液和气体状的冷却液将会从发动机除气口113流入膨胀罐100内，以降低冷却系统的压力。同理的，当散热器300的管道内的冷却液温度过高、体积膨胀过大，或者管道内产生大量气体状的冷却液，导致冷却系统的压力过大时，部分液体状的冷却液和气体状的冷却液将会从散热器除气口111流入膨胀罐100内，以降低冷却系统的压力。当冷却系统内的冷却液温度降低、容积变小，以及气体状的冷却液冷凝为液体状的冷却液，导致冷却系统内出现真空时，一些冷却液就从膨胀罐的出水口131流到水泵内，以补充冷却系统内冷却液的损失。

具体的，壳体可以是由塑料通过注塑或者吹塑等工艺制作而成，或者也可以是由不锈钢通过模压或者锻造等工艺制作而成，当然，还可以由其他金属或者其他合适材料制作而成。在本实施例中，壳体可以是一体件，但较为优选地，为了制作和安装更加方便，壳体可以包括上壳体110和下壳体130，该上壳体110和下壳体130扣合并固定在一起形成上述空腔。具体在固定上壳体110和下壳体130时可以采用现有技术的任意方式，例如焊接或者螺栓连接。更为优选地，散热器除气口111和发动机除气口113设置在上壳体110上；相应的，出水口131设置在下壳体130上。此外，在上壳体110还可以设置冷却液加注口115，用于加注冷却液。本实施例通过将散热器除气口111、发动机除气口113以及出水口131分别设置在上壳体110和下壳体130上，可以提高壳体的结构强度，并使冷凝后的冷却液在重力作用下流动，提高其流动效率。

散热器除气口111通过管道与散热器300的排气口连通，发动机除气口113通过管道与发动机900排气口连通，出水口131通过管道与水泵500连通。上述散热器除气口111和发动机除气口113设置在壳体的一端，出水口131设置在相对的一端，便于气体状的冷却液凝结并从出水口131流出。例如，如图2所示，在一些实施例中，散热器除气口111和发动机除气口113可以位于上壳体110的上端，而出水口131可以位于下壳体130的下端，这样，蒸气在膨胀罐100的空腔中被冷却后可以在重力的作用下比较方便的流到出水口131。

进一步，在下壳体130上还可以设置安装架133，用于将膨胀罐100固定在发动机舱中。具体的，请参阅图2，安装架133可以是焊接在下壳体130上的安装板，该安装板远离下壳体130的端部形成有翻边，在翻边上开设有用于安装螺栓的螺栓孔，通过螺栓可以将膨胀罐100固定在发动机舱内。可选地，在安装板上还设置有卡扣，该卡扣用于与发动机舱内的其他部件卡接，以提高膨胀罐100的稳定性，避免其在发动机舱内晃动，以提高其使用寿命。

在本实施例中，加强件可以是现有技术中能够起到结构加强作用的任意单独或者组合结构，例如固定在壳体内壁上的加强筋。较为优选地，当加强件为加强筋时，该加强筋可以与壳体通过一体成形的方式形成一体件。并且，加强件的材质和加工方式在此也不进行限定，本领域技术人员可以选择任意合适的材料以及加工工艺进行制备。举例而言，加强件可以是固定在膨胀罐100内的不锈钢筋、不锈钢板、塑料板等。可选地，当膨胀罐100的壳体为塑料材质，而加强件为不锈钢板时，二者可以通过注塑的方式形成一体件，以提高膨胀罐100的结构强度。又可选地，当膨胀罐100的壳体和加强件均为不锈钢材质时，二者可以通过焊接或者螺栓固定的方式连接在一起。

本实施例的膨胀罐100，通过在壳体的空腔中设置与内壁固定的加强件，可以提高膨胀罐100的结构强度使其能够承受更大的压力，从而可以提高整车发动机900冷却系统的开启压力同时可以加快冷却系统的除气时间，降低发动机900冷却的时间，提高整车的燃油经济性。此外，本实施例的膨胀罐100安装方便、运输和使用安全可靠，且适宜通用化。

进一步，继续参考图3和图4，上述加强件可以包括隔板117，该隔板117与壳体的顶部、底部和侧部固定，且在隔板117上形成有供冷却液流动的通孔119。应当理解，由于隔板117与壳体的顶部、底部和侧部固定，因此，在本实施例中隔板117与空腔的尺寸相互匹配。上述隔板117可以使用现有技术中任意合适的材料通过任意合适的工艺加工制成，例如使用塑料经过模压形成，或者使用金属经过切割而成。并且，隔板117的厚度以及通孔119的形状、大小均可以根据实际需要进行设计，在此也不进行限制，例如，在一些可选的实施例中，通孔119可以是圆形或者矩形。为了使冷却液更好的流动，上壳体上安装的隔板117的通孔119设置在靠近顶部的位置，下壳体上安装的隔板117的通孔119设置在靠近底部的位置。在一些具体的实施例中，壳体和隔板117可以都采用塑料材质，并经注塑工艺制备而成。通过在壳体空腔内设置隔板117，不仅可以起到加强膨胀罐100结构强度的作用，而且还可以起到分配流量和压力的作用，提高膨胀罐100耐久可靠性，从而延长其使用寿命。

优选地，隔板117可以有多个，多个隔板117连接成网状，如图3和图4所示。应当理解，多个隔板117形成的网状可以是任意合适的形状，例如矩形或者菱形等。并且，每个隔板117上形成的通孔119可以根据实际分流需要或者分压需要来选择合适位置开设，从而提高其流量和压力分配能力，进而延长使用寿命。具体的，图3和图4示出了由两个横向隔板117以及两个纵向隔板117连接而成的网状加强件，每个网格内根据需要开设有一个或者多个供冷却液流动的通孔119。

进一步，请参阅图2和图5，其中，图5为本实施例提供的散热器除气管211和发动机除气管213的装配示意图。壳体通过内凹形成散热器除气口111和发动机除气口113，散热器除气口111通过卡箍215与散热器除气管211连接，发动机除气口113也通过卡箍215与发动机除气管213连接。较为优选地，上壳体110内凹形成上述散热器除气口111和发动机除气口113。在本实施例中，壳体内凹的尺寸可以根据实际需要进行设计，在此不对其进行限定。此外，以上描述的散热器除气口111和发动机除气口113均通过壳体内凹形成，但是这并非限制性条件，在一些实施例中，可以仅仅是壳体内凹形成散热器除气口111，或者也可以仅仅是壳体内凹形成发动机除气口113。

通过使壳体内凹形成散热器除气口111，卡箍215钳可以伸到凹槽内对连接散热器除气口111和散热器除气管211的卡箍215进行操作，不仅省力，而且方便快捷，提高总装流水线上的生产效率。相应的，通过使壳体内凹形成发动机除气口113，也可以方便卡箍215钳伸入到凹槽内对连接发动机除气口113和发动机除气管213的卡箍215进行操作，提高总装流水线上的生产效率。

此外，上述实施例中的散热器除气口111和发动机除气口113可以制作为通用接口，以便在不同车型上使用。

进一步，在壳体的外壁上可以形成与加强件(例如上述加强筋或者隔板117)相匹配的凹槽。例如，当壳体通过模塑制备而成时，可以在制备壳体的模具上制作相应的凸起，以便使得模塑成型后的壳体的外壁上形成相应的凹槽。又例如，当壳体通过冲压而成时，可以直接在壳体的外壁上冲压形成相应的凹槽。

最后应说明的是：在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示、或者装配完成后的方位或位置关系，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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

并且，在本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施方式技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种膨胀罐，其特征在于，包括：壳体以及加强件；

所述壳体的一端开设有散热器除气口和发动机除气口；

所述壳体的另一端开设有出水口；

所述加强件设置在所述壳体形成的空腔中，且与所述壳体的内壁固定。

2.根据权利要求1所述的膨胀罐，其特征在于，所述加强件为固定在所述壳体内壁上的加强筋。

3.根据权利要求2所述的膨胀罐，其特征在于，所述加强筋与所述壳体为一体成形件。

4.根据权利要求1所述的膨胀罐，其特征在于，所述加强件包括隔板，所述隔板与所述壳体的顶部、底部和侧部固定，且所述隔板上形成有通孔。

5.根据权利要求4所述的膨胀罐，其特征在于，所述隔板为多个，所述多个隔板连接成网状。

6.根据权利要求1-5任一项所述的膨胀罐，其特征在于，所述壳体内凹形成所述散热器除气口。

7.根据权利要求1-5任一项所述的膨胀罐，其特征在于，所述壳体内凹形成所述发动机除气口。

8.根据权利要求1-5任一项所述的膨胀罐，其特征在于，所述壳体包括：上壳体以及下壳体，所述上壳体和下壳体扣合并固定在一起形成所述空腔。

9.根据权利要求8所述的膨胀罐，其特征在于，所述散热器除气口和发动机除气口设置在所述上壳体上；所述出水口设置在所述下壳体上。

10.一种汽车，其特征在于，包括：管道以及权利要求1-9任一项所述的膨胀罐，所述管道与所述膨胀罐的出水口连通。