CN212898688U - 汽车发动机冷却系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车发动机冷却系统及车辆，包括高温冷却回路和低温冷却回路；所述高温冷却回路上连通有缸盖水套、缸体水套、调温器座、机油冷却器、水泵、温控阀、暖通、变速器油冷器、缸盖调温器、高温冷却回路散热器、缸体调温器和高温冷却回路补液壶；所述低温冷却回路上连通有电子辅助水泵、增压器、水冷中冷器、低温冷却回路补液壶和低温冷却回路散热器。本实用新型包含独立的高温冷却回路和低温冷却回路，高温冷却回路主要对发动机缸体缸盖、变速器进行冷却，以及暖通；低温冷却回路主要对增压器本体、增压后空气进行冷却。

Description

汽车发动机冷却系统及车辆

技术领域

本实用新型属于发动机冷却系统技术领域，具体涉及一种汽车发动机冷却系统及车辆。

背景技术

发动机冷却系统的设计及布置对发动机实现优异性能具有至关重要的作用。发动机冷却系统一般主要包含发动机本体缸体缸盖、机油冷却器（用于冷却发动机机油）、变速器油冷却器（用于冷却变速器油）、散热器、水泵、调温器（或热管理模块等）、补液壶和管路等。专利文献CN108278172B公开的一种汽车发动机冷却系统及冷却方法，该方法是通过热管理模块控制冷却系统冷却液流向及流量，冷却效果较优但热管理模块成本较高。又如CN109139219A公开的一种发动机冷却系统，该系统通过调温器控制冷却液流向，暖通与发动机机油冷、变速器机油冷并联，即三通路同时有冷却液流动，启动阶段不利于发动机本体加热，无法实现快速暖机。

因此，有必要开发一种新的汽车发动机冷却系统及车辆。

发明内容

为了解决以上问题，本实用新型提供一种汽车发动机冷却系统及车辆。

第一方面，本实用新型所述的汽车发动机冷却系统，包括高温冷却回路和低温冷却回路；

所述高温冷却回路上连通有缸盖水套、缸体水套、调温器座、机油冷却器、水泵、温控阀、暖通、变速器油冷器、缸盖调温器、高温冷却回路散热器、缸体调温器和高温冷却回路补液壶；

所述低温冷却回路上连通有电子辅助水泵、增压器、水冷中冷器、低温冷却回路补液壶和低温冷却回路散热器。

进一步，所述高温冷却回路补液壶的出水口与水泵的进水口连接；水泵的出水口分别与缸盖水套的进水口、缸体水套的进水口连接；缸盖水套的出水口与调温器座的第一进水口连接；缸体水套的出水口经缸体调温器与调温器座的第二进水口连接；调温器座的第一出水口与机油冷却器的进水口连接，机油冷却器的出水口与水泵的进水口连接；调温器座的第二出水口经温控阀与暖通的进水口连接，暖通的出水口与变速器油冷器的进水口连接，变速器油冷器的出水口与水泵的进水口连接；调温器座的第三出水口与高温冷却回路散热器的进水口连接，高温冷却回路散热器的出水口经缸盖调温器与水泵的进水口连接。

进一步，所述电子辅助水泵的出水口通过三通管分别与增压器的进水口、水冷中冷器的进水口连接，增压器的出水口和水冷中冷器的出水口分别与低温冷却回路补液壶的进水口连接，低温冷却回路补液壶的出水口与低温冷却回路散热器的进水口连接，低温冷却回路散热器的出水口与电子辅助水泵的进水口连接。

进一步，所述高温冷却回路还包括：

设置在缸盖顶部的第一缸盖溢气管；

以及设置在调温器座上的第二缸盖溢气管；

所述第一缸盖溢气管和第二缸盖溢气管的出水口进入高温冷却回路补液壶。

进一步，从所述第二缸盖溢气管上引出一用于对曲通管进行加热的分支管路，该分支管路的出水端接入到连接变速器油冷器与暖通之间的管路。

进一步，所述高温冷却回路散热器的进水室布置有高温冷却回路散热器溢气管，该高温冷却回路散热器溢气管的出水端经节流阀与高温冷却回路补液壶连接。

进一步，所述调温器座上布置有水温传感器。

高温冷却回路采用IEM+平行冷却水套结构，辅以温控阀、节温器灵活应用，实现了热管理系统适时、分层的能量供给及回收，实现了动力总成（发动机及变速器）的快速升温，降低了摩擦，辅助实现了整机节油减排。高温冷却回路通过双调温器（缸体调温器、缸盖调温器）开启控制高温冷却回路的大小循环；在冷启动阶段，双调温器及温控阀处于关闭状态，仅发动机缸盖及机油冷却器参与小循环，此时冷却系统参与散热的容积小，发动机得以快速升温，催化剂启燃速度加快，有效地降低了排放；此阶段发动机缸体冷却液处于零流量，有利于缸体本体温度快速升高，从而有效降低了活塞组件的摩擦，实现了降油耗的目的；此外，因缸壁温度快速升高，燃油喷射后可快速挥发，有效地降低了机油稀释的风险，且机油冷却器内冷却液“加热”发动机机油（冷却液温度高于此时机油温度），有效降低了发动机内运动组件摩擦。在暖机阶段，温控阀开始打开，暖通及变速器油冷器参与循环，此时对变速器油加热（发动机水温高于变速器油温），降低了变速器油粘度，有效降低了变速器摩擦；同时暖通参与循环，能够保证用户采暖需求，保证了用户的舒适性。在热机阶段，发动机水温进一步升高，因缸盖热负荷较大，为保证缸盖的可靠性，将散热器支路调温器（即缸盖调温器）打开，散热器参与循环，有效地保证了缸盖的可靠性；而此时缸体冷却水仍然不循环，提升了缸体的工作温度，降低了油耗。过热阶段，发动机缸体水温进一步升高，当调温器座处水温达到一定温度后，缸体调温器开启并随冷却液温度升高逐步全面开启，以防止缸体、缸套过热，此时所有冷却部件均参与循环，保证了各部件的可靠性。将高温冷却回路散热器溢气管布置在高温冷却回路散热器的进水室位置，布置在该处能够防止冷机状态下，散热器参与冷却液循环，避免了温升慢的问题；此外高温冷却回路散热器溢气管内加有节流阀，限值流量，避免了过多的较高温度的液气进入高温冷却回路补液壶，避免了循环系统内冷却液温度偏高，保障了冷却效果。在缸盖顶部及缸盖后端布置有溢气管，保障了IEM缸盖及冷却循环系统排气，促进了整个冷却系统冷却液的有效循环，保障了冷却效果。变速器油冷器与暖通串联，该支路布置有温控阀，且与机油冷却器并联；此原理布置，能够保障在冷启动阶段，发动机自身升温快、机油温度升温快，避免了机油乳化及减少发动机摩擦消耗；同时达到一定温度后，温控阀开启，实现了暖通采暖及变速器机油加热，降低了变速器摩擦。此外，在缸盖后端的溢气管路上并行增加一段为曲通管加热的管路，将高温冷却回路中的部分热量引入曲通系统，能够防止曲通系统在极寒条件下结冰，避免了发动机曲轴箱排气失效。低温冷却回路主要包含电子辅助水泵、低温散热器、增压器、低温冷却回路补液壶、水冷中冷器及相关管路。低温冷却回路通过水温、油温、进气温度控制电子辅助水泵开启的占空比，控制电子辅助水泵工作及转速，对增压器及增压后空气进行冷却；且当发动机停机后，由于增压器温度仍较高，电子辅助水泵根据需求继续运行一段时间以降低其温度，从而有效保护了增压器。高低温冷却系统的两个补液壶，两个回路完全独立，互不影响，保障了各零部件及油液的冷却需求。

第二方面，本实用新型所述的一种车辆，采用如本实用新型所述的汽车发动机冷却系统。

本实用新型具有以下优点：它包含独立的高温冷却回路和低温冷却回路，高温冷却回路主要对发动机缸体缸盖、变速器进行冷却，以及暖通；低温冷却回路主要对增压器本体、增压后空气进行冷却。将高低温冷却回路分开设计，其中，高温冷却回路采用双调温器控制，调温器座集成温控阀；机油冷支路常通，暖通、变速器油冷串联并用温控阀控制。变速器油冷支路布置温控阀，在极寒和常温工况下快速暖机（发动机本体快速升温，规避机油乳化和机油液面上升）；常温工况下发动机机油和变速器油升温均衡，有利于油耗。通过控制调温器的开关，使冷却液流向根据发动机负荷及具体运行工况进行切换，实现快速暖机和降低油耗。低温冷却回路包含电子辅助水泵、低温散热器、水冷中冷器、补液壶、增压器及冷却水管等，其与高温冷却回路为独立回路，有效冷却增压器及增压后空气，保障发动机高效燃烧，提升了动力性。低温冷却系统的电子辅助水泵根据进气温度需求及增压器冷却需求设定占空比，开启电子辅助水泵及运行转速；且发动机熄火后，根据发动机水温、油温等确定电子辅助水泵的运行时间，能够有效冷却增压器，保护增压器工作。

附图说明

图1是本实施例中所述高温冷却回路的结构示意图；

图2是本实施例中所述低温冷却回路的结构示意图；

图中：1—缸盖水套，2—缸体水套，3—调温器座，4—机油冷却器，5—水泵，6—温控阀，7—暖通，8—变速器油冷器，9—缸盖调温器，10—高温冷却回路散热器，11—缸体调温器，12—高温冷却回路补液壶，13—节流阀，14—曲通管，15—水温传感器，16—电子辅助水泵，17—增压器，18—水冷中冷器，19—低温冷却回路补液壶，20—低温冷却回路散热器，21—第一缸盖溢气管，22—第二缸盖溢气管，23—高温冷却回路散热器溢气管，24—三通管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实施例中，一种汽车发动机冷却系统，包括高温冷却回路和低温冷却回路。

如图1所示，所述高温冷却回路上连通有缸盖水套1、缸体水套2、调温器座3、机油冷却器4、水泵5、温控阀6、暖通7、变速器油冷器8、缸盖调温器9、高温冷却回路散热器10、缸体调温器11和高温冷却回路补液壶12；具体连接关系如下：

所述高温冷却回路补液壶12的出水口与水泵5的进水口连接。水泵5的出水口分别与缸盖水套1的进水口、缸体水套2的进水口连接；缸盖水套1的出水口与调温器座3的第一进水口连接，缸体水套2的出水口经缸体调温器11与调温器座3的第二进水口连接。调温器座3的第一出水口与机油冷却器4的进水口连接，机油冷却器4的出水口与水泵5的进水口连接。调温器座3的第二出水口经温控阀6与暖通7的进水口连接，温控阀6集成在调温器座3上，暖通7的出水口与变速器油冷器8的进水口连接，变速器油冷器8的出水口与水泵5的进水口连接。调温器座3的第三出水口与高温冷却回路散热器10的进水口连接，高温冷却回路散热器10的出水口经缸盖调温器9与水泵5的进水口连接。

本实施例中，所述高温冷却回路实现了对缸体、缸盖的平行冷却；通过温控阀6来控制暖通7及变速器油冷支路的冷却液进入；在水泵5的其中一进水口布置缸盖调温器9，在调温器座3的其中一进水口布置缸体调温器11，根据冷却液温度控制缸盖调温器9及缸体调温器11的开启，从而实现高温冷却回路大循环及整个系统完全循环。

如图1所示，本实施例中，所述高温冷却回路还包括：设置在缸盖顶部的第一缸盖溢气管21；以及设置在调温器座3上的第二缸盖溢气管22；所述第一缸盖溢气管21和第二缸盖溢气管22的出水口进入高温冷却回路补液壶12。

如图1所示，本实施例中，从所述第二缸盖溢气管22上引出一用于对曲通管14进行加热的分支管路，以防止在极低温条件下曲通系统结冰；该分支管路的出水端接入到连接变速器油冷器8与暖通7之间的管路上。

如图1所示，本实施例中，所述高温冷却回路散热器10的进水室布置有高温冷却回路散热器溢气管23，该高温冷却回路散热器溢气管23的出水端经节流阀13与高温冷却回路补液壶12连接。

如图1所示，本实施例中，所述调温器座3上布置有水温传感器15。

如图2所示，所述低温冷却回路上连通有电子辅助水泵16、增压器17、水冷中冷器18、低温冷却回路补液壶19和低温冷却回路散热器20，具体连接关系如下:

所述电子辅助水泵16的出水口通过三通管24分别与增压器17的进水口、水冷中冷器18的进水口连接，增压器17的出水口和水冷中冷器18的出水口分别与低温冷却回路补液壶19的进水口连接，低温冷却回路补液壶19的出水口与低温冷却回路散热器20的进水口连接，低温冷却回路散热器20的出水口与电子辅助水泵16的进水口连接。

本实施例中，低温冷却回路与高温冷却回路完全独立，整个低温冷却回路通过电子辅助水泵16、水冷中冷器18、低温冷却回路补液壶19和低温冷却回路散热器20进行循环，对增压后空气进行冷却；在水冷中冷器18的进水管上布置三通管24，使得增压器17冷却进行循环，即通过电子辅助水泵16泵出冷却液后，经过三通管24的一支路进入增压器17，对增压器17进行冷却，而后冷却液流入低温冷却回路补液壶19，循环进入低温冷却回路散热器20进行冷却，再进入电子辅助水泵16，如此进行循环，对增压器17及增压后空气进行冷却。

第二方面，本实施例中所述的一种车辆，采用如本实施例中所述的汽车发动机冷却系统。

Claims (8)

1.一种汽车发动机冷却系统，其特征在于：包括高温冷却回路和低温冷却回路；

所述高温冷却回路上连通有缸盖水套（1）、缸体水套（2）、调温器座（3）、机油冷却器（4）、水泵（5）、温控阀（6）、暖通（7）、变速器油冷器（8）、缸盖调温器（9）、高温冷却回路散热器（10）、缸体调温器（11）和高温冷却回路补液壶（12）；

所述低温冷却回路上连通有电子辅助水泵（16）、增压器（17）、水冷中冷器（18）、低温冷却回路补液壶（19）和低温冷却回路散热器（20）。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：所述高温冷却回路补液壶（12）的出水口与水泵（5）的进水口连接；水泵（5）的出水口分别与缸盖水套（1）的进水口、缸体水套（2）的进水口连接；缸盖水套（1）的出水口与调温器座（3）的第一进水口连接；缸体水套（2）的出水口经缸体调温器（11）与调温器座（3）的第二进水口连接；调温器座（3）的第一出水口与机油冷却器（4）的进水口连接，机油冷却器（4）的出水口与水泵（5）的进水口连接；调温器座（3）的第二出水口经温控阀（6）与暖通（7）的进水口连接，暖通（7）的出水口与变速器油冷器（8）的进水口连接，变速器油冷器（8）的出水口与水泵（5）的进水口连接；调温器座（3）的第三出水口与高温冷却回路散热器（10）的进水口连接，高温冷却回路散热器（10）的出水口经缸盖调温器（9）与水泵（5）的进水口连接。

3.根据权利要求2所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：所述电子辅助水泵（16）的出水口通过三通管（24）分别与增压器（17）的进水口、水冷中冷器（18）的进水口连接，增压器（17）的出水口和水冷中冷器（18）的出水口分别与低温冷却回路补液壶（19）的进水口连接，低温冷却回路补液壶（19）的出水口与低温冷却回路散热器（20）的进水口连接，低温冷却回路散热器（20）的出水口与电子辅助水泵（16）的进水口连接。

4.根据权利要求2或3所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：所述高温冷却回路还包括：

设置在缸盖顶部的第一缸盖溢气管（21）；

以及设置在调温器座（3）上的第二缸盖溢气管（22）；

所述第一缸盖溢气管（21）和第二缸盖溢气管（22）的出水口进入高温冷却回路补液壶（12）。

5.根据权利要求4所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：从所述第二缸盖溢气管（22）上引出一用于对曲通管（14）进行加热的分支管路，该分支管路的出水端接入到连接变速器油冷器（8）与暖通（7）之间的管路。

6.根据权利要求5所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：所述高温冷却回路散热器（10）的进水室布置有高温冷却回路散热器溢气管（23），该高温冷却回路散热器溢气管（23）的出水端经节流阀（13）与高温冷却回路补液壶（12）连接。

7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的汽车发动机冷却系统，其特征在于：所述调温器座（3）上布置有水温传感器（15）。

8.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求1至7任一所述的汽车发动机冷却系统。

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