CN217206645U - 一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统及车辆，包括电动水泵、水冷中冷器、变速器油冷器、变速器、散热器；电动水泵、水冷中冷器、变速器油冷器串联成第一循环水路；散热器两端分别连通变速器油冷器及电动水泵，形成并联的第二循环水路；变速器油冷器与变速器串联成循环油路。本实用新型对两种系统进行耦合，低温时可以充分利用增压空气的废热给变速器油加热，实现变速器的快速暖机，提升变速器工作效率，进而降低车辆能耗；同时中冷系统的水温比发动机冷却水路的水温更低，耦合系统可以实现变速器油更好的冷却，避免变速器超温，提升变速器工作效果和使用寿命。

Description

一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统及车辆

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，涉及发动机冷却技术，具体涉及一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统及车辆。

背景技术

冷却系统是保证车辆能够正常稳定运行的重要系统之一。目前发动机普遍采用涡轮增压技术，冬季启动车辆并正常行驶时，涡轮增压会介入，进气会在涡轮增压下压缩升温，此时进入水冷中冷器的空气就变成了高温高压的气体，通常会在100-150摄氏度，也就是说，冬季刚启动车辆行驶时，涡轮增压介入后水冷中冷器就变成了一个热源需要散热。为降低涡轮增压车型涡轮迟滞，提升动力响应速度，水冷中冷器的应用已成为一种趋势。水冷中冷器的应用可大幅度减少增压器的建压时间，缩短增压气体的流通路径，从而达到缩短涡轮迟滞的时间，提升动力响应速度的目的。

增压之后的空气通过中冷器进行冷却，为了提升发动机性能，采用水冷中冷系统的发动机逐渐增多，即利用发动机冷却液循环给增压空气降温，如图1所示，CN109184896A，一种水空中冷系统，水空中冷系统包括发动机水泵、低温水箱、发动机内循环系统以及水空中冷器，其中，发动机内循环系统包括机油冷却器、机体及缸盖、节温器和发动机高温水箱，其特征在于，发动机水泵的出水口通过Y型管结构分别与低温水箱和机油冷却器相连接，以使得从出水口流出的水能够同时进入低温水箱和发动机内循环系统，水空中冷器与低温水箱相连接。

另外，装有自动变速器的车辆越来越多，自动变速器工作时产生的热量会使变速器油温度升高，油温升高后会影响变速器的正常工作和使用寿命，需要对变速器油进行冷却，通常采用水-油热交换器，同样通过冷却液循环对变速器油进行降温，如图2所示，CN106151470A，一种变速器冷却系统，包括变速器、冷却器和水箱，所述冷却器内设有油液冷却通道和冷却部件，所述变速器与所述油液冷却通道连通形成润滑油回路，所述冷却部件可将流经所述油液冷却通道的润滑油冷却，还包括辅助冷却结构，所述辅助冷却结构包括辅助冷却通道，所述辅助冷却通道设于所述变速器壳体的壳壁内，和/或覆盖于所述变速器壳体的表面，所述辅助冷却通道与所述水箱连通形成辅助冷却液回路。

然而，当前现有的技术主要是分别针对增压空气和变速器油进行冷却，针对两者分别采用一个独立的循环实现，没有对两者进行系统性耦合考虑，能量的利用率不高。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统及车辆，对两种系统进行耦合，低温时可以充分利用增压空气的废热给变速器油加热，实现变速器的快速暖机，提升变速器工作效率，进而降低车辆能耗；同时中冷系统的水温比发动机冷却水路的水温更低，耦合系统可以实现变速器油更好的冷却，避免变速器超温，提升变速器工作效果(换挡品质等)和使用寿命。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统，包括电动水泵、水冷中冷器、变速器油冷器、变速器、散热器；电动水泵、水冷中冷器、变速器油冷器串联成第一循环水路；散热器两端分别连通变速器油冷器及电动水泵，形成并联的第二循环水路；变速器油冷器与变速器串联成循环油路。

进一步地，还包括电控三通阀，电控三通阀三个接口分别连接变速器油冷器、散热器及电动水泵，通过电控三通阀控制所述第一循环水路及第二循环水路的通断。

更进一步地，还包括三通，三通的三个接口分别连接电动水泵、电控三通阀以及散热器。

进一步地，所述电控三通阀采用石腊式温控阀。

进一步地，所述第一循环水路、第二循环水路与循环油路共用变速器油冷器。

进一步地，所述第一循环水路用于变速器预热：发动机涡轮增压产生的热量通过水冷中冷器进行热交换，电动水泵运转，将水冷中冷器中的热量带出至变速器油冷器，在变速器油冷器中通过热交换将水路中的热量传递给变速器油，通过变速器油冷器与变速器之间的油路将热量带回到变速器；控制电控三通阀，使水路经三通回到电动水泵。

进一步地，所述第二循环水路用于变速器冷却：电动水泵运转，通过水冷中冷器和变速器油冷器分别将增压空气的热量和变速器油的热量带出，控制电控三通阀，使水路中的热量经散热器冷却后回到电动水泵。

一种车辆，包括本实用新型所述的一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统及车辆，对两种系统进行耦合，低温时可以充分利用增压空气的废热给变速器油加热，实现变速器的快速暖机，提升变速器工作效率，进而降低车辆能耗；同时中冷系统的水温比发动机冷却水路的水温更低，耦合系统可以实现变速器油更好的冷却，避免变速器超温，提升变速器工作效果(换挡品质等)和使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术结构示意图；

图2为现有技术结构示意图；

图3为本实用新型实施例1所述的一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统结构示意图；

图中：

1-电动水泵；2-水冷中冷器；3-变速器油冷器；4-变速器；5-电控三通阀；6-散热器；7-三通。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统，包括电动水泵1、水冷中冷器2、变速器油冷器3、变速器4、散热器6；电动水泵1、水冷中冷器2、变速器油冷器3串联成第一循环水路；散热器6两端分别连通变速器油冷器3及电动水泵1，形成并联的第二循环水路；变速器油冷器3与变速器4串联成循环油路。

进一步地，还包括电控三通阀5，电控三通阀5三个接口分别连接变速器油冷器3、散热器6及电动水泵1，通过电控三通阀5控制所述第一循环水路及第二循环水路的通断。

更进一步地，还包括三通7，三通7的三个接口分别连接电动水泵1、电控三通阀5以及散热器6。

进一步地，所述电控三通阀5采用石腊式温控阀。

进一步地，所述第一循环水路、第二循环水路与循环油路共用变速器油冷器3。

进一步地，所述第一循环水路用于变速器预热：发动机涡轮增压产生的热量通过水冷中冷器2进行热交换，电动水泵1运转，将水冷中冷器2中的热量带出至变速器油冷器3，在变速器油冷器3中通过热交换将水路中的热量传递给变速器油，通过变速器油冷器3与变速器4之间的油路将热量带回到变速器；控制电控三通阀5，使水路经三通7回到电动水泵1。

进一步地，所述第二循环水路用于变速器冷却：电动水泵1运转，通过水冷中冷器2和变速器油冷器3分别将增压空气的热量和变速器油的热量带出，控制电控三通阀5，使水路中的热量经散热器6冷却后回到电动水泵1。

一种车辆，包括本实用新型所述的一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统。

实施例1

如图3所示，一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统，包括电动水泵1、水冷中冷器2、变速器油冷器3、变速器4、电控三通阀5、散热器6、三通7。

电动水泵1、水冷中冷器2、变速器油冷器3依次串联后连接电控三通阀5的第一接口，电控三通阀5的第二接口连接散热器6，散热器连接三通7的第一接口，三通7的第二接口连接电控三通阀5的第三接口，三通7的第三接口连接电动水泵1。

电动水泵1、水冷中冷器2、变速器油冷器3、变速器4、电控三通阀5、三通7组成第一循环水路。

电动水泵1、水冷中冷器2、变速器油冷器3、变速器4、电控三通阀5、散热器6、三通7组成第二循环水路。

变速器油冷器3与变速器4串联成循环油路。

本实施例的工作原理为：

车辆低温下启动后，进入变速器预热模式：

发动机涡轮增压产生的热量通过水冷中冷器2进行热交换，将热量传递到循环水路中，电动水泵1运转，将水冷中冷器2中的热量带出至变速器油冷器3，在变速器油冷器3中通过热交换将水路中的热量传递给变速器油，通过变速器油冷器3与变速器4之间的油路将热量带回到变速器，实现变速器暖机，同时实现对增压空气的冷却。为提升暖机效果，在该种模式时，控制电控三通阀5，使水路经三通7回到电动水泵1，形成循环回路，不经过散热器6。

车辆正常运行时，温度升高后，进入正常的增压空气和变速器的冷却模式：

电动水泵1运转，通过水冷中冷器2和变速器油冷器3分别将增压空气的热量和变速器油的热量带出，控制电控三通阀5，使水路中的热量经散热器6冷却后回到电动水泵1，形成循环回路。

实施例2

一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统，包括电动水泵1、水冷中冷器2、变速器油冷器3、变速器4、石腊式温控阀、散热器6、三通7。

电动水泵1、水冷中冷器2、变速器油冷器3依次串联后连接石腊式温控阀的第一接口，石腊式温控阀的第二接口连接散热器6，散热器连接三通7的第一接口，三通7的第二接口连接石腊式温控阀5的第三接口，三通7的第三接口连接电动水泵1。

电动水泵1、水冷中冷器2、变速器油冷器3、变速器4、石腊式温控阀、三通7组成第一循环水路。

电动水泵1、水冷中冷器2、变速器油冷器3、变速器4、石腊式温控阀、散热器6、三通7组成第二循环水路。

变速器油冷器3与变速器4串联成循环油路。

本实施例的工作原理为：

车辆低温下启动后，进入变速器预热模式：

发动机涡轮增压产生的热量通过水冷中冷器2进行热交换，将热量传递到循环水路中，电动水泵1运转，将水冷中冷器2中的热量带出至变速器油冷器3，在变速器油冷器3中通过热交换将水路中的热量传递给变速器油，通过变速器油冷器3与变速器4之间的油路将热量带回到变速器，实现变速器暖机，同时实现对增压空气的冷却。为提升暖机效果，在该种模式时，控制石腊式温控阀，使水路经三通7回到电动水泵1，形成循环回路，不经过散热器6.

车辆正常运行时，温度升高后，进入正常的增压空气和变速器的冷却模式：

电动水泵1运转，通过水冷中冷器2和变速器油冷器3分别将增压空气的热量和变速器油的热量带出，控制石腊式温控阀，使水路中的热量经散热器6冷却后回到电动水泵1，形成循环回路。

实施例3

一种车辆，其包括实施例1提供的一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统。

实施例4

一种车辆，其包括实施例2提供的一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统。

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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“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。

需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统，其特征在于，包括电动水泵、水冷中冷器、变速器油冷器、变速器、散热器；电动水泵、水冷中冷器、变速器油冷器串联成第一循环水路；散热器两端分别连通变速器油冷器及电动水泵，形成并联的第二循环水路；变速器油冷器与变速器串联成循环油路。

2.如权利要求1所述的一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统，其特征在于，还包括电控三通阀，电控三通阀三个接口分别连接变速器油冷器、散热器及电动水泵，通过电控三通阀控制所述第一循环水路及第二循环水路的通断。

3.如权利要求2所述的一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统，其特征在于，还包括三通，三通的三个接口分别连接电动水泵、电控三通阀以及散热器。

4.如权利要求2所述的一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统，其特征在于，所述电控三通阀采用石蜡式温控阀。

5.如权利要求1所述的一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统，其特征在于，所述第一循环水路、第二循环水路与循环油路共用变速器油冷器。

6.如权利要求1所述的一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统，其特征在于，所述第一循环水路用于变速器预热：发动机涡轮增压产生的热量通过水冷中冷器进行热交换，电动水泵运转，将水冷中冷器中的热量带出至变速器油冷器，在变速器油冷器中通过热交换将水路中的热量传递给变速器油，通过变速器油冷器与变速器之间的油路将热量带回到变速器；水路经变速器油冷器回到电动水泵。

7.如权利要求1所述的一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统，其特征在于，所述第二循环水路用于变速器冷却：电动水泵运转，通过水冷中冷器和变速器油冷器分别将增压空气的热量和变速器油的热量带出，水路中的热量经散热器冷却后回到电动水泵。

8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-5中任意一项所述的一种水冷中冷和变速器冷却耦合系统。

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