本發(fā)明涉及汽車技術領域，尤其涉及一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)及汽車。

背景技術：

汽車技術的高速發(fā)展和能源環(huán)境問題的日益突出，使得燃油經(jīng)濟性能正成為汽車制造行業(yè)中的一個熱點問題，而發(fā)動機冷卻系統(tǒng)則對燃油經(jīng)濟性能起著至關重要的作用。通常，冷卻液在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的循環(huán)回路包括大循環(huán)回路和小循環(huán)回路。當冷卻液溫度較高時，節(jié)溫器閥門打開，冷卻液經(jīng)過散熱器而進行的循環(huán)流動過程被稱為大循環(huán)回路；當冷卻液溫度相對較低時，節(jié)溫器閥門關閉，冷卻液不經(jīng)過散熱器而進行的循環(huán)流動過程被稱為小循環(huán)回路。為了促使發(fā)動機快速熱機升溫，優(yōu)化發(fā)動機的油耗系統(tǒng)，通常會將膨脹水箱用于為發(fā)動機進行補水的補水管連接至大循環(huán)回路中的節(jié)溫器前，而節(jié)溫器通常設置在發(fā)動機缸體的進水口處，在節(jié)溫器開啟前，由于膨脹水箱內(nèi)的冷卻液不會參與至冷卻系統(tǒng)的循環(huán)中，因而減少了發(fā)動機暖機過程中的冷卻液量，從而大大縮短了發(fā)動機的暖機時間，極大地提高了整車的燃油經(jīng)濟性能。

然而，上述將發(fā)動機補水由小循環(huán)回路改至大循環(huán)回路以提高整車燃油經(jīng)濟性能的同時，也會帶來發(fā)動機熱機過程中、節(jié)溫器開啟前冷卻系統(tǒng)除氣不暢的弊端。此時，氣液混合物會在小循環(huán)回路中循環(huán)，當發(fā)動機停機或怠速時，氣液混合物便會在暖風系統(tǒng)中的芯體分離釋放，而在芯體上部形成較大的氣腔。在發(fā)動機二次啟動或加速過程中，由于壓力的突然變化，將會引起暖風系統(tǒng)中氣液兩相的強烈擾流，從而導致暖風系統(tǒng)中出現(xiàn)流水聲。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個目的在于提供一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，以解決節(jié)溫器開啟前暖風系統(tǒng)中存在流水聲的技術問題。

本發(fā)明提供的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括發(fā)動機水套、暖風系統(tǒng)、散熱器、用于將所述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的蒸汽排出的膨脹水箱、循環(huán)回路、用于使冷卻液在所述循環(huán)回路中流動的水泵和與所述水泵連接的節(jié)溫器；所述節(jié)溫器安裝在所述發(fā)動機水套的進水口處。

所述發(fā)動機水套的發(fā)動機出水管包括上升段，所述上升段的高點與所述散熱器連通，所述上升段的低點與所述發(fā)動機水套連通。

所述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)還包括旁通管路，所述旁通管路的一端與所述上升段連通，所述旁通管路的另一端與所述暖風系統(tǒng)的暖風出水管連通。

進一步的，所述旁通管路的管徑為所述發(fā)動機出水管的管徑的1/2-1/10。

進一步的，所述旁通管路包括引流段，所述引流段與所述上升段平行設置。

進一步的，沿所述上升段的上升趨勢，所述旁通管路設置在所述上升段的低點位置至所述上升段的9/10位置處。

進一步的，還包括與發(fā)動機連接的渦輪增壓器。

所述渦輪增壓器的出水管與所述暖風出水管連通，所述渦輪增壓器的排氣管與所述膨脹水箱連通。

進一步的，還包括用于對冷卻液及油液進行熱交換的機油冷卻器。

進一步的，所述冷卻液在進入所述水泵之前進入所述機油冷卻器。

進一步的，還包括氣液分離裝置。

進一步的，所述膨脹水箱與所述散熱器的散熱器出水管連通，用于為發(fā)動機補水。

本發(fā)明發(fā)動機冷卻系統(tǒng)帶來的有益效果是：

通過在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中設置發(fā)動機水套、暖風系統(tǒng)、散熱器、膨脹水箱、循環(huán)回路、水泵和節(jié)溫器，其中，膨脹水箱用于將發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的蒸汽排出，水泵用于使冷卻液在循環(huán)回路中流動，節(jié)溫器與水泵相連，且節(jié)溫器安裝在發(fā)動機水套的進水口處。在發(fā)動機水套的發(fā)動機出水管上設置有上升段，且上升段的高點與散熱器連通，上升段的低點與發(fā)動機水套連通。在上升段上還設置有與其連通的旁通管路，旁通管路的另一端與暖風系統(tǒng)的暖風出水管連通，旁通管路中的冷卻液與暖風出水管中的冷卻液匯合后，共同流回至水泵的進水口處。

該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的工作原理為：在發(fā)動機熱機過程中、節(jié)溫器開啟前，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的小循環(huán)回路參與循環(huán)工作，該小循環(huán)回路包括經(jīng)過暖風系統(tǒng)的循環(huán)回路。此時，冷卻液經(jīng)過水泵的泵送作用，在發(fā)動機水套中流動，一方面經(jīng)發(fā)動機出水管流出，經(jīng)過旁通管路的引流后，流回至暖風出水管上，并與暖風出水管中的冷卻液匯合，然后共同流回至水泵的進水口處；另一方面流經(jīng)暖風系統(tǒng)，隨后由暖風出水管回到水泵的進水口處。此時，流經(jīng)發(fā)動機出水管中的冷卻液，將在其上升段內(nèi)由下至上進行流動，由于氣液組分質(zhì)量及密度之間的差異，處于氣液兩相混合狀態(tài)的冷卻液在由下至上的流動過程中，氣液將逐步分離。此時，氣體將趨向于上升段的高點流動，使氣泡慢慢向上聚集在發(fā)動機出水管的上層，并逐步流動至散熱器中，以排出至膨脹水箱中；而一部分冷卻液液體則通過旁通管路流動至暖風出水管中，與暖風出水管中的冷卻液匯集流入至水泵的進水口處。

該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)通過在發(fā)動機出水管與暖風出水管之間設置旁通管路，對發(fā)動機水套中的冷卻液進行引流，將發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的氣體引到大循環(huán)回路中的散熱器上，以減少進入暖風系統(tǒng)中的冷卻液的氣體含量。并利用冷卻液在上升段內(nèi)流動過程中的氣液分離現(xiàn)象，實現(xiàn)了將發(fā)動機冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的大部分氣體經(jīng)發(fā)動機出水管的可靠排出，大大減小了流動至暖風系統(tǒng)中的氣體，從而減少了暖風系統(tǒng)芯體上部形成的氣腔，進而改善了暖風系統(tǒng)中產(chǎn)生流水聲的問題。該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)僅通過設置一段連接發(fā)動機出水管與暖風出水管的旁通管路，便大大改善了以往發(fā)動機熱機過程中、節(jié)溫器開啟前冷卻系統(tǒng)除氣不暢的弊端，方案結構簡單，易于實現(xiàn)，且成本較為低廉。此外，該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)開發(fā)周期短，能耗小，具有較高的市場經(jīng)濟價值。

本發(fā)明的第二個目的在于提供一種汽車，以解決節(jié)溫器開啟前暖風系統(tǒng)中存在流水聲的技術問題。

本發(fā)明提供的汽車，包括上述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)。

本發(fā)明汽車帶來的有益效果是：

通過在汽車中設置上述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其中，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的結構、工作原理和有益效果已在上述文字中進行了詳細說明，在此不再贅述。

該汽車通過設置上述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，改善了以往發(fā)動機熱機過程中、節(jié)溫器開啟前冷卻系統(tǒng)除氣不暢的弊端，進而改善了暖風系統(tǒng)中存在流水聲的問題。此外，該汽車用于緩解除氣不暢的方案，結構簡單，易于實現(xiàn)，成本低廉，且開發(fā)周期較短，故具有較高的市場經(jīng)濟價值。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的旁通管路的布置結構圖；

圖3為本發(fā)明實施例另一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的原理示意圖，其中，旁通管路上設置有氣液分離裝置；

圖4為本發(fā)明實施例又一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的原理示意圖，其中，暖風系統(tǒng)回路中設置有氣液分離裝置。

圖標：10-散熱器；20-發(fā)動機水套；30-暖風系統(tǒng)；40-膨脹水箱；50-水泵；60-節(jié)溫器；70-旁通管路；80-渦輪增壓器；90-機油冷卻器；100-氣液分離裝置；11-散熱器出水管；21-發(fā)動機出水管；31-暖風出水管；32-暖風進水管；41-補水管；42-第一排氣管路；43-第二排氣管路；71-引流段；211-上升段。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系均為基于附圖所示的方位或位置關系，僅僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

如圖1所示，本實施例提供了一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括發(fā)動機水套20、暖風系統(tǒng)30、散熱器10、用于將發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的蒸汽排出的膨脹水箱40、循環(huán)回路、用于使冷卻液在循環(huán)回路中流動的水泵50和與水泵50連接的節(jié)溫器60，節(jié)溫器60安裝在發(fā)動機水套20的進水口處。具體的，如圖2所示，發(fā)動機水套20的發(fā)動機出水管21包括上升段211，其中，上升段211的高點與散熱器10連通，上升段211的低點與發(fā)動機水套20連通。并且，該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)還包括旁通管路70，旁通管路70的一端與上升段211連通，旁通管路70的另一端與暖風系統(tǒng)30的暖風出水管31連通。

該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的工作原理為：在發(fā)動機熱機過程中、節(jié)溫器60開啟前，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的小循環(huán)回路參與循環(huán)工作，該小循環(huán)回路包括經(jīng)過暖風系統(tǒng)30的循環(huán)回路。此時，冷卻液經(jīng)過水泵50的泵送作用，在發(fā)動機水套20中流動，一方面經(jīng)發(fā)動機出水管21流出，經(jīng)過旁通管路70的引流后，流回至暖風出水管31上，并與暖風出水管31中的冷卻液匯合，然后共同流回至水泵50的進水口處；另一方面流經(jīng)暖風系統(tǒng)30，隨后由暖風出水管31回到水泵50的進水口處。此時，發(fā)動機出水管21中的冷卻液，將在其上升段211內(nèi)由下至上進行流動，由于氣液組分質(zhì)量及密度之間的差異，處于氣液兩相混合狀態(tài)的冷卻液在由下至上的流動過程中，氣液將逐步分離。此時，氣體將趨向于上升段211的高點流動，使氣泡慢慢向上聚集在發(fā)動機出水管21的上層，并逐步流動至散熱器10中，以排出至膨脹水箱40中；而一部分冷卻液液體則通過旁通管路70流動至暖風出水管31中，與暖風出水管31中的冷卻液匯集流入至水泵50的進水口處。

該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)通過在發(fā)動機出水管21與暖風出水管31之間設置旁通管路70，對發(fā)動機水套20中的冷卻液進行引流，將發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的氣體引到大循環(huán)回路中的散熱器10上，以減少進入暖風系統(tǒng)30中的冷卻液的氣體含量。并利用冷卻液在上升段211內(nèi)流動過程中的氣液分離現(xiàn)象，實現(xiàn)了將發(fā)動機冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的大部分氣體經(jīng)發(fā)動機出水管21的可靠排出，大大減小了流動至暖風系統(tǒng)30中的氣體，從而減少了暖風系統(tǒng)30芯體上部形成的氣腔，進而改善了暖風系統(tǒng)30中產(chǎn)生流水聲的問題。該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)僅通過設置一段連接發(fā)動機出水管21與暖風出水管31的旁通管路70，便大大改善了以往發(fā)動機熱機過程中、節(jié)溫器60開啟前冷卻系統(tǒng)除氣不暢的弊端，方案結構簡單，易于實現(xiàn)，且成本較為低廉。此外，該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)開發(fā)周期短，能耗小，具有較高的市場經(jīng)濟價值。

需要說明的是，本實施例示出的各幅附圖中，實線表示液體所流經(jīng)的循環(huán)回路，虛線表示用于將發(fā)動機冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的氣體排出的排氣通道，箭頭表示液體或者氣體在循環(huán)回路中的流動方向。

請繼續(xù)參照圖1，本實施例中，冷卻液在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的循環(huán)流動路線有兩條，一條為大循環(huán)回路，一條為小循環(huán)回路。其中，大循環(huán)回路為：水溫高的時候，節(jié)溫器60閥門打開，冷卻液經(jīng)過散熱器10而進行的循環(huán)流動過程；小循環(huán)回路為：水溫相對較低時，節(jié)溫器60閥門關閉，冷卻液不經(jīng)過散熱器10而進行的循環(huán)流動過程，小循環(huán)回路能夠使水溫快速升高。并且，散熱器10中的氣體經(jīng)第一排氣管路42排出至膨脹水箱40，暖風系統(tǒng)30中的氣體經(jīng)第二排氣管路43排出至膨脹水箱40。

具體的，本實施例中，小循環(huán)回路包括四條：第一條為依次經(jīng)過發(fā)動機水套20—暖風系統(tǒng)30—水泵50—發(fā)動機水套20的循環(huán)回路；第二條為依次經(jīng)過發(fā)動機水套20—旁通管路70—水泵50—發(fā)動機水套20的循環(huán)回路；第三條為依次經(jīng)過發(fā)動機水套20—渦輪增壓器80—水泵50—發(fā)動機水套20的循環(huán)回路；第四條為依次經(jīng)過發(fā)動機水套20—機油冷卻器90—水泵50—發(fā)動機水套20的循環(huán)回路。

需要說明的是，本實施例中，第一排氣管路42和第二排氣管路43可以為橡膠軟管。并且，如圖2所示，在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中還可以設置夾持件對橡膠軟管進行夾持固定。通過設置夾持件，實現(xiàn)了對橡膠軟管的可靠固定，同時，也在一定程度上減少了因橡膠軟管纏繞或打結而造成的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)通氣不暢的現(xiàn)象，從而大大提高了本實施例發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的工作可靠性。

請繼續(xù)參照圖2，本實施例中，旁通管路70的管徑可以為發(fā)動機出水管21的管徑的1/2-1/10。當大循環(huán)回路開啟后，這樣的設置，能夠保證大部分冷卻液從散熱器10中流過，以對發(fā)動機進行冷卻，從而大大提高了本實施例發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的工作可靠性。

請繼續(xù)參照圖2，本實施例中，旁通管路70可以包括引流段71。具體的，引流段71與上升段211平行設置。由于氣液組分質(zhì)量及密度之間的差異，在引流段71對發(fā)動機出水管21中的冷卻液進行引流的過程中，使得液體能夠被快速引流至暖風出水管31中，進而流動至水泵50位置處。而氣體則在引流段71的高點附近，并流動至發(fā)動機出水管21的高點位置處，以經(jīng)散熱器10排出至膨脹水箱40。

此外，為了使大部分氣泡能夠聚集在上升段211的高點位置處，以通過散熱器10排出至膨脹水箱40，本實施例中，如圖2所示，沿上升段211的上升趨勢，旁通管路70可以設置在上升段211的低點位置至上升段211的9/10位置處。

請繼續(xù)參照圖2，本實施例中，散熱器10上設置有進水室，上升段211的高點與進水室的高點連通。這樣的設置，減少了氣體在進水室中的流動距離，使得上升段211內(nèi)的氣體能夠盡可能快地通過散熱器10排出至膨脹水箱40中，以提高本實施例發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的除氣效率，從而進一步提高該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的工作可靠性。

請繼續(xù)參照圖1，本實施例中，該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)還可以包括與發(fā)動機連接的渦輪增壓器80。并且，渦輪增壓器80的出水管與暖風出水管31連通，渦輪增壓器80的排氣管與膨脹水箱40連通。

發(fā)動機在工作過程中，利用其排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，繼而，渦輪帶動與其同軸的葉輪，使葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，并使之增壓進入氣缸。當發(fā)動機轉速增快，廢氣的排出速度與渦輪的轉速也同步增快，葉輪便會壓縮更多的空氣進入氣缸，從而大大提高了發(fā)動機的動力性能。此外，由于該渦輪增壓器80的工作過程是由發(fā)動機的廢氣進行推動，因而大大提高了燃油經(jīng)濟性，并且降低了廢氣等污染物的排放，減少了環(huán)境污染。

請繼續(xù)參照圖1，本實施例中，該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)還可以包括用于對冷卻液及油液進行熱交換的機油冷卻器90。具體的，冷卻液可以在進入水泵50之前進入至機油冷卻器90中。

在發(fā)動機頻繁工作后，從發(fā)動機水套20出來的冷卻液溫度大致為95-105℃，而變速器中的油液溫度大致為110-120℃。由于此時對發(fā)動機的冷卻要求較高，因此從發(fā)動機水套20出來的冷卻液先與油液在機油冷卻器90中進行熱交換，以進一步吸收熱量，然后再經(jīng)過水泵50進入大循環(huán)回路、小循環(huán)回路或者混合循環(huán)等循環(huán)回路中進行熱交換，保證了回流至發(fā)動機水套20中的冷卻液溫度能夠滿足對發(fā)動機的冷卻要求。

本實施例中，該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)還可以包括氣液分離裝置100。具體的，如圖3所示，氣液分離裝置100可以設置在旁通管路70上，此時，氣液分離裝置100與散熱器10連通。在旁通管路70對發(fā)動機出水管21中的冷卻液進行引流的過程中，通過設置氣液分離裝置100，可以實現(xiàn)對旁通管路70中氣液組分的可靠分離，以減少經(jīng)旁通管路70進入至暖風出水管31中的氣體，從而減少暖風芯體上部形成的氣腔，以進一步改善發(fā)動機熱機過程中、節(jié)溫器60開啟前暖風系統(tǒng)30中存在的流水聲的問題，進而提高本實施例發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的除氣可靠性。而且，通過設置將氣液分離裝置100與散熱器10連通的管路，使得混入旁通管路70中的少量氣體在冷卻液向下流動的過程中，能夠通過氣液分離裝置100排出至散熱器10中，以進一步減少暖風系統(tǒng)30中冷卻液的氣體含量，從而大大提高了本實施例發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的除氣的可靠性。

需要說明的是，本實施例中，氣液分離裝置100還可以設置在暖風系統(tǒng)30的循環(huán)回路中，具體的，如圖4所示，氣液分離裝置100可以設置在暖風進水管32上，同時，該氣液分離裝置100也與膨脹水箱40連通，以使氣體經(jīng)第二排氣管路43排出至膨脹水箱40中。這樣的設置，使得冷卻液在進入暖風系統(tǒng)30的回路進行循環(huán)前，能夠先通過氣液分離裝置100將大部分氣體排出，再進入暖風系統(tǒng)30中進行循環(huán)，進一步提高了本實施例發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的除氣可靠性。

請繼續(xù)參照圖1，本實施例中，膨脹水箱40與散熱器出水管11連通，以為發(fā)動機補水。

本實施例還提供了一種汽車，該汽車包括上述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)。通過在汽車中設置上述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其中，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的結構、工作原理和有益效果已在上述文字中進行了詳細說明，在此不再贅述。

該汽車通過設置上述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，改善了以往發(fā)動機熱機過程中、節(jié)溫器60開啟前冷卻系統(tǒng)除氣不暢的弊端，進而改善了暖風系統(tǒng)30中存在流水聲的問題。此外，該汽車用于緩解除氣不暢的方案，結構簡單，易于實現(xiàn)，成本低廉，且開發(fā)周期較短，故具有較高的市場經(jīng)濟價值。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術方案的范圍。