CN208236474U - 一种热管理系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车技术领域，尤其涉及一种热管理系统及汽车，包括具有排气管水套的发动机、暖风加热器、油冷器、电子水泵、第一阀门及第二阀门。排气管水套的出水口与暖风加热器的进水口连通，暖风加热器的出水口与电子水泵的进水口连通，电子水泵的出水口与第一阀门的进水口连通，第一阀门的出水口与排气管水套的进水口连通，且第二阀门的进水口与暖风加热器的进水口连通，第二阀门的出水口与油冷器的进水口连通，油冷器的出水口与暖风加热器的出水口连通，排气管水套中设置有冷却液，从而对发动机暖机工况时的热量进行合理地热管理，实现在满足用户的采暖需求的同时，还能够改善油耗的目的。

Description

一种热管理系统及汽车

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，尤其涉及一种热管理系统及汽车。

背景技术

随着国六法规的执行，面对日趋严格的油耗法规和排放法规，以及新能源汽车的挑战。传统的汽车需要在发动机上进一步挖掘潜力，使传统的汽车能够降低油耗、提高发动机的热效率、减少排放等。其中，在节能减排的要求下，热管理的重要性日益突出。根据内燃机能量分布数据统计，内燃机燃料燃烧后，大约有35％的能量从机动车尾气中排出，如对发动机尾气中的能量进行有效回收，机动车节油方面能得到较好的提升。

在低温季节，使用车辆时，车辆需要暖机，因为车辆中的发动机和变速箱长时间停止工作后温度较低，且其中机油温度过低，粘性大，会增大润滑零件间的摩擦力，增大启动时的阻力转矩，所以车辆从启动到正常工作需要经历长时间的暖机过程，而此时乘客往往会有强烈的采暖需求，如果此时采用常规的空调采暖方式，会使车辆的油耗和排放增大，不满足目前严苛的油耗和排放要求，因此，如何将发动机暖机工况时的热量更加合理的进行热管理，从而实现在满足用户的采暖需求的同时，还能够改善油耗是我们应该考虑的。

实用新型内容

本实用新型提供一种热管理系统及汽车，目的在于对发动机暖机工况时的热量进行合理地热管理，以实现在满足用户的采暖需求的同时，还能够改善油耗的目的。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供了一种热管理系统，包括具有排气管水套的发动机、暖风加热器、油冷器、电子水泵、第一阀门及第二阀门。排气管水套的出水口与暖风加热器的进水口连通，暖风加热器的出水口与电子水泵的进水口连通，电子水泵的出水口与第一阀门的进水口连通，第一阀门的出水口与排气管水套的进水口连通，且第二阀门的进水口与暖风加热器的进水口连通，第二阀门的出水口与油冷器的进水口连通，油冷器的出水口与暖风加热器的出水口连通，排气管水套中设置有冷却液。

进一步地，还包括增压器，增压器的进水口与排气管水套的出水口连通，增压器的出水口与暖风加热器的进水口连通。

进一步地，还包括辅助加热器，辅助加热器的进水口与暖风加热器的进水口连通，辅助加热器的出水口与暖风加热器的出水口连通。

进一步地，还包括储液装置，储液装置与排气管水套连通。

进一步地，发动机包括缸体和缸盖，且缸体和缸盖中均设置有冷却液。

发动机的排气管水套中的冷却液与缸体和/或缸盖中的冷却液相互独立。

进一步地，冷却液为乙二醇防冻液或无水型丙二醇冷却液。

进一步地，还包括控制器，且第一阀门、电子水泵、第二阀门、暖风加热器以及油冷器均与控制器电连接。控制器用于对第一阀门、电子水泵、第二阀门、暖风加热器以及油冷器进行相应的控制。

进一步地，油冷器包括温度传感器，且温度传感器与控制器电连接，用于反馈油冷器中的机油温度至控制器。

本实用新型还提供了一种汽车，包括如上所述的热管理系统。

本实用新型提供的热管理系统及汽车，包括具有排气管水套的发动机、暖风加热器、油冷器、电子水泵、第一阀门及第二阀门。排气管水套的出水口与暖风加热器的进水口连通，暖风加热器的出水口与电子水泵的进水口连通，电子水泵的出水口与第一阀门的进水口连通，第一阀门的出水口与排气管水套的进水口连通，且第二阀门的进水口与暖风加热器的进水口连通，第二阀门的出水口与油冷器的进水口连通，油冷器的出水口与暖风加热器的出水口连通，排气管水套中设置有冷却液，从而通过发动机的排气管水套中冷却液吸收尾气热量后，加热油冷器和/或暖风加热器，以对发动机暖机工况时的热量进行合理地热管理，实现在满足用户的采暖需求的同时，还能够改善油耗的目的。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的热管理系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的热管理系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的另一热管理系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。

实施例一：

参见图1是本实用新型实施例一提供的热管理系统的结构示意图。为了清楚地描述本实施例提供的热管理系统，请参见图1。

参见图1，本实用新型实施例一提供了一种热管理系统，包括具有排气管水套1的发动机、暖风加热器2、电子水泵3、第一阀门4、第二阀门5及油冷器6。

参见图1，其中，排气管水套1的出水口与暖风加热器2的进水口连通。且排气管水套1中设置有冷却液。

在一实施方式中，排气管水套1设置于排气歧管上，且排气管水套1中的冷却液用于回收并传导排气歧管中的气体的热量。其中，排气歧管是与发动机气缸体相连的，将各缸的排气集中起来导入排气总管的，带有分歧的管路。

在一实施方式中，排气管水套1中的冷却液包括但不限于是乙二醇防冻液或无水型丙二醇冷却液等。乙二醇防冻液和无水型丙二醇冷却液均具有很强的导热性，有助于回收汽车尾气中的热量。其中，乙二醇防冻液由于沸点高，不容易产生蒸汽，从而可以避免人吸入防冻液蒸汽而引起中毒，且乙二醇用后能够进行回收，经过处理后能够二次使用，因此利用率高。其中，无水型丙二醇具有无毒、抗沸抗冻、不会生成腐蚀金属的有机酸等优点。

在一实施方式中，发动机包括排气管水套1、缸体及缸盖，且排气管水套1、缸体及缸盖中均设置有冷却液。

在一实施方式中，发动机的排气管水套1中的冷却液与发动机的缸体和/或缸盖中的冷却液相互独立，即排气管水套1中的冷却液流动至油冷器6和暖风加热器2时，不会对发动机缸体和/或缸盖中的冷却液造成影响，因此缸体和/或缸盖的冷却液不会流动而带走发动机气缸内气体的燃烧热量，从而保障了气缸内的燃烧及气缸内的温度，进而能够缩短暖机时间。

在其他实施方式中，发动机的排气管水套中的冷却液与发动机缸体和/或缸盖中的冷却液可以是通过管道连通的，且该管道能够起到限流的作用，从而可以限制缸体和缸盖的冷却液的流动，因此排气管水套1中的冷却液流动至油冷器6和暖风加热器2时，缸体和/或缸盖的冷却液几乎不会流动，且不会带走发动机气缸内气体的燃烧热量，从而保障了气缸内的燃烧及气缸内的温度，进而能够缩短暖机时间。

在一实施方式中，本实施例提供的热管里系统还包括储液装置，该储液装置与排气管水套1连通，以补偿排气管水套1中的冷却液传导热量流动到各装置过程中的冷却液损耗。

参加图1，其中，暖风加热器2的出水口与电子水泵3的进水口连通。

在一实施方式中，暖风加热器2设置于车身上，且暖风加热器2用于吸收冷却液传导的热量，从而将吸收的热量通过暖风的方式提供给乘员舱以为乘员舱供暖，和/或提供暖风给车辆的挡风玻璃，为车辆挡风玻璃除霜等。进而能够在车辆不开空调的情况下，给乘员舱供暖，或者协助车内空调为乘员舱供暖，不仅合理的利用了车辆尾气的热量，还能够达到节能减排的目的。

参见图1，其中，电子水泵3的出水口与第一阀门4的进水口连通。

具体地，电子水泵3可以驱动排气管水套1中冷却液通过暖风加热器2、第二阀门5、油冷器6、电子水泵3及第二阀门5并回到排气管水套1中，以形成一个冷却液的循环，从而能够将车辆尾气的热量传导至暖风加热器2和油冷器6，实现为乘员舱供暖的同时，快速使变速箱的油温升高以降低摩擦功，进而可以缩短车辆的暖机时间，还能够改善油耗。

其中，汽车中的电子水泵3，常作为水循环、冷却或车上供水系统中，用于驱动液体流动。电子水泵3中包括电机，该电机的圆周运动，通过机械装置使水泵内部的隔膜做往复式运动，从而压缩、拉伸泵腔(固定容积)内的空气，在单向阀作用下，在排水口处形成正压(实际输出压力大小跟泵排水口受到的助力和泵的特性有关)；在抽水口处形成真空，从而与外界大气压间产生压力差。在压力差的作用下，将水压入进水口，再从排水口排出，从而在电机传递的动能作用下，水持续不断的吸入、排出，形成较稳定的流量。

在一实施方式中，电子水泵3可以与补偿水箱连通，且补偿水箱中设置有冷却液，因此补偿水箱中的冷却液可以进入电子水泵3进行冷却液的加注，以补偿冷却液在循环流动时的损耗。

参见图1，在一实施方式中，第一阀门4的出水口与排气管水套1的进水口连通，且阀门由控制器进行控制，从而通过控制器控制热管理系统的开启与关闭。

在其他实施方式中，第一阀门4的进水口可以是与暖风加热器2的出水口连通，第一阀门4的出水口与电子水泵3的进水口连通，且电子水泵3的出水口与排气管水套1的进水口连通。

此外，第一阀门4可以是包括在电子水泵3中的，且电子水泵3与控制器相连，从而通过控制器控制热管理系统的开启或关闭，并控制电子水泵3的开启或关闭。

参见图1，在一实施方式中，第二阀门5的进水口与暖风加热器2的进水口连通，第二阀门5的出水口与油冷器6的进水口连通，从而通过第二阀门5控制吸热后的冷却液是否流经油冷器6，进而可以根据用户的需求，控制在开启热管理系统时是否对变速箱进行暖机。

在一实施方式中，第二阀门5与控制器相连，因此可以通过控制器控制第二阀门5的开启与关闭，实现在开启热管理系统时控制是否让加热后的冷却液流经油冷器6对发动机进行暖机。

参见图1，油冷器6的出水口与暖风加热器2的出水口连通。

在一实施方式中，油冷器6设置于变速箱中，油冷器6包括热侧和冷侧，其中热侧包括润滑油或燃油，且油冷器6的热侧能够吸收经过尾气废热加热后的冷却液的热量，从而在寒冷的季节，变速箱需要暖机时，为低温的润滑油(或机油)或燃油提供热量，从而合理的使用尾气的废气加热润滑油或燃油等，实现在寒冷的季节里，快速的对变速箱进行暖机，降低变速箱的摩擦功，进而能够实现改善油耗。

在一实施方式中，油冷器6的冷侧可以为未被加热的冷却液或空气，由于热侧的润滑油的温度也不能过高，因此当气温较高时，车辆在行驶过程中，各大润滑系统中润滑油依靠油泵动力，经过机油冷却器热侧通道，将热量传给机油冷却器的冷侧，而冷却水或冷风则通过机油却器冷侧通道将热量带走，实现冷热流体之间的热交换，确保润滑油处于最合适的工作温度。

在一实施方式中，润滑油包括发动机润滑油、自动变速箱润滑油、动力转向器润滑油等。

在一实施方式中，本实施例提供的热管理系统中的油冷器6包括温度传感器，且温度传感器与控制器电连接，用于反馈油冷器6中的机油温度至控制器。当机油温度能够达到变速箱正常运行的温度时，则控制器能够控制第一阀门4不开启，且当机油温度过低，变速箱此时运行摩擦功会增大时，则控制器能够控制第一阀门4开启。

参见图1，具体地，本实施例提供的热管理系统中的排气管水套1的出水口与暖风加热器2的进水口连通，暖风加热器2的出水口与电子水泵3的进水口连通，电子水泵3的出水口与第一阀门4的进水口连通，第一阀门4的出水口与排气管水套1的进水口连通，且第二阀门5的进水口与暖风加热器2的进水口连通，第二阀门5的出水口与油冷器6的进水口连通，油冷器6的出水口与暖风加热器2的出水口连通。从而使整个热管理系统形成循环回路，并且该循环回路中设置有冷却液。

在一实施方式中，本实施例所提到的装置与装置之间的连通可以通过管道连通。

在一实施方式中，本实施例提供的热管理系统还包括控制器，且第一阀门4、电子水泵3、第二阀门5、暖风加热器2以及油冷器6均与控制器电连接。该控制器用于对第一阀门4、电子水泵3、第二阀门5、暖风加热器2以及油冷器6进行相应的控制，从而加入控制器能够对本实施例提供的热管理系统进行更加智能化的控制。

在其他实施方式中，可以将排气管水套1更换为排气歧管，从而使得发动产生的尾气在该循环回路中循环，且暖风加热器2和油冷器6具有换热装置，进而对暖风加热器2和/或油冷器6进行加热。

本实用新型实施例一提供的热管理系统，包括具有排气管水套1的发动机、暖风加热器2、油冷器6、电子水泵3、第一阀门4及第二阀门5。排气管水套1的出水口与暖风加热器2的进水口连通，暖风加热器2的出水口与电子水泵3的进水口连通，电子水泵3的出水口与第一阀门4的进水口连通，第一阀门4的出水口与排气管水套1的进水口连通，且第二阀门5的进水口与暖风加热器2的进水口连通，第二阀门5的出水口与油冷器6的进水口连通，油冷器6的出水口与暖风加热器2的出水口连通，排气管水套1中设置有冷却液，从而通过发动机的排气管水套1中冷却液吸收尾气热量后，加热油冷器6和/或暖风加热器2，对发动机启动(或暖机工况)时的热量进行合理地热管理，实现在满足用户的采暖需求的同时，还能够改善油耗的目的。

实施例二：

图2是本实用新型实施例二提供的热管理系统系统的结构示意图。图3是本实用新型实施例二提供的另一热管理系统的结构示意图。为了清楚的描述本实施例提供的热管理系统，请同时参考图1、图2和图3。

参见图2，本实用新型实施例二提供的一种热管理系统，包括具有排气管水套1的发动机、增压器7、暖风加热器2、油冷器6、电子水泵3、第一阀门4及第二阀门5。

参考图1和图2，本实用新型实施例提供的热管理系统与本实用新型实施例一提供的热管理系统的区别仅仅在与增加了增压器7，因此，本实用新型实施例提供的热管理系统中包括的排气管水套1、暖风加热器2、油冷器6、电子水泵3、第一阀门4及第二阀门5的具体实施方式及有益效果可以参考实施例一，在此将不再赘述。

参见图2，具体地，增压器7的进水口与排气管水套1的出水口连通，增压器7的出水口与暖风加热器2的进水口连通，暖风加热器2的出水口与电子水泵3的进水口连通，电子水泵3的出水口与第一阀门4的进水口连通，第一阀门4的出水口与排气管水套1的进水口连通，且第二阀门5的进水口与暖风加热器2的进水口连通，第二阀门5的出水口与油冷器6的进水口连通，油冷器6的出水口与暖风加热器2的出水口连通。从而使得整个热管理系统形成循环回路，并且该循环回路中设置有冷却液。

在一实施方式中，该增压器7可以是涡轮增压器。在车辆中，涡轮增压器用于压缩空气增加进气量。涡轮增压器利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增大，废气排出速度与涡轮转速也同步增加，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。

且涡轮增压器工作时温度会升高，这样不仅影响充气效率，还容易产生爆燃。因此需要装置降低进气温度的设备，这就是中间冷却器。它安装在涡轮增压器出口与进气管之间，对进入气缸的空气进行冷却。中间冷却器就像散热器，用风冷却或者水冷却。

因此，流经涡轮增压器的冷却液能够吸收涡轮增压器产生的量，从而将经过排气歧管和涡轮增压器加热后的冷却液流经暖风加热器2和/或油冷器6，不仅能够使涡轮增压器不会产生爆燃，同时降低温度也可提高进气压力，进一步提高发动机的有效功率，还能快速加热暖风加热器2和/或油冷器6，不仅能更加快速的为乘员舱供暖，还能够改善油耗，此外，还能够实现减少车辆的暖机时间。

参见图3，在一实施方式中，本实用新型实施例提供的热管理系统还可以包括辅助加热器8，该辅助加热器8的进水口与暖风加热器2的进水口连通，辅助加热器8的出水口与暖风加热器2的出水口连通。该辅助加热器8用于辅助暖风加热器2为乘员舱更加快速的供暖。

本实用新型实施例二提供的热管理系统，包括具有排气管水套1的发动机、增压器7、暖风加热器2、油冷器6、电子水泵3、第一阀门4及第二阀门5。增压器7的进水口与排气管水套1的出水口连通，增压器7的出水口与暖风加热器2的进水口连通，暖风加热器2的出水口与电子水泵3的进水口连通，电子水泵3的出水口与第一阀门4的进水口连通，第一阀门4的出水口与排气管水套1的进水口连通，且第二阀门5的进水口与暖风加热器2的进水口连通，第二阀门5的出水口与油冷器6的进水口连通，油冷器6的出水口与暖风加热器2的出水口连通。从而通过发动机的排气管水套1和增压器7中冷却液吸收热量后，加热暖风加热器2和/或油冷器6，对发动机启动(或暖机工况)时热量进行合理地管理，实现快速为乘员舱供暖的同时，还能够缩短车辆的暖机时间，并且改善车辆的油耗。

本实用新型实施例还提供了一种汽车，该汽车包括本实用新型提供的热管理系统。

本实用新型实施例提供的汽车，可以包括上述实施例一或实施例二提供的热管理系统，从而通过发动机的排气管水套1中冷却液吸收尾气热量后，加热油冷器6和/或暖风加热器2，对发动机启动时的热量进行合理地热管理，实现在快速为乘员舱供暖，还能够改善车辆的油耗。

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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种热管理系统，其特征在于，包括具有排气管水套的发动机、暖风加热器、油冷器、电子水泵、第一阀门及第二阀门；

所述排气管水套的出水口与所述暖风加热器的进水口连通，所述暖风加热器的出水口与所述电子水泵的进水口连通，所述电子水泵的出水口与所述第一阀门的进水口连通，所述第一阀门的出水口与所述排气管水套的进水口连通，且

所述第二阀门的进水口与所述暖风加热器的进水口连通，所述第二阀门的出水口与所述油冷器的进水口连通，所述油冷器的出水口与所述暖风加热器的出水口连通，所述排气管水套中设置有冷却液。

2.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，还包括增压器，所述增压器的进水口与所述排气管水套的出水口连通，所述增压器的出水口与所述暖风加热器的进水口连通。

3.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，还包括辅助加热器，所述辅助加热器的进水口与所述暖风加热器的进水口连通，所述辅助加热器的出水口与所述暖风加热器的出水口连通。

4.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，还包括储液装置，所述储液装置与所述排气管水套连通。

5.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述发动机包括缸体和缸盖，且所述缸体和缸盖中均设置有冷却液；

所述发动机的排气管水套中的冷却液与所述缸体和/或缸盖中的冷却液相互独立。

6.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述冷却液为乙二醇防冻液或无水型丙二醇冷却液。

7.如权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，还包括控制器，且所述第一阀门、所述电子水泵、第二阀门、暖风加热器以及所述油冷器均与所述控制器电连接；

所述控制器用于对所述第一阀门、所述电子水泵、所述第二阀门、所述暖风加热器以及所述油冷器进行相应的控制。

8.如权利要求7所述的热管理系统，其特征在于，所述油冷器包括温度传感器，且所述温度传感器与所述控制器电连接，用于反馈所述油冷器中的机油温度至所述控制器。

9.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的热管理系统。