CN209892320U - 一种发动机冷却系统、发动机及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车辆交通工具术领域，公开了一种发动机冷却系统、发动机及车辆。该发动机冷却系统，包括：依次串联的水泵、发动机水套和节温器，水泵的进口连通于节温器，使水泵、发动机水套和节温器形成第一冷却循环；在节温器和水泵的进口之间设置有散热器，使水泵、发动机水套、节温器及散热器形成第二冷却循环，还包括EGR冷却器，EGR冷却器的一端连通于发动机水套，另一端连通于节温器，且EGR冷却器与水泵的出口选择性相连通。该发动机冷却系统无需提高水泵的转速，就能增加EGR冷却器的取水量，避免水温控制不准确、过度控制等能量浪费情况，使得水泵可以利用较低转速就能实现水温最佳控制，节省了生产成本。

Description

一种发动机冷却系统、发动机及车辆

技术领域

本实用新型涉及交通工具技术领域，尤其涉及一种发动机冷却系统、发动机及车辆。

背景技术

发动机冷却系统一般分为风冷和水冷，用于将受热零部件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适合的温度状态下工作。为了保证发动机的所有工况都在适当的温度范围内，发动机冷却系统既要防止发动机过热，又要防止冬季发动机过冷，或者在发动机启动时，需要保证发动机迅速升温，尽快达到正常工作温度。此外，为了减少汽车尾气NOx的排放，需要将一部分废气返回到发动机气缸内进行废气再循环，而废气在进入发动机进气系统之前，必须通过EGR冷却器冷却下来，因此发动机冷却系统还需要对EGR冷却器进行控制。

现有发动机冷却系统在额定工况下，匹配的水泵能够满足发动机本体、EGR冷却器等主要部件流量目标值，但是在大扭矩工况时，会出现EGR冷却器取水量不足的风险。一般采用以下两种方式，一种是提高水泵转速，增大扬程；另一种就是改变并联冷却回路的阻力特性，以提高EGR冷却器的取水量。第一种方案提高水泵转速，就会改变传动轮系，造成能量的浪费。第二种方案在部分机型中是可以实现的，但是不适用于所有机型，具有局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种发动机冷却系统、发动机及车辆，结构简单，操作方便，通用性强，减少能量浪费，从而降低生产成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种发动机冷却系统，包括：依次串联的水泵、发动机水套和节温器，所述水泵的进口连通于所述节温器，使所述水泵、所述发动机水套和所述节温器形成第一冷却循环；在所述节温器和所述水泵的进口之间设置有散热器，使所述水泵、所述发动机水套、所述节温器及所述散热器形成第二冷却循环，还包括EGR冷却器，所述EGR冷却器的一端连通于所述发动机水套，另一端连通于所述节温器，且所述EGR冷却器与所述水泵的出口选择性相连通。

作为优选，还包括补偿管路，所述EGR冷却器和所述水泵的出口之间通过所述补偿管路相连通。

作为优选，在所述补偿管路上设置有控制阀。

作为优选，所述补偿管路中冷却液的流量通过所述控制阀的开度进行控制。

作为优选，还包括ECU控制器，所述ECU控制器电连接于所述控制阀。

作为优选，还包括机油冷却器，所述机油冷却器的一端连通于所述水泵的出口，另一端连通于所述节温器，且所述机油冷却器与所述发动机水套并联设置。

作为优选，所述发动机水套包括相互连通的机体和缸盖，所述机体分别连通于所述水泵的出口和所述EGR冷却器，所述缸盖连通于所述节温器。

作为优选，还包括汇流器，所述汇流器的一端分别连通于所述EGR冷却器、缸盖及所述机油冷却器，另一端连通于所述节温器。。

为达上述目的，本实用新型还提供了一种发动机，包括上述的发动机冷却系统。

为达上述目的，本实用新型还提供了一种车辆，包括上述的发动机。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的发动机冷却系统，当EGR冷却器的取水量较小时，EGR冷却器从发动机水套取水后，冷却液回流至节温器；当EGR冷却器的取水量较大时，EGR冷却器从发动机水套和水泵同时取水后，冷却液再回流至节温器。与现有技术相比，无需提高水泵的转速，就能增加EGR冷却器的取水量，保证发动机多种工况的水温均为最佳运行温度，避免水温控制不准确、过度控制等能量浪费情况，使得水泵可以利用较低转速就能实现水温最佳控制，节省了生产成本，还具备降低水温的充足能量储备。同时，与现有技术相比，无需更改第一冷却循环和第二冷却循环中管路的阻力，结构简单，易于实现，适用于所有机型，通用性较强。

本实用新型还提供了一种发动机，包括上述的发动机冷却系统。该发动机用于减少能量浪费，降低生产成本。

本实用新型还提供了一种车辆，包括上述的发动机。该车辆降低了局限性，通用性强，适用于所有机型，降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型发动机冷却系统的结构示意图。

图中：

1、水泵；2、发动机水套；3、节温器；4、散热器；5、EGR冷却器；6、补偿管路；7、控制阀；8、机油冷却器；

21、机体；22、缸盖。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，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，本领域技术人员在没有作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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供了一种发动机冷却系统，用于对零件的散热，以保证发动机在任何工况都在适当的温度范围之内。如图1所示，该发动机冷却系统包括：水泵1、发动机水套2、节温器3、散热器4及EGR冷却器5，水泵1、发动机水套2和节温器3依次串联，且水泵1的进口连通于节温器3，使水泵1、发动机水套2和节温器3形成第一冷却循环，即小循环；散热器4设置在节温器3和水泵1的进口之间，使水泵1、发动机水套2、节温器3及散热器4形成第二冷却循环，即大循环。节温器3用于调节大、小循环，当发动机水套2的出水温度较低时，则冷却液从节温器3直接回到水泵1的进口，实现小循环；当发动机水套2的出水温度较高时，则先流向散热器4，再回到水泵1的进口，实现大循环。

EGR冷却器5的一端连通于发动机水套2，另一端连通于节温器3，且EGR冷却器5与水泵1的出口选择性相连通。冷却液经水泵1加压后流向发动机水套2，EGR冷却器5可以通过发动机水套2和水泵1两种方式进行取水，从EGR冷却器5流出的冷却液再回流到节温器3内。由于发动机废气排放温度较高，EGR冷却器5的取水量较大，为了快速解决取水量不足的问题，EGR冷却器5选择性与水泵1相连通，在EGR冷却器5从发动机水套2取水的同时，还可以与水泵1的出口相通，从而EGR冷却器5可以直接从水泵1中取水，用于EGR冷却器5的取水补偿。

本实施例提供的发动机冷却系统，当EGR冷却器5的取水量较小时，EGR冷却器5从发动机水套2取水后，冷却液回流至节温器3；当EGR冷却器5的取水量较大时，EGR冷却器5从发动机水套2和水泵1同时取水后，冷却液再回流至节温器3，然后再选择进入第一冷却循环或第二冷却循环。与现有技术相比，无需提高水泵1的转速，就能增加EGR冷却器5的取水量，保证发动机多种工况的水温均为最佳运行温度，避免水温控制不准确、过度控制等能量浪费情况，使得水泵1可以利用较低转速就能实现水温最佳控制，节省了生产成本，还具备降低水温的充足能量储备。同时，与现有技术相比，无需更改第一冷却循环和第二冷却循环中管路的阻力，结构简单，易于实现，适用于所有机型，通用性较强。

为了实现EGR冷却器5和水泵1出口的连通，该发动机冷却系统还包括补偿管路6，EGR冷却器5和水泵1的出口之间通过补偿管路6相连通，补偿管路6作为额外增加一条管路，用于补充进入EGR冷却器5的冷却液，快速解决EGR冷却器5取水量不足的问题。由于在整个发动机冷却系统中，水泵1的出口压力最高，从水泵1上增加取水口，冷却液的压力差是足够的，使得EGR冷却器5通过补偿管路6与水泵1的出口相连通，从而实现EGR冷却器5直接从水泵1的出口进行取水。

为了便于对补偿管路6的控制，该发动机冷却系统还包括ECU控制器(图中未示出)，在补偿管路6上设置有控制阀7，ECU控制器电连接于控制阀7，ECU控制器通过控制控制阀7的启闭来对补偿管路6中冷却液的流量控制。由于发动机曲轴转速与水泵1转速呈线性关系，曲轴转速通过传感器进行检测，并将该输出信号给ECU控制器，ECU控制器在判定之后输出控制信号，从而控制控制阀7的阀门开闭。当控制阀7全开，则通过EGR冷却器5的冷却液达到最大值，此时分别来自水泵1和发动机水套2的两路冷却液在EGR冷却器5的进水管汇合后，通入EGR冷却器5内。

通过在水泵1的出口处增加补偿管路6，水泵1的出口和补偿管路6之间的压差和冷却液的流量存在一定的曲线关系，具体的，△P＝K*Q²，其中，△P为水泵1的出口和补偿管路6之间的压差，K为比例常数，Q为补偿管路6中冷却液的流量。因此，补偿管路6中冷却液的流量通过控制阀7的开度进行控制，控制阀7的阀门开度和补偿管路6的管径的选择需要根据此关系曲线进行匹配，当水泵1的出口和补偿管路6之间的压差较大时，需要适当性增大控制阀7的阀门开度和补偿管路6的管径。

如图1所示，发动机水套2包括相互连通的机体21和缸盖22，机体21分别连通于水泵1的出口和EGR冷却器5，即EGR冷却器5是从水泵1的出口和机体21进行取水，缸盖22的两端分别连通于节温器3和机体21。具体地，水泵1、发动机水套2、节温器3及散热器4之间通过均第一管路相连通(图中未标出)，EGR冷却器5、发动机水套2和节温器3之间均通过第二管路(图中未标出)相连通。

可选地，该发动机冷却系统还包括机油冷却器8，冷却液经水泵1加压后，在流向机体21的同时，还分出一条支路，这部分冷却液流向机油冷却器8，使得机油冷却器8的一端连通于水泵1的出口，另一端连通于节温器3，且机油冷却器8与发动机水套2并联设置。其中水泵1、机油冷却器8及节温器3之间均通过第三管路(图中未标出)相连通。

可选地，该发动机冷却系统还包括汇流器(图中未标出)，汇流器的一端分别连通于EGR冷却器5、缸盖22及机油冷却器8，另一端连通于节温器3，汇流器起到了汇总连通、分流的作用。

本实施例提供的发动机冷却系统的工作过程如下：

冷却液经水泵1加压后，在流向机体21的同时，还分出一条支路，用于将部分冷却液流向机油冷却器8；

EGR冷却器5从机体21分流出大部分冷却液，其余剩余的冷却液流向缸盖22，来自EGR冷却器5、缸盖22以及机油冷却器8的三路冷却液在节温器3处相汇合；

节温器3用于调节大、小循环，当发动机水套2的出水温度较高时，从节温器3流出的冷却液经散热器4散热后，再回流到水泵1；当发动机水套2的出水温度较低，则从节温器3流出的冷却液直接回流到水泵1；

当EGR冷却器5的取水量较小时，EGR冷却器5从机体21取水后，冷却液回流至节温器3；当EGR冷却器5的取水量较大时，通过ECU控制器控制控制阀7开启，使EGR冷却器5从机体21和水泵1同时取水后，从EGR冷却器5流出的冷却液再回流至节温器3内。

本实施例还提供了一种发动机，包括上述的发动机冷却系统。该发动机用于减少能量浪费，降低生产成本。

本实施例还提供了一种车辆，包括上述的发动机。该车辆降低了局限性，通用性强，适用于所有机型，降低生产成本。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种发动机冷却系统，包括：依次串联的水泵(1)、发动机水套(2)和节温器(3)，所述水泵(1)的进口连通于所述节温器(3)，使所述水泵(1)、所述发动机水套(2)和所述节温器(3)形成第一冷却循环；在所述节温器(3)和所述水泵(1)的进口之间设置有散热器(4)，使所述水泵(1)、所述发动机水套(2)、所述节温器(3)及所述散热器(4)形成第二冷却循环，其特征在于，还包括EGR冷却器(5)，所述EGR冷却器(5)的一端连通于所述发动机水套(2)，另一端连通于所述节温器(3)，且所述EGR冷却器(5)与所述水泵(1)的出口选择性相连通。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，还包括补偿管路(6)，所述EGR冷却器(5)和所述水泵(1)的出口之间通过所述补偿管路(6)相连通。

3.根据权利要求2所述的发动机冷却系统，其特征在于，在所述补偿管路(6)上设置有控制阀(7)。

4.根据权利要求3所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述补偿管路(6)中冷却液的流量通过所述控制阀(7)的开度进行控制。

5.根据权利要求3所述的发动机冷却系统，其特征在于，还包括ECU控制器，所述ECU控制器电连接于所述控制阀(7)。

6.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，还包括机油冷却器(8)，所述机油冷却器(8)的一端连通于所述水泵(1)的出口，另一端连通于所述节温器(3)，且所述机油冷却器(8)与所述发动机水套(2)并联设置。

7.根据权利要求6所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机水套(2)包括相互连通的机体(21)和缸盖(22)，所述机体(21)分别连通于所述水泵(1)的出口和所述EGR冷却器(5)，所述缸盖(22)连通于所述节温器(3)。

8.根据权利要求7所述的发动机冷却系统，其特征在于，还包括汇流器，所述汇流器的一端分别连通于所述EGR冷却器(5)、缸盖(22)及所述机油冷却器(8)，另一端连通于所述节温器(3)。

9.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的发动机冷却系统。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的发动机。

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