本實(shí)用新型涉及汽車制造領(lǐng)域，具體說是一種增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前汽車在人們?nèi)粘Ｉ钪兄饾u占有越來越重要的位置，行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來越激烈，在這種情況下，不僅對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性要求越來越高，同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性也越來越重視。增壓直噴技術(shù)的應(yīng)用是近年來被廣泛采用的強(qiáng)化技術(shù)手段之一，汽油缸內(nèi)直噴與渦輪增壓結(jié)合，對(duì)降低單位質(zhì)量功率和油耗具有很大的潛力。但問題隨之產(chǎn)生，提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的同時(shí)，由此也導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的熱量極大增加。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尤為重要，一方面對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的強(qiáng)度提出了更高的要求，另一方面發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)就要做到更優(yōu)的設(shè)計(jì)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶?，來降低由發(fā)動(dòng)機(jī)性能提升給零件帶來熱負(fù)荷增加的風(fēng)險(xiǎn)。目前冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)大部分是按照發(fā)動(dòng)機(jī)最大負(fù)荷時(shí)冷卻需求設(shè)計(jì)的，其他時(shí)間冷卻可能過剩，使發(fā)動(dòng)機(jī)不能快速達(dá)到最佳的工作溫度，致使發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦阻力變大，冷態(tài)磨損嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，從根本上解決了上述問題，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、使用方便快捷、維護(hù)成本低、使用壽命長、故障率低等優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：該增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)包括缸體水套、缸蓋水套、設(shè)置在缸體水套上的水泵、冷卻器、設(shè)置在缸蓋水套上的增壓器以及位于缸體水套與缸蓋水套之間的缸墊，其技術(shù)要點(diǎn)是：所述水泵上設(shè)有水泵入水口，缸體水套的進(jìn)氣側(cè)設(shè)有節(jié)溫器I，水泵通過增壓器進(jìn)水管與增壓器的進(jìn)口端相連通，增壓器的出口端通過增壓器回水管與水泵相連通；增壓器的出口端通過暖風(fēng)進(jìn)水管與暖風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)口端相連通，暖風(fēng)系統(tǒng)的出口端通過暖風(fēng)回水管與增壓器回水管相連通；缸蓋水套上設(shè)有缸蓋出水口，缸體水套上設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)出水口，缸蓋水套上設(shè)有節(jié)溫器II，缸蓋出水口與發(fā)動(dòng)機(jī)出水口相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)出水口上設(shè)有水溫傳感器；缸蓋出水口通過水泵進(jìn)水管與水泵的進(jìn)口端相連通；缸蓋出水口通過卻器進(jìn)水管與冷卻器的進(jìn)口端相連通；冷卻器的出口端通過冷卻器回水管與水泵的進(jìn)口端相連通。

所述缸墊一側(cè)設(shè)有若干調(diào)節(jié)水孔。

本實(shí)用新型的有益效果：發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分體冷卻結(jié)構(gòu)及溫度控制裝置來調(diào)節(jié)冷卻液的流量分配。采用兩個(gè)節(jié)溫器控制系統(tǒng)冷卻液的循環(huán)，有效地降低了發(fā)動(dòng)機(jī)缸體曲柄連桿機(jī)構(gòu)的摩擦損失，同時(shí)降低了缸蓋燃燒室的溫度，增加了容積效率，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)爆震發(fā)生的可能性。同時(shí)匹配水泵的應(yīng)用，冷啟動(dòng)時(shí)，達(dá)到迅速暖機(jī)的目的，減少了摩擦損失，節(jié)省了暖機(jī)時(shí)間水泵功率的消耗，進(jìn)而提升了發(fā)動(dòng)機(jī)工作可靠性、動(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性。

當(dāng)冷卻液達(dá)到標(biāo)定水溫時(shí)，吸合盤與皮帶輪端面貼合，動(dòng)力從皮帶輪通過摩擦力傳遞到吸合盤，從而帶動(dòng)吸合盤內(nèi)部的支撐盤、軸套與皮帶輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水泵葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)工作，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常冷卻需求。

采用兩個(gè)不同溫度初開的節(jié)溫器來控制冷卻循環(huán)，節(jié)溫器控制缸蓋水套的冷卻液，節(jié)溫器控制缸體水套的冷卻液。根據(jù)缸體、缸蓋不同的冷卻需求，對(duì)其進(jìn)行獨(dú)立控制。由于發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫時(shí)曲柄連桿機(jī)構(gòu)摩擦損失較大，采用節(jié)溫器對(duì)缸體進(jìn)行單獨(dú)控制，可迅速加熱缸體，降低摩擦損失，進(jìn)而提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，由于增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程中產(chǎn)生大量的熱量，冷卻液需要帶走更多的熱量來保證缸蓋的正常工作，采用缸體副水套結(jié)構(gòu)，將冷卻液總量的三分之二引流向缸蓋，用于冷卻燃燒室。同時(shí)，缸蓋水套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)讓更多的冷卻液流向排氣側(cè)，保證缸蓋進(jìn)、排氣側(cè)均勻冷卻，降低了燃燒室的溫度，增加了容積效率，并且降低了爆震發(fā)生的可能性。

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)需求的不同工況，冷卻液的不同溫度，通過對(duì)水泵的控制，在冷啟動(dòng)時(shí)迅速使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最佳工作溫度，降低機(jī)械部件的摩擦損失，節(jié)省水泵運(yùn)行的功率損失。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的后視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為進(jìn)水水泵的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為缸體水套的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為排水水泵的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為缸墊的等軸側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

圖1中：1節(jié)溫器I、2水泵、3缸體水套、4缸蓋水套、5缸體出水口、6缸蓋出水口、7水溫傳感器、8節(jié)溫器II、9發(fā)動(dòng)機(jī)出水口、10水泵進(jìn)水管、11冷卻器進(jìn)水管、12冷卻器、13冷卻器回水管、14水泵入水口；

圖2中：15暖風(fēng)進(jìn)水管、16增壓器進(jìn)水管、17增壓器回水管、18暖風(fēng)回水管；

圖3中：2水泵、21吸合盤、22電磁線圈、23皮帶輪；

圖4中：3缸體水套、31水泵腔、32缸體水套入口、33缸體副水套；

圖5中：5缸體出水口、6缸蓋出水口、81感溫體、82閥門、83彈簧；

圖6中：19調(diào)節(jié)水孔。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合圖1~6，通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的內(nèi)容。該增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)包括缸體水套3、缸蓋水套4、裝配在缸體水套3側(cè)部的水泵2、冷卻器12、設(shè)置在缸蓋水套4上的增壓器以及位于缸體水套與缸蓋水套之間的缸墊等部分。其中，缸墊一側(cè)設(shè)有若干調(diào)節(jié)水孔19，水泵上設(shè)有水泵入水口14，缸體水套3的進(jìn)氣側(cè)設(shè)有節(jié)溫器I 1，水泵2通過增壓器進(jìn)水管16與缸蓋水套4后端的增壓器（圖中未標(biāo)注）的進(jìn)口端相連通，增壓器的出口端通過增壓器回水管17與水泵2相連通。增壓器的出口端通過暖風(fēng)進(jìn)水管15與暖風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)口端相連通，暖風(fēng)系統(tǒng)的出口端通過暖風(fēng)回水管18與增壓器回水管17相連通后與水泵進(jìn)水管10相連。缸蓋水套上設(shè)有缸蓋出水口，缸體水套上設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)出水口，缸蓋水套4的后端設(shè)有節(jié)溫器II 8，缸蓋出水口與發(fā)動(dòng)機(jī)出水口相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)出水口上設(shè)有水溫傳感器。缸蓋出水口通過水泵進(jìn)水管10裝配在缸體水套3的進(jìn)氣側(cè)與水泵的進(jìn)口端相連通。冷卻器12裝配在缸體水套3的進(jìn)氣側(cè)，缸蓋出水口6通過卻器進(jìn)水管11與冷卻器12的進(jìn)口端相連通。冷卻器12的出口端通過冷卻器回水管13與水泵2的進(jìn)口端相連通。

在發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)，電磁線圈22斷電，吸合盤21在彈簧的張力作用下與皮帶輪23分離，動(dòng)力傳動(dòng)路線被切斷，水泵本體葉輪不工作，皮帶輪空轉(zhuǎn)。冷卻液停止流動(dòng)，水套內(nèi)冷卻液迅速升溫，讓發(fā)動(dòng)機(jī)迅速達(dá)到最佳工作溫度。由于發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)時(shí)間的縮短，使發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)摩擦損失降低，延長了發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的使用壽命，節(jié)省了水泵運(yùn)行的功率損失，對(duì)于短途或低溫下使用的車輛，減摩、節(jié)油效果尤為明顯，進(jìn)而提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。

當(dāng)冷卻液溫度＜83℃時(shí)，節(jié)溫器1與節(jié)溫器8均處于關(guān)閉狀態(tài)。冷卻液經(jīng)過缸體水套3、水泵腔31加壓后，部分冷卻液通過冷卻器進(jìn)水管11流向冷卻器中，對(duì)機(jī)油進(jìn)行冷卻；部分冷卻液通過缸體水套入口32進(jìn)入缸體水套中，對(duì)缸體進(jìn)行冷卻；部分冷卻液流向缸體副水套33后通過缸墊上的調(diào)節(jié)水孔21進(jìn)入缸蓋水套4中，對(duì)缸蓋燃燒室進(jìn)行冷卻。

當(dāng)冷卻液為83℃~105℃時(shí)，節(jié)溫器I 1開啟，節(jié)溫器II 8關(guān)閉，冷卻液依次流經(jīng)增壓器、暖風(fēng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)出水口、散熱器，通過散熱器將熱量散發(fā)后，經(jīng)過節(jié)溫器前的水泵入水口14，流回水泵腔31。由于控制缸體冷卻液節(jié)溫器初開溫度較高，冷卻液溫度達(dá)不到節(jié)溫器的初開溫度，進(jìn)入缸體的冷卻液停止流動(dòng)。缸蓋水套4中的冷卻液從缸蓋出水口6流出后分別流向增壓器進(jìn)水管16及暖風(fēng)進(jìn)水管19，為增壓器進(jìn)行冷卻及給駕駛艙提供暖風(fēng)后，冷卻液經(jīng)過增壓器回水管17與暖風(fēng)回水管18在水泵進(jìn)水管10中進(jìn)行匯合，至水泵入水口14。