CN208578628U - 串联散热器缓速器冷却系统及包含其的发动机散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种串联散热器缓速器冷却系统及包含其的发动机散热系统，冷却系统包括发动机(5)内设有冷却泵(16)，缓速器(2)设有热交换器(1)，冷却泵(16)对冷却液加压，驱动冷却液在冷却系统中流动：发动机冷却液出口连通散热器进水管路(7)，散热器出口连通缓速器的热交换器(1)的进水管路(14)；缓速器热交换器(1)的出水管路(3)连通发动机冷却泵(16)，冷却液经过依次连通发动机(5)、散热器和缓速器(2)的管路系统循环流动，形成冷却循环系统。本实用新型的冷却系统可以大幅提升冷却系统的冷却能力，并对系统散热器能力进行有效的控制，极大的延长缓速器的使用时间，提高液力缓速器的制动力输出。

Description

串联散热器缓速器冷却系统及包含其的发动机散热系统

技术领域

本实用新型属于汽车冷却系统技术领域，具体涉及一种串联散热器和缓速器的冷却系统。

背景技术

在重型车辆后处理领域，液力缓速器作为一种汽车辅助制动装置，是将车辆下坡的势能转化为热能，通过发动机的冷却系统将热量带入空气当中。因其制动件磨损小、寿命长、制动转矩大、过程平稳、不会产生热衰退、散热性能好等特点，液力缓速器在重型车辆上被普遍使用。目前液力缓速器的最终装换来的热量是通过发动机冷却系统带走，由于发动机冷却系统提供的冷却能力相比液力缓速器散热量较小，所以发动机冷却系统的散热能力极大的限制了液力缓速器制动能力的发挥，根据目前的实验数据，液力缓速器受发动机冷却系统的限制，液力缓速器实际的制动功率只能达到最大制动功率的40％-60％。制动能力不能充分的发挥，对液力缓速器的制动力来说一种严重的浪费。

实用新型内容

针对目前由于发动机散热系统的散热能力限制液力缓速器制动能力无法有效发挥出来的问题，本专利提供了一种串联散热器缓速器冷却系统及包含其的发动机散热系统，所述冷却系统具有冷水回路的液力缓速器冷却系统，并同时具有串联散热器，配备额外的电子风扇驱动。液力缓速器未工作时，此系统可以满足发动机正常的冷却需求；当缓速器投入工作以后，串联的辅助散热系统工作，可以最大程度上输出冷却能力，满足液力缓速器的冷却需求。在此系统中，可以对冷却系统的散热器能力进行有效的控制，极大的延长缓速器的使用时间，满足客户以及法规的要求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种串联散热器和缓速器的冷却系统，其特征在于，发动机内设有冷却泵，缓速器设有热交换器，冷却泵对冷却液加压，驱动冷却液在冷却系统中流动：发动机冷却液出口连通散热器进水管路，散热器出口连通缓速器的热交换器的进水管路；缓速器热交换器的出水管路连通发动机冷却泵，冷却液经过依次连通发动机、散热器和缓速器的管路系统循环流动，形成冷却循环系统。

进一步，发动机内设有旁路循环系统、冷却泵和节温器，节温器和冷却泵之间设有旁通水路，节温器和冷却泵连锁至发动机控制器，发动机控制器配置为：当发动机出水温度低于节温器的初开温度时，控制冷却泵驱动冷却液进入旁通水路，从而进入旁路循环系统；当发动机出水温度达到节温器初开温度时，控制冷却泵驱动冷却液进入冷却循环系统。

进一步，缓速器连接至缓速器控制器，缓速器控制器连锁至发动机控制器，所述节温器和冷却泵连锁至发动机控制器，发动机控制器配置为：当缓速器投入工作时，控制节温器全开，冷却泵驱动冷却液全流量通过散热器和缓速器的热交换器。

进一步，所述管路采用耐蚀性材料制备而成；管路与各部件之间的连接采用胶管过渡，胶管与散热器的紧固采用具有力矩补偿功能的T型卡箍。

进一步，所述耐蚀性材料为不锈钢或耐蚀性碳钢。

进一步，缓速器热交换器与其出水管路的连接处设有第一温度传感器，第一温度传感器连接至缓速器控制器，缓速器控制器连接至发动机控制器，缓速器控制器配置为：缓速器控制器内报警温度阈值设定为98℃，当温度超过98℃时，缓速器控制器控制缓速器降扭并向发动机控制器发出缓速器高温警报信息。

进一步，节温器上设有第二温度传感器，第二温度传感器连锁至发动机控制器，发动机控制器通过第二温度传感器读取发动机的温度信息，发动机控制器连接至报警装置，发动机控制器配置为：发动机控制器报警温度阈值设定为102℃，当发动机温度超过102℃时，触发报警装置报警。

本实用新型还提供一种发动机散热系统，包含前述的冷却系统，其特征在于，散热系统中设有主散热器、辅助散热器、中冷器、主导风扇和电子风扇，主导风扇设于主散热器后方，中冷器设于主散热器前方，辅助散热器安装在主散热器前方、中冷器下方；电子风扇设置在辅助散热器前方；

发动机冷却液出口连通散热器进水管路，主散热器出口管路连接至辅助散热器，辅助散热器的出口连通缓速器热交换器的进水管路，缓速器热交换器的出水管路连接至发动机冷却泵，冷却泵连接发动机冷却液入口管路。

进一步，所述电子风扇由相对独立于发动机的驱动装置控制，所述主导风扇为电控硅油风扇，电控硅油风扇连接至发动机控制器，驱动装置和节温器连锁至发动机控制器，发动机控制器配置为当缓速器投入工作后，节温器全开，发动机控制器控制冷却泵将冷却液全流量泵入主散热器，冷却液流经主散热器、辅助散热器进入缓速器热交换器；同时发动机控制器控制驱动装置驱动电子风扇以输出转速输出最大风量。

本实用新型的冷却系统的原理在于：发动机冷却水泵对冷却液进行加压，驱动冷却液在冷却系统中流动，冷却液首先进入发动机冷却发动机水套以及缸盖，冷却完发动机的冷却液到电子节温器前。当发动机出水温度低于电子节温器的初开温度时，冷却液不能进入主散热器和辅助散热器，而是通过发动机旁通水路17进入冷却水泵的入口。当发动机出水温度达到电子节温器的全开温度时，冷却液不进入发动机旁通水路，全流量通过散热器进水管进入主散热器，再进入辅助散热器13，冷却液通过缓速器进水管路进入缓速器热交换器1进行热交换。热交换完的冷却液通过缓速器进水管路回到冷却水泵入口进行循环。当缓速器投入工作以后，电子节温器全开，冷却液流量通过主散热器和辅助散热器，电控硅油风扇直连，电子风扇以输出转速输出，提供系统最大的冷却风量，从而使系统的散热能力最大，以满足缓速器对系统的散热需求，延长缓速器的使用时间。

液力缓速器冷却系统的管路主要采用不锈钢管或者耐腐蚀的碳钢管，钢管与散热器、钢管与液力缓速器热交换器、钢管与钢管之间采用胶管过渡，胶管与散热器的紧固采用具有力矩补偿功能的T型卡箍，保证装配的可靠性。由于缓速器冷却系统的阻力损失比常规的大，所以管路系统的耐压能力高于普通的冷却系统，管路以及散热器的耐压能力不小于300kPa，在此压力下能持续使用。为了保证冷却系统的可靠性，所有的缓速器管路通过卡箍和支架固定在动力总成上，不允许固定在动力总成以外的地方。

本实用新型的冷却系统控制原理为：在液力缓速器的出水口安装有缓速器出水温度传感器，缓速器控制器通过缓速器出水温度传感器检测液力缓速器的冷却液出水温度，从而实现对缓速器扭矩控制、水温报警等功能。缓速器热交换器出口报警温度设定为98℃，温度达到98℃时，发出缓速器高温报警并对液力缓速器实施降扭。发动机水温传感器21用于检测发动机出水温度，报警温度设定为102℃，防止发动机高温。由于发动机水温报警设定值高于缓速器水温报警设计值，可以防止由于缓速器投入工作时，由于热量过大，水温短时间内达到98℃，而不会出现发动机水温高的误报警。在缓速器不工作时，发动机控制器通过读取发动机水温传感器21处的信号，实现对水温的报警，同时对电控硅油风扇进行控制，调节风扇转速，进而调节发动机水温处在合适的温度区间内。当车辆重载爬坡过程中，发动机水温达到100℃时，电子风扇工作，满足发动机短时间大负荷的散热需求。液力缓速器工作时，发动机控制器可以强制将电子节温器全开，风扇电控硅油离合器直连，电子风扇以最高转速工作，从而使冷却系统的冷却液全流量通过散热器和缓速器，电控硅油风扇和电子风扇全速运转，使冷却系统的散热能力在缓速器工作的初期到达最大，从而最大程度的延长了缓速器的使用时间，从而满足客户和法规的需求。

本实用新型的冷却系统可以大幅提升冷却系统的冷却能力，并对系统散热器能力进行有效的控制，极大的延长缓速器的使用时间，提高液力缓速器的制动力输出。

附图说明

图1所示为本实用新型的冷却系统的原理图；

图2所示为本实用新型的冷却能够的控制原理图；

图中：

1-缓速器热交换器 12-电子风扇

2-缓速器 13-辅助散热器

3-缓速器出水管路 14-缓速器进水管路

4-变速器 15-导风罩

5-发动机 16-冷却水泵

6-节温器 17-发动机旁通水路

7-散热器进水管 18-缓速器出水温度传感器

8-主导风扇 19-缓速器控制器

9-主散热器 20-发动机控制器

10-中冷器 21-发动机出水温度传感器

11-驾驶室底板

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例加以说明：

实施例1：

本实施例提供一种串联散热器和缓速器的冷却系统，本实施例中第一温度传感器为缓速器出水温度传感器；第二温度传感器为发动机出水温度传感器。

如图1和图2所示，发动机5内设有冷却泵16，缓速器2设有热交换器1，冷却泵16对冷却液加压，驱动冷却液在冷却系统中流动：发动机冷却液出口连通散热器进水管路7，散热器出口连通缓速器的热交换器1的进水管路14；缓速器热交换器1的出水管路3连通发动机冷却泵16，冷却液经过依次连通发动机5、散热器和缓速器2的管路系统循环流动，形成冷却循环系统。

在某一具体实施例中，发动机5内设有旁路循环系统、冷却泵16和节温器6，节温器和冷却泵之间设有旁通水路17，节温器6和冷却泵16连锁至发动机控制器20，发动机控制器20配置为：当发动机出水温度低于节温器的初开温度时，控制冷却泵驱动冷却液进入旁通水路17，从而进入旁路循环系统；当发动机出水温度达到节温器初开温度时，控制冷却泵驱动冷却液进入冷却循环系统。

在某一具体实施例中，缓速器2连接至缓速器控制器19，缓速器控制器19连锁至发动机控制器20，所述节温器6和冷却泵16连锁至发动机控制器20，发动机控制器配置为：当缓速器2投入工作时，控制节温器6全开，冷却泵16驱动冷却液全流量通过散热器和缓速器的热交换器1。

在某一具体实施例中，所述管路采用耐蚀性材料制备而成；管路与各部件之间的连接采用胶管过渡，胶管与散热器的紧固采用具有力矩补偿功能的T型卡箍。

在某一具体实施例中，所述耐蚀性材料为不锈钢或耐蚀性碳钢。

在某一具体实施例中，缓速器热交换器1与其出水管路3的连接处设有第一温度传感器18，缓速器出水温度传感器18连接至缓速器控制器19，缓速器控制器19连接至发动机控制器20，缓速器控制器19配置为：缓速器控制器内报警温度阈值设定为98℃，当温度超过98℃时，缓速器控制器19控制缓速器2降扭并向发动机控制器发出缓速器高温警报信息。

在某一具体实施例中，节温器6上设有发动机出水温度传感器21，第二温度传感器连锁至发动机控制器20，发动机控制器20通过发动机出水温度传感器21读取发动机5的温度信息，发动机控制器20连接至报警装置，发动机控制器配置为：发动机控制器报警温度阈值设定为102℃，当发动机温度超过102℃时，触发报警装置报警。

实施例2：

本实施例主要提供一种散热系统，该散热系统包含实施例1的冷却系统，具体地，本实施例的散热系统中设有主散热器9、辅助散热器13、中冷器10、主导风扇8和电子风扇12，主导风扇8设于主散热器9后方，中冷器10设于主散热器9前方，辅助散热器13安装在主散热器前方、中冷器下方；电子风扇12设置在辅助散热器13前方；发动机冷却液出口连通散热器进水管路7，主散热器出口管路连接至辅助散热器13，辅助散热器的出口连通缓速器热交换器的进水管路14，缓速器热交换器1的出水管路13连接至发动机冷却泵16，冷却泵16连接发动机冷却液入口管路。

在某一具体实施例中，所述电子风扇12由相对独立于发动机的驱动装置控制，所述主导风扇8为电控硅油风扇，电控硅油风扇连接至发动机控制器20，驱动装置和节温器6连锁至发动机控制器20，发动机控制器配置为当缓速器投入工作后，节温器6全开，发动机控制器20控制冷却泵16将冷却液全流量泵入主散热器9，冷却液流经主散热器、辅助散热器13进入缓速器热交换器1；同时发动机控制器20控制驱动装置驱动电子风扇12以输出转速输出最大风量。

此冷却系统采用冷水回路冷却,其工作原理如下:发动机冷却水泵16对冷却液进行加压，驱动冷却液在冷却系统中流动，冷却液首先进入发动机冷却发动机水套以及缸盖，冷却完发动机的冷却液到电子节温器6前。当发动机出水温度低于电子节温器6的初开温度时，冷却液不能进入主散热器9和辅助散热器13，而是通过发动机旁通水路17进入冷却水泵16的入口。当发动机出水温度达到电子节温器6的全开温度时，冷却液不进入发动机旁通水路17，全流量通过散热器进水管7进入主散热器9，再进入辅助散热器13，冷却液通过缓速器进水管路14进入缓速器热交换器1进行热交换。热交换完的冷却液通过缓速器进水管路3回到冷却水泵17入口进行循环。当缓速器投入工作以后，电子节温器6全开，冷却液流量通过主散热器9和辅助散热器13，电控硅油风扇8直连，电子风扇12以输出转速输出，提供系统最大的冷却风量，从而使系统的散热能力最大，以满足缓速器对系统的散热需求，延长缓速器的使用时间。

在液力缓速器的出水口安装有缓速器出水温度传感器18，缓速器控制器19通过缓速器出水温度传感器18检测液力缓速器的冷却液出水温度，从而实现对缓速器扭矩控制、水温报警等功能。缓速器热交换器出口报警温度设定为98℃，温度达到98℃时，发出缓速器高温报警并对液力缓速器实施降扭。发动机水温传感器21用于检测发动机出水温度，报警温度设定为102℃，防止发动机高温。由于发动机水温报警设定值高于缓速器水温报警设计值，可以防止由于缓速器投入工作时，由于热量过大，水温短时间内达到98℃，而不会出现发动机水温高的误报警。在缓速器不工作时，发动机控制器20通过读取发动机水温传感器21处的信号，实现对水温的报警，同时对电控硅油风扇8进行控制，调节风扇转速，进而调节发动机水温处在合适的温度区间内。当车辆重载爬坡过程中，发动机水温达到100℃时，电子风扇12工作，满足发动机短时间大负荷的散热需求。液力缓速器工作时，发动机控制器20可以强制将电子节温器全开，风扇电控硅油离合器8直连，电子风扇12以最高转速工作，从而使冷却系统的冷却液全流量通过散热器和缓速器，电控硅油风扇8和电子风扇12全速运转，使冷却系统的散热能力在缓速器工作的初期到达最大，从而最大程度的延长了缓速器的使用时间。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种串联散热器缓速器冷却系统，其特征在于，发动机(5)内设有冷却泵(16)，缓速器(2)设有热交换器(1)，冷却泵(16)对冷却液加压，驱动冷却液在冷却系统中流动：发动机冷却液出口连通散热器进水管路(7)，散热器出口连通缓速器的热交换器(1)的进水管路(14)；缓速器热交换器(1)的出水管路(3)连通发动机冷却泵(16)，冷却液经过依次连通发动机(5)、散热器和缓速器(2)的管路系统循环流动，形成冷却循环系统。

2.根据权利要求1所述的一种串联散热器缓速器冷却系统，其特征在于，发动机(5)内设有旁路循环系统、冷却泵(16)和节温器(6)，节温器和冷却泵之间设有旁通水路(17)，节温器(6)和冷却泵(16)连锁至发动机控制器(20)，发动机控制器(20)配置为：当发动机出水温度低于节温器的初开温度时，控制冷却泵驱动冷却液进入旁通水路(17)，从而进入旁路循环系统；当发动机出水温度达到节温器初开温度时，控制冷却泵驱动冷却液进入冷却循环系统。

3.根据权利要求2所述的一种串联散热器缓速器冷却系统，其特征在于，缓速器(2)连接至缓速器控制器(19)，缓速器控制器(19)连锁至发动机控制器(20)，所述节温器(6)和冷却泵(16)连锁至发动机控制器(20)，发动机控制器配置为：当缓速器(2)投入工作时，控制节温器(6)全开，冷却泵(16)驱动冷却液全流量通过散热器和缓速器的热交换器(1)。

4.根据权利要求1所述的一种串联散热器缓速器冷却系统，其特征在于，所述管路采用耐蚀性材料制备而成；管路与各部件之间的连接采用胶管过渡，胶管与散热器的紧固采用具有力矩补偿功能的T型卡箍。

5.根据权利要求4所述的一种串联散热器缓速器冷却系统，其特征在于，所述耐蚀性材料为不锈钢或耐蚀性碳钢。

6.根据权利要求1所述的一种串联散热器缓速器冷却系统，其特征在于，缓速器热交换器(1)与其出水管路(3)的连接处设有第一温度传感器(18)，第一温度传感器(18)连接至缓速器控制器(19)，缓速器控制器(19)连接至发动机控制器(20)，缓速器控制器(19)配置为：缓速器控制器内报警温度阈值设定为98℃，当温度超过98℃时，缓速器控制器(19)控制缓速器(2)降扭并向发动机控制器发出缓速器高温警报信息。

7.根据权利要求6所述的一种串联散热器缓速器冷却系统，其特征在于，节温器(6)上设有第二温度传感器(21)，第二温度传感器连锁至发动机控制器(20)，发动机控制器(20)通过第二温度传感器(21)读取发动机(5)的温度信息，发动机控制器(20)连接至报警装置，发动机控制器配置为：发动机控制器报警温度阈值设定为102℃，当发动机温度超过102℃时，触发报警装置报警。

8.一种发动机散热系统，包含权利要求1—5任一所述的一种串联散热器和缓速其的冷却系统，其特征在于，散热系统中设有主散热器(9)、辅助散热器(13)、中冷器(10)、主导风扇(8)和电子风扇(12)，主导风扇(8)设于主散热器(9)后方，中冷器(10)设于主散热器(9)前方，辅助散热器(13)安装在主散热器前方、中冷器下方；电子风扇(12)设置在辅助散热器(13)前方；

发动机冷却液出口连通散热器进水管路(7)，主散热器出口管路连接至辅助散热器(13)，辅助散热器的出口连通缓速器热交换器的进水管路(14)，缓速器热交换器(1)的出水管路(13)连接至发动机冷却泵(16)，冷却泵(16)连接发动机冷却液入口管路。

9.根据权利要求8所述的一种发动机散热系统，其特征在于，所述电子风扇(12)由相对独立于发动机的驱动装置控制，所述主导风扇(8)为电控硅油风扇，电控硅油风扇连接至发动机控制器(20)，驱动装置和节温器(6)连锁至发动机控制器(20)，发动机控制器配置为当缓速器投入工作后，节温器(6)全开，发动机控制器(20)控制冷却泵(16)将冷却液全流量泵入主散热器(9)，冷却液流经主散热器、辅助散热器(13)进入缓速器热交换器(1)；同时发动机控制器(20)控制驱动装置驱动电子风扇(12)以输出转速输出最大风量。