CN215213667U - 发动机热管理系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机热管理系统及车辆，包括发动机、第一通断开关、机油冷却器、第二通断开关、散热器和水泵；发动机形成有小循环回路；发动机、第一通断开关、机油冷却器和水泵依次串联形成机油冷却循环回路；发动机、第二通断开关、散热器和水泵依次串联形成大循环回路。本实用新型提供的发动机热管理系统及车辆，在冷却液温度较低的时候，只进行小循环，避免热量损失；当温度升高到一定程度的时候，利用机油的热量提升冷却液的温度，能更快的提升冷却液温度，加速发动机的暖机进程。

Description

发动机热管理系统及车辆

技术领域

本实用新型属于发动机系统技术领域，具体涉及一种发动机热管理系统及车辆。

背景技术

随着汽车行业的发展，汽车的驾驶性能也得到了长足发展。发动机系统是汽车的心脏，现有的发动机一般都是液冷发动机，液体把多余的热量带走并通过散热器进行散热，冷却液需要处于合适的温度范围之内，才能使发动机的工作性能最佳，此时不仅动力强劲，油耗和排放也会比较低。若冷却液温度过高，则容易爆震、失去动力，若过低，则燃油雾化和燃烧都会变差。

因此，汽车启动后需要使发动机快速上升到工作温度才能正常驾驶，这一过程即发动机快速暖机。传统的发动机暖机过程发动机大循环关闭，散热器不工作，但是，这一过程不仅有发动机小循环，机油冷却循环也参与其中，这在一定程度上制约了暖机速度。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种发动机热管理系统及车辆，旨在通过优化热管理架构来提升暖机速度。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，提供一种发动机热管理系统，包括发动机、第一通断开关、机油冷却器、第二通断开关、散热器和水泵；

所述发动机形成有小循环回路；

所述发动机、所述第一通断开关、所述机油冷却器和所述水泵依次串联形成机油冷却循环回路；

所述发动机、所述第二通断开关、所述散热器和所述水泵依次串联形成大循环回路；

所述发动机热管理系统具有所述小循环回路单独工作的第一状态，所述小循环回路和所述机油冷却循环回路共同工作的第二状态，以及所述机油冷却循环回路和所述大循环回路共同工作的第三状态。

在一种可能的实现方式中，所述第一通断开关为节温器。

在一种可能的实现方式中，所述第二通断开关为节温器。

在一种可能的实现方式中，所述节温器为蜡式节温器。

在一种可能的实现方式中，所述水泵为电磁开关式机械水泵。

在一种可能的实现方式中，所述发动机具有两组缸体，所述第二通断开关设于两组所述缸体之间。

本实用新型实施例在大循环回路和机油冷却循环回路上均设施通断开关，当发动机刚刚启动，冷却液温度低于第一预设温度的时候，第一通断开关和第二通断开关均关闭，此时仅发动机的小循环回路工作，为第一状态；当发动机出液口处的冷却液温度高于第一预设温度且低于第二预设温度的时候，第一通断开关开启，第二通断开关保持关闭，此时小循环回路和机油冷却循环回路同时工作，为第二状态；当发动机出液口处的冷却液温度高于第二预设温度的时候，第一通断开关和第二通断开关均开启，此时机油冷却循环回路和大循环回路共同工作，为第三状态，此状态下散热器进行散热，保证对大循环回路中的高温冷却液的冷却效果。本实用新型的发动机热管理系统通过根据不同的温度控制机油冷却循环回路的通断，在冷却液温度较低的时候，使冷却液只能进行小循环，避免热量损失，当温度升高到一定程度的时候，又能利用机油的热量提升冷却液的温度，充分利用了各个构件的热能，相比于传统的发动机热管理系统，能更快的提升冷却液的温度，加速发动机的暖机进程。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括上述的发动机热管理系统。

本申请实施例提供的车辆，通过采用上述的发动机热管理系统，在大循环回路和机油冷却循环回路上均设施通断开关，当发动机刚刚启动，冷却液温度低于第一预设温度的时候，第一通断开关和第二通断开关均关闭，此时仅发动机的小循环回路工作，为第一状态；当发动机出液口处的冷却液温度高于第一预设温度且低于第二预设温度的时候，第一通断开关开启，第二通断开关保持关闭，此时小循环回路和机油冷却循环回路同时工作，为第二状态；当发动机出液口处的冷却液温度高于第二预设温度的时候，第一通断开关和第二通断开关均开启，此时机油冷却循环回路和大循环回路共同工作，为第三状态，此状态下散热器进行散热，保证对大循环回路中的高温冷却液的冷却效果。本实用新型的车辆通过根据不同的温度控制机油冷却循环回路的通断，在冷却液温度较低的时候，使冷却液只能进行小循环，避免热量损失，当温度升高到一定程度的时候，又能利用机油的热量提升冷却液的温度，充分利用了各个构件的热能，相比于传统的发动机热关系系统，能更快的提升冷却液的温度，加速发动机的暖机进程，使发动机能更快的进入最优工作状态，提升车辆的动力性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的发动机热管理系统的示意图。

附图标记说明：

1、发动机；101、缸体；2、第一通断开关；3、机油冷却器；4、第二通断开关；5、散热器；6、水泵。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1，现对本实用新型提供的发动机热管理系统进行说明。所述发动机热管理系统，包括发动机1、第一通断开关2、机油冷却器3、第二通断开关4、散热器5和水泵6。

其中，发动机1形成有小循环回路(图中未示出)；发动机1、第一通断开关2、机油冷却器3和水泵6依次串联形成机油冷却循环回路(图中虚线箭头所表示的回路)；发动机1、第二通断开关4、散热器5和水泵6依次串联形成大循环回路(图中实线箭头所表示的回路)。

本实施例提供的发动机热管理系统，与现有技术相比，在大循环回路和机油冷却循环回路上均设施通断开关，当发动机1刚刚启动，冷却液温度低于第一预设温度的时候，第一通断开关2和第二通断开关4均关闭，此时仅发动机1的小循环回路工作，为第一状态；当发动机1出液口处的冷却液温度高于第一预设温度且低于第二预设温度的时候，第一通断开关2开启，第二通断开关4保持关闭，此时小循环回路和机油冷却循环回路同时工作，为第二状态；当发动机1出液口处的冷却液温度高于第二预设温度的时候，第一通断开关2和第二通断开关4均开启，此时机油冷却循环回路和大循环回路共同工作，为第三状态，此状态下散热器5进行散热，保证对大循环回路中的高温冷却液的冷却效果。

本实用新型的发动机热管理系统通过根据不同的温度控制机油冷却循环回路的通断，对冷却循环通路进行分别控制，在冷却液温度较低的时候，使冷却液只能进行小循环，避免热量损失，当温度升高到一定程度的时候，又能利用机油的热量提升冷却液的温度，充分利用了各个构件的热能，相比于传统的发动机热管理系统，能更快的提升冷却液的温度，加速发动机的暖机进程。

需要说明的是，第一预设温度可以根据以下两种方式设定：

1)避开第二通断开关4的开启温度区间(一般为88°～100°)，该温度区间即为第二预设温度所在区间，此方式避免机油冷却循环回路与大循环回路同时打开。

2)根据实际测试发动机水温油温上升曲线，定义水温油温相交点的温度为第一预设温度，能在加速暖机的同时避免发动机机油过热。

具体的，第一预设温度可以是40°～60°，可选的，第一预设温度为50°。第二预设温度可以是85°～100°，可选的，第二预设温度为90°。

另需说明的是，本申请中“小循环”指的是：在冷却水温度较低时，第二通断开关4关闭，冷却水经旁通管路不流经散热器5而直接流回进入发动机中的循环状态。“大循环”指的是：当发动机温度较高时，为了保证发动机良好的运行，第二通断开关4打开，上述旁通管路与发动机外部的冷却系统相通，发动机内部的高温冷却水会流经散热器5后再回流进入发动机的循环状态。

在一些实施例中，第一通断开关2为节温器。节温器结构简单，无需电控系统操作就能实现根据温度控制通断的功能，简化了系统的结构，使用性能可靠，使用成本较低。

在一些实施例中，第二通断开关4为节温器。节温器结构简单，无需电控系统操作就能实现根据温度控制通断的功能，简化了系统的结构，使用性能可靠，使用成本较低。

在一些实施例中，节温器为蜡式节温器。蜡式节温器结构简单，且价格便宜，性能可靠，适合发动机热管理系统的工作环境。

在一些实施例中，参阅图1，水泵6为电磁开关式机械水泵。电磁开关式机械水泵结构简单紧凑，可直接取代普通的机械水泵，对系统中的其他部件产生的影响较小，易于实现，能够降低设计开发的难度；同时，其开关控制功能设计间接，控制结构仅包含一个运动构件，控制过程简单；另外，其电子失效后缺省可对应于水泵6的正常工作状态，可以保证正常的水循环。

具体的，电磁开关式机械水泵具有水泵本体、电磁线圈、衔铁和离合器。在发动机1启动阶段，水泵6的电磁线圈通电，衔铁通电脱离，离合器毂由皮带带动进行空转，水泵本体不参与工作，发动机1内部的冷却液不能进行大循环；当暖机时间达到预定时长，电磁线圈断电，释放了被拉回的电枢，启动了离合器接合的过程，离合器接合水泵本体，开始带动冷却水大循环。

需要说明的是，暖机时长可以是根据发动机水温平衡点和台架测试进行策略标定，一般是根据设置于发动机1出液口处的水温传感器检测发动机的出液温度，在适当的时间使上述的电磁线圈断电。

在一些实施例中，参阅图1，为了使结构更加紧凑，发动机具有两组缸体101，第二通断开关4设于两组缸体101之间。

具体的，为了适应具有多个缸体101的发动机的空间布置，发动机1为V型发动机，第二通断开关4设于发动机1的V型角处。

V型发动机把相邻汽缸以一定夹角布置一起，使两组汽缸形成有一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形，其高度和长度尺寸小，布置起来较为方便，便于通过扩大缸体101的直径来提高排量和功率。

具体的，第二通断开关4布置在V型角中间上部，形成水套出水口，水温传感器布置于该水套出水口处。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种车辆，包括上述的发动机热管理系统。

本申请实施例提供的车辆，通过采用上述的发动机热管理系统，在大循环回路和机油冷却循环回路上均设施通断开关，当发动机1刚刚启动，冷却液温度低于第一预设温度的时候，第一通断开关2和第二通断开关4均关闭，此时仅发动机1的小循环回路工作，为第一状态；当发动机1出液口处的冷却液温度高于第一预设温度且低于第二预设温度的时候，第一通断开关2开启，第二通断开关4保持关闭，此时小循环回路和机油冷却循环回路同时工作，为第二状态；当发动机1出液口处的冷却液温度高于第二预设温度的时候，第一通断开关2和第二通断开关4均开启，此时机油冷却循环回路和大循环回路共同工作，为第三状态，此状态下散热器5进行散热，保证对大循环回路中的高温冷却液的冷却效果。

本实用新型的车辆通过根据不同的温度控制机油冷却循环回路的通断，在冷却液温度较低的时候，使冷却液只能进行小循环，避免热量损失，当温度升高到一定程度的时候，又能利用机油的热量提升冷却液的温度，充分利用了各个构件的热能，相比于传统的发动机热关系系统，能更快的提升冷却液的温度，加速发动机的暖机进程，使发动机能更快的进入最优工作状态，提升车辆的动力性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种发动机热管理系统，其特征在于，包括发动机、第一通断开关、机油冷却器、第二通断开关、散热器和水泵；

所述发动机形成有小循环回路；

所述发动机、所述第一通断开关、所述机油冷却器和所述水泵依次串联形成机油冷却循环回路；

所述发动机、所述第二通断开关、所述散热器和所述水泵依次串联形成大循环回路；

所述发动机热管理系统具有所述小循环回路单独工作的第一状态，所述小循环回路和所述机油冷却循环回路共同工作的第二状态，以及所述机油冷却循环回路和所述大循环回路共同工作的第三状态。

2.如权利要求1所述的发动机热管理系统，其特征在于，所述第一通断开关为节温器。

3.如权利要求1所述的发动机热管理系统，其特征在于，所述第二通断开关为节温器。

4.如权利要求2或3所述的发动机热管理系统，其特征在于，所述节温器为蜡式节温器。

5.如权利要求1所述的发动机热管理系统，其特征在于，所述水泵为电磁开关式机械水泵。

6.如权利要求1所述的发动机热管理系统，其特征在于，所述发动机具有两组缸体，所述第二通断开关设于两组所述缸体之间。

7.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-6中任意一项所述的发动机热管理系统。

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