CN208534610U - 一种发动机供热系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机供热系统及汽车，其中，发动机供热系统，包括：发动机、暖风芯体和换热器。所述发动机设有入水口、出水口以及排气管道；所述暖风芯体的第一端与所述入水口相连通；所述换热器设置于所述排气管道的外部，且所述换热器的第一端与所述出水口连接，所述换热器的第二端与所述暖风芯体的第二端相连通。本实用新型通过设置于所述排气管道的外部的换热器能够对暖风芯体快速进行热交换，以保证乘员舱内快速升温，并且还能够保证冷却水的温度可以快速达到发动机需求的水温区段，保证发动机的高效运行。

Description

一种发动机供热系统及汽车

技术领域

本实用新型涉及供热系统技术领域，尤其涉及一种发动机供热系统及汽车。

背景技术

随着汽车技术的不断发展，人们对汽车的要求也越来越高。其中，汽车供热已成为人们对汽车的基本需求之一。发动机在低温环境下的启动过程中，对水温有较高要求，比如需要水温尽快提升到适合发动机工作的温度，因此需要尽量减少发动机冷却液散热。与此同时，在低温环境下，乘员对于乘员舱内的温度也有需求，比如需要乘员舱内的温度快速提升到舒适的温度，因此需要通过发动机冷却液进行散热，以保证乘员舱内的温度快速提升。这样，在发动机的启动过程中，就存在避免发动机散热的需求与通过发动机冷却液进行散热，以保证乘员舱内的温度快速提升需求之间的冲突。

实用新型内容

本实用新型提供了一种发动机供热系统及汽车，以解决现有技术在发动机的启动过程中，存在避免发动机散热的需求与通过发动机冷却液进行散热，以保证乘员舱内的温度快速提升需求之间相冲突的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种发动机供热系统，包括：

发动机，所述发动机设有入水口、出水口以及排气管道；

暖风芯体，所述暖风芯体的第一端与所述入水口相连通；

换热器，所述换热器设置于所述排气管道的外部，且所述换热器的第一端与所述出水口连接，所述换热器的第二端与所述暖风芯体的第二端相连通。

优选地，所述换热器包括绕设于所述排气管道的外部的导热管；

所述导热管的第一端与所述出水口连接，所述导热管的第二端与所述暖风芯体的第二端相连通。

优选地，所述导热管内设有至少一个通道，所述通道连通所述导热管的第一端和所述导热管的第二端。

优选地，所述换热器的第一端通过电子水泵与所述出水口连接。

优选地，所述换热器的第一端通过第一电子水阀与所述电子水泵连接，且所述暖风芯体的第二端与所述第一电子水阀连接；

所述第一电子水阀控制所述电子水泵与所述换热器或者所述暖风芯体之间连通。

优选地，所述发动机供热系统还包括：

设置于所述电子水泵位置处的第一温度传感器，所述第一温度传感器采集所述电子水泵的第一温度信号，并将所述第一温度信号发送至控制器；

所述控制器分别与所述第一温度传感器、所述发动机和所述第一电子水阀连接；

所述控制器接收所述第一温度信号和所述发动机的启动信号；

所述控制器在所述第一温度信号小于第一温度阈值，且接收到所述启动信号时，发送第一控制信号至所述第一电子水阀，所述第一电子水阀根据所述第一控制信号控制所述电子水泵与所述换热器之间连通；

所述控制器在所述第一温度信号大于第二温度阈值，且接收到所述启动信号时，发送第二控制信号至所述第一电子水阀，所述第一电子水阀根据所述第二控制信号控制所述电子水泵与所述暖风芯体之间连通。

优选地，所述发动机供热系统还包括：

设置于所述暖风芯体位置处的第二温度传感器，所述第二温度传感器采集所述暖风芯体的第二温度信号，并将所述第二温度信号发送至控制器；

所述控制器接收所述第二温度信号，并根据所述第二温度信号确定所述第一电子水阀的开度信号，并将所述开度信号发送至所述第一电子水阀；

所述第一电子水阀根据所述开度信号，控制所述电子水泵与所述换热器或者所述暖风芯体之间的导通开度。

优选地，所述发动机供热系统还包括：

散热器，所述散热器的第一端与所述出水口连接，所述散热器的第二端与所述入水口连通。

优选地，所述散热器的第一端通过第二电子水阀与所述出水口连接。

本实用新型实施例还提供了一种汽车，所述汽车包括如上所述的发动机供热系统。

本实用新型的实施例的有益效果是：

上述方案中，通过设置于汽车发动机的排气管道外部的换热器，连通发动机的出水口与汽车暖风芯体之间的供热通道，将发动机排气管道排出的尾气的热量传递给冷却水，实现冷却水的迅速升温，进而将热量传递至暖风芯体处，保证乘员舱内快速升温，并且剩余的中温冷却水回流至发动机，还能够保证冷却水的温度可以快速达到发动机需求的水温区段，保证发动机的高效运行，进而有利于降低油耗。

附图说明

图1表示本实用新型实施例的发动机供热系统的示意图之一；

图2表示本实用新型实施例的发动机供热系统的示意图之二；

图3表示图1和图2中P处的剖面图；

图4表示本实用新型实施例的供热控制系统的结构框图；

图5表示本实用新型实施例的开度-温度关系示意图。

附图标记说明：

1、发动机；

11、入水口；

12、出水口；

13、排气管道；

2、暖风芯体；

3、换热器；

31、导热管；

310、通道；

4、电子水泵；

5、第一电子水阀；

6、散热器；

7、第二电子水阀；

8、第一温度传感器；

9、控制器；

10、第二温度传感器。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种发动机供热系统，包括：发动机1、暖风芯体2和换热器3。

其中，所述发动机1设有入水口11、出水口12以及排气管道13；所述暖风芯体2的第一端与所述入水口11相连通；所述换热器3设置于所述排气管道13的外部，且所述换热器3的第一端与所述出水口12连接，所述换热器3的第二端与所述暖风芯体2的第二端相连通。

该实施例中，通过设置于发动机的排气管道13外部的换热器3，连通发动机1的出水口12与暖风芯体2之间的供热通道，将发动机1的排气管道13排出的尾气的热量传递给冷却水，实现冷却水的迅速升温，进而将热量传递至暖风芯体2处，保证乘员舱内快速升温，并且剩余的中温冷却水回流至发动机1，还能够保证冷却水的温度可以快速达到发动机1启动时的需求水温区段，保证发动机1的高效运行，进而有利于降低油耗。

其中，所述换热器3的第一端通过电子水泵4与所述出水口12连接。

进一步地，所述换热器3的第一端通过第一电子水阀5与所述电子水泵4连接，且所述暖风芯体2的第二端与所述第一电子水阀5连接。

该实施例中，发动机1的出水口12与暖风芯体2之间设有电子水泵4、第一电子水阀5和换热器3依次连通的第一管路，以及电子水泵4和第一电子水阀5依次连通的第二管路。通过第一电子水阀5控制电子水泵4与换热器3或者所述暖风芯体2之间连通。

这样，如在低温环境下，需要乘员舱内快速升温时，可以通过第一电子水阀5导通该第一管路，利用发动机1的排气管道13排出的尾气的热量传递给冷却水，实现冷却水的迅速升温，进而将热量传递至暖风芯体2处，保证乘员舱内快速升温，并且还能够保证冷却水的温度可以快速达到发动机1启动时的需求水温区段，保证发动机1的高效运行；如在乘员舱内温度达到预定温度、发动机1能够正常工作时，通过第一电子水阀5导通该第二管路并关闭第一管路，利用发送机1出水口12流出的冷却水的温度直接对暖风芯体处进行热交换，以进行供热，从而避免发动机1的水温出现过热的情况。

如图2，本实用新型明实施例还提供了一种发动机供热系统，包括：发动机1、暖风芯体2、换热器3和散热器6。

其中，所述发动机1设有入水口11、出水口12以及排气管道13；所述暖风芯体2的第一端与所述入水口11相连通。

所述换热器3设置于所述排气管道13的外部，且所述换热器3的第一端与所述出水口12连接，所述换热器3的第二端与所述暖风芯体2的第二端相连通。

其中，所述换热器3的第一端通过电子水泵4与所述出水口12连接。

进一步地，所述换热器3的第一端通过第一电子水阀5与所述电子水泵4连接，且所述暖风芯体2的第二端与所述第一电子水阀5连接。

其中，所述散热器6的第一端与所述出水口12连接，所述散热器6的第二端与所述入水口11连通。

进一步地，所述散热器6的第一端通过第二电子水阀7与所述出水口12连接。

更进一步地，所述换热器3的第一端依次通过第一电子水阀5、第二电子水阀7与所述电子水泵4连接。

该实施例中，发动机1的出水口12与暖风芯体2之间设有电子水泵4、第二电子水阀7、第一电子水阀5和换热器3依次连通的第一管路，以及电子水泵4、第二电子水阀7和第一电子水阀5依次连通的第二管路。通过第一电子水阀5和第二电子水阀7控制电子水泵4与换热器3或者所述暖风芯体2之间连通。此外，发动机1的出水口12和入水口11之间设有电子水泵4、第二电子水阀7和散热器6依次连通的第三管路。

具体的，发动机1的出水口12、电子水泵4、第一电子水阀5、第二电子水阀7、换热器3、暖风芯体2、散热器6以及入水口11之间进行连通的管路为胶管，以便于管路布置。

其中，如图3所示，所述换热器3包括绕设于所述排气管道13的外部的导热管31；所述导热管31的第一端与所述出水口12连接，所述导热管31的第二端与所述暖风芯体2的第二端相连通。

具体的，导热管31绕设于排气管道13的外部，并与所述排气管道13焊接。优选地，换热器3为铝制微通道管式换热器，以提高换热器3的导热性能，并降低成本。其中，微通道管式换热器是指所述导热管31内设有至少一个通道310，所述通道310连通所述导热管31的第一端和所述导热管31的第二端。

如图4所示，所述发动机供热系统还包括：

设置于所述电子水泵4位置处的第一温度传感器8，所述第一温度传感器8采集所述电子水泵4的第一温度信号，并将所述第一温度信号发送至控制器9。

所述控制器9分别与所述第一温度传感器8、所述发动机1和所述第一电子水阀5连接。

所述控制器9接收所述第一温度信号和所述发动机1的启动信号。

所述控制器在所述第一温度信号小于第一温度阈值，且接收到所述启动信号时，发送第一控制信号至所述第一电子水阀5，所述第一电子水阀5根据所述第一控制信号控制所述电子水泵4与所述换热器3之间连通。

所述控制器在所述第一温度信号大于第二温度阈值，且接收到所述启动信号时，发送第二控制信号至所述第一电子水阀5，所述第一电子水阀5根据所述第二控制信号控制所述电子水泵4与所述暖风芯体2之间连通。

进一步地，所述发动机供热系统还包括：

设置于所述暖风芯体2位置处的第二温度传感器10，所述第二温度传感器10采集所述暖风芯体2的第二温度信号，并将所述第二温度信号发送至控制器9。

所述控制器9接收所述第二温度信号，并根据所述第二温度信号确定所述第一电子水阀5的开度信号，并将所述开度信号发送至所述第一电子水阀5。

所述第一电子水阀5根据所述开度信号，控制所述电子水泵4与所述换热器3或者所述暖风芯体2之间的导通开度。

具体的，第一温度传感器8的布置位置在电子水泵4前，第二温度传感器10布置在暖风芯体2后。所述控制器9通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线分别与所述第一温度传感器8、第二温度传感器10、所述发动机1、所述第一电子水阀5和第二电子水阀7建立连接。

控制器9通过CAN总线采集车辆的启停信号以及第一温度传感器8和第二温度传感器10的水温信息。当第一温度传感器8采集的的水温温度小于第一温度阈值(如：水温温度小于0℃)，并获取到启动信号时，通过调节第一电子水阀5和第二电子水阀7，导通第一管路。其中，在开启第一电子水阀5时，根据获取到的第二温度传感器10采集的水温温度，确定第一电子水阀5的开度。具体的，第一电子水阀5的开度值可以参考图5示出的开度-温度关系示意图确定。

当第一温度传感器8采集的的水温温度大于第二温度阈值(如：水温温度大于50℃)，并获取到启动信号时，通过调节第一电子水阀5和第二电子水阀7，导通第二管路，并关闭第一管路。

具体的，上述发动机供热系统的控制逻辑程序可以集成于发动机管理系统(Engine Management System，简称EMS)中，通过逻辑控制，能够在发动机1正常工作时，切换到正常的小循环实现采暖和降低水温的功能，避免发动机1水温过热。

本实用新型实施例还提供了一种汽车，所述汽车包括如上所述的发动机供热系统。

上述方案中的汽车，通过设置于发动机的排气管道13外部的换热器3，连通发动机1的出水口12与暖风芯体2之间的供热通道，将发动机1的排气管道13排出的尾气的热量传递给冷却水，实现冷却水的迅速升温，进而将热量传递至暖风芯体2处，保证乘员舱内快速升温，并且剩余的中温冷却水回流至发动机1，还能够保证冷却水的温度可以快速达到发动机1启动时的需求水温区段，保证发动机1的高效运行，进而有利于降低油耗。

此外，还通过上述逻辑控制，能够在发动机1正常工作时，切换到正常的小循环实现采暖和降低水温的功能，避免发动机1水温过热。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

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；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种发动机供热系统，其特征在于，包括：

发动机(1)，所述发动机(1)设有入水口(11)、出水口(12)以及排气管道(13)；

暖风芯体(2)，所述暖风芯体(2)的第一端与所述入水口(11)相连通；

换热器(3)，所述换热器(3)设置于所述排气管道(13)的外部，且所述换热器(3)的第一端与所述出水口(12)连接，所述换热器(3)的第二端与所述暖风芯体(2)的第二端相连通。

2.根据权利要求1所述的发动机供热系统，其特征在于，所述换热器(3)包括绕设于所述排气管道(13)的外部的导热管(31)；

所述导热管(31)的第一端与所述出水口(12)连接，所述导热管(31)的第二端与所述暖风芯体(2)的第二端相连通。

3.根据权利要求2所述的发动机供热系统，其特征在于，所述导热管(31)内设有至少一个通道(310)，所述通道(310)连通所述导热管(31)的第一端和所述导热管(31)的第二端。

4.根据权利要求1所述的发动机供热系统，其特征在于，所述换热器(3)的第一端通过电子水泵(4)与所述出水口(12)连接。

5.根据权利要求4所述的发动机供热系统，其特征在于，所述换热器(3)的第一端通过第一电子水阀(5)与所述电子水泵(4)连接，且所述暖风芯体(2)的第二端与所述第一电子水阀(5)连接；

所述第一电子水阀(5)控制所述电子水泵(4)与所述换热器(3)或者所述暖风芯体(2)之间连通。

6.根据权利要求5所述的发动机供热系统，其特征在于，所述发动机供热系统还包括：

设置于所述电子水泵(4)位置处的第一温度传感器(8)，所述第一温度传感器(8)采集所述电子水泵(4)的第一温度信号，并将所述第一温度信号发送至控制器(9)；

所述控制器(9)分别与所述第一温度传感器(8)、所述发动机(1)和所述第一电子水阀(5)连接；

所述控制器(9)接收所述第一温度信号和所述发动机(1)的启动信号；

所述控制器在所述第一温度信号小于第一温度阈值，且接收到所述启动信号时，发送第一控制信号至所述第一电子水阀(5)，所述第一电子水阀(5)根据所述第一控制信号控制所述电子水泵(4)与所述换热器(3)之间连通；

所述控制器在所述第一温度信号大于第二温度阈值，且接收到所述启动信号时，发送第二控制信号至所述第一电子水阀(5)，所述第一电子水阀(5)根据所述第二控制信号控制所述电子水泵(4)与所述暖风芯体(2)之间连通。

7.根据权利要求5或6所述的发动机供热系统，其特征在于，所述发动机供热系统还包括：

设置于所述暖风芯体(2)位置处的第二温度传感器(10)，所述第二温度传感器(10)采集所述暖风芯体(2)的第二温度信号，并将所述第二温度信号发送至控制器(9)；

所述控制器(9)接收所述第二温度信号，并根据所述第二温度信号确定所述第一电子水阀(5)的开度信号，并将所述开度信号发送至所述第一电子水阀(5)；

所述第一电子水阀(5)根据所述开度信号，控制所述电子水泵(4)与所述换热器(3)或者所述暖风芯体(2)之间的导通开度。

8.根据权利要求1所述的发动机供热系统，其特征在于，所述发动机供热系统还包括：

散热器(6)，所述散热器(6)的第一端与所述出水口(12)连接，所述散热器(6)的第二端与所述入水口(11)连通。

9.根据权利要求8所述的发动机供热系统，其特征在于，所述散热器(6)的第一端通过第二电子水阀(7)与所述出水口(12)连接。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1至9中任一项所述的发动机供热系统。