CN220101380U - 一种内燃机冷却系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种内燃机冷却系统及车辆，该内燃机冷却系统包括内燃机缸体、水泵、控制装置、机油冷却器、散热器和暖风组件，水泵的水泵出水口与内燃机缸体的内燃机第一进水口连接，内燃机缸体的内燃机第一出水口与控制装置的控制第一进水口连接，控制装置的控制第一出水口、暖风组件以及控制装置的回流口依次连接形成暖风回路，控制装置的控制第二出水口、散热器以及水泵的水泵进水口通过管道连接依次连接形成散热器回路，水泵出水口与机油冷却器的机油冷却器进口连接，控制装置的控制第一进水口与机油冷却器的机油冷却器出口连接，以形成机油冷却水路。解决现有技术中内燃机冷却系统效果差、功能单一、性价比低的问题。

Description

一种内燃机冷却系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车内燃机冷却的技术领域，具体而言，涉及一种内燃机冷却系统及车辆。

背景技术

传统内燃机为被动冷却，无法实现温度的主动调节，低温暖机慢、高温散热不足问题日渐凸显，带来一系列问题：冷却温度过高会导致发动机寿命降低；冬天暖机速度慢很难达到冬季采暖和除霜除雾要求；夏季发动机散热量大，冷却模块匹配困难，功耗大等。目前内燃机冷却系统使用电气化元件不多，且控制策略尚不完善，会存在冷却系统无法达到预想的效果，无法有效改善排放和降低油耗，使其性价比大打折扣。

内燃机冷却系统目的是进行热量分配与管理，从而实现改善油耗和排放，同时提升冬季驾驶的舒适性；在正常情况下则需水套按需供给，实现改善油耗、抑制爆震，减少散热模块匹配难度；在高温和特殊工况下能够保证机体冷却，避免出现高温致使发动机损坏，但目前冷却系统控制存在以下问题：

1、内燃机冷却系统无法实现多功能控制；

2、同时使用多个电控零部件，其功能叠加，性价比低；

3、无法实现最佳的使用效果，使用性价比低；

4、环境温度较高或行驶恶劣工况下，冷却能力不足，导致发动机高温损坏。

因此，市场急需一种内燃机冷却系统，能克服以上问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种内燃机冷却系统及车辆，以解决现有技术中内燃机冷却系统效果差，功能单一，性价比低的问题。

本实用新型实施例的一方面提供一种内燃机冷却系统，包括内燃机缸体、水泵、控制装置、机油冷却器、散热器和暖风组件，所述水泵的水泵出水口与所述内燃机缸体的内燃机第一进水口连接，所述内燃机缸体的内燃机第一出水口与所述控制装置的控制第一进水口连接，所述控制装置的控制第一出水口、所述暖风组件以及所述控制装置的回流口依次连接形成暖风回路，所述控制装置的控制第二出水口、所述散热器以及所述水泵的水泵进水口通过管道连接依次连接形成散热器回路，所述水泵出水口与所述机油冷却器的机油冷却器进口连接，所述控制装置的控制第一进水口与所述机油冷却器的机油冷却器出口连接，以形成机油冷却水路。

在一些实施例中，所述内燃机冷却系统还包括增压器，所述增压器的增压器进口与所述内燃机缸体的内燃机第二出水口连接，所述增压器的增压器出口连接在所述暖风组件的暖风组件出口与所述控制装置的回流口之间的管路上。

在一些实施例中，所述内燃机冷却系统还包括水箱，所述水箱的水箱出水口与所述散热器的散热器出水口连接。

在一些实施例中，所述内燃机缸体的内燃机第三出水口与所述水箱的水箱进水口连接。

在一些实施例中，所述内燃机冷却系统还包括设置在所述内燃机缸体的进气侧水套、排气侧水套、集成排气歧管水套和缸盖主水套，所述内燃机第一进水口与所述排气侧水套的水套第一进水口连接，所述排气侧水套的水套第一出水口分别与所述缸盖主水套的水套第二进水口和所述集成排气歧管水套的水套第三进水口连接，所述缸盖主水套的水套第二出水口和所述集成排气歧管水套的水套第三出水口分别与所述进气侧水套的水套第四进水口连接，所述进气侧水套的水套第四出水口与所述内燃机第一出水口连接。

在一些实施例中，所述内燃机冷却系统还包括分别设置在所述暖风回路、所述散热器回路、所述机油冷却水路以及各水套的控制阀。

在一些实施例中，所述内燃机缸体上靠近所述进气侧水套的位置设有温度传感器，所述温度传感器与所述控制装置连接。

在一些实施例中，所述控制装置至少连接有所述暖风回路和所述散热器回路。

在一些实施例中，所述控制阀为电子阀门，且各水套的所述控制阀分别与所述控制装置连接。

本实用新型实施例另一方面提供一种车辆，包括任一项所述的一种内燃机冷却系统。

本实用新型通过提供一种内燃机冷却系统及车辆，将缸体水套分为进排气侧两部分，水泵泵出水直接与缸体排气侧水套连接，冷却完的冷却液在缸体进气侧水套混合后流出，对水套冷却相对均匀，减小缸孔的变形量；集成排气歧管水套与缸盖主水套并行冷却，可以依据结构调节集成排气歧管水套流量，满足冷却要求的同时，尽可能减小冷却液携带的热量，降低冷却模块匹配难度；控制装置放置在内燃机水套出水口处，可控制多个管路的连通和阻断，保证控制模式的实施。

附图说明

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1是本实用新型实施例的一种内燃机冷却系统结构示意图一；

图2是本实用新型实施例的一种内燃机冷却系统结构示意图二

图3是本实用新型实施例的一种内燃机冷却系统控制装置开度定义示意图。

附图标记：

1、内燃机缸体；111、内燃机第一进水口；112、内燃机第一出水口；113、内燃机第二出水口；114、内燃机第三出水口；2、水泵；211、水泵出水口；212、水泵进水口；3、控制装置；31、控制第一进水口；32、控制第一出水口；33、控制第二出水口；4、机油冷却器；41、机油冷却器进口；42、机油冷却器出口；5、散热器；51、散热器出水口；6、暖风组件；61、暖风组件出口；7、回流口；8、暖风回路；9、散热器回路；10、机油冷却水路；13、增压器；131、增压器进口；132、增压器出口；15、水箱；151、水箱出水口；152、水箱进水口；17、进气侧水套；171、水套第四进水口；172、水套第四出水口；18、排气侧水套；181、水套第一进水口；182、水套第一出水口；19、集成排气歧管水套；191、水套第三进水口；192、水套第三出水口；20、缸盖主水套；201、水套第二进水口；202、水套第二出水口；21、控制阀；22、温度传感器。

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细的描述，但不作为本实用新型的限定。

应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本实用新型的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与上面给出的对本实用新型的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本实用新型的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本实用新型的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本实用新型进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本实用新型的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本实用新型的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本实用新型的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本实用新型的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本实用新型模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本实用新型。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本实用新型的相同或不同实施例中的一个或多个。

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型的第一实施例提供一种内燃机冷却系统，具体如图1-图2所示，包括内燃机缸体1、水泵2、控制装置3、机油冷却器4、散热器5和暖风组件6，所述水泵2的水泵出水口211与所述内燃机缸体1的内燃机第一进水口111连接，所述内燃机缸体1的内燃机第一出水口112与所述控制装置3的控制第一进水口31连接，所述控制装置3的控制第一出水口32、所述暖风组件6以及所述控制装置3的回流口7依次通过管道连接形成暖风回路8，所述控制装置3的控制第二出水口33、所述散热器5以及所述水泵2的水泵进水口212通过管道连接依次连接形成散热器回路9，所述机油冷却器4的所述机油冷却器进口41与所述水泵2的水泵出水口211连接，所述机油冷却器4的所述机油冷却器出口42与所述控制装置3的控制第一进水口31连接，以形成机油冷却水路10，所述控制装置3布置在总出水口处，控制冷却系统流出的冷却液流向其他零部件，其至少需要控制流向散热器回路9、流向暖风回路8；当流向其他通道全部切断时，水套内部冷却液静止流动，保证水套快速升温，改善冷启动排放和降低油耗，同时对冬季机油稀释改善明显；水套水温升至一定温度后打开暖风回路8，高温的冷却水可对暖风进行供暖，提升驾驶舒适性；还可控制机油冷却水路10，高温水可对机油加热，降低机油摩擦损失。

进一步地，所述内燃机冷却系统还包括增压器13，所述增压器13的所述增压器进口131与所述内燃机缸体1的所述内燃机第二出水口113连接，所述增压器13的所述增压器出口132连接在所述暖风组件6的所述暖风组件出口61与所述控制装置3的回流口7之间的管路上，所述增压器13可以提高管路中的水压，提高利用效率。

进一步地，所述内燃机冷却系统还包括水箱15，所述水箱15的水箱出水口151与所述散热器5的散热器出水口51连接，所述内燃机缸体1的内燃机第三出水口114与所述水箱15的水箱进水口152连接，所述水箱15用来观测冷却系统中的水位，以及及时补充冷却液。

进一步地，所述内燃机冷却系统还包括设置在所述内燃机缸体1的进气侧水套17、排气侧水套18、集成排气歧管水套19和缸盖主水套20，所述冷却系统存在两个铸造隔离，将水套分为进气侧水套17和排气侧水套18，所述内燃机第一进水口111与所述排气侧水套18的水套第一进水口181连接，所述排气侧水套18的水套第一出水口182分别与所述缸盖主水套20的水套第二进水口201和所述集成排气歧管水套19的水套第三进水口191连接，所述缸盖主水套20的水套第二出水口202和所述集成排气歧管水套19的水套第三出水口192分别与所述进气侧水套17的水套第四进水口171连接，所述进气侧水套17的水套第四出水口172与所述内燃机第一出水口112连接，冷却液进入水套后，先冷却缸体排气侧水套18，然后经过上水支路进入缸盖水套，在进入缸盖主水套20之前，分两路水流动，分别冷却缸盖主水套20与集成排气歧管水套19，然后在缸体进气侧水套17混合后，流向控制装置3；此内燃机水套，缸盖主水套20与集成排气歧管水套19完全分开，冷却液在进入缸盖主水套20之前分两部分流动，一部分流向集成排气歧管水套19，集成排气歧管水套19纵向冷却完毕后的冷却液流入缸体进气侧水套17；另一部分流向缸盖主水套20，缸盖主水套20横流冷却完毕的冷却液，也进入缸体进气侧水套17；其两路水流量按照一定比例划分，同时满足排气和缸盖的冷却需求，且避免带走过多的热量；此设计的好处在于缸体排气侧产热多，冷却液首先对缸体排气侧进行冷却，之后冷却缸体进气侧，使缸体进、排气侧温度梯度明显减小，冷却均匀，减小缸孔变形量；同时集成排气歧管水套19和缸盖主水套20水路并联设计，依据水流量调节，保证散热量不会太大，降低散热模块匹配难度.

进一步地，所述内燃机冷却系统还包括分别设置在所述暖风回路8、所述散热器回路9、所述机油冷却水路10以及各水套的控制阀21，其冷却系统控制装置放置于缸体进气侧水套出水口位置，控制冷却水流向其他一个或多个通路，同时也可完全关闭所有通路。

进一步地，所述内燃机缸体1上靠近所述进气侧水套17的位置设有温度传感器22，所述温度传感器22与所述控制装置3连接，当车辆冷启动的时候，冷却系统控制装置会关闭所有通路，致使发动机水套的冷却液无法向外流出，即为静止状态；发动机在缸体进气侧水套17设有水温温度传感器22，车辆的ECU通过检测水温值传递至控制装置，控制装置依据水温的升高，然后依次打开控制的各个支路，完成暖机工况模式后切换为正常运行模式。

进一步地，具体如图2所示，所述控制装置3至少连接有所述暖风回路8和所述散热器回路9，所述控制阀21为电子阀门，且各水套的所述控制阀21分别与所述控制装置3连接，当水温升高后需依次打开各个通道，其各通道至少包含机油冷却水路10和暖风回路8，依据布置需求，确定哪个先被打开，暖机工况下，散热器回路9是不允许打开的；正常运行模式下，预先设置各工况下的目标水温，通过调节散热器5通路的水流量，使实际水温达到目标水温要求；处于水温偏离目标值的时候(偏离上限)，需要切断暖风回路8，提升整车散热能力，实现目标水温的精准控制。

本实用新型第二实施例提供一种车辆，包括任一项所述的一种内燃机冷却系统，水路控制装置布置在水套总出水口处，控制水套流出的冷却液流向其他零部件，其至少需要控制流向散热器水路、流向暖风水路；当流向其他通道全部切断时，水套内部冷却液静止流动，保证水套快速升温，改善冷启动排放和降低油耗，同时对冬季机油稀释改善明显；水套水温升至一定温度后打开暖风通道，高温的冷却水可对暖风进行供暖，提升驾驶舒适性；还可控制机油水路，高温水可对机油加热，降低机油摩擦损失；正常行驶过程中保证集成排气歧管水路和缸盖水套流量按需供给，降低冷却液散热量和抑制爆震；同时当夏天或车辆使用工况恶劣时，能够切断暖风通道，保证更多的水能够流向散热器，增大整车散热能力。

本实用新型通过提供一种内燃机冷却系统及车辆，将缸体水套分为进排气侧两部分，水泵泵出水直接与缸体排气侧水套连接，冷却完的冷却液在缸体进气侧水套混合后流出，对水套冷却相对均匀，减小缸孔的变形量；集成排气歧管水套与缸盖主水套并行冷却，可以依据结构调节集成排气歧管水套流量，满足冷却要求的同时，尽可能减小冷却液携带的热量，降低冷却模块匹配难度；控制装置放置在内燃机水套出水口处，可控制多个管路的连通和阻断，保证控制模式的实施；控制装置能够基于发动机最佳工作水温进行调节，至少有一个水路调节能够增大整车散热能力，实现目标水温精准控制，达到改善油耗的效果。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内燃机冷却系统，其特征在于，包括内燃机缸体(1)、水泵(2)、控制装置(3)、机油冷却器(4)、散热器(5)和暖风组件(6)，所述水泵(2)的水泵出水口(211)与所述内燃机缸体(1)的内燃机第一进水口(111)连接，所述内燃机缸体(1)的内燃机第一出水口(112)与所述控制装置(3)的控制第一进水口(31)连接，所述控制装置(3)的控制第一出水口(32)、所述暖风组件(6)以及所述控制装置(3)的回流口(7)依次连接形成暖风回路(8)，所述控制装置(3)的控制第二出水口(33)、所述散热器(5)以及所述水泵(2)的水泵进水口(212)通过管道连接依次连接形成散热器回路(9)，所述水泵出水口(211)与所述机油冷却器(4)的机油冷却器进口(41)连接，所述控制装置(3)的控制第一进水口(31)与所述机油冷却器(4)的机油冷却器出口(42)连接，以形成机油冷却水路(10)。

2.根据权利要求1所述的内燃机冷却系统，其特征在于，所述内燃机冷却系统还包括增压器(13)，所述增压器(13)的增压器进口(131)与所述内燃机缸体(1)的内燃机第二出水口(113)连接，所述增压器(13)的增压器出口(132)连接在所述暖风组件(6)的暖风组件出口(61)与所述控制装置(3)的回流口(7)之间的管路上。

3.根据权利要求1所述的内燃机冷却系统，其特征在于，所述内燃机冷却系统还包括水箱(15)，所述水箱(15)的水箱出水口(151)与所述散热器(5)的散热器出水口(51)连接。

4.根据权利要求3所述的内燃机冷却系统，其特征在于，所述内燃机缸体(1)的内燃机第三出水口(114)与所述水箱(15)的水箱进水口(152)连接。

5.根据权利要求1所述的内燃机冷却系统，其特征在于，所述内燃机冷却系统还包括设置在所述内燃机缸体(1)的进气侧水套(17)、排气侧水套(18)、集成排气歧管水套(19)和缸盖主水套(20)，所述内燃机第一进水口(111)与所述排气侧水套(18)的水套第一进水口(181)连接，所述排气侧水套(18)的水套第一出水口(182)分别与所述缸盖主水套(20)的水套第二进水口(201)和所述集成排气歧管水套(19)的水套第三进水口(191)连接，所述缸盖主水套(20)的水套第二出水口(202)和所述集成排气歧管水套(19)的水套第三出水口(192)分别与所述进气侧水套(17)的水套第四进水口(171)连接，所述进气侧水套(17)的水套第四出水口(172)与所述内燃机第一出水口(112)连接。

6.根据权利要求5所述的内燃机冷却系统，其特征在于，所述内燃机冷却系统还包括分别设置在所述暖风回路(8)、所述散热器回路(9)、所述机油冷却水路(10)以及各水套的控制阀(21)。

7.根据权利要求5所述的内燃机冷却系统，其特征在于，所述内燃机缸体(1)上靠近所述进气侧水套(17)的位置设有温度传感器(22)，所述温度传感器(22)与所述控制装置(3)连接。

8.根据权利要求6所述的内燃机冷却系统，其特征在于，所述控制装置(3)至少连接所述暖风回路(8)和所述散热器回路(9)。

9.根据权利要求8所述的内燃机冷却系统，其特征在于，所述控制阀(21)为电子阀门，且各水套的所述控制阀(21)分别与所述控制装置(3)连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一所述的内燃机冷却系统。