本公開(kāi)涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)，并且特別地但非排他地涉及一種被配置成以降低的冷卻劑的流速操作的冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

用于車輛諸如機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)通常包括泵，所述泵被配置成圍繞設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體(諸如發(fā)動(dòng)機(jī)體和汽缸蓋)中的通道泵送發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑。為了在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的所有區(qū)域中實(shí)現(xiàn)充分的冷卻，可以期望通過(guò)通道的冷卻劑的流速高。因此，冷卻系統(tǒng)通常實(shí)施由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械泵。機(jī)械泵通常是大且重的，并且當(dāng)操作時(shí)，機(jī)械泵能夠從發(fā)動(dòng)機(jī)汲取大量的功率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開(kāi)的一方面，提供了一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)包括：設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)的冷卻通道，該冷卻通道被配置成運(yùn)送冷卻劑的主體流(bulkflow)以冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)殼體；以及設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)附加冷卻通道，所述附加冷卻通道或每一個(gè)附加冷卻通道被配置成將冷卻劑流在中途引入冷卻通道中的冷卻劑流中；其中發(fā)動(dòng)機(jī)殼體包括一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域，所述一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域處于比發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一個(gè)或多個(gè)低溫區(qū)域更高的溫度；并且其中附加冷卻通道被配置成將引入的冷卻劑朝向一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域引導(dǎo)。

冷卻劑的主體流可以由泵驅(qū)動(dòng)?？商娲?，冷卻劑的主體流可以由對(duì)流驅(qū)動(dòng)，例如，在沒(méi)有提供泵來(lái)驅(qū)動(dòng)冷卻劑的主體流的情況下。

冷卻系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括被配置成泵送附加冷卻通道內(nèi)的冷卻劑的一個(gè)或多個(gè)附加冷卻劑通道泵。所述附加冷卻通道或每一個(gè)附加冷卻通道可以具有與其相關(guān)聯(lián)的附加冷卻劑泵，或附加冷卻劑泵可以用于多個(gè)附加冷卻通道。附加冷卻劑泵可以是專用泵，例如被配置為僅泵送穿過(guò)附加冷卻通道中的一個(gè)或多個(gè)的冷卻劑。附加冷卻劑泵可以被配置成泵送穿過(guò)附加冷卻通道的冷卻劑的部分。換句話說(shuō)，附加冷卻劑泵不直接泵送冷卻劑的主體流。

冷卻系統(tǒng)可以包括被配置成(例如從冷卻系統(tǒng)的散熱器)向冷卻通道提供冷卻劑的冷卻管道。

冷卻系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)附加冷卻管道。附加冷卻管道可以被配置成向附加冷卻通道提供冷卻劑。例如，附加冷卻管道可以將冷卻劑從冷卻系統(tǒng)的散熱器運(yùn)送至附加冷卻通道。附加冷卻管道可以從冷卻管道分支，例如在散熱器的下游或在散熱器處分支。附加冷卻劑泵可以被設(shè)置在附加冷卻管道的流動(dòng)路徑中。

根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供了一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)包括：設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)的冷卻通道，該冷卻通道被配置成運(yùn)送冷卻劑的主體流以冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)殼體；以及設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)附加冷卻通道，該一個(gè)或多個(gè)附加冷卻通道各自被配置成將冷卻劑流引入冷卻通道中；其中發(fā)動(dòng)機(jī)殼體包括一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域，所述一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域處于比發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一個(gè)或多個(gè)低溫區(qū)域更高的溫度；并且其中附加冷卻通道被配置成將引入的冷卻劑朝向一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域引導(dǎo)。

附加冷卻通道可以延伸通過(guò)冷卻通道的壁。附加冷卻通道可以各自包括噴嘴，該噴嘴被配置成產(chǎn)生被朝向所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域引導(dǎo)的冷卻劑射流。噴嘴可以至少部分地延伸到冷卻通道內(nèi)。噴嘴可以具有小于5mm(例如3mm)的直徑。來(lái)自附加冷卻通道的冷卻劑可以首先與在高溫區(qū)域上游(例如，緊鄰高溫區(qū)域上游)或鄰近高溫區(qū)域的冷卻通道內(nèi)的冷卻劑混合。

冷卻系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括被配置成泵送附加冷卻通道內(nèi)的冷卻劑的一個(gè)或多個(gè)附加冷卻劑通道泵。例如，可以提供單個(gè)附加冷卻劑泵以泵送附加冷卻通道中的每一個(gè)內(nèi)的冷卻劑?？商娲?，可以提供兩個(gè)或更多個(gè)附加冷卻劑泵，并且其各自被配置成泵送附加冷卻通道中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)的冷卻劑。在一些布置中，針對(duì)附加冷卻通道中的每一個(gè)可以提供附加冷卻劑泵，并且附加冷卻通道中的每一個(gè)內(nèi)的冷卻劑可以被單獨(dú)地泵送。附加冷卻劑泵可以是電力驅(qū)動(dòng)泵。

冷卻通道內(nèi)的冷卻劑流可以由對(duì)流驅(qū)動(dòng)，例如，通過(guò)熱虹吸驅(qū)動(dòng)。換句話說(shuō)，可以不通過(guò)泵來(lái)泵送冷卻通道內(nèi)的冷卻劑(例如冷卻劑的主體流)。冷卻通道內(nèi)的冷卻劑可以在第一速度下流動(dòng)。附加冷卻劑泵被配置成在可以大于第一速度的第二速度下泵送附加冷卻通道中的冷卻劑。來(lái)自附加冷卻通道的冷卻劑可以在高流動(dòng)速度下進(jìn)入冷卻通道。例如，來(lái)自附加冷卻通道的冷卻劑可以在大于每秒5米(諸如10m/s)的流動(dòng)速度下進(jìn)入冷卻通道。

從附加冷卻通道進(jìn)入冷卻通道的冷卻劑可以處于比在附加冷卻通道上游(例如，緊鄰附加冷卻通道上游)的冷卻通道內(nèi)的冷卻劑更低的溫度。

冷卻系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括被配置成測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的溫度的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器。另外或可替代地，溫度傳感器可以被配置成測(cè)量冷卻通道內(nèi)(例如，處于高溫區(qū)域或在高溫區(qū)域附近的)冷卻劑的溫度。溫度傳感器可以設(shè)置在處于高溫區(qū)域或在高溫區(qū)域附近的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上。另外或可替代地，一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器可以被設(shè)置在噴嘴上。

冷卻系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括被配置成確定高溫區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)的溫度的控制器?？梢酝ㄟ^(guò)參考設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體或噴嘴上的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器來(lái)確定溫度。另外或可替代地，溫度可以是預(yù)測(cè)的溫度，例如從控制器的數(shù)據(jù)模型或查找表確定的溫度。

附加冷卻通道內(nèi)的冷卻劑的流速可以根據(jù)一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域的溫度來(lái)控制。一個(gè)或多個(gè)附加冷卻通道中的每一個(gè)可以被配置成將冷卻劑朝向發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的對(duì)應(yīng)的高溫區(qū)域引導(dǎo)。附加冷卻通道中的每一個(gè)內(nèi)的冷卻劑的流速可以根據(jù)對(duì)應(yīng)的高溫區(qū)域的溫度來(lái)控制。例如，當(dāng)對(duì)應(yīng)的高溫區(qū)域的溫度高于閾值時(shí)，可以增加附加冷卻通道內(nèi)的冷卻劑(例如可能被泵送的冷卻劑)的流速。

冷卻通道可以至少部分地設(shè)置在第二發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)，并且可以被配置成冷卻第二發(fā)動(dòng)機(jī)殼體。附加冷卻通道中的一個(gè)或多個(gè)可以至少部分地設(shè)置在第二發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)。附加冷卻通道中的一個(gè)或多個(gè)可以被配置成將冷卻劑朝向第二發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域引導(dǎo)，一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域可以處于比第二發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一個(gè)或多個(gè)低溫區(qū)域更高的溫度。

根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供了一種包括根據(jù)本公開(kāi)的前述方面所述的冷卻系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或車輛。

根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供了一種冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的方法，其中發(fā)動(dòng)機(jī)殼體包括一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域，所述一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域處于比發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一個(gè)或多個(gè)低溫區(qū)域更高的溫度，該方法包括：在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)設(shè)置冷卻通道，該冷卻通道被配置成運(yùn)送通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的冷卻劑的主體流；在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)附加冷卻通道，所述一個(gè)或多個(gè)附加冷卻通道各自被配置成將冷卻劑流引入指向發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的高溫區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)的冷卻通道；以及提供通過(guò)附加冷卻通道中的一個(gè)或多個(gè)的冷卻劑流。

該方法可以進(jìn)一步包括確定高溫區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)的一個(gè)或多個(gè)溫度?？梢曰趤?lái)自設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上和/或噴嘴上的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器的測(cè)量值來(lái)確定溫度中的一個(gè)或多個(gè)。另外或可替代地，可以通過(guò)參考溫度的數(shù)據(jù)模型或查找表來(lái)確定溫度中的一個(gè)或多個(gè)。可以基于由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的功率來(lái)確定溫度中的一個(gè)或多個(gè)。該方法可以進(jìn)一步包括根據(jù)溫度中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)控制附加冷卻通道中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)的冷卻劑的流速。

根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供了包括被配置成執(zhí)行根據(jù)本公開(kāi)的前述方面所述的方法的一個(gè)或多個(gè)模塊的控制器。

根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供了當(dāng)由計(jì)算裝置執(zhí)行時(shí)導(dǎo)致計(jì)算裝置執(zhí)行根據(jù)本公開(kāi)的前述方面所述的方法的軟件。

為了避免不必要的重復(fù)工作和本說(shuō)明書(shū)中的文本重復(fù)，相對(duì)于本發(fā)明的僅一個(gè)或幾個(gè)方面或?qū)嵤├枋隽四承┨卣?。然而，?yīng)當(dāng)理解，在技術(shù)上可能的情況下，關(guān)于本發(fā)明的任何方面或?qū)嵤├枋龅奶卣饕部梢耘c本發(fā)明的任何其他方面或?qū)嵤├黄鹗褂谩?/p>

附圖說(shuō)明

為了更好地理解本發(fā)明，并且為了更加清楚地示出怎樣實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，現(xiàn)在將以示例的方式參考附圖，其中：

圖1是示出通過(guò)先前提出的冷卻系統(tǒng)的橫截面的示意性透視圖；

圖2是示出根據(jù)本公開(kāi)的布置的通過(guò)冷卻系統(tǒng)的橫截面的示意性透視圖；

圖3是根據(jù)本公開(kāi)的布置的汽缸蓋的截面圖；以及

圖4是根據(jù)本公開(kāi)的布置的汽缸蓋的截面圖，其中等高線示出汽缸蓋的溫度。

具體實(shí)施方式

參考圖1，發(fā)動(dòng)機(jī)1(諸如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ice))包括一個(gè)或多個(gè)殼體。例如，如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)1包括汽缸蓋2和汽缸體4。汽缸體4限定一個(gè)或多個(gè)汽缸6，并且汽缸蓋2限定一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣口8a和一個(gè)或多個(gè)排氣口8b。汽缸6中的每一個(gè)均可以與進(jìn)氣口8a和排氣口8b中的一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)流體連通。例如，在圖1所示的布置中，汽缸6中的每一個(gè)均與兩個(gè)進(jìn)氣口8a和兩個(gè)排氣口8b流體連通。

可以在進(jìn)氣口8a中的每一個(gè)處提供氣門(未示出)，并且該氣門可以被配置成打開(kāi)和關(guān)閉以選擇性地允許進(jìn)氣流動(dòng)通過(guò)進(jìn)氣口8a并且進(jìn)入對(duì)應(yīng)的汽缸6。類似地，可以在排氣口8b中的每一個(gè)處提供氣門(未示出)，該氣門被配置成打開(kāi)和關(guān)閉以選擇性地允許排氣從汽缸6排出。

燃料可以與汽缸6內(nèi)或汽缸6上游的進(jìn)氣混合并且燃燒。通過(guò)燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可以驅(qū)動(dòng)汽缸內(nèi)的活塞(未示出)，以轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸(未示出)。

除了產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒氣體之外，汽缸6內(nèi)的燃料的燃燒還生成被汽缸蓋2和汽缸體4吸收的熱，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的溫度。

參考圖1，為了降低發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)1可以包括先前提出的冷卻系統(tǒng)10。冷卻系統(tǒng)10包括設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)冷卻通道14a、14b。在一些布置中，冷卻通道14a、14b可以由發(fā)動(dòng)機(jī)殼體2、4限定。冷卻系統(tǒng)進(jìn)一步包括冷卻劑泵12，冷卻劑泵12被配置成圍繞冷卻系統(tǒng)10泵送冷卻劑流，例如通過(guò)冷卻通道14a、14b。冷卻劑泵12可以是機(jī)械泵，該機(jī)械泵可以由發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)。

如圖1所示，一個(gè)或多個(gè)冷卻通道14a可以設(shè)置在汽缸體4內(nèi)。設(shè)置有汽缸體4的冷卻通道14a可以從冷卻劑泵12接收冷卻劑。在汽缸體4內(nèi)的冷卻通道14a可以被配置成使冷卻劑圍繞汽缸體4循環(huán)以冷卻汽缸體。如圖所示，冷卻劑可以在冷卻通道14a內(nèi)流動(dòng)通過(guò)圖1所示的汽缸體4的節(jié)段，例如朝向汽缸蓋2流動(dòng)。另外，冷卻通道14a內(nèi)的冷卻劑可以圍繞(例如在汽缸體4的節(jié)段內(nèi)的)汽缸6流動(dòng)。

已經(jīng)穿過(guò)汽缸體4內(nèi)的冷卻通道14a的冷卻劑可以進(jìn)入設(shè)置在汽缸蓋2內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)冷卻通道14b。汽缸蓋2內(nèi)的冷卻通道14b被配置成使冷卻劑圍繞汽缸蓋2循環(huán)以冷卻汽缸蓋。如圖1所示，冷卻通道14b可以允許冷卻劑流動(dòng)通過(guò)汽缸蓋的節(jié)段，并且可允許冷卻劑圍繞汽缸蓋4的所示節(jié)段流動(dòng)，例如圍繞進(jìn)氣門口8a和排氣門口8b。

一旦冷卻劑已經(jīng)循環(huán)通過(guò)汽缸蓋2內(nèi)的冷卻通道14b，冷卻劑就可以離開(kāi)冷卻通道14a、14b，并且可以被冷卻管道16運(yùn)送到冷卻系統(tǒng)10的散熱器18。散熱器18可以被配置成允許熱從冷卻劑去除。例如，散熱器可以具有高表面積并且可以布置在空氣流內(nèi)，使得熱容易由散熱器耗散。

發(fā)動(dòng)機(jī)殼體2、4中的一個(gè)或多個(gè)可以包括一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域20a、20b。在發(fā)動(dòng)機(jī)的操作期間，與殼體的一個(gè)或多個(gè)低溫區(qū)域22相比，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的高溫區(qū)域20a、20b可以通過(guò)燃料和/或熱排氣的燃燒被更多地加熱。如圖1所示，汽缸蓋2可以包括處于排氣口8b中的一個(gè)或多個(gè)處或在排氣口8b中的一個(gè)或多個(gè)之間的高溫區(qū)域20b，并且汽缸體4可以包括在汽缸6中的每一個(gè)之間的高溫區(qū)域20a。

為了確保高溫區(qū)域20a、20b被充分地冷卻，可以期望通過(guò)靠近或鄰近高溫區(qū)域20的冷卻通道14a、14b在高流動(dòng)速度下泵送冷卻劑。高流動(dòng)速度可以高于為了充分地冷卻低溫區(qū)域22所需的流動(dòng)速度。

如上所述，冷卻通道14a、14b中的每一個(gè)內(nèi)的流可以由泵12驅(qū)動(dòng)。此外，冷卻通道14a、14b中的許多個(gè)可以具有基本相同的流動(dòng)面積。因此，無(wú)論冷卻通道14a、14b是被配置成冷卻高溫區(qū)域20還是低溫區(qū)域22，冷卻通道14a、14b中的每一個(gè)內(nèi)的流動(dòng)速度可以基本相同。因此，可以期望操作泵12，使得冷卻通道14a、14b中的每一個(gè)內(nèi)的冷卻劑的流動(dòng)速度是高的。因此，泵12可以需要來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)1的大量功率，以便根據(jù)期望操作。

為了降低泵送通過(guò)冷卻通道14a、14b的冷卻劑以充分地冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)1的所有區(qū)域所需的功率量，發(fā)動(dòng)機(jī)1可以包括根據(jù)本公開(kāi)的布置的冷卻系統(tǒng)100。

參考圖2，現(xiàn)在將描述根據(jù)本公開(kāi)的布置的冷卻系統(tǒng)100。上面參考圖1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)1的特征也可適用于圖2所示的布置。

如圖2所示，冷卻系統(tǒng)100包括設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)(例如在汽缸蓋2內(nèi)和汽缸體4內(nèi))的多個(gè)冷卻通道114a、114b。冷卻通道114a、114b可以與上面參考圖1所述的冷卻通道14a、14b基本相同。

冷卻系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括冷卻管道116，其接收來(lái)自冷卻通道114b(例如，設(shè)置在汽缸蓋2內(nèi)的冷卻通道)的冷卻劑并且將冷卻劑運(yùn)送至散熱器118。

冷卻系統(tǒng)100進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)附加冷卻通道124a、124b。附加冷卻通道124a、124b可以被設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體2、4內(nèi)。在一些布置中，附加冷卻通道可以至少部分地由發(fā)動(dòng)機(jī)殼體2、4限定。在圖2所示的布置中，附加冷卻通道124a、124b分別設(shè)置在汽缸體4和汽缸蓋2中。然而，在其他布置中，附加冷卻通道可以設(shè)置在汽缸蓋2和汽缸體4中的僅一個(gè)中。附加冷卻通道124a、124b在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體中的每一個(gè)內(nèi)的設(shè)置可以取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻要求，例如取決于高溫區(qū)域120的位置。

附加冷卻通道124a、124b可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)附加冷卻管道126a、126b來(lái)接收來(lái)自散熱器118的冷卻劑。附加冷卻通道124a、124b中的每一個(gè)可以接收來(lái)自附加冷卻管道126a、126b中的不同冷卻管道的冷卻劑?？商娲?，附加冷卻通道124a、124b中的一個(gè)或多個(gè)可以接收來(lái)自相同附加冷卻管道的冷卻劑。例如，如圖2所示，設(shè)置在汽缸體4內(nèi)的附加冷卻通道124a中的每一個(gè)可以接收來(lái)自第一附加冷卻管道126a的冷卻劑，并且設(shè)置在汽缸蓋2內(nèi)的附加冷卻通道124b中的每一個(gè)可以接收來(lái)自第二附加冷卻管道126b的冷卻劑。如圖2所示，附加冷卻管道126a、126b可以在散熱器118處分支。換句話說(shuō)，冷卻管道116和附加冷卻管道126a、126b各自單獨(dú)地聯(lián)接到散熱器118。在可替代的布置中，附加冷卻管道126a、126b可以從冷卻管道116(例如散熱器118的下游)處分支。

參考圖3，附加冷卻通道124a、124b被配置成將冷卻劑引入冷卻通道114a、114b。來(lái)自附加冷卻通道124a、124b的冷卻劑可以在中途被引入冷卻通道114a、114b內(nèi)的冷卻劑流中。附加冷卻通道124a、124b中的每一個(gè)可以延伸通過(guò)冷卻通道114的壁。如上所述，冷卻通道114a、114b可以由發(fā)動(dòng)機(jī)殼體2、4限定，并且因此，附加冷卻通道124a、124b可以延伸通過(guò)限定冷卻通道114的壁的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一部分。

如圖3所示，附加冷卻通道124a、124b中的每一個(gè)可以包括任選的噴嘴128。噴嘴128可以被配置成產(chǎn)生進(jìn)入冷卻通道114的冷卻劑射流。噴嘴128可以至少部分地延伸到冷卻通道114中。例如，噴嘴128可以延伸到冷卻通道114a、114b中，以允許冷卻劑射流被引入期望的位置處和/或朝向期望的位置引導(dǎo)。在一些布置中，可以省略噴嘴128，并且來(lái)自附加冷卻通道124a、124b的冷卻劑可以流動(dòng)通過(guò)冷卻通道114的壁中的開(kāi)口。

可以期望在高速度下將冷卻劑射流引入冷卻通道114a、114b中。例如，可以期望由噴嘴128(或開(kāi)口)引入的冷卻劑具有大于每秒5米(諸如每秒10米)的速度。為了實(shí)現(xiàn)高流動(dòng)速度，噴嘴128的出口(或開(kāi)口)可以具有小直徑。例如，噴嘴出口可以具有小于5mm(例如，3mm)的直徑。

如上所述，參考圖2，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)操作時(shí)，與一個(gè)或多個(gè)低溫區(qū)域122相比，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體2、4的一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域120a、120b可以被發(fā)動(dòng)機(jī)更多地加熱。附加冷卻通道124a、124b和/或噴嘴128(或開(kāi)口)可以被配置成優(yōu)先冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的高溫區(qū)域120a、120b。例如，如圖2和圖3所示，噴嘴128可以被配置成將冷卻劑射流朝向高溫區(qū)域120中的一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)。

由附加冷卻通道124a、124b引入的冷卻劑可以處于比冷卻通道114內(nèi)的冷卻劑更低的溫度。因此，可以期望在低溫冷卻劑達(dá)到高溫區(qū)域120之前，限制來(lái)自附加冷卻通道124a、124b的冷卻劑與冷卻通道114a、114b內(nèi)的冷卻劑的混合。因此，附加冷卻通道和/或噴嘴128可以被配置成在緊鄰高溫區(qū)域120上游或鄰近高溫區(qū)域120處引入冷卻劑，使得來(lái)自附加冷卻通道的冷卻劑首先與冷卻通道內(nèi)的冷卻劑在此位置處混合。

參考圖4，通過(guò)將來(lái)自附加冷卻通道124a、124b的冷卻劑引入冷卻通道114a、114b并且將冷卻劑朝向高溫區(qū)域引導(dǎo)，可以降低高溫區(qū)域120a、120b的溫度。

在圖2至圖4所示的布置中，來(lái)自冷卻通道114a、114b和附加冷卻通道124a、124b兩者的冷卻劑可以冷卻高溫區(qū)域120a、120b。因此，可以降低(例如，與圖1所示的冷卻系統(tǒng)10中的冷卻劑的流速相比)冷卻通道114a、114b中所需的冷卻劑的流速。

在一些布置中，可以不必包括被配置成泵送冷卻通道114a、114b內(nèi)的冷卻劑以便實(shí)現(xiàn)冷卻通道114內(nèi)期望的冷卻劑的流速的冷卻劑泵。在此類布置中，冷卻通道114a、114b內(nèi)的冷卻劑可以通過(guò)對(duì)流(例如通過(guò)冷卻劑內(nèi)的浮力)被循環(huán)。換句話說(shuō)，冷卻通道114a、114b內(nèi)的冷卻劑可以通過(guò)熱虹吸進(jìn)行泵送。

盡管可以不必提供泵以泵送冷卻通道114內(nèi)的冷卻劑，但是可以期望提供一個(gè)或多個(gè)附加冷卻劑泵130a、130b，以泵送附加冷卻通道124a、124b內(nèi)的冷卻劑。例如，在如圖2所示的布置中，提供第一附加冷卻劑泵130a和第二附加冷卻劑泵130b，以分別泵送附加冷卻通道124a、124b中的不同的附加冷卻通道內(nèi)的冷卻劑。如圖2所示，附加冷卻劑泵可以設(shè)置在附加冷卻管道126a、126b的流體路徑中。

附加冷卻劑泵130a、130b可以是用于泵送附加冷卻通道內(nèi)的冷卻劑的專用泵。附加冷卻泵130a、130b可以僅泵送穿過(guò)附加冷卻通道的冷卻劑的部分。換句話說(shuō)，附加冷卻泵可以不泵送冷卻通道114a、114b內(nèi)的冷卻劑的主體流。

如上所述，可以期望離開(kāi)噴嘴138的冷卻劑的流動(dòng)速度是高的。因此，附加冷卻通道124a、124b內(nèi)的冷卻劑的流動(dòng)速度可以高于冷卻通道114a、114b內(nèi)的冷卻劑的流動(dòng)速度。然而，附加冷卻通道124a、124b可以被配置成比圖1所示的冷卻通道14冷卻更小比例的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體2、4。另外，附加冷卻通道124a、124b的流動(dòng)面積可以小于冷卻通道14的流動(dòng)面積。因此，附加冷卻通道124a、124b內(nèi)的冷卻劑的流速可以低于在圖1中所示的布置中的冷卻通道14內(nèi)的冷卻劑的流速。因此，附加冷卻劑泵130a、130b可以需要比冷卻劑泵12更少的功率來(lái)操作。在一些布置中，附加冷卻劑泵130a、130b可以被電力驅(qū)動(dòng)。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)首次啟動(dòng)時(shí)，高溫區(qū)域120a、120b可以與低溫區(qū)域122的溫度基本相同。因此，可以不必經(jīng)由附加冷卻通道124a、124b來(lái)提供額外的冷卻。由于通過(guò)冷卻通道114提供的冷卻，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫區(qū)域120a、120b達(dá)到足夠高的溫度使得期望經(jīng)由附加冷卻通道124a、124b來(lái)提供額外的冷卻之前操作一段時(shí)間。附加冷卻劑泵130a、130b可以不操作直至期望提供額外的冷卻。

冷卻系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器132a、132b。溫度傳感器132a、132b可以設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體2、4上。例如，如圖2所示，冷卻系統(tǒng)100可以包括設(shè)置在汽缸體4中的第一溫度傳感器132a和設(shè)置在汽缸蓋2中的第二溫度傳感器132b。溫度傳感器132a、132b可以設(shè)置在高溫區(qū)域120處或高溫區(qū)域120附近。溫度傳感器可以被配置成測(cè)量在高溫區(qū)域120處或高溫區(qū)域120附近的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體2、4的材料的溫度。另外或可替代地，溫度傳感器可以被配置成測(cè)量在高溫區(qū)域120處或高溫區(qū)域120附近的冷卻通道114a、114b內(nèi)的冷卻劑的溫度。

溫度傳感器中的每一個(gè)可以設(shè)置在高溫區(qū)域120中的不同高溫區(qū)域處或不同高溫區(qū)域附近?？商娲兀瑴囟葌鞲衅?32中的一個(gè)或多個(gè)可以設(shè)置在兩個(gè)或更多個(gè)高溫區(qū)域附近。

在可替代的布置(未示出)中，溫度傳感器132a、132b可以設(shè)置在噴嘴128上，例如，在高溫區(qū)域120a、120b附近的噴嘴的遠(yuǎn)端處。

如上所述，附加冷卻通道124a、124b中的每一個(gè)可以被配置成提供冷卻劑，該冷卻劑被朝向高溫區(qū)域120中的一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)。因此，溫度傳感器132a、132b中的每一個(gè)可以對(duì)應(yīng)于附加冷卻通道124a、124b中的一個(gè)，例如，其中溫度傳感器132a、132b用于每一個(gè)附加冷卻通道124a、124b。因此，可以期望根據(jù)由對(duì)應(yīng)的溫度傳感器132a、132b記錄的溫度來(lái)控制附加冷卻通道124a、124b中的每一個(gè)內(nèi)的冷卻劑流。例如，當(dāng)由對(duì)應(yīng)于附加冷卻通道124a、124b的溫度傳感器132a、132b記錄的溫度高于閾值時(shí)，可以操作附加冷卻劑泵130a、130b中的每一個(gè)，以通過(guò)各自的附加冷卻通道124a、124b來(lái)泵送冷卻劑。另外或可替代地，附加冷卻通道124a、124b內(nèi)的冷卻劑的流速可以根據(jù)由對(duì)應(yīng)的溫度傳感器記錄的溫度來(lái)控制，例如根據(jù)一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的高溫區(qū)域120a、120b的溫度。

除了提供溫度傳感器132a、132b之外或替代提供溫度傳感器132a、132b，冷卻系統(tǒng)可以包括被配置成確定(例如，預(yù)測(cè))發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的高溫區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)的溫度的控制器。例如，控制器可以考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的操作功率和/或時(shí)間，以便預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體2、4的高溫區(qū)域120a、120b的溫度?？刂破骺梢詤⒖紨?shù)據(jù)模型或查找表，以便確定(例如，預(yù)測(cè))高溫區(qū)域120a、120b的溫度。

可以考慮發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的高溫區(qū)域120a、120b的預(yù)測(cè)溫度，以確定是否期望操作附加冷卻泵130a、130b中的一個(gè)或多個(gè)。另外，可以考慮所確定的(例如，所測(cè)量的或所預(yù)測(cè)的)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的高溫區(qū)域120a、120b的溫度，以確定應(yīng)當(dāng)提供在附加冷卻通道124a、124b中的每一個(gè)內(nèi)的冷卻劑的流速。

本申請(qǐng)要求英國(guó)專利申請(qǐng)gb1605189.8的優(yōu)先權(quán)。gb1605189.8的權(quán)利要求作為本發(fā)明的附加聲明而被包括，其陳述如下：

聲明1.一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括：

設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)的冷卻通道，所述冷卻通道被配置成運(yùn)送冷卻劑的主體流以冷卻所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體；以及

設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)附加冷卻通道，所述附加冷卻通道或每一個(gè)附加冷卻通道被配置成將冷卻劑流在中途引入所述冷卻通道中的冷卻劑流中；

其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體包括一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域，所述一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域處于比所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一個(gè)或多個(gè)低溫區(qū)域更高的溫度；以及

其中所述附加冷卻通道被配置成將所述引入的冷卻劑朝向所述一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域引導(dǎo)。

聲明2.根據(jù)聲明1所述的冷卻系統(tǒng)，其中所述附加冷卻通道各自包括噴嘴，所述噴嘴被配置成產(chǎn)生被朝向所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域引導(dǎo)的冷卻劑射流。

聲明3.根據(jù)聲明2所述的冷卻系統(tǒng)，其中所述噴嘴至少部分地延伸到所述冷卻通道中。

聲明4.根據(jù)前述聲明中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)，其中來(lái)自所述附加冷卻通道的冷卻劑首先在緊鄰所述高溫區(qū)域上游或鄰近所述高溫區(qū)域處與所述冷卻通道內(nèi)的冷卻劑混合。

聲明5.根據(jù)前述聲明中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)，其中所述附加冷卻通道延伸通過(guò)所述冷卻通道的壁。

聲明6.根據(jù)前述聲明中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)，其中所述冷卻系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)泵，所述一個(gè)或多個(gè)泵被配置成泵送所述附加冷卻通道內(nèi)的所述冷卻劑。

聲明7.根據(jù)聲明6所述的冷卻系統(tǒng)，其中所述泵是電力驅(qū)動(dòng)泵。

聲明8.根據(jù)聲明6或聲明7所述的冷卻系統(tǒng)，其中所述冷卻通道內(nèi)的所述冷卻劑流處于第一速度；以及

其中所述泵被配置成在比所述第一速度大的第二速度下泵送所述附加冷卻通道中的所述冷卻劑。

聲明9.根據(jù)前述聲明中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)，其中所述冷卻通道內(nèi)的所述冷卻劑流由對(duì)流驅(qū)動(dòng)。

聲明10.根據(jù)前述聲明中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)，其中來(lái)自所述附加冷卻通道的所述冷卻劑以大于每秒5米的流動(dòng)速度進(jìn)入所述冷卻通道。

聲明11.根據(jù)前述聲明中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)，其中，與緊鄰所述附加冷卻通道上游的所述冷卻通道中的所述冷卻劑相比，從所述附加冷卻通道進(jìn)入所述冷卻通道的所述冷卻劑處于較低溫度。

聲明12.根據(jù)前述聲明中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)，進(jìn)一步包括被配置成測(cè)量所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的所述溫度的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器。

聲明13.根據(jù)前述聲明中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)，進(jìn)一步包括被配置成確定所述高溫區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)的溫度的控制器。

聲明14.根據(jù)前述聲明中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)，其中根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域的所述溫度來(lái)控制所述附加冷卻通道內(nèi)的冷卻劑的流速。

聲明15.根據(jù)前述聲明中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)附加冷卻通道中的每一個(gè)被配置成將冷卻劑朝向所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的對(duì)應(yīng)的高溫區(qū)域引導(dǎo)；以及

其中根據(jù)所述附加冷卻通道的所述對(duì)應(yīng)的高溫區(qū)域的所述溫度來(lái)控制所述附加冷卻通道中的每一個(gè)內(nèi)的所述冷卻劑的流速

聲明16.根據(jù)前述聲明中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)，其中所述冷卻通道至少部分地設(shè)置在第二發(fā)動(dòng)機(jī)殼體中，并且被配置成冷卻所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)殼體。

聲明17.根據(jù)聲明16所述的冷卻系統(tǒng)，其中所述附加冷卻通道中的一個(gè)或多個(gè)至少部分地設(shè)置在所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)，其中所述附加冷卻通道中的一個(gè)或多個(gè)被配置成將冷卻劑朝向所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域引導(dǎo)，所述一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域處于比所述第二發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一個(gè)或多個(gè)低溫區(qū)域更高的溫度

聲明18.一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或車輛，其包括根據(jù)前述聲明中任一項(xiàng)所述的冷卻系統(tǒng)。

聲明19.一種冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的方法，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體包括一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域，所述一個(gè)或多個(gè)高溫區(qū)域處于比所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的一個(gè)或多個(gè)低溫區(qū)域更高的溫度，所述方法包括：

在所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)設(shè)置冷卻通道，所述冷卻通道被配置成運(yùn)送通過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的冷卻劑的主體流；

在所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)附加冷卻通道，所述一個(gè)或多個(gè)附加冷卻通道各自被配置成將冷卻劑流引入指向所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的所述高溫區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)的所述冷卻通道；以及

提供通過(guò)所述附加冷卻通道中的一個(gè)或多個(gè)的冷卻劑流。

聲明20.根據(jù)聲明19所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括：

確定所述高溫區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)的一個(gè)或多個(gè)溫度；以及

根據(jù)所述溫度中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)控制所述附加冷卻通道中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)的所述冷卻劑的流速。

聲明21.根據(jù)聲明20所述的方法，其中通過(guò)參考溫度的數(shù)據(jù)模型或查找表來(lái)確定所述溫度中的一個(gè)或多個(gè)。

聲明22.根據(jù)聲明20或聲明21所述的方法，其中基于由所述發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的所述功率來(lái)確定所述溫度中的一個(gè)或多個(gè)。

聲明23.根據(jù)聲明20至聲明22中任一項(xiàng)所述的方法，其中基于來(lái)自設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器的測(cè)量值來(lái)確定所述溫度中的一個(gè)或多個(gè)。

聲明24.一種控制器，所述控制器包括被配置成執(zhí)行根據(jù)聲明19至聲明23中任一項(xiàng)所述的方法的一個(gè)或多個(gè)模塊。

聲明25.當(dāng)由計(jì)算裝置執(zhí)行時(shí)導(dǎo)致計(jì)算裝置執(zhí)行根據(jù)聲明19至聲明23中任一項(xiàng)所述的方法的軟件。

本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，盡管已經(jīng)參考一個(gè)或多個(gè)示例性示例通過(guò)示例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明不限于所公開(kāi)的示例，并且在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可構(gòu)造可替代的示例。