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一種帶雙膨脹水壺的發動機雙循環冷卻系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510681100.X

申請日:

2015.10.16

公開號:

CN105179065A

公開日:

2015.12.23

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||著錄事項變更IPC(主分類):F01P 3/20變更事項:申請人變更前:安徽江淮汽車股份有限公司變更后:安徽江淮汽車集團股份有限公司變更事項:地址變更前:230601 安徽省合肥市桃花工業園始信路669號變更后:230601 安徽省合肥市桃花工業園始信路669號|||實質審查的生效IPC(主分類):F01P 3/20申請日:20151016|||公開
IPC分類號: F01P3/20; F01P11/00; F02B29/04 主分類號: F01P3/20
申請人: 安徽江淮汽車股份有限公司
發明人: 蘇曉芳; 張應兵; 張建操; 劉俊; 倪成鑫; 劉彤; 朱浩杰; 陳友祥; 房程程
地址: 230601 安徽省合肥市桃花工業園始信路669號
優先權:
專利代理機構: 北京維澳專利代理有限公司 11252 代理人: 王立民;江懷勤
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510681100.X

授權公告號:

|||||||||

法律狀態公告日:

2018.05.08|||2017.03.01|||2016.01.20|||2015.12.23

法律狀態類型:

授權|||著錄事項變更|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種帶雙膨脹水壺的發動機雙循環冷卻系統,包括有高溫循環冷卻系統和低溫循環冷卻系統;所述高溫循環冷卻系統包括有膨脹水箱、高溫散熱器、發動機冷卻水套、第一水泵、電子節溫器、機油冷器、電子增壓器及暖風;所述低溫循環冷卻系統,包括有所述膨脹水箱、低溫散熱器、渦輪增壓器、第二水泵、中冷器、BSG。本申請通過設置兩套循環冷卻系統,并且分別設置了高溫散熱器及低溫散熱器,有效的保證了不同待冷卻部件對冷卻溫度的要求,并且本申請的技術方案不增加冷卻系統的體積。

權利要求書

權利要求書
1.  一種帶雙膨脹水壺的發動機雙循環冷卻系統,其特征在于:包括有高溫循環冷卻系統和低溫循環冷卻系統;
所述高溫循環冷卻系統包括有第一膨脹水箱、高溫散熱器、缸體水套、缸蓋水套、第一水泵、電子節溫器、機油冷卻器及暖風;
所述第一膨脹水箱與所述第一水泵的第一入水口連接;所述第一水泵的出水口分別與所述缸體水套的入水口及所述機油冷卻器的入水口連接;所述機油冷卻器的出水口分別連接所述高溫散熱器的入水口及所述電子節溫器的副閥門;所述缸體水套的出水口連接所述缸蓋水套的入水口;所述缸蓋水套的第一出水口分別連接所述高溫散熱器的入水口及所述電子節溫器的副閥門;所述缸蓋水套的第二出水口連接所述暖風的入水口;所述高溫散熱器的出水口與所述電子節溫器的主閥門連接;所述電子節溫器的主閥門及所述電子節溫器的副閥門均與所述第一水泵的第二入水口連接;所述暖風的出水口與所述第一水泵的第三入水口連接;
所述低溫循環冷卻系統,包括有第二膨脹水箱、低溫散熱器、渦輪增壓器、第二水泵、電子增壓器、中冷器及BSG;
所述第二膨脹水箱與所述第二水泵的入水口連接;所述第二水泵的出水口分別與所述中冷器的入水口、所述BSG的入水口及所述渦輪增壓器的入水口連接;所述BSG的出水口與所述電子增壓器的入水口連接;所述渦輪增壓器的出水口、所述中冷器的出水口及所述電子增壓器的出水口均與所述低溫散熱器的入水口連接;所述低溫散熱器的出水口與所述第二水泵的入水口連接;
在所述第一膨脹水箱與所述高溫散熱器之間連接有第一排氣管路;在所述第二膨脹水箱與所述低溫散熱器之間連接有第二排氣管路;在所述缸蓋水套與所述第一膨脹水箱之間連接有第三排氣管路。

2.  根據權利要求1所述的帶雙膨脹水壺的發動機雙循環冷卻系統,其特征在于:在所述第一排氣管路上設置有第一單向閥和第一節流閥;在所述第二排氣管路上設置有第二節流閥;在所述第三排氣管路上設置有第三節流閥。

3.  根據權利要求1所述的帶雙膨脹水壺的雙循環冷卻系統,其特征在于: 所述高溫循環冷卻系統包括有大循環冷卻流路和小循環冷卻流路;
所述大循環冷卻流路包括有第一流路、第二流路及第三流路;
所述第一流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述缸體水套、所述缸蓋水套、所述高溫散熱器、所述電子節溫器主閥門后通過所述第一水泵的第二入水口返回到所述第一水泵;
所述第二流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述機油冷卻器、所述高溫散熱器、所述電子節溫器主閥門后通過所述第一水泵的第二入水口返回到所述第一水泵;
所述第三流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述缸體水套、所述缸蓋水套及所述暖風后通過所述第一水泵的第三入水口返回所述第一水泵;
所述小循環冷卻流路包括有第三流路、第四流路和第五流路;
所述第四流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述缸體水套、所述缸蓋水套、所述電子節溫器的副閥門后通過所述第一水泵的第二入水口返回所述第一水泵;
所述第五流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述機油冷卻器及所述電子節溫器的副閥門后通過所述第一水泵的第二入水口返回所述第一水泵。

4.  根據權利要求1所述的帶雙膨脹水壺的發動機雙循環冷卻系統,其特征在于:所述低溫循環冷卻系統包括有第六流路、第七流路及第八流路;
所述第六流路為冷卻液依次通過所述第二水泵、所述渦輪增壓器及所述低溫散熱器后返回所述第二水泵;
所述第七流路為冷卻液依次通過所述第二水泵、所述BSG、所述電子增壓器及所述低溫散熱器后返回所述第二水泵;
所述第八流路為冷卻液依次通過所述第二水泵、所述中冷器及所述低溫散熱器后返回所述第二水泵。

5.  根據權利要求1所述的帶雙膨脹水壺的發動機雙循環冷卻系統,其特征在于:所述第一水泵為開關式機械水泵;所述第二水泵為電子水泵。

6.  根據權利要求1所述的帶雙膨脹水壺的發動機雙循環冷卻系統,其特征在于:所述第一單向閥與所述第一節流閥串聯布置;所述第一單向閥設置于所述膨脹水箱與所述第一節流閥之間。

說明書

說明書一種帶雙膨脹水壺的發動機雙循環冷卻系統
技術領域
本發明屬于汽車冷卻系統領域,具體是指一種帶雙膨脹水壺的發動機雙循環冷卻系統。
背景技術
各國政府對發動機的油耗頒布越來越嚴苛標準,比如規定在2020年要求汽車主機廠持續降低油耗到5.0L/100km;節油已經成為世界汽車的發展趨勢,而節油措施中最重要的一項技術就是發動機的增壓小型化+混合動力技術。
為了響應當地政府的規定,必須找到一種更加創新的發動機匹配系統來完成這一目標。因為在不損失動力性的前提下,想把油耗在目前的基礎上下降30%基本是一個不可能完成的任務。因此提出在發動機上面采用混合動力系統+電子增壓,通過弱混及發動機增壓小型化,以此來達到降低油耗的要求。由于整套系統匹配極其復雜,相對應的整車冷卻系統設計也趨于復雜。
傳統發動機冷卻系統,發動機工作時,燃油燃燒產生的熱量除了做功,熱輻射及傳導經廢氣帶走外,其余熱量均需由冷卻系統來進行冷卻。在傳統發動機冷卻系統中,整個冷卻循環分為兩種,即節溫器關閉狀態下的小循環和節溫器開啟狀態下的大循環。節溫器關閉狀態,此時發動機處于剛啟動工作狀態,水溫還沒有升上來,此時節溫器關閉,使得冷卻水不通過散熱器,有利于快速提高水溫,使發動機達到最佳工作狀態,隨著水溫逐漸升高,節溫器內的臘包受熱膨脹,節溫器逐漸打開,連通散熱器的回路打開,進而進入大循環狀態。
傳統發動機冷卻系統的大循環狀態下,僅有一條主回路,隨著發動機節油技術的不斷推廣,發動機上集成的零部件數量逐漸增多,如中冷器、BSG、電子增壓器等,這些新的集成的零部件,同樣需要進行冷卻,但是,其所需要的冷卻溫度、流量以及控制邏輯與發動機缸體、缸蓋截然不同;因此,傳統的冷卻控制回路已經不能滿足新技術的應用。
另外,傳統的機械式節溫器響應緩慢,開啟、關閉均由發動機的水溫決定,不利于發動機的暖機以及水溫的快速冷卻。
現有技術提出,對中冷器、BSG及電子增壓器采用風冷技術,但是風冷對空間要求高,對整個發動機艙的布置有較高要求,布置難度大,熱害計算復雜,熱平衡風險大,一般需要反復改進才能達到理想效果,另外整車使用環境多變,使得風冷系統很難滿足多種使用環境各工況的需求。
增壓發動機爆震目前是國內外汽車行業最棘手的技術難題,其中一個原因是進氣溫度過高或不穩定。目前,水冷中冷方式優于風冷中冷方式,但是水冷中冷器的進水(冷卻液)溫度會直接影響發動機的進氣溫度。發動機的進氣溫度一般需要控制在60℃以下,否則會引起發動機爆震或引起ECU對發送機的限扭(限制扭矩措施),故中冷器的冷卻循環一般會單獨安排低溫循環。而低溫循環冷卻液溫度必須低于55℃,最好低于50℃,但實際上很多工況下,中冷器的進水溫度均超過上述限值(55或50℃)。其中的原因之一為低溫循環和高溫循環雖然有單獨的散熱器,但共用一個膨脹水壺,導致膨脹水壺內的高溫冷卻液進入低溫循環,影響中冷器的進水溫度,原因在于:(1)中冷器的進冷卻液來自于中冷散熱器和膨脹水壺,雖然膨脹水壺的流量較小,但是膨脹水壺內的冷卻液溫度比中冷散熱器溫度一般高出50℃以上,最高可達100℃;(2)低溫循環的水泵為電子水泵,功率變化大、變化速度快,造成膨脹水壺的補水支路流量極其不穩定,故膨脹水壺的補水是中冷器進水溫度高且不穩定的主要原因。
發明內容
本發明的目的是通過對現發動機冷卻系統提出改進技術方案,通過本技術方案,能夠更好的適應不同部件之間冷卻液循環的流向問題,解決中冷器、BSG、電子增壓器、渦輪增壓器、機油冷卻器的冷卻問題,并且能夠解決發動機低轉速時BSG較高的散熱需求及渦輪增壓器停機后延遲冷卻功能。
本發明是通過以下技術方案實現的:
一種帶雙膨脹水壺的發動機雙循環冷卻系統,包括有高溫循環冷卻系統和低溫循環冷卻系統;
所述高溫循環冷卻系統包括有第一膨脹水箱、高溫散熱器、缸體水套、缸蓋水套、第一水泵、電子節溫器、機油冷卻器及暖風;
所述第一膨脹水箱與所述第一水泵的第一入水口連接;所述第一水泵的出水口分別與所述缸體水套的入水口及所述機油冷卻器的入水口連接;所述機油冷卻器的出水口分別連接所述高溫散熱器的入水口及所述電子節溫器的副閥門;所述缸體水套的出水口連接所述缸蓋水套的入水口;所述缸蓋水套的第一出水口分別連接所述高溫散熱器的入水口及所述電子節溫器的副閥門;所述缸蓋水套的第二出水口連接所述暖風的入水口;所述高溫散熱器的出水口與所述電子節溫器的主閥門連接;所述電子節溫器的主閥門及所述電子節溫器的副閥門均與所述第一水泵的第二入水口連接;所述暖風的出水口與所述第一水泵的第三入水口連接;
所述低溫循環冷卻系統,包括有第二膨脹水箱、低溫散熱器、渦輪增壓器、第二水泵、電子增壓器、中冷器及BSG;
所述第二膨脹水箱與所述第二水泵的入水口連接;所述第二水泵的出水口分別與所述中冷器的入水口、所述BSG的入水口及所述渦輪增壓器的入水口連接;所述BSG的出水口與所述電子增壓器的入水口連接;所述渦輪增壓器的出水口、所述中冷器的出水口及所述電子增壓器的出水口均與所述低溫散熱器的入水口連接;所述低溫散熱器的出水口與所述第二水泵的入水口連接;
在所述第一膨脹水箱與所述高溫散熱器之間連接有第一排氣管路;在所述第二膨脹水箱與所述低溫散熱器之間連接有第二排氣管路;在所述缸蓋水套與所述第一膨脹水箱之間連接有第三排氣管路。
在所述第一排氣管路上設置有第一單向閥和第一節流閥;在所述第二排氣管路上設置有第二節流閥;在所述第三排氣管路上設置有第三節流閥。
所述高溫循環冷卻系統包括有大循環冷卻流路和小循環冷卻流路;
所述大循環冷卻流路包括有第一流路、第二流路及第三流路;
所述第一流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述缸體水套、所述缸蓋水套、所述高溫散熱器、所述電子節溫器主閥門后通過所述第一水泵的第二入水口返回到所述第一水泵;
所述第二流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述機油冷卻器、所述高 溫散熱器、所述電子節溫器主閥門后通過所述第一水泵的第二入水口返回到所述第一水泵;
所述第三流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述缸體水套、所述缸蓋水套及所述暖風后通過所述第一水泵的第三入水口返回所述第一水泵;
所述小循環冷卻流路包括有第三流路、第四流路和第五流路;
所述第四流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述缸體水套、所述缸蓋水套、所述電子節溫器的副閥門后通過所述第一水泵的第二入水口返回所述第一水泵;
所述第五流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述機油冷卻器及所述電子節溫器的副閥門后通過所述第一水泵的第二入水口返回所述第一水泵。
所述低溫循環冷卻系統包括有第六流路、第七流路及第八流路;
所述第六流路為冷卻液依次通過所述第二水泵、所述渦輪增壓器及所述低溫散熱器后返回所述第二水泵;
所述第七流路為冷卻液依次通過所述第二水泵、所述BSG、所述電子增壓器及所述低溫散熱器后返回所述第二水泵;
所述第八流路為冷卻液依次通過所述第二水泵、所述中冷器及所述低溫散熱器后返回所述第二水泵。
所述第一水泵為開關式機械水泵;所述第二水泵為電子水泵。
所述第一單向閥與所述第一節流閥串聯布置;所述第一單向閥設置于所述膨脹水箱與所述第一節流閥之間。
本發明的有益效果是:
1、本申請從缸蓋水套出來的冷卻液直接進入暖風,缸蓋水套出去的冷卻液溫度完全滿足暖風對冷卻液溫度要求,同時也提高了進入暖風的冷卻液溫度,提高了暖風效果。
2、在低溫循環冷卻系統中,有單獨的低溫散熱器,使低溫循環冷卻液溫度均保持在50℃以下,低溫散熱器排氣軟管內裝有單向閥和節流閥,防止高溫循環冷卻系統中壓力較高時,高溫水逆流入低溫循環冷卻系統,另外節流閥防止有過多的膨脹水箱中溫度較高的冷卻液參與到低溫循環冷卻系統中。低溫循環冷卻系統中BSG、渦輪增壓器及中冷器之間連接結構的設計,同時增加了 中冷器支路的壓力差,有利于發動機進氣的冷卻,有效保證了發動機進氣溫度和進氣效率,有利于發揮發動機動力性,防止爆震。
3、本申請在高溫散熱器排氣軟管內裝有單向閥和節流閥,防止第一膨脹水箱或其它流路冷卻液壓力較高時逆流,并防止第一膨脹水箱內過多的未經散熱器的高溫冷卻液從水泵前流入發動機內的冷卻液循環,此裝置有力的保護了發動機的熱平衡性。
4、本申請的采用兩個膨脹水箱,低溫循環排氣管和高溫循環排氣管分別與不同的膨脹水箱連接,有效避免了在與高溫循環共用膨脹水壺時,膨脹水壺中的高溫冷卻液通過電子水泵前的補償水管路進入中冷器,且流量不穩定,影響中冷器的進水溫度的穩定性,同時影響發動機的進水溫度和進氣溫度的穩定性。
附圖說明
圖1為傳統發動機冷卻系統框架圖;
圖2為本發明高溫循環冷卻系統框架圖;
圖3為本發明低溫循環冷卻系統框架圖。
附圖標記說明
1虛線,2虛線,3虛線,4虛線,5實線,6實線,7虛線,001第一膨脹水箱,002電子節溫器,003第一水泵,004缸體水套,005缸蓋水套,006機油冷卻器,007高溫散熱器,008電子增壓器,009暖風,010電子水泵,011第二膨脹水箱,012低溫散熱器,013BSG,014渦輪增壓器,015中冷器,016第一單向閥,017第一節流閥,019第二節流閥,020第三節流閥。
具體實施方式
以下通過實施例來詳細說明本發明的技術方案,以下的實施例僅是示例性的,僅能用來解釋和說明本發明的技術方案,而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。
關鍵部件定義
BSG:(BeltStarterGenerator)一種皮帶起動發電機系統:可實現發動機起/停功能,實現能量回收,輔助增扭等功能。
電子增壓器:(ElectricSuper-ChargerESC)一種能夠改善汽車發動機點火及燃燒狀態的電子匹配產品,主要作用是提高發動機的低端扭矩和扭矩的響應性,可以在在0.25S范圍內將電機的轉速拖到70000轉,需要空氣對電機進行冷卻,集成在空氣濾清器內部。
電子水泵:一種電機驅動的水泵,由發動機控制單元直接對其轉速進行控制,它不受發動機轉速影響,可根據發動機實際冷卻需求而靈活工作。
高溫散熱器:高溫散熱器是汽車冷卻系統的一部分,主要由進水室、出水室、主片及散熱器芯子等部分總成,主要作用是冷卻發動機水套內的高溫冷卻液,屬于高溫冷卻循環。
低溫散熱器:低溫散熱器是汽車冷卻系統的一部分,主要由進水室、出水室、主片及散熱器芯子等部分總成,主要作用是冷卻發動機中冷器、BSG、ESC、渦輪增壓器內的冷卻液,屬于低溫冷卻循環。
膨脹水箱:一種汽車冷卻系統的部件,主要作用是給冷卻液提供一個膨脹的空間,及時補充系統缺失的冷卻液,并去除冷卻系統中積滯的空氣,本專利使用閉環控制式膨脹水箱,水壺內的冷卻液也參與整車冷卻水循環,另外,膨脹水箱還起到給散熱器總成、中冷散熱器總成以及發動機的排氣作用。
渦輪增壓器:一種空氣壓縮機,通過壓縮空氣來增加進氣量,利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪,渦輪又帶動同軸的葉輪,葉輪壓送由空濾器管道送來的空氣使之增壓進入氣缸,主要作用是增加發動機的輸出功率。
中冷器:發動機渦輪增壓的配套件,其作用在于降低發動機進氣溫度,提高發動機的進氣效率,且防止爆震,是發動機增壓系統的重要組合部件。
電子節溫器:電子節溫器相對傳統節溫器增加了電加熱功能,節溫器閥門開啟條件更加靈活,控制單元采集傳感器信號根據設定的程序得出計算值,對電子節溫器溫度調節單元加載相應的電壓,采用電加熱蠟包的方式打開主閥門。相對于傳統節溫器能更精準的控制發動機各種工況下冷卻系統進入散熱器的冷卻液流量,改變水循環范圍。
油冷器:全稱機油冷卻器,一種發動機(潤滑油)的冷氣(卻)裝置,分為風冷式和水冷式。水冷式機油冷卻器利用冷卻液溫度來控制潤滑油的溫度,當潤滑油溫度高時,靠冷卻液降低溫度;發動機啟動時,則從冷卻水中吸收熱量使潤滑油溫度迅速提升。
如圖2至圖3所示,本發明提供一種帶雙膨脹水壺的發動機雙循環冷卻系統,包括有高溫循環冷卻系統和低溫循環冷卻系統;在本申請中,高溫循環冷卻系統與低溫循環冷卻系統分別采用不同的膨脹水箱作為排氣和泵前補水裝置。
在本實施例的附圖中,虛線1表示的是電子節溫器關閉狀態下的小循環回路;虛線2表示的是第一排氣管路;虛線3表示的是第二排氣管路;虛線4為補水管路;實線5為電子節溫器開啟狀態下的大循環回路;實線6為低溫循環冷卻系統流路;虛線7表示為第三排氣管路。
高溫循環冷卻系統,發動機工作,燃油燃燒產生的熱量除了做功、熱輻射、傳導經廢氣帶走外,其余均由冷卻系統來進行冷卻。整個高溫循環冷卻系統分成兩種狀態:電子節溫器關閉狀態(主閥門關閉狀態)和電子節溫器開啟狀態(主閥門開啟狀態)。
所述高溫循環冷卻系統包括有第一膨脹水箱001、高溫散熱器007、缸體水套004、缸蓋水套005、第一水泵003、電子節溫器002、機油冷卻器006及暖風009。在本申請中,缸體水套的結構及缸蓋水套的結構不在本申請要求保護的范圍內,至于冷卻液是依次通過缸體水套和缸蓋水套及冷卻液分別提供給缸體水套及缸蓋水套均不影響本申請的保護范圍,本申請要求保護的范圍內是要求發動機要有冷卻水套,即需要冷卻液來冷卻,而不是采用風冷卻。
所述第一膨脹水箱與所述第一水泵的第一入水口連接;所述第一水泵的出水口分別與所述缸體水套的入水口及所述機油冷卻器的入水口連接;所述機油冷卻器的出水口分別連接所述高溫散熱器的入水口及所述電子節溫器的副閥門;所述缸體水套的出水口連接所述缸蓋水套的入水口;所述缸蓋水套的第一出水口分別連接所述高溫散熱器的入水口及所述電子節溫器的副閥門;所述缸蓋水套的第二出水口連接所述暖風的入水口;所述高溫散熱器的出水口與所述電子節溫器的主閥門連接;所述電子節溫器的主閥門及所述電子節溫器的副閥 門均與所述第一水泵的第二入水口連接;所述暖風的出水口與所述第一水泵的第三入水口連接。
在本申請中,第一水泵的第一入水口、第一水泵的第二入水口及第一水泵的第三入水口可以根據需要匯集為一個入水口。缸蓋水套的第一出水口及缸蓋水套的第二出水口也可以匯集為一個出水口。
所述高溫循環冷卻系統包括有所述電子節溫器關閉狀態時的高溫循環冷卻系統(小循環冷卻流路),以及電子節溫器開啟狀態時的高溫循環冷卻系統(大循環冷卻流路),也包括有電子節溫器半開啟狀態時的高溫循環冷卻系統(小循環冷卻流路及大循環冷卻流路共存下的冷卻流路)。
電子節溫器關閉狀態
此時發動機處在剛啟動工作狀態,水溫還沒有升上來,此時,電子節溫器接收發動機ECU信號,根據發動機出水口冷卻液溫度和發動機的負荷狀態來決定開啟關閉、發動機負荷低,電子節溫器保持關閉,發動機處在小循環狀態,快速暖機,有利于降低冷啟動油耗。
電子節溫器關閉狀態時的高溫循環冷卻系統包括有完全小循環回路(第四流路和第五流路)及暖風回路(第三流路);
所述第四流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述缸體水套、所述缸蓋水套、所述電子節溫器的副閥門后通過所述第一水泵的第二入水口返回所述第一水泵;
所述第五流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述機油冷卻器及所述電子節溫器的副閥門后通過所述第一水泵的第二入水口返回所述第一水泵。
并且可以根據需要決定開啟暖風回路,即第三流路,所述第三流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述缸體水套、所述缸蓋水套、所述電子增壓器、所述暖風后通過所述第一水泵的第三入水口返回所述第一水泵。
在本申請中,電子節溫器的開啟由冷卻液溫度控制,在本實施例中,發動機中低負荷時,設定電子節溫器的開啟溫度為97攝氏度,全開溫度112攝氏度;發動機高負荷工況時,設定電子節溫器的開啟溫度為85攝氏度,全開溫度100攝氏度;發動機中低負荷時,在進入電子節溫器的冷卻液溫度低于開啟溫度時,高溫循環冷卻系統均按小循環流路運行。在本申請的其它實施例中, 電子節溫器的開啟溫度可以根據需要設定,并不影響本申請的保護范圍,比如將電子節溫器的開啟溫度設置于90、93,95,100攝氏度等均可。同樣,電子節溫器主閥門的全開啟溫度也可以設定為其它溫度,比如105,108,115攝氏度等。
上述第四流路和第五流路均為發動機內的常通回路。
在本實施例中,當進入到電子節溫器的冷卻液溫度高于112攝氏度時,電子節溫器的主閥門全部打開,電子節溫器的副閥門全部關閉,此時,第四流路與第五流路關閉。
所述電子節溫器開啟狀態時的高溫循環冷卻系統的大循環冷卻流路包括有第一流路和第二流路。
所述第一流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述缸體水套、所述缸蓋水套、所述高溫散熱器、所述電子節溫器主閥門后通過所述第一水泵的第二入水口返回到所述第一水泵。
所述第二流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述機油冷卻器、所述高溫散熱器、所述電子節溫器主閥門后通過所述第一水泵的第二入水口返回到所述第一水泵。
所述第三流路為冷卻液依次通過所述第一水泵、所述缸體水套、所述缸蓋水套及所述暖風后通過所述第一水泵的第三入水口返回所述第一水泵。
此時,發動機冷卻液溫度逐漸上升,冷卻液經缸蓋水套的第二出水口進入高溫散熱器內參與冷卻。另外,在散熱器進水口位置上設計第一排氣管路,并且在第一排氣管路上設置有第一單向閥016和第一節流閥017;在缸蓋水套與第一膨脹水箱之間設計有第三排氣管路,在第三排氣管路上設置有第三節流閥020,可以有效的排出高溫水路中產生的氣體,避免冷卻循環水路中產生氣蝕問題,第一排氣管路經過第一膨脹水箱完成,第一膨脹水箱壓力蓋設計為1.3Bar;在第一水泵入水口位置設計高溫補水管路,給第一水泵補水,避免第一水泵前壓力過低,產生氣蝕現象。
在冷卻液溫度在97攝氏度至112攝氏度之間時,電子節溫器的副閥門處于開啟狀態的同時,電子節溫器的主閥門也處于開啟狀態,此時,第一流路、第二流路、第三流路、第四流路及第五流路同時存在。
所述低溫循環冷卻系統,如圖2和圖3所示,包括有第二膨脹水箱011、低溫散熱器012、渦輪增壓器014、第二水泵、電子增壓器008、中冷器015及BSG013;在本申請中,第二水泵為電子水泵010。
所述第二膨脹水箱與所述第二水泵的入水口連接;所述第二水泵的出水口分別與所述中冷器的入水口、所述BSG的入水口及所述渦輪增壓器的入水口連接;所述BSG的出水口與所述電子增壓器的入水口連接;所述渦輪增壓器的出水口、所述中冷器的出水口及所述電子增壓器的出水口均與所述低溫散熱器的入水口連接;所述低溫散熱器的出水口與所述第二水泵的入水口連接。
所述低溫循環冷卻系統包括有第六流路、第七流路及第八流路。
所述第六流路為冷卻液依次通過所述第二水泵、所述渦輪增壓器及所述低溫散熱器后返回所述第二水泵。
所述第七流路為冷卻液依次通過所述第二水泵、所述BSG、所述電子增壓器及所述低溫散熱器后返回所述第二水泵。
所述第八流路為冷卻液依次通過所述第二水泵、所述中冷器及所述低溫散熱器后返回所述第二水泵。
低溫循環冷卻系統用于對BSG、渦輪增壓器和中冷器的冷卻,低溫散熱器內冷卻液由電子水泵吸出后分別流經BSG、渦輪增壓器及中冷器,溫度升高后的冷卻液匯合在進入低溫散熱器。另外,第二膨脹水箱內的冷卻液通過電子水泵前的補水管路吸入電子水泵,防止電子水泵前壓力過低產生氣蝕,同時,低溫散熱器上水箱內的混合氣泡的冷卻液因為膨脹水箱和低溫散熱器上水箱的壓力差通過第二排氣管路上的第二節流閥019進入第二膨脹水箱。
低溫循環冷卻系統有單獨的低溫散熱器,滿足中冷器進水溫度控制在50攝氏度以下的冷卻需求;低溫循環冷卻液動力來源ECU控制的電子水泵,滿足發動機低轉速、高負荷或者發動機在靠BSG前端皮帶進行熱啟動時BSG和中冷器的散熱需求;低溫循環冷卻液動力來源ECU控制的電子水泵,滿足發動機關機后,渦輪增壓器的延遲冷卻需求。
本發明的高溫循環冷卻系統與低溫循環冷卻系統獨自運行,兩者互不干預。
以上所述僅是本發明的優選實施方式的描述,應當指出,由于文字表達的有限性,而在客觀上存在無限的具體結構,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。

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一種 膨脹 水壺 發動機 雙循環 冷卻系統
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