CN212583810U - 冷却水管组件及发动机冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的冷却水管组件包括主干管、支管与流量调节件；支管的数量为多个且并联连接在主干管上；主干管与支管间设置流量调节件，流量调节件设置有流道，流道进水口的孔径小于流道出水口的孔径。本实用新型还提供一种发动机冷却系统，包括水泵、节温器、机油冷却器以及上述冷却水管组件，节温器与机油冷却器通过冷却水管组件连接，主干管设置在机油冷却器内部，支管与节温器紧固连接，主干管与支管之间设置流量调节件，水泵用于驱动冷却液从主干管流入支管。本实用新型提供的冷却水管组件，当流体从主干管流入支管时，流体在流量调节件内部集中度降低，降低了流体的流速，避免高流速的流体中可能夹杂的硬质颗粒冲击管道的内壁。

Description

冷却水管组件及发动机冷却系统

技术领域

本实用新型实施例涉及车辆制造技术，尤其涉及一种冷却水管组件及发动机冷却系统。

背景技术

目前发动机的冷却系统的各个水路多采用并联式设计，从而有利于降低冷却系统阻力，降低系统的压力，提高冷却系统的可靠性，节省水泵的轴功率，降低油耗。

现有采用并联式设计的发动机冷却系统，其支管采用的弯管，并且为了实现各个冷却水路的水流量根据实际需要进行分配，通常在支管与主干管之间设置节流阀，通过控制水路的流阻即节流阀开度的大小来控制水流量。

然而，流体例如冷却液在经过节流阀时的流速大，高流速的流体中可能夹杂的硬质颗粒会冲击管道的内壁，导致管道内壁的冲蚀损伤。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有采用并联式设计的发动机冷却系统中流体例如冷却液在经过节流阀时的流速大，高流速的流体中可能夹杂的硬质颗粒会冲击管道的内壁，导致管道内壁冲蚀损伤的问题。本实用新型提供了一种冷却水管组件，包括主干管、弯曲状的支管与流量调节件；

所述支管的数量为多个，多个所述支管并联连接在所述主干管上；

所述主干管与所述支管通过所述流量调节件连接，所述流量调节件设置有用于供流体流动的流道，所述流道的进水口的孔径小于所述流道的出水口的孔径。

在一种可选的实现方式中，所述流量调节件包括与所述主干管连接的头部，以及与所述头部紧固连接的尾部，所述头部和尾部按照流体的流向布置；

所述头部形成有第一通孔，所述尾部形成有与所述第一通孔连通的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔形成所述流道，所述第一通孔的进水口的孔径小于所述第二通孔的出水口的孔径。

在一种可选的实现方式中，所述第一通孔为圆柱形孔，所述第二通孔为锥形孔，所述锥形孔的小径端相对于其大径端更靠近所述圆柱形孔，并且所述锥形孔的小径端的孔径与所述第一通孔的孔径相同。

在一种可选的实现方式中，所述第一通孔和第二通孔均为圆柱形孔，所述第一通孔的孔径小于所述第二通孔的孔径。

在一种可选的实现方式中，所述头部与所述尾部通过一体成型工艺形成为一体件。

在一种可选的实现方式中，所述头部与所述尾部可拆卸连接。

在一种可选的实现方式中，所述头部设置有外螺纹，所述尾部设置有内螺纹，所述头部与所述尾部螺纹连接。

在一种可选的实现方式中，所述头部与所述尾部连接处设置有密封垫片。

在一种可选的实现方式中，所述流量调节件设置成接头，所述接头由耐腐蚀材料制成。

本实用新型还提供一种发动机冷却系统，包括水泵、机体水套、机油冷却器以及如上所述的冷却水管组件；

所述节温器与机油冷却器通过所述冷却水管组件连接，所述主干管设置在所述机油冷却器内部，所述支管与所述节温器紧固连接，所述主干管与所述支管之间设置所述流量调节件，所述水泵用于驱动冷却液从所述主干管流入所述支管。

本领域技术人员能够理解的是，本实用新型的冷却水管组件包括主干管、弯曲状的支管与流量调节件，支管的数量为多个，多个支管并联连接在主干管上，流量调节件安装在支管内，流量调节件设置有用于供流体流动的流道，流道的进水口的孔径小于流道的出水口的孔径。这样，流体在流量调节件内部流动过程中可以使水流集中度降低，从而降低了水流的流速，避免高流速的流体中夹杂的硬质颗粒冲击管道的内壁。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的冷却水管组件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的流量调节件的结构示意图；

图3为图2的剖面图；

图4为本实用新型实施例二提供的流量调节件的结构示意图；

图5为图4的剖面图；

图6为本实用新型实施例提供的头部与尾部可拆卸连接的流量调节件的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的冷却系统的局部结构示意图。

附图标记说明：

1-主干管；

2-支管；

3-流量调节件；

31-流道；

311-流道进水口；

312-流道出水口；

32-头部；

321-第一通孔；

33-尾部；

331-第二通孔；

4-机油冷却器；

5-节温器；

6-固定板。

具体实施方式

首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其做出调整，以便适应具体的应用场合。

其次，需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或构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。

现有的发动机冷却系统，其支管采用的弯管，为了实现各个冷却水路的水流量根据实际需要进行分配，通常在支管与主干管间设置节流阀，通过控制水路的流阻即节流阀开度的大小控制支管的水流量。然而，流体例如冷却液在经过节流阀时的流速大，高流速的流体夹杂冷却系统中的硬质颗粒，会冲击管道的内壁，导致管道内壁的冲蚀损伤。

经过反复思考和验证，发明人发现如果将支管与主干管之间使用调流接头连接，在调流接头内部设置流道，通过控制流道最小处的孔径大小从而控制水路的流阻，其中，流道的进水口处孔径小于流道的出水口处孔径。这样，当主干管内部的流体流入支管的过程中，在流道的内部水流扩散，从而流体在流道的进水口流至出水口的过程中流速减慢，避免了冲击管道内壁，导致管道内壁冲蚀损伤的问题。

有鉴于此，发明人设计了一种冷却水管组件，其包括主干管、支管与流量调节件，支管的数量为多个并且多个支管并联在主干管上，主干管与支管间设置流量调节件，流量调节件设置有用于供流体流动的流道，流道的进水口孔径小于流道的出水口孔径。这样，流体从主干管流入支管的过程中在流道的内部流速减慢，避免了冲蚀管道的内壁。

实施例一

图1为本实施例提供的冷却水管组件的结构示意图。本实施例提供的冷却水管组件包括主干管1、弯曲状的支管2与流量调节件3。容易理解的是，支管2的数量是非限制性的，其可以为如图1中示出的数量为两个也可以多于两个，本领域技术人员可以根据冷却系统的需要设计支管2的数量。

如图1所示，两个支管2并联在主干管1上，支管2的形状为弯曲状，支管2与主干管1通过流量调节件3连接，也即是说，流体从主干管1流入支管2的过程中，首先从主干管1中流入流量调节件3内，然后再从流量调节件3流入支管2。

继续参照图1，本实施例并不限制流量调节件3与主干管1以及支管2间的连接方式，示例性地，流量调节件3下端与主干管1焊接连接，流量调节件3上端与支管2挤压连接，并在流量调节件3与支管2之间使用密封垫片进行密封。

值得一提的是，本申请以接头作为流量调节件3，但这不应视为是对保护范围的具体限制，本领域技术人员也可以选择其他形式流量调节件，只要其能够调节支管流量并且流体在其内部流动过程中流速减慢即可。

图2为本实施例提供的流量调节件的结构示意图，图3为图2的剖面图。如图2-3所示，流量调节件3设置有供流体流动的流道31，本实施例此处对于流道31的截面形状并不限制，下文以流道31的截面形状为圆形为例，但这并非是对本公开具体保护范围的限制，例如，在一些可能的实现方式中，流道31的截面形状也可以为方形或正多边形等适合形状，根据冷却系统的需要进行确定。

流道进水口311的孔径小于流道出水口312的孔径，也即是说，流量调节件3与主干管1连接端流道31的截面面积小于流量调节件3与支管2连接端流道31的截面面积，流体在流道31内部流动过程中流体的集中度减小，流速减慢。

继续参照图2-3，一种可能的实现方式为，流道31位于流量调节件3内部且流道31的中心线与流量调节件3的中心线位于同一条直线上，在此定义流量调节件3与主干管1连接端为头部32，流量调节件3与支管2连接端为尾部33，头部32与尾部33紧固连接并且头部32与尾部33按照流体的流向布置，也即是说，若流体在流道31内部自左向右流动时，头部32设置在尾部33的左侧。

如图3所示，头部32内部形成有第一通孔321，尾部33内部形成有第二通孔331，第一通孔321右端能够与第二通孔331左端连通形成流道31，第一通孔321的左端即为流道进水口311，第二通孔331的右端即为流道出水口312，第一通孔321左端的孔径小于第二通孔331右端孔径，流体在流道31内部自左向右流动过程中，由于流道出水口312处截面面积大于流道进水口311处截面面积，故而在流动过程中流体的集中度降低，流体的流速减慢。

继续参照图2-3，第一通孔321为圆柱形孔，第二通孔331为圆锥形孔，本实施例此处对于圆锥形孔的侧壁与其轴线之间的夹角并不限制，示例性地，圆锥形孔的侧壁与其轴线之间的夹角在30°-60°之间。

如图3所示，锥形孔的小径端相对于其大径端更靠近圆柱形孔，即圆锥形孔的小径端为圆锥形孔的进水口，圆锥形孔的大径端为圆锥形孔的出水口，流体在圆锥形孔内部流动过程中流速逐渐减慢。

锥形孔小径端的孔径与第一通孔321的孔径相同，通过将锥形孔小径端的孔径即第二通孔331进水口处孔径设置成于与第一通孔321的孔径相同，当流体从第一通孔321流入第二通孔331的过程中不会对流量调节件3的尾部33产生冲击。

本实施例此处对于第一通孔321与第二通孔331的长度以及第一通孔321与第二通孔331的孔径大小并不限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，只要满足流体从流道出水口312流出后不会对支管2管壁产生冲击即可。

本领域技术人员能够理解的是，流量调节件3的头部32与尾部33之间可以采用多种连接方式，示例性地，本领域技术人员可以将流量调节件3的头部32与尾部33制成一体件。

在另一种可实现方式中，流量调节件3的头部32与尾部33之间采用可拆卸的连接方式，示例性的，流量调节件3的头部32右侧设置有外螺纹，流量调节件3的尾部33左侧设置有内螺纹，流量调节件3的头部32与尾部33之间通过螺纹进行连接。

以下结合图1-3简要介绍冷却水管组件的工作原理，以便本领域技术人员能够更好的理解本实施例的方案。

如图1所示，冷却水管组件包括主干管1与多个弯曲状的支管2，多个支管2并联连接在主干管1上，主干管1与支管2之间通过流量调节件3连接，利用流量调节件3调节每个支管2的流阻从而实现调节每个支管2的流量。具体而言，如图2-3所示，流量调节件3内部设置有供流体流动的流道31，本领域技术人员可以通过控制流道31的最小横截面积实现控制与该流量调节件3连接的支管2流阻，进而调节支管2的流量，流量调节件3包括与支管2连接的头部32以及与头部32紧固连接的尾部33，头部32与尾部33按照流体的流向布置，头部32内形成有第一通孔321，尾部33内形成有第二通孔331，第一通孔321与第二通孔331形成流道31，第一通孔321为圆柱形孔，第二通孔331为锥形孔，锥形孔的小径端与圆柱形孔连通，锥形孔的小径端孔径大小与圆柱形孔孔径大小相等。流体在流量调节件3内部流动过程中，从圆柱形孔流入锥形孔的小径端最后再从锥形孔的大径端流入支管2。

根据以上描述可知，通过在主干管1与支管2之间设置流量调节件3，一方面可以通过控制流量调节件3的孔径大小控制流阻进而实现并联水路之间水流量的按需分配，另一方面，流体在流量调节件3内部流动过程中流速减慢，避免了冲击管壁的风险。具体而言，流体在第一通孔321内部流动过程中流速不变，从第一通孔321流至第二通孔331后，由于第二通孔331为锥形孔，流体在第二通孔331内部流动过程中集中度逐渐减小，故而流体的流速逐渐减小。流体从流量调节件3内部流出后不会冲击到支管2的壁面，不会造成支管2的冲蚀损伤。

实施例二

图4为本实施例提供的流量调节件的结构示意图，图5为图4的剖面图。如图4-5所示，本实施例提供了流量调节件3的另外一种可实现方式，具体而言，第一通孔321与第二通孔331均为圆柱形孔，也即是说，流量调节件3的头部32与尾部33均形成为管状结构。第一通孔321能够与第二通孔331连通，且第一通孔321的孔径小于第二通孔331的孔径。当流体在流量调节件3内部流动过程中，当从第一通孔321流至第二通孔331时，孔径增大，流体在第二通孔331中流速小于在第一通孔321中的流速，流体从第二通孔331中流出后不会冲击支管2管壁，提高了支管2的使用寿命。

本领域技术人员能够理解的是，流量调节件3的头部32与尾部33可采用多种连接方式，一种可能的实现方式为，流量调节件3的头部32与尾部33可以通过铸造的方式制成一体件。

通过将头部32与尾部33制成一体件，可以提高流量调节件3的强度，同时，节省了二次装配的工序。

另一种可实现方式为，流量调节件3的头部32与尾部33采用可拆卸的连接方式，示例性地，头部32与尾部33可以通过螺纹连接，具体而言，流量调节件3的头部32设置有外螺纹，流量调节件3的尾部33设置有内螺纹，头部32与尾部33通过螺纹连接。

图6为本实施例提供的头部与尾部可拆卸连接的结构示意图。流量调节件3的头部32与尾部33也可以通过紧固件例如螺钉实现可拆卸连接，具体而言，如图6所示，头部32的右侧端部紧固有固定板6，示例性地，头部32与固定板6之间采用焊接连接，固定板6上设置有多个螺纹孔，螺纹孔的轴线与头部32的轴线平行，尾部33左侧端部设置有多个螺纹槽，螺纹槽的位置与固定板6上螺纹孔的位置相对，将螺钉穿过螺纹孔与螺纹槽拧紧即可实现将固定板6紧固在尾部33，从而实现头部32与尾部33之间的固定。

本实施例此处对于流量调节件3的头部32与尾部33之间的连接方式并不限制，本领域技术人员也可以采用其他方式使二者实现可拆卸连接，只要保证二者连接的稳定性即可。

需要注意的是，头部32与尾部33的连接处需要进行密封处理，示例性地，在头部32与尾部33的连接处设置密封垫片将二者进行密封，密封垫片采用弹性材料例如橡胶制成，头部32与尾部33连接后挤压位于二者之间的密封垫片，通过密封垫片的弹力实现二者之间的密封。本实施例此处对于头部32与尾部33之间的密封方式并不限制，本领域技术人员也可以采用其他方式实现二者之间的密封，例如，可以在头部32与尾部33的连接处涂抹密封胶。

通过将头部32与尾部33设置成可拆卸的连接方式，当需要调节支管2的流量时，可以通过更换不同规格的头部32实现调节支管2处的流阻进而调节水流量。

较佳的，流量调节件3由耐腐蚀材料制成，也就是说，流量调节件3的头部32与尾部33均有耐腐蚀材料制成。本实施例此处对于流量调节件3的具体材料并不限制，本领域技术人员可以根据实际需要选择任意合适的耐腐蚀材料，例如，可以选择铸铜或不锈钢等材料作为流量调节件3的材料。

以下结合附图简要介绍本实施例提供的流量调节件3的工作原理，以便本领域技术人员能够更好的理解本实施例的方案。

如图4-5所示，流量调节件3的头部32与主干管1连接，流量调节件3的尾部33与支管2连接，头部32内形成的第一通孔321与尾部33内形成的第二通孔331均为圆柱形孔，第一通孔321的孔径小于第二通孔331的孔径，第一通孔321与第二通孔331连通形成流道31，流体在流量调节件3内部流动过程中，从第一通孔321流入第二通孔331时，流道31的横截面积增大，流体的集中度减小，流体在第二通孔331中流动速度小于在第一通孔321中流动速度。流体从第二通孔331流入支管2后由于流速减慢，故而不会冲击支管2的管壁。

根据以上描述可知，在主干管1与支管2之间设置本实施例提供的流量调节件3，通过设置第一通孔321的孔径大小可以实现设置流体的流阻，从而实现设置调节各个支管2流量的大小，流体从第一通孔321流入第二通孔331后，流道31的横截面积增大，流体的集中度减小，流体在第二通孔331中的流速小于在第一通孔321中的流速，流体从第二通孔331流出进入支管2后不会对支管2的管壁产生冲击。

实施例三

图7为本实施例提供的冷却系统的部分结构示意图。如图7所示，在上述实施例的基础上，本实施例还提供一种发动机冷却系统，包括水泵、节温器5、机油冷却器4以及上述实施例中的冷却水管组件。

本领域技术人员能够理解的是，水泵为驱动装置，用于驱动冷却液在冷却系统中流动。机油冷却器4是一种为冷却液降温的装置，主干管1设置在机油冷却器4内部，节温器5是一种控制冷却液流动路径的装置，节温器5与一根支管2连接，其连接方式可以为焊接连接或者通过铸造的方式将二者制成一体件。主干管1与支管2之间设置流量调节件3用于调节该支管2处的流量，冷却液在流量调节件3的进水口处流速小于在流量调节件3的出水口处流速，冷却液在流量调节件3内部流出进入支管2后不会冲击到支管2的内壁。

本领域技术人员应当理解的是，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至少一个该特征。在本申请的描述中，"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。

需要说明的是，在本申请的描述中，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”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种冷却水管组件，其特征在于，包括主干管、弯曲状的支管与流量调节件；

所述支管的数量为多个，多个所述支管并联连接在所述主干管上；

所述主干管与所述支管通过所述流量调节件连接，所述流量调节件设置有用于供流体流动的流道，所述流道的进水口的孔径小于所述流道的出水口的孔径。

2.根据权利要求1所述的冷却水管组件，其特征在于，所述流量调节件包括与所述主干管连接的头部，以及与所述头部紧固连接的尾部，所述头部和尾部按照流体的流向布置；

所述头部形成有第一通孔，所述尾部形成有与所述第一通孔连通的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔形成所述流道，所述第一通孔的进水口的孔径小于所述第二通孔的出水口的孔径。

3.根据权利要求2所述的冷却水管组件，其特征在于，所述第一通孔为圆柱形孔，所述第二通孔为锥形孔，所述锥形孔的小径端相对于其大径端更靠近所述圆柱形孔，并且所述锥形孔的小径端的孔径与所述第一通孔的孔径相同。

4.根据权利要求2所述的冷却水管组件，其特征在于，所述第一通孔和第二通孔均为圆柱形孔，所述第一通孔的孔径小于所述第二通孔的孔径。

5.根据权利要求2-4任一项所述的冷却水管组件，其特征在于，所述头部与所述尾部通过一体成型工艺形成为一体件。

6.根据权利要求2-4任一项所述的冷却水管组件，其特征在于，所述头部与所述尾部可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的冷却水管组件，其特征在于，所述头部设置有外螺纹，所述尾部设置有内螺纹，所述头部与所述尾部螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的冷却水管组件，其特征在于，所述头部与所述尾部连接处设置有密封垫片。

9.根据权利要求2-4任一项所述的冷却水管组件，其特征在于，所述流量调节件设置成接头，所述接头由耐腐蚀材料制成。

10.一种发动机冷却系统，其特征在于，包括水泵、节温器、机油冷却器以及权利要求1-9任一项所述的冷却水管组件；

所述节温器与机油冷却器通过所述冷却水管组件连接，所述主干管设置在所述机油冷却器内部，所述支管与所述节温器紧固连接，所述主干管与所述支管之间设置所述流量调节件，所述水泵用于驱动冷却液从所述主干管流入所述支管。

Images