一種發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)及車輛的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)及車輛，涉及發(fā)動機【技術(shù)領(lǐng)域】，為解決發(fā)動機的性能不佳的問題。所述發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)包括：進水總管，與進水總管連通的水泵，分別與缸體、缸蓋和進水總管連通的散熱器，分別與進水總管和缸蓋連通的三個第一支管路，設(shè)于第二支管路上的高壓EGR節(jié)溫器，設(shè)于連通缸蓋和散熱器的第三支管路上的缸蓋節(jié)溫器，設(shè)于連通缸體和散熱器的第四支管路上的缸體節(jié)溫器，且高壓EGR節(jié)溫器的開啟溫度低于缸蓋節(jié)溫器的開啟溫度，缸蓋節(jié)溫器的開啟溫度低于缸體節(jié)溫器的開啟溫度。所述車輛包括上述技術(shù)方案所提的發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。本實用新型提供的發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)用于對發(fā)動機進行冷卻。
【專利說明】一種發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)及車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)及車輛。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著汽車技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車保有量也迅猛增長，然而隨著汽車保有量的增加，對燃油的消耗和環(huán)境的污染也隨之增加，為此，各國都相應(yīng)的制出了汽車尾氣排放標準，以實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。為了應(yīng)對上述情況，使汽車尾氣能夠達到相應(yīng)的排放標準，各汽車制造商對汽車的發(fā)動機進行了優(yōu)化設(shè)計，其中較常用的一種技術(shù)手段是在發(fā)動機上設(shè)有冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，利用冷卻液循環(huán)系統(tǒng)使發(fā)動機在合適溫度范圍工作，以此來提高發(fā)動機的性能，如節(jié)能減排性能。
[0003]請參閱圖1，現(xiàn)有的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)通常包括兩個循環(huán)回路，一個由進水總管、水泵、發(fā)動機的缸蓋、整車暖風機、機油冷卻器、增壓器、高壓廢氣再循環(huán)(Exhaust GasRecycle,以下簡稱EGR)裝置和低壓EGR裝置構(gòu)成的小循環(huán)回路，另一個由進水總管、水泵、發(fā)動機的缸蓋和缸體、節(jié)溫器和散熱器構(gòu)成的大循環(huán)回路。在發(fā)動機暖機過程中，冷卻液(水)的溫度低于節(jié)溫器的開啟溫度，節(jié)溫器關(guān)閉，此時冷卻液在小循環(huán)回路中流動，使發(fā)動機快速暖機，提高發(fā)動機暖機效率。當冷卻液循環(huán)流動一段時間后，冷卻液溫度會升高，使得節(jié)溫器開啟，大部分冷卻液在大循環(huán)回路中流動，小部分小循環(huán)回路中流動，以使發(fā)動機在較佳的溫度下工作。
[0004]然而，本申請發(fā)明人在采用上述冷卻液循環(huán)系統(tǒng)來監(jiān)測發(fā)動機的性能時發(fā)現(xiàn):在冷卻液進行大循環(huán)流動時，經(jīng)過高壓EGR裝置、缸蓋和缸體的冷卻液溫度相同，導致高壓EGR裝置、缸蓋和缸體沒有在各自對應(yīng)的最佳溫度下工作，嚴重影響了發(fā)動機的性能。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，用于提高發(fā)動機的性倉泛。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，包括:
[0008]進水總管，用于存儲冷卻液；
[0009]水泵，所述水泵的進水口與所述進水總管連通，所述水泵的出水口與發(fā)動機的缸體和缸蓋連通；
[0010]三個第一支管路，所述三個第一支管路的兩端分別與所述缸蓋和所述進水總管連通，并分別經(jīng)過發(fā)動機的整車暖風機、機油冷卻器和增壓器；
[0011]第二支管路，所述第二支管路的兩端分別與所述缸蓋和所述進水總管連通，并經(jīng)過高壓廢氣再循環(huán)EGR裝置；
[0012]高壓EGR節(jié)溫器，設(shè)于所述第二支管路上；
[0013]散熱器，所述散熱器的進水口分別與所述缸體和缸蓋連通，所述散熱器的出水口與所述進水總管連通；
[0014]缸蓋節(jié)溫器，設(shè)于連通所述缸蓋和所述散熱器的第三支管路上；
[0015]缸體節(jié)溫器，設(shè)于連通所述缸體和所述散熱器的第四支管路上，且所述高壓EGR節(jié)溫器的開啟溫度低于所述缸蓋節(jié)溫器的開啟溫度，所述缸蓋節(jié)溫器的開啟溫度低于所述缸體節(jié)溫器的開啟溫度。
[0016]優(yōu)選地，所述進水總管為箱體結(jié)構(gòu)。
[0017]可選地，所述高壓EGR節(jié)溫器、所述缸蓋節(jié)溫器和所述缸體節(jié)溫器分別為蠟式節(jié)溫器。
[0018]優(yōu)選地，在經(jīng)過整車暖風機的一個所述第一支管路上設(shè)有開關(guān)閥。
[0019]進一步地，上述發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)還包括:
[0020]將所述散熱器的出水口和所述散熱器的進水口連通的第五支管路，所述第五支管路經(jīng)過低壓EGR裝置；
[0021]電子水泵，設(shè)于所述第五支管路上以使從所述散熱器的出水口流出的部分冷卻液回流到所述散熱器的進水口。
[0022]本實用新型同時還提供了一種車輛，包括上述技術(shù)方案所提的任一種發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。
[0023]在本實用新型提供的發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)中，采用開啟溫度不同的高壓EGR節(jié)溫器、缸蓋節(jié)溫器和缸體節(jié)溫器，使得分別經(jīng)過高壓EGR裝置、缸蓋和缸體的冷卻液的溫度不同，從而使高壓EGR裝置、缸蓋和缸體在各自對應(yīng)的最佳溫度下工作，進而大大提高了發(fā)動機的性能。此外，利用高壓EGR節(jié)溫器可以控制冷卻液對高壓EGR裝置進行冷卻，以降低燃燒時的發(fā)動機缸體的溫度，抑制有害氣體產(chǎn)生，從而提高發(fā)動機EGR率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的工作原理圖；
[0025]圖2為本實用新型實施例提供的發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的工作原理圖。

【具體實施方式】
[0026]為了進一步說明本實用新型實施例提供的發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，下面結(jié)合說明書附圖進行詳細描述。
[0027]請參閱圖2，本實用新型實施例提供的發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)包括:進水總管，與進水總管連通的水泵，且水泵的出水口與發(fā)動機的缸體和缸蓋連通，分別與缸體和缸蓋連通的散熱器，散熱器的出水口與進水總管連通，分別與進水總管和缸蓋連通且分別經(jīng)過發(fā)動機的整車暖風機、機油冷卻器和增壓器的三個第一支管路1，分別與進水總管和缸蓋連通且經(jīng)過高壓EGR裝置的第二支管路2，設(shè)于第二支管路2上的高壓EGR節(jié)溫器，設(shè)于連通缸蓋和散熱器的第三支管路3上的缸蓋節(jié)溫器，設(shè)于連通缸體和散熱器的第四支管路4上的缸體節(jié)溫器，且高壓EGR節(jié)溫器的開啟溫度低于缸蓋節(jié)溫器的開啟溫度，缸蓋節(jié)溫器的開啟溫度低于缸體節(jié)溫器的開啟溫度。
[0028]具體實施時，冷卻液通常為水，進水總管用于存儲冷卻液，可選地，進水總管為箱體結(jié)構(gòu)。為了使缸體、缸蓋、高壓EGR裝置能夠在各自對應(yīng)的最佳溫度條件下工作，高壓EGR節(jié)溫器的開啟溫度低于缸蓋節(jié)溫器的開啟溫度，缸蓋節(jié)溫器的開啟溫度低于缸體節(jié)溫器的開啟溫度，可選地，所述高壓EGR節(jié)溫器、缸蓋節(jié)溫器和缸體節(jié)溫器分別為蠟式節(jié)溫器，蠟式節(jié)溫器的工作原理為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，因此在本申請中不進行詳細描述。
[0029]在上述冷卻液循環(huán)系統(tǒng)中，進水總管、水泵，發(fā)動機的缸蓋、整車暖風機、機油冷卻器、增壓器以及三個第一支管路I構(gòu)成第一小循環(huán)回路；進水總管、水泵、發(fā)動機的缸蓋、高壓EGR裝置、高壓EGR節(jié)溫器和第二支管路2構(gòu)成第二小循環(huán)回路；進水總管、水泵、缸蓋、缸蓋節(jié)溫器、散熱器和第三支管路3構(gòu)成第一大循環(huán)回路；進水總管、水泵、缸體、缸體節(jié)溫器、散熱器和第四支管路4構(gòu)成第二大循環(huán)回路。
[0030]當需要啟動發(fā)動機時，首先發(fā)動機進行暖機，因冷卻液的溫度低于高壓EGR節(jié)溫器、缸蓋節(jié)溫器和缸體節(jié)溫器的開啟溫度，因此，高壓EGR節(jié)溫器、缸蓋節(jié)溫器和缸體節(jié)溫器都關(guān)閉，對應(yīng)的第二小循環(huán)回路、第一大循環(huán)回路和第二大循環(huán)回路也都關(guān)閉，按照圖2中箭頭所示方向，通過水泵將冷卻液從進水總管中抽出提供給缸蓋，然后通過三個第一支管路I使冷卻液從缸蓋回流到進水總管中，即冷卻液在第一小循環(huán)回路中流動，使得發(fā)動機可以快速暖機，從而提高發(fā)動機暖機效率。
[0031]當冷卻液在第一小循環(huán)回路中循環(huán)流動一段時間后，冷卻液溫度會升高，當冷卻液的溫度滿足高壓EGR節(jié)溫器的開啟條件時，高壓EGR節(jié)溫器開啟，第二小循環(huán)回路開啟，此時冷卻液分為兩部分，一部分冷卻液在第一小循環(huán)回路中流動，另一部分冷卻液在第二小循環(huán)回路中流動。在第二小循環(huán)回路中流動的冷卻液，冷卻液對高壓EGR裝置進行冷卻以降低燃燒時的發(fā)動機缸體的溫度，以降低高壓EGR裝置為發(fā)動機提供的廢氣的溫度，抑制有害氣體(NOx)產(chǎn)生，提高發(fā)動機的EGR率(燃料消費率)；在第一小循環(huán)回路中流動的冷卻液對增壓器、機油冷卻器等進行冷卻，以使增壓器、機油冷卻器在合適的溫度下工作，同時加速為整車提供暖風。
[0032]上述冷卻液在第一小循環(huán)回路和第二小循環(huán)回路中循環(huán)流動時，冷卻液的溫度會繼續(xù)升高，當冷卻液的溫度升高至滿足缸蓋節(jié)溫器的開啟條件時，缸蓋節(jié)溫器開啟，第一大循環(huán)回路開啟；此時冷卻液分為三部分，分別在第一小循環(huán)回路、第二小循環(huán)回路和第一大循環(huán)回路中流動。在第一大循環(huán)回路中流動的冷卻液經(jīng)過缸蓋節(jié)溫器、散熱器后回到進水總管，可以使缸蓋在適當溫度下工作，提高發(fā)動機的性能；在第一小循環(huán)回路和第二小循環(huán)回路中流動冷卻液繼續(xù)對高壓EGR裝置、增壓器、機油冷卻器等進行冷卻，以使高壓EGR裝置、增壓器、機油冷卻器在合適的溫度下工作，提高發(fā)動機暖機效率和發(fā)動機的EGR率，同時加速為整車提供暖風。
[0033]當冷卻液的溫度繼續(xù)升高至滿足缸體節(jié)溫器的開啟條件時，缸體節(jié)溫器開啟，第二大循環(huán)回路開啟，此時冷卻液分為四部分，分別在第一小循環(huán)回路、第二小循環(huán)回路和第一大循環(huán)回路、第二大循環(huán)回路中流動。在第二小循環(huán)回路中流動的冷卻液、在第一大循環(huán)回路中流動的冷卻液和在第二大循環(huán)回路中流動的冷卻液分別可以使高壓EGR裝置、缸蓋和缸體在各自對應(yīng)的最佳溫度下工作，大大提高了發(fā)動機的性能。同時，在第二小循環(huán)回路中流動的冷卻液對高壓EGR裝置進行冷卻以降低燃燒時的發(fā)動機缸體的溫度，抑制有害氣體產(chǎn)生，提高了發(fā)動機EGR率；在第一小循環(huán)回路中流動的冷卻液對增壓器、機油冷卻器等進行冷卻，以使增壓器、機油冷卻器在合適的溫度下工作，同時加速為整車提供暖風。
[0034]從上述方案可知，采用上述冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，通過將高壓EGR節(jié)溫器、缸蓋節(jié)溫器和缸體節(jié)溫器的設(shè)計成不同的開啟溫度，使得分別經(jīng)過高壓EGR裝置、缸蓋和缸體的冷卻液的溫度不同，從而使高壓EGR裝置、缸蓋和缸體在各自對應(yīng)的最佳溫度下工作，進而大大提聞了發(fā)動機的性能。
[0035]上述整車暖風機一直處于開啟狀態(tài)，為整車提高暖風，但在不需要暖風時(如炎熱的夏天)，則需要將經(jīng)過整車暖風機的一個第一支管路I關(guān)閉，停止提供暖風，可選地，在經(jīng)過整車暖風機的一個第一支管路I上設(shè)有開關(guān)閥，利用此開關(guān)閥可以使冷卻液不經(jīng)過整車暖風機，從而停止提供暖風。
[0036]繼續(xù)參閱圖2，在上述各實施方式的基礎(chǔ)上，冷卻液循環(huán)系統(tǒng)還包括:將散熱器的出水口和散熱器的進水口連通的第五支管路5，第五支管路5經(jīng)過低壓EGR裝置；電子水泵，設(shè)于所述第五支管路上以使從所述散熱器的出水口流出的部分冷卻液回流到所述散熱器的進水口 ；散熱器、電子水泵、低壓EGR裝置和第五管路5構(gòu)成第三小循環(huán)回路。從散熱器的出水口流出的部分冷卻液在電子水泵的驅(qū)動下進入低壓EGR裝置，對廢氣進行冷卻后從散熱器的進水口流回到散熱器中；冷卻液在第三小循環(huán)回路中流動與冷卻液在第一小循環(huán)回路、第二小循環(huán)回路和第一大循環(huán)回路、第二大循環(huán)回路中流動互不干擾，利用從散熱器中流出的低溫冷卻液對低壓EGR裝置進行冷卻，以降低低壓EGR裝置的溫度，提高單位體積內(nèi)的廢氣密度，增加進入發(fā)動機缸體的廢氣量，從而進一步提高了發(fā)動機EGR率。電子水泵可由行車電腦ECU控制，ECU監(jiān)測到的低壓EGR裝置所需廢氣出口溫度，發(fā)送信號控制電子水泵的流量，從而精確控制低壓EGR裝置的出口溫度，在保證發(fā)動機的動力性與經(jīng)濟性的同時，提高排放性能。
[0037]綜上所述，本實用新型實施例提供的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)具有如下有效效果:利用開啟溫度不同的高壓EGR節(jié)溫器、缸蓋節(jié)溫器和缸體節(jié)溫器，可以使高壓EGR裝置、缸蓋和缸體在不同工況下都能在最合適溫度下運行，從而顯著提高了發(fā)動機的性能。其次，利用高壓EGR節(jié)溫器可以控制冷卻液對高壓EGR裝置進行冷卻，以降低燃燒時的發(fā)動機缸體的溫度，抑制有害氣體產(chǎn)生，從而提高發(fā)動機EGR率。再次，采用散熱器中流出的低溫冷卻液對低壓EGR裝置進行冷卻，降低了低壓EGR裝置的出口溫度，提高了單位體積內(nèi)的廢氣密度，增加進入發(fā)動機汽缸的廢氣量，進一步提高了發(fā)動機EGR率；而且通過E⑶監(jiān)測低壓EGR裝置的廢氣出口溫度，可以精確控制電子水泵的流量，實現(xiàn)精確控制低壓EGR裝置的廢氣出氣口溫度，保證發(fā)動機在不同工況下都能保持最佳的EGR率，在保證發(fā)動機的動力性與經(jīng)濟性的同時，提高發(fā)動機的排放性能。
[0038]本實用新型實施例同時還提供了一種車輛，包括上述技術(shù)方案所提的任一種發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。
[0039]在上述實施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0040]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 進水總管，用于存儲冷卻液； 水泵，所述水泵的進水口與所述進水總管連通，所述水泵的出水口與發(fā)動機的缸體和缸蓋連通； 三個第一支管路，所述三個第一支管路的兩端分別與所述缸蓋和所述進水總管連通，并分別經(jīng)過發(fā)動機的整車暖風機、機油冷卻器和增壓器； 第二支管路，所述第二支管路的兩端分別與所述缸蓋和所述進水總管連通，并經(jīng)過高壓廢氣再循環(huán)EGR裝置； 高壓EGR節(jié)溫器，設(shè)于所述第二支管路上； 散熱器，所述散熱器的進水口分別與所述缸體和缸蓋連通，所述散熱器的出水口與所述進水總管連通； 缸蓋節(jié)溫器，設(shè)于連通所述缸蓋和所述散熱器的第三支管路上； 缸體節(jié)溫器，設(shè)于連通所述缸體和所述散熱器的第四支管路上，且所述高壓EGR節(jié)溫器的開啟溫度低于所述缸蓋節(jié)溫器的開啟溫度，所述缸蓋節(jié)溫器的開啟溫度低于所述缸體節(jié)溫器的開啟溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述進水總管為箱體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓EGR節(jié)溫器、所述缸蓋節(jié)溫器和所述缸體節(jié)溫器分別為蠟式節(jié)溫器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，在經(jīng)過整車暖風機的一個所述第一支管路上設(shè)有開關(guān)閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 將所述散熱器的出水口和所述散熱器的進水口連通的第五支管路，所述第五支管路經(jīng)過低壓EGR裝置； 電子水泵，設(shè)于所述第五支管路上以使從所述散熱器的出水口流出的部分冷卻液回流到所述散熱器的進水口。
6.—種車輛,其特征在于,包括如權(quán)利要求1-5任一所述的發(fā)動機的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。
【文檔編號】F01P7/16GK203978589SQ201420351397
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】劉占強, 張金龍, 朱濤 申請人:長城汽車股份有限公司