CN210127893U - 发动机冷却系统以及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种发动机冷却系统，属于节能散热技术领域。本申请提出一种发动机冷却系统，包括发动机散热器和喷淋装置，喷淋装置包括压缩机、储气筒、储水箱和喷淋组件，压缩机的出气口与储气筒的进气口连通，储气筒的出气口与储水箱的进气口连通，储水箱的出水口与喷淋组件的进水口连通,喷淋组件用于向发动机散热器喷水。该发动机冷却系统将传统风冷方式与雾状喷淋水冷方式相结合，为发动机在高转速工况下提供良好的冷却散热效果，确保了发动机正常运行，提高了发动机使用寿命。本申请还提出一种应用了上述发动机冷却系统的车辆，该车辆能够在进行爬坡、瞬间增速的过程中充分冷却发动机，从而保证了发动机的安全运行，延长了发动机的使用寿命。

Description

发动机冷却系统以及车辆

技术领域

本申请涉及节能散热技术领域，具体而言，涉及一种发动机冷却系统以及车辆。

背景技术

汽车发动机散热器是汽车冷却系统的主要部件，发动机散热器的主要作用是为冷却液散发热量，冷却水不断循环吸收发动机水套的热量，通过散热器散热作用，达到给发动机冷却的效果。目前，散热器主要是通过发动机风扇，以空气对流方式对散热器芯子进行冷却。然而，在爬坡、瞬间增速等工况下，发动机转速快速增加，散热量急剧增大，单一的通过风扇散热无法满足发动机的冷却需求，而散热器冷却液温度过高汽化膨胀，将导致发动机温度过高，无法正常工作。

实用新型内容

本申请提出一种发动机冷却系统以及车辆，其将传统风冷方式与雾状喷淋水冷方式相结合，为发动机在高转速工况下提供良好的冷却散热效果，确保了发动机正常运行，提高了发动机使用寿命。

本申请的第一方面实施例的发动机冷却系统，包括发动机散热器和喷淋装置，喷淋装置包括压缩机、储气筒、储水箱和喷淋组件，压缩机的出气口与储气筒的进气口连通，储气筒的出气口与储水箱的进气口连通，储水箱的出水口与喷淋组件的进水口连通,喷淋组件用于向发动机散热器喷水。

该发动机冷却系统通过压缩机向储气筒内输入空气，并通过高压空气将储水箱中的水压入喷淋组件，在风冷的基础上向发动机散热器的表面喷淋冷水，进一步地提高了发动机散热器的散热效率。

另外，根据本申请实施例的发动机冷却系统还具有如下附加的技术特征：

根据本申请的一些实施例，发动机冷却系统还包括散热器风扇，散热器风扇与发动机传动连接，散热器风扇位于发动机散热器的背风侧，用于将空气从发动机散热器的迎风侧吸往背风侧。散热器风扇随着发动机对外做功而转动，能够及时地将空气从发动机散热器的迎风侧吸往背风侧，提高发动机散热器的散热效率。

根据本申请的一些实施例，连通储水箱和喷淋组件的管道上设有第一阀门。第一阀门是喷淋装置的主开关，当第一阀门开启时，喷淋组件向发动机散热器喷水；当第一阀门关闭时，喷淋组件不向发动机散热器喷水，仅使用散热器风扇促进发动机散热器附近的空气流动。

根据本申请的一些实施例，喷淋组件位于发动机散热器的迎风侧。当车辆前进时，在惯性力以及空气阻力的作用下，喷淋组件所喷淋的水向发动机散热器的背风侧偏移，喷淋组件位于发动机散热器的迎风侧，并朝向发动机散热器的背风侧的方向喷水，能够实现将水喷到发动机散热器的表面。

根据本申请的一些实施例，喷淋组件包括多根喷淋管，每根喷淋管的朝向发动机散热器的一侧均匀布置有多个喷头，多个喷头能够均匀地向发动机散热器的表面喷水。

根据本申请的一些实施例，连通储气筒和储水箱的管道上设有第二阀门。在车辆运行状态下，第二阀门为开启状态。当需要向储水箱补水时，需要关闭第二阀门以断开储气筒向储水箱内加压的管道，从而实现补水。

根据本申请的一些实施例，储气筒设有泄压阀。泄压阀限制了储气筒的最高压强，从而增加了储气筒的安全性。

根据本申请的一些实施例，喷淋装置还包括过滤器，过滤器的进水口与储水箱的出水口连通，过滤器的出水口与喷淋组件连通。过滤器能够拦截进入喷淋组件的水中的杂质，避免杂质阻塞喷水口。

根据本申请的一些实施例，发动机冷却系统还包括导风罩，导风罩的一端与散热器风扇相连，另一端与发动机散热器相连。导风罩作为导风通道，能够使散热器风扇转动时充分带动发动机散热器周围的空气的流动，使空气充分、全面地从发动机散热器的迎风侧向背风侧流动。

本申的第二方面实施例的车辆，应用了上述的发动机冷却系统。该发动机冷却系统安装于车辆的发动机舱中并靠近发动机布置，发动机散热器布置于车辆的迎风侧，喷淋组件布置于发动机散热器的迎风侧。该发动机冷却系统能够合理地应用于车辆，使该车辆的发动机在车辆进行爬坡、瞬间增速的过程中受到充分冷却，从而保证了发动机的安全运行，延长了发动机的使用寿命。

本申请的附加方面和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，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请第一方面实施例提供的发动机冷却系统的示意图；

图2为本申请第一方面实施例提供的发动机冷却系统的喷淋组件的布置位置图；

图3为本申请第一方面实施例提供的发动机冷却系统的喷淋管支架的结构示意图；

图4为图2中A处的局部结构放大图。

图标：100-发动机冷却系统；10-发动机散热器；20-喷淋装置；21-压缩机；22-储气筒；221-泄压阀；23-储水箱；231-注水口；232-出水口；233-进气口；24-过滤器；25-第二阀门；26-喷淋组件；261-第一喷淋管；2611-胶皮管；262-第二喷淋管；263-喷头；2631-进口；2632-喷水口；27-第一阀门；28-三通阀；30-散热器风扇；31-连接轴；40-导风罩；50-喷淋管支架；51-螺栓；52-第一安装环；53-第二安装环；600-发动机。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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申请中的具体含义。

第一方面实施例

请参照图1，本申请第一方面实施例的发动机冷却系统100，包括发动机散热器10和喷淋装置20。喷淋装置20包括压缩机21、储气筒22、储水箱23和喷淋组件26，压缩机21的出气口与储气筒22的进气口连通，储气筒22的出气口与储水箱23的进气口连通，储水箱23的出水口与喷淋组件26的进水口连通,喷淋组件26用于向发动机散热器10喷水。

相对于现有的仅使用风冷的发动机散热方式而言，本申请第一方面实施例的发动机冷却系统100将传统风冷方式与雾状喷淋水冷方式相结合，为发动机600在高转速工况下提供良好的冷却散热效果，确保了发动机600正常运行，提高了发动机600的使用寿命。

下述本申请第一方面实施例的发动机冷却系统100的各装置的结构与相互连接关系。

请参照图1，发动机冷却系统100包括发动机散热器10、喷淋装置20和散热器风扇30。

现有技术中，发动机600的外部套设有发动机水套，冷却水循环流经发动机水套并间接带走发动机所散发的热量，随后进入发动机散热器10中冷却,经发动机散热器10冷却后的冷却水继续进入发动机水套进行循环。发动机散热器10包括进水管和出水管，来自发动机水套的冷却水从进水管进入发动机散热器10，经过散热后温度降低，再从出水管进入发动机水套进行循环。

需要注意的是，鉴于发动机水套与发动机散热器10之间的水路循环为成熟的现有技术，发动机冷却系统100旨在提高发动机散热器10的散热效率，并设置了向发动机散热器10喷水的喷淋装置20和强化发动机散热器10周围的空气对流的散热器风扇30，而并未对发动机水套与发动机散热器10之间的水路循环部分作出改进，故在此没有赘述发动机水套与发动机散热器10之间的水路循环部分的技术方案。

在现有的发动机散热器10所具有的结构的基础上，发动机冷却系统100将风冷与水冷结合，增加了发动机散热器10的散热区域的传热效率，增加了冷却水流经发动机散热器10前后的温降值，也就是增加了发动机水套进水温度与发动机热源的温差，既提高了冷却水对发动机600的冷却效率，又能避免冷却水温度持续升高至汽化。

在本申请的一些实施例中，“冷却水”是指包括水、防冻液和各种专门用途的防腐剂等成分的混合物。

请参照图1，喷淋装置20包括压缩机21、储气筒22、储水箱23和喷淋组件26。喷淋装置20能够对发动机散热器10喷水，使用间接水冷的方式增加散热器的散热效率。

压缩机21用于向储气筒22中高压输入空气，压缩机21的出气口与储气筒22的进气口连通。在本申请的一些实施例中，压缩机21可以共用于刹车系统等其他需要用到压缩机的系统。作为一种实施形式，压缩机21的出气口与包括本发动机冷却系统100中的储气筒22在内的多个储气设备连通，储气筒22与压缩机21连通的管道上设有单向阀。

储气筒22能够向储水箱23输入特定压强的气体，储气筒22的出气口与储水箱23的进气口233连通。

进一步地，储气筒22设有泄压阀221。当储气筒22内的压强超过预设压强值时，泄压阀221开启，空气从泄压阀221外泄，以使储气筒22内压强维持在安全范围内。

储水箱23内蓄有用于喷淋的水，储水箱23与喷淋组件26的进水口连通。储水箱23包括注水口231、出水口232和进气口233，注水口231用于补充水，出水口232与喷淋组件26的进水口连通，进气口233与储气筒22的出气口连通。

容易理解的，向储水箱23输入高压气体时，能够使储水箱23中的水从出水口232进入喷淋组件26以喷淋。

喷淋组件26用于向发动机散热器10喷水。

在本申请的一些实施例中，喷淋组件26位于发动机散热器10的迎风侧。容易理解的，当车身向前行驶时，惯性作用下，喷淋组件26能够更好地向发动机散热器10的迎风侧喷水。

喷淋组件26包括多根喷淋管，每根喷淋管的朝向发动机散热器10的一侧均匀布置有多个喷头263。

请参照图2，在本申请的一些实施例中，喷淋组件26包括第一喷淋管261和第二喷淋管262，第一喷淋管261和第二喷淋管262沿竖直方向间隔布置。

其中，第一喷淋管261和第二喷淋管262均水平布置，第一喷淋管261和第二喷淋管262具有相同的结构。第一喷淋管261、第二喷淋管262和储水箱23之间通过三通阀28连通，储水箱23中的水通过三通阀28均匀地进入第一喷淋管261和第二喷淋管262，并通过喷头263向发动机散热器10喷水。

请参照图2，以第一喷淋管261为例，第一喷淋管261通过两个喷淋管支架50安装于发动机散热器10的迎风侧。

请参照图3，喷淋管支架50与发动机散热器10通过螺栓51紧固连接，喷淋管支架50包括第一安装环52，第一安装环52与喷淋管支架50连接，第一喷淋管261穿设于第一安装环52。第一喷淋管261通过水平布置的两个喷淋管支架50固定，第一喷淋管261穿设于两个喷淋管支架50的第一安装环52，通过调节第一安装环52的内径来紧固第一喷淋管261。

其中，第一喷淋管261为金属管，连通第一喷淋管261与储水箱23的管道为胶皮管2611。第一喷淋管261的起始端设有开口并与胶皮管2611连通，第一喷淋管261的末端为封闭端。在用于固定第一喷淋管261的起始端的喷淋管支架50处，胶皮管2611与第一喷淋管261密封连接。

进一步地，用于固定第一喷淋管261的起始端的喷淋管支架50还包括第二安装环53，第二安装环53与该喷淋管支架50连接，胶皮管2611穿设于第二安装环53。容易理解的，第一安装环52用于固定第一喷淋管261，第二安装环53用于固定胶皮管2611，从而固定了第一喷淋管261与胶皮管2611的相对位置，避免二者由于多次移动而泄漏。

请参照图4，第一喷淋管261的朝向发动机散热器10的一侧延伸有多个支管，每个支管均套设一个喷头263，喷头263包括进口2631和相互远离的两个喷水口2632，进口2631与支管的出水口连通，喷水口2632朝向发动机散热器10并能够向发动机散热器10喷水。

请参照图1，喷淋装置20还包括过滤器24、第二阀门25和第一阀门27。

过滤器24的进水口与储水箱23的出水口232通过管道连通，过滤器24的出水口与喷淋组件26连通。容易理解的，过滤器24能够拦截进入喷淋组件26的水中的杂质，避免杂质阻塞喷水口2632。

第二阀门25设置于连通储气筒22和储水箱23的管道上，第二阀门25的一端通往储气筒22，另一端通往储水箱23。容易理解的，当需要对储水箱23进行补水时，可以关闭第二阀门25，储气筒22中的气体不会进入储水箱23，从而可以从注水口231向储水箱23内补水。而在普通运行状态下，第二阀门25保持开启状态。

第一阀门27设置于连通储水箱23和喷淋组件26的管道上，具体而言，第一阀门27设置于过滤器24与多根喷淋管之间的管道上，第一阀门27的一端通往过滤器24，另一端通往多根喷淋管。容易理解的，第一阀门27关闭时，储水箱23中的水不能通往喷淋组件26，喷淋组件26也不能向发动机散热器10喷水；第一阀门27开启时，储水箱23中的水可以进入喷淋组件26，并从多个喷头263中喷向发动机散热器10。

在本申请的一些实施例中，第一阀门27为电磁阀。

进一步地，发动机冷却系统还包括控制装置。控制装置包括人机交互终端、控制器、温度检测组件和压力传感器，温度检测组件包括发动机温度传感器、发动机水套进水温度传感器、发动机水套出水温度传感器；压力传感器布置于储气筒22并用于实时监测储气筒22内的气压；控制器与多个温度传感器、压力传感器、人机交互终端、第一阀门27均电连接。控制器能够接收每个温度传感器的反应其所监测的温度值的电信号和压力传感器的反应其所监测的压强值的电信号，并可视化地显示于人机交互终端。作为一种示例形式，用户能够通过在人机交互终端手动输入指令，控制器接收到来自人机交互终端的指令后，向第一阀门27发送信号以控制第一阀门27的开启与关闭，以及调节第一阀门27的流量。作为另一种示例形式，也可以预设发动机水套出水温度值，当发动机水套出水温度传感器所监测到的发动机水套出水温度超过预设发动机水套出水温度值时，控制器接收到来自发动机水套出水温度传感器的电信号后作出反馈，指示第一阀门27开启，即启动喷淋水冷方式。控制装置相关的技术方案为现有成熟技术，在此不进一步展开与赘述。

请参照图1，散热器风扇30与发动机600通过连接轴31传动连接，散热器风扇30位于发动机散热器10的背风侧，散热器风扇30用于将空气从发动机散热器10的迎风侧吸往背风侧。

在本申请的一些实施例中，散热器风扇30为吸风扇，散热器风扇30布置于发动机散热器10的背风侧，既符合实际装配空间的安排，又便于与发动机600传动连接。

在本申请的一些实施例中，发动机冷却系统100还包括导风罩40，导风罩40的一端开口与散热器风扇30相连，另一端开口与发动机散热器10相连。容易理解的，导风罩40作为导流通道，能够更好地使风有效地经过发动机散热器10。

作为导风罩40与发动机散热器10的连接方式的示例，发动机散热器10的边缘设有导风罩安装孔，导风罩40的靠近发动机散热器10的一端的边缘也设有一圈通孔，导风罩40与发动机散热器10通过螺栓可拆卸地连接。

导风罩40将散热器风扇30容纳于导风罩40内，导风罩40能够使车辆普通运行状态下，散热器风扇30跟随发动机600转动，散热器风扇30将空气从发动机散热器10的迎风侧吸向背风侧，增加了发动机散热器10的空气对流换热效率，从而降低了发动机水套进水温度；

车辆爬坡或者瞬间增速等运行状态下，发动机600散热量增加，在前述基础上，需要对发动机600进一步降温，开启第一阀门27，多个喷水口2632向发动机散热器10喷水，在散热器风扇30的作用下，喷淋水跟随空气流动从发动机散热器10的迎风侧吸向背风侧淋洒，在前述风冷冷却的基础上强化了发动机散热器10的散热效率，维持或者进一步降低了发动机水套进水温度。

本申请第一方面实施例的发动机冷却系统100通过压缩机21向储气筒22内输入空气，并通过高压空气将储水箱23中的水压入喷淋组件26，在风冷的基础上，多个喷水口2632向发动机散热器10的表面喷淋冷水，进一步地提高了发动机散热器10的散热效率。

第二方面实施例

本申请第二方面实施例的车辆，该车辆应用了第一方面实施例的发动机冷却系统100。

发动机冷却系统100安装于车辆的发动机舱中，发动机散热器10布置于车辆的迎风侧，发动机冷却系统100的其他部件靠近发动机600布置，喷淋组件26布置于发动机散热器10的迎风侧。

该车辆通过应用发动机冷却系统100，能够在进行爬坡、瞬间增速的过程中充分冷却发动机600，从而保证了发动机600的安全运行，延长了发动机600的使用寿命。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机冷却系统，其特征在于，包括发动机散热器和喷淋装置，所述喷淋装置包括压缩机、储气筒、储水箱和喷淋组件，所述压缩机的出气口与所述储气筒的进气口连通，所述储气筒的出气口与所述储水箱的进气口连通，所述储水箱的出水口与所述喷淋组件的进水口连通,所述喷淋组件用于向所述发动机散热器喷水。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机冷却系统还包括散热器风扇，所述散热器风扇与发动机传动连接，所述散热器风扇位于所述发动机散热器的背风侧，用于将空气从所述发动机散热器的迎风侧吸往背风侧。

3.根据权利要求2所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机冷却系统还包括导风罩，所述导风罩的一端与所述散热器风扇相连，另一端与所述发动机散热器相连。

4.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，连通所述储水箱和所述喷淋组件的管道上设有第一阀门。

5.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述喷淋组件位于所述发动机散热器的迎风侧。

6.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述喷淋组件包括多根喷淋管，每根喷淋管的朝向所述发动机散热器的一侧均匀布置有多个喷头。

7.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，连通所述储气筒和所述储水箱的管道上设有第二阀门。

8.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述储气筒设有泄压阀。

9.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述喷淋装置还包括过滤器，所述过滤器的进水口与所述储水箱的出水口连通，所述过滤器的出水口与所述喷淋组件连通。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆应用了如权利要求1-9任一项所述的发动机冷却系统。

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