CN220622055U - 一种发动机冷启动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机冷启动系统及车辆。发动机冷启动系统，包括：冷却管路、加热管路和小循环管路；所述冷却管路上设置有发动机，所述加热管路的出水口与所述冷却管路的进水口连通，所述加热管路的进水口与所述冷却管路的出水口连通，所述加热管路上设置有暖机锅炉；所述小循环管路的出水口与所述冷却管路的进水口连通，所述小循环管路的进水口与所述冷却管路的出水口连通，所述小循环管路上设置有控制通断的电控阀。通过本实用新型解决了柴油机低温下启动困难的问题，减少冷启动时间，提高启动效率。

Description

一种发动机冷启动系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机冷启动系统及车辆。

背景技术

发动机的冷却系统作为发动机的一个重要组成部分，对降低发动机油耗起着重要的作用。为实现降油耗的目的，冷却系统一方面需要保持发动机在最佳的温度下工作，提高燃烧效率，降低油耗；另一方面，要能够在发动机启动后实现快速暖机，快速提升机油温度，降低整个发动机的摩擦功，实现高效的热管理。

对于汽油机来说，其在环境温度低时的冷启动能力较好，能够顺利的进行启动。但对于柴油机，其冷启动能力较差，在寒区使用的商用车因环境温度太低，机体、机油、冷却液、燃油等温度低，发动机自身启动的难度较大。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型实施例的目的是提供一种发动机冷启动系统，以解决柴油机低温下启动困难的问题，减少冷启动时间，提高启动效率。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案：

一种发动机冷启动系统，包括：冷却管路、加热管路和小循环管路；所述冷却管路上设置有发动机，所述加热管路的出水口与所述冷却管路的进水口连通，所述加热管路的进水口与所述冷却管路的出水口连通，所述加热管路上设置有暖机锅炉；所述小循环管路的出水口与所述冷却管路的进水口连通，所述小循环管路的进水口与所述冷却管路的出水口连通，所述小循环管路上设置有控制通断的电控阀。

可选的，还包括暖风管路，所述暖风管路的出水口与所述冷却管路的进水口连通，所述暖风管路的进水口与所述冷却管路的出水口连通，所述暖风管路上设置有暖风散热器。

可选的，所述暖风管路上设置有用于控制通断的暖风电磁阀，所述暖风电磁阀设置在所述暖风散热器的冷却液流动方向的下游。

可选的，还包括大循环管路，所述大循环管路的出水口与所述冷却管路的进水口连通，所述大循环管路的进水口与所述冷却管路的出水口连通。

可选的，所述大循环管路上设置有节温器，所述节温器设置在所述大循环管路的冷却液流动方向的上游。

可选的，所述冷却管路上设置有发动机水泵，所述发动机水泵设置在所述发动机的冷却液流动方向的上游；所述冷却管路上设置电子水泵。

可选的，所述小循环管路上的所述电控阀为常开开关。

本实用新型还提出了一种车辆，包括如上所述的发动机冷启动系统。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型通过增加加热管路并加装外置的加热装置(暖机锅炉)，加热发动机冷却液，使加热后的冷却液高效地流经发动机内部，使发动机快速升温，升温后便于启动发动机，解决了柴油机低温下启动困难的问题。进一步的，通过在小循环管路中增加电控阀优化水路结构，在启动前断开小循环管路，使经加热后的冷却液只能通过冷却管路进入发动机，有效解决了暖机效果差、加热时间长、冷启动成功率低的问题，能大幅缩短车辆寒区冷启动所需时间，对于在寒区使用的商用车、特种车辆有很高的现实意义。

本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

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。

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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有的发动机冷却系统示意图；

图2是本实用新型实施例提供的增加加热管路的系统示意图；

图3是本实用新型实施例提供的在小循环管路增加电控阀的系统示意图；

图4是本实用新型实施例提供的电控阀控制逻辑示意图；

图中：1、发动机；2、节温器；3、发动机水泵；4、暖风散热器；5、暖风电磁阀；6、小循环管路；7、大循环管路；8、暖机锅炉；9、电控阀；10、冷却管路；11、暖风管路；12、加热管路；

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

节温器：控制冷却液流动路径的阀门。是一种自动调温装置，通常含有感温组件，借着热胀或冷缩来开启、关掉空气、气体或液体的流动。节温器(thermostat)是根据冷却水温度的高低自动调节进入暖风散热器的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系的散热能力，保证发动机在合适的温度范围内工作。

暖风散热器：利用冷却液损失热能进行工作，为了保证发动机的适当温度，冷却液损失热能是不可缺少的。一般靠发动机所带动的水泵来使冷却水在发动机各部位强制循环，冷却液吸收发动机产生的热量并将其散发到空气中或驾驶室内，其散热量大约占发动机全部发热量的20％～30％。

常用的发动机冷却系统如图1所示，其结构主要包括发动机水泵3、发动机1、节温器2、暖风管路11、小循环管路6和大循环管路7。具体来讲，发动机水泵3将冷却液泵入发动机1内，以实现对发动机1的冷却。循环后的冷却液会通过小循环管路6和暖风管路11再次进入水泵，从而形成一个闭环的循环回路，此循环称为冷却系统的小循环。当发动机1冷却液温度上升到一定程度，冷却系统会打开大循环管路7，对冷却液进行冷却，此循环称为冷却系统的大循环。

在发动机1启动后，快速暖机与冷却系统的小循环有很大的关系。由于小循环管路6及暖风管路11都处于常通的状态，未进行有效管理。使热量在通过小循环管路6及暖风管路11时流失，影响发动机1的快速升温，从而影响发动机1油耗和排放。现有技术中通过控制水路的通断，使发动机1快速达到最佳工作温度。

但在寒区使用的柴油机因环境温度太低，机体、机油、冷却液、燃油等温度低，发动机1自身启动的难度较大。例如，四缸机一般在-35度时，难以靠自己启动。为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种发动机1冷启动系统，增加加热管路12以及暖机锅炉8，发动机1启动前通过暖机锅炉8加热冷却液提高发动机1温度，降低启动难度，并进一步优化水路结构，缩短低温时的暖机时间，提高冷启动效率。

如图2所示，本实用新型一实施例中提出了一种发动机1冷启动系统，包括：冷却管路10、加热管路12和小循环管路6；所述冷却管路10上设置有发动机1，所述加热管路12的出水口与所述冷却管路10的进水口连通，所述加热管路12的进水口与所述冷却管路10的出水口连通，所述加热管路12上设置有暖机锅炉8；所述小循环管路6的出水口与所述冷却管路10的进水口连通，所述小循环管路6的进水口与所述冷却管路10的出水口连通。发动机1启动前，通过暖机锅炉8加热冷却液，加热后的冷却液在发动机1水路流动提升发动机1温度，保证低温环境下发动机1冷启动成功。

另外，暖机锅炉8在冷却管路10出水口取水加热后再回到冷却管路10进水口。由于暖机锅炉8加热时，发动机1不启动，发动机水泵3不转动，水泵加发动机1的水阻很大，暖风电磁阀5关闭，而小循环的水阻很小，冷却液则会在发动机水泵3前通过小循环回到节温器2前，再次进入暖机锅炉8，小循环将发动机1短路，加热后的冷却液无法有效进入机体，加热效率低。

基于此，本实用新型在所述小循环管路6上设置有控制通断的电控阀9，如图3所示，通过在小循环管路6中增加一个电控阀9，可通过电控阀9控制小循环管路6的开启和关闭。发动机1启动前，打开暖机锅炉8的同时，通过电控阀9将小循环管路6关闭。此时冷却液只有一个通路可以进行循环，即发动机1-暖机锅炉8-发动机水泵3-发动机1。即使发动机水泵3和发动机1的水阻很大，但因为只有一个通路，暖机锅炉8加热后的冷却液只能通过发动机1内循环流动，加热后的冷却液可以高效地提升发动机1温度，保证启动成功。

即当环境温度很低时，本实用新型通过增加加热管路12并加装外置的加热装置(暖机锅炉8)，加热发动机1冷却液，使加热后的冷却液高效地流经发动机1内部，使发动机1快速升温，升温后便于启动发动机1，解决了柴油机低温下启动困难的问题。进一步的，通过在小循环管路6中增加电控阀9，在启动前断开小循环管路6，使经加热后的冷却液只能通过冷却管路10进入发动机1，有效解决了暖机效果差、加热时间长、冷启动成功率低的问题，能大幅缩短车辆寒区冷启动所需时间，对于在寒区使用的商用车、特种车辆有很高的现实意义。

发动机1冷启动系统还包括暖风管路11，如图3所示，所述暖风管路11的出水口与所述冷却管路10的进水口连通，所述暖风管路11的进水口与所述冷却管路10的出水口连通，所述暖风管路11上设置有暖风散热器4。所述暖风管路11上设置有用于控制通断的暖风电磁阀5，所述暖风电磁阀5设置在所述暖风散热器4的冷却液流动方向的下游。暖风管路11上设置有暖风散热器4和暖风电磁阀5，当具有一定温度的冷却液流经暖风散热器4时，进行热交换，将冷却液中的热量散出。一方面降低了冷却液温度，循环回发动机1冷却，保证发动机1正常运转；另一方面，散发出的热量通入驾驶室，提高驾驶室的温度，室外温度较低时为驾驶人员提供较舒适的驾驶环境，提高用户体验。

如图3所示，发动机1冷启动系统还包括大循环管路7，所述大循环管路7的出水口与所述冷却管路10的进水口连通，所述大循环管路7的进水口与所述冷却管路10的出水口连通。所述大循环管路7上设置有节温器2，所述节温器2设置在所述大循环管路7的冷却液流动方向的上游。加热管路12与暖风管路11共用取回水口，暖风散热器4和暖机锅炉8并联，从发动机1节温器2前取水通过暖机锅炉8和电子水泵后回到发动机水泵3前，通过水泵进入发动机1。

节温器2必须保持良好的技术状态，否则会严重影响发动机1的正常工作。如节温器2主阀门开启过迟，就会引起发动机1过热；主阀门开启过早，则使发动机1预热时间延长，使发动机1温度过低。通过节温器2使发动机1不至于过冷。比如说，在发动机1正常工作以后，在冬天时，如果没有节温器2，发动机1的温度可能会太低。这时发动机1需要暂时终止暖风散热器4的水不循环来保证发动机1温度不至于过低。

所述冷却管路10上设置有发动机水泵3，所述发动机水泵3设置在所述发动机1的冷却液流动方向的上游，所述冷却管路10上设置电子水泵，所述电子水泵可以集成在所述暖机锅炉8上。

为了解决启动前冷却液循环效率低，加热时间长的问题，结合上述发动机1冷启动系统提出一种加装电控阀9的暖机锅炉8水路方案：

如图4所示，正常情况下，电控阀9默认开启，小循环正常打开；发动机1上电，若环境温度低于设定值时，仪表提示建议开启暖机锅炉8，接收到水锅炉加热开启的信号后，电控阀9关闭，小循环管路6断开；检测到启动信号或暖机锅炉8关闭信号时，电控阀9开启，小循环恢复。若发动机1启动失败，重新判定暖机锅炉8是否开启；若暖机锅炉8打开，电控阀9自动关闭；若暖机锅炉8关闭，电控阀9自动关闭保持开启状态。

基于上述发动机冷启动系统，本实用新型实施例还提供了一种车辆，该车辆中设置有上述实施例所述的发动机冷启动系统，由于上述发动机冷启动系统具有上述技术效果，则采用该发动机冷启动系统的车辆的技术效果请参考上述实施例。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种发动机冷启动系统，其特征在于，包括：冷却管路、加热管路和小循环管路；

所述冷却管路上设置有发动机，所述加热管路的出水口与所述冷却管路的进水口连通，所述加热管路的进水口与所述冷却管路的出水口连通，所述加热管路上设置有暖机锅炉；所述小循环管路的出水口与所述冷却管路的进水口连通，所述小循环管路的进水口与所述冷却管路的出水口连通，所述小循环管路上设置有控制通断的电控阀。

2.如权利要求1所述的发动机冷启动系统，其特征在于，还包括暖风管路，所述暖风管路的出水口与所述冷却管路的进水口连通，所述暖风管路的进水口与所述冷却管路的出水口连通，所述暖风管路上设置有暖风散热器。

3.如权利要求2所述的发动机冷启动系统，其特征在于，所述暖风管路上设置有用于控制通断的暖风电磁阀，所述暖风电磁阀设置在所述暖风散热器的冷却液流动方向的下游。

4.如权利要求1所述的发动机冷启动系统，其特征在于，还包括大循环管路，所述大循环管路的出水口与所述冷却管路的进水口连通，所述大循环管路的进水口与所述冷却管路的出水口连通。

5.如权利要求4所述的发动机冷启动系统，其特征在于，所述大循环管路上设置有节温器，所述节温器设置在所述大循环管路的冷却液流动方向的上游。

6.如权利要求1所述的发动机冷启动系统，其特征在于，所述冷却管路上设置有发动机水泵，所述发动机水泵设置在所述发动机的冷却液流动方向的上游；所述冷却管路上设置电子水泵。

7.如权利要求1所述的发动机冷启动系统，其特征在于，所述小循环管路上的所述电控阀为常开开关。

8.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1所述的发动机冷启动系统。

9.如权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述的发动机冷启动系统还包括暖风管路，所述暖风管路的出水口与所述冷却管路的进水口连通，所述暖风管路的进水口与所述冷却管路的出水口连通，所述暖风管路上设置有暖风散热器。

10.如权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述的发动机冷启动系统还包括大循环管路，所述大循环管路的出水口与所述冷却管路的进水口连通，所述大循环管路的进水口与所述冷却管路的出水口连通，所述大循环管路上设置有节温器。