發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)及冷卻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機冷卻系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)及冷卻方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著為發(fā)動機提供冷卻，保證發(fā)動機正常可靠工作的重任。在傳統(tǒng)發(fā)動機中，冷卻系統(tǒng)通常為單一冷卻回路的冷卻系統(tǒng)，水栗通常布置于缸體上，冷卻水由缸體進水口進入，冷卻完缸體之后冷卻水向上流入缸蓋，完成缸蓋冷卻后由缸蓋后端流出，在節(jié)溫器及各用水器管路的作用下，流向外循環(huán)；中國專利申請?zhí)?200910172940.8的發(fā)明公開了一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)以及冷卻方法，冷卻系統(tǒng)包括水栗、雙閥調(diào)溫器、機油冷卻器、缸體水套、缸蓋水套、水箱散熱器以及EGR冷卻器，冷卻系統(tǒng)的水路循環(huán)為:當(dāng)發(fā)動機啟動時，水栗開始工作，冷卻液首先流進機油冷卻器，再進入缸蓋水套，使缸蓋的關(guān)鍵區(qū)域進行冷卻，由缸蓋墊片流通孔進入缸體水套，給缸體進行冷卻，再給EGR冷卻器進行冷卻。傳統(tǒng)的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)存在缸體及缸蓋的冷卻水路串聯(lián)在一起，冷卻水先冷卻缸體后冷卻缸蓋或冷卻水先冷卻缸蓋后冷卻缸體，易導(dǎo)致缸蓋或缸體的冷卻水溫度偏高，使發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放較差并縮短發(fā)動機使用壽命的不足；因此，設(shè)計一種發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放較好并可延長發(fā)動機使用壽命的發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)及冷卻方法，成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服目前的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)存在缸體及缸蓋的冷卻水路串聯(lián)在一起，冷卻水先冷卻缸體后冷卻缸蓋或冷卻水先冷卻缸蓋后冷卻缸體，易導(dǎo)致缸蓋或缸體的冷卻水溫度偏高，使發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放較差并縮短發(fā)動機使用壽命的不足，提供一種發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放較好并可延長發(fā)動機使用壽命的發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)及冷卻方法。
[0004]本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:
一種發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)，包括缸體水套和缸蓋水套，出口與缸體水套的進口連接的主水栗；所述的缸蓋水套包括進口與主水栗出口連接的缸蓋上水套和進口與主水栗出口連接的缸蓋下水套；發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)還包括與缸體水套串接的發(fā)動機油冷器，出口與主水栗的進口連接的散熱器，進口分別與缸蓋上水套和缸蓋下水套的出口連接的缸蓋節(jié)溫器，分別與缸體水套的出口和散熱器的進口連接的缸體節(jié)溫器，與主水栗的進口連接的膨脹水箱，分別與缸蓋上水套和膨脹水箱連接的第一除氣閥，分別與主水栗出口和膨脹水箱連接的第二除氣閥，分別與缸蓋節(jié)溫器的主閥門出口和膨脹水箱連接的第三除氣閥；缸蓋節(jié)溫器的主閥門出口與散熱器的進口連接，缸蓋節(jié)溫器的小循環(huán)閥門出口與主水栗的進口連接；缸蓋下水套的出口設(shè)有水溫傳感器。排氣歧管是將各缸的排氣集中起來導(dǎo)入排氣總管的，帶有分歧的管路，常集成在缸蓋上；節(jié)溫器的作用是根據(jù)冷卻水溫度的高低自動調(diào)節(jié)進入散熱器的水量，改變水的循環(huán)范圍，以調(diào)節(jié)冷卻系的能力，保證發(fā)動機在合適的溫度范圍內(nèi)工作，當(dāng)發(fā)動機溫度還沒有達到正常溫度前節(jié)溫器的主閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，水只能進行小循環(huán)，目的是讓發(fā)動機快速升溫，當(dāng)冷卻水超過正常溫度后節(jié)溫器主閥門打開，讓水進行大循環(huán)，起到快速散熱；膨脹水箱的作用是調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力和起到補水溢流作用；水溫傳感器與汽車的控制系統(tǒng)電連接，通過水溫傳感器監(jiān)測水溫確保發(fā)動機安全工作；該發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放較好并可延長發(fā)動機使用壽命。
[0005]作為優(yōu)選，所述的發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)，還包括出口與膨脹水箱連接的渦輪增壓器，暖風(fēng)器，變速器油冷器，出口分別與暖風(fēng)器的進口和變速器油冷器的進口連接的電子水栗，分別與電子水栗的進口和缸蓋下水套的出口連接的第一真空閥，分別與變速器油冷器的出口和主水栗的進口連接的第二真空閥，暖風(fēng)器的出口分別與渦輪增壓器的進口和主水栗的進口連接。渦輪增壓器的使用可以降低燃油、機油的消耗，提高發(fā)動機功率；汽車電子水栗在電機傳遞的動能作用下，持續(xù)不斷的吸入、排出水，形成較穩(wěn)定的流量。
[0006]作為優(yōu)選，所述的缸體節(jié)溫器為臘式節(jié)溫器；缸蓋節(jié)溫器為臘式節(jié)溫器。臘式節(jié)溫器是通用的節(jié)溫器；當(dāng)冷卻溫度低于規(guī)定值時，節(jié)溫器感溫體內(nèi)的精致石蠟呈固態(tài)，節(jié)溫器主閥門在彈簧的作用下關(guān)閉發(fā)動機與散熱器之間的通道，冷卻水經(jīng)水栗返回發(fā)動機，進行發(fā)動機內(nèi)小循環(huán)；當(dāng)冷卻液溫度達到規(guī)定值后，石蠟開始融化逐漸變?yōu)橐后w，體積隨之增大并壓迫橡膠管使其收縮，在橡膠管收縮的同時對推桿作用以向上的推力，推桿對主閥門有向下的反推力使主閥門開啟，這時冷卻水經(jīng)由散熱器和節(jié)溫器主閥門，再經(jīng)水栗流回發(fā)動機，進行大循環(huán)。
[0007]所述的發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)的冷卻方法，(1)設(shè)定雙回路冷卻系統(tǒng)的缸蓋節(jié)溫器的初開溫度為T1，缸體節(jié)溫器的初開溫度為T2，缸體節(jié)溫器的初開溫度T2高于缸蓋節(jié)溫器的初開溫度T1，水溫傳感器與汽車的控制系統(tǒng)電連接；(2)冷啟動暖機階段，發(fā)動機中水的溫度由常溫開始上升，在溫度低于T1的小循環(huán)中，水經(jīng)過主水栗分別進入缸蓋上水套和缸蓋下水套冷卻缸蓋燃燒室和集成于缸蓋的排氣歧管后，缸蓋上水套中的水與缸蓋下水套中的水合在一起流到缸蓋節(jié)溫器進口，一部分水經(jīng)過缸蓋節(jié)溫器的小循環(huán)閥門出口流回主水栗進口，另一部分水經(jīng)開啟的第一真空閥流入暖風(fēng)器為暖風(fēng)器提供熱能加熱后，經(jīng)過渦輪增壓器對渦輪增壓器進行冷卻后回到主水栗進口，實現(xiàn)小循環(huán)；(3)當(dāng)溫度達到T1時，缸蓋節(jié)溫器的主循環(huán)回路慢慢開啟，缸蓋上水套和缸蓋下水套流出的水經(jīng)過缸蓋節(jié)溫器流到散熱器與空氣進行熱交換，冷卻后的水再回到主水栗進口，隨著缸蓋節(jié)溫器主循環(huán)回路的開度不斷增大，經(jīng)過散熱器的水流越來越大，更多經(jīng)過散熱器冷卻的水對發(fā)動機進行冷卻，降低發(fā)動機溫度；(4)當(dāng)溫度達到T2時，缸體節(jié)溫器開啟，缸體水套中的水參與循環(huán)，經(jīng)過冷卻發(fā)動機油冷器的大部分水經(jīng)過缸體節(jié)溫器，與缸蓋上水套和缸蓋下水套流出的水一起流向散熱器進行冷卻，然后回到主水栗進口，與此同時，小部分水經(jīng)開啟的第一真空閥流經(jīng)變速器油冷器冷卻變速器油；(5)當(dāng)發(fā)動機啟停或者停機時，主水栗不工作，電子水栗開始工作，為暖風(fēng)器提供加溫水，為渦輪增壓器提供水冷卻，在此情況下，缸蓋上水套及缸蓋下水套中也有微小的水流經(jīng)過對缸蓋進行冷卻，防止缸蓋鼻梁區(qū)的高溫聚集；(6)通過第一除氣閥、第二除氣閥和第三除氣閥分別將缸蓋上水套和缸蓋下水套、主水栗出口和缸蓋節(jié)溫器等處產(chǎn)生的空氣排到膨脹水箱中，且第三除氣閥可在發(fā)動機冷啟動暖機工況時，限制膨脹水箱中的冷卻水參與小循環(huán)，縮短暖機時間；(7)水溫傳感器與汽車的控制系統(tǒng)電連接，通過水溫傳感器監(jiān)測水溫確保發(fā)動機安全工作。發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)的冷卻方法能滿足發(fā)動機的冷卻需要。
[0008]作為優(yōu)選，所述的缸蓋節(jié)溫器的初開溫度T1為75°C至85°C;缸體節(jié)溫器的初開溫度T2為100°C至110°C。使發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)處于較佳狀態(tài)。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:該發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放較好并可延長發(fā)動機使用壽命。渦輪增壓器的使用可以降低燃油、機油的消耗，提高發(fā)動機功率；汽車電子水栗在電機傳遞的動能作用下，持續(xù)不斷的吸入、排出水，形成較穩(wěn)定的流量。臘式節(jié)溫器是通用的節(jié)溫器。發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)的冷卻方法能滿足發(fā)動機的冷卻需要。缸蓋節(jié)溫器的初開溫度T1為75V至85°C，缸體節(jié)溫器的初開溫度T2為100 °C至110 °C，使發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)處于較佳狀態(tài)。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)原理圖。
[0011]圖中:缸體水套_1、王水栗_2、缸蓋上水套_3、缸蓋下水套_4、發(fā)動機油冷器_5、散熱器_6、缸蓋節(jié)溫器_7、主閥門出口 71、小循環(huán)閥門出口 72、缸體節(jié)溫器-8、膨脹水箱-9、第一除氣閥-10、第二除氣閥-11、第三除氣閥-12、渦輪增壓器-13、暖風(fēng)器-14、變速器油冷器-15、電子水栗-16、第一真空閥-17、第二真空閥-18、水溫傳感器-19。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖所示對本發(fā)明進行進一步描述。
[0013]如附圖1所示:一種發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)，包括缸體水套1和缸蓋水套，出口與缸體水套1的進口連接的主水栗2 ;所述的缸蓋水套包括進口與主水栗2出口連接的缸蓋上水套3和進口與主水栗出口連接的缸蓋下水套4 ;發(fā)動機雙回路冷卻系統(tǒng)還包括與缸體水套1串接的發(fā)動機油冷器5，出口與主水栗2的進口連接的散熱器6，進口分別與缸蓋上水套3和缸蓋下水套4的出口連接的缸蓋節(jié)溫器7，分別與缸體水套1的出口和散熱器6的進口連接的缸體節(jié)溫器8，與主水栗2的進口連接的膨脹水箱9，分別與缸蓋上水套3和膨脹水箱9連接的第一除氣閥10，分別與主水栗2出口和膨脹水箱9連接的第二除氣閥