專利名稱：發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，尤其是能夠提供智能蓄熱、保溫和預(yù)熱功能的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，公知的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是由散熱水箱、風(fēng)扇、水泵、水套、節(jié)溫器和連接管路等部件組成。其工作原理如下水泵由曲軸直接帶動，發(fā)動機(jī)開始工作時水泵就開始跟著工作，冷卻液也就相應(yīng)開始循環(huán)流動。當(dāng)發(fā)動機(jī)的溫度較低不需要冷卻時，由節(jié)溫器來控制冷卻液走旁通管小循環(huán)，以降低散熱；當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度升高后需要冷卻時，由節(jié)溫器來控制冷卻液走散熱
水箱大循環(huán)，以加強(qiáng)散熱。
但是這種常規(guī)的冷卻系統(tǒng)只能對發(fā)動機(jī)的散熱做到降低或加強(qiáng)，而不能做到停止散熱。如果冷卻系統(tǒng)不能做到停止散熱，那么當(dāng)發(fā)動機(jī)停止工作一定時間后發(fā)動機(jī)所含熱量將會全部散盡，發(fā)動機(jī)溫度會直接降到較低的外界環(huán)境溫度。在低溫環(huán)境下機(jī)油黏度會增大，潤滑性能下降，阻力相應(yīng)增大，加之燃油低溫下不能充分霧化，致使燃燒不良，這些都將導(dǎo)致發(fā)動機(jī)再次冷啟動時比較困難。并且發(fā)動機(jī)冷啟動后必然會存在一個緩慢的升溫過程，由于發(fā)動機(jī)溫度要升到一定工作溫度后才能進(jìn)行正常工作，這段時間內(nèi)將白白
耗費大量燃料；另外，缸內(nèi)溫度較低，缸內(nèi)部分燃料難于著火燃燒或燃料在缸內(nèi)燃燒不完全，這將產(chǎn)生大量的廢氣排放；而且機(jī)件磨損也相當(dāng)嚴(yán)重，冷啟動一次機(jī)件的磨損量大約相當(dāng)于正常行駛300km的磨損量，9(TC以下發(fā)動機(jī)的磨損程度會增大好多倍(4(TC時的磨損是9(TC時磨損的12倍)。
因而發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)能否做到停止散熱是非常重要的，這不僅影響發(fā)動機(jī)的冷啟動性能，還將嚴(yán)重影響到發(fā)動機(jī)的排放污染，而且影響燃料的浪費情況和機(jī)件的磨損情況?？傮w來說發(fā)動機(jī)溫度的下降直接導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的啟動性、動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放質(zhì)量都將變的非常差。
而要直接實現(xiàn)讓冷卻系統(tǒng)停止散熱就必須對整個冷卻系統(tǒng)的各個散熱部位進(jìn)行保溫處理，冷卻系統(tǒng)的主要散熱部位有兩個——散熱水箱和發(fā)動機(jī)的機(jī)體，由于散熱水箱出于散熱的需要其結(jié)構(gòu)非常不利于進(jìn)行保溫，即便能實現(xiàn)保溫但是在保溫與散熱之間進(jìn)行來回切換也很難實現(xiàn)；發(fā)動機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)則比較復(fù)雜而且緊湊，根本無法對其進(jìn)行保溫處理；且冷卻系統(tǒng)的哪一個部位的保溫做不好都會影響整體的保溫效果，所以對整個冷卻系統(tǒng)進(jìn)行保溫處理是非常困難的。所以常規(guī)冷卻系統(tǒng)在設(shè)計上基本都沒考慮保溫的問題，實際情況是發(fā)動機(jī)停止工作后雖然水泵和風(fēng)扇停止了工作，但是熱量卻通過冷卻液以對流的方式由散熱水箱和發(fā)動機(jī)機(jī)體自然散失掉了，直接導(dǎo)致了發(fā)動機(jī)溫度的快速下降。
針對發(fā)動機(jī)溫度下降這一問題的主要解決方法就是在發(fā)動機(jī)冷啟動之前通過外部的熱量對發(fā)動機(jī)進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱發(fā)動機(jī)有很多種方式，目前采用較多的是通過市電先對冷卻液進(jìn)行加熱，再由冷卻液給機(jī)體加熱，使整個發(fā)動機(jī)的溫度得以提高，以緩解發(fā)動機(jī)溫度過低時所帶來的不利影響。
上述方法雖然有效，但是缺點也是顯而易見的 一是受交流電源的影響，使用不方便；二是使用交流電比較危險，存在安全隱患；三是加熱器功率不可能做的太大，致使加熱時間較長。還有一個更大的問題就是發(fā)動機(jī)的熱量先是白白的散失掉，然后再利用電能進(jìn)行加熱，這會造成極大的能源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)不能停止散熱而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)溫度下降所帶來的不利影響，本發(fā)明提供一種發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，該發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)不僅能根據(jù)發(fā)動機(jī)的溫度情況有選擇地進(jìn)行散熱降溫，而且還能對冷卻液進(jìn)行保溫和蓄熱，使發(fā)動機(jī)的大部分熱量得以保留，基本實現(xiàn)了讓冷卻系統(tǒng)停止散熱的預(yù)期目的。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是發(fā)動機(jī)的熱量主要分布在冷卻液和機(jī)體里，它們所含熱量的多少取決于三個因素溫度、比熱和質(zhì)量。大家都知道目前發(fā)動機(jī)的主要材料是鋼和鋁，其比熱較低，在O. 15—0.17之間；冷卻液的主要成份是水，其比熱較高，在1左右，也就是說，溫度相同的情況下lkg的水所含熱量相當(dāng)于lkg的鋼或鋁所含熱量的6.7倍，且冷卻
液的溫度也要比機(jī)體的溫度高的多，所以發(fā)動機(jī)的大部分熱量都集中在冷卻液里，而機(jī)體只含有少部分熱量。
既然發(fā)動機(jī)的大部分熱量都集中在冷卻液里，那么我們只要把冷卻液分離出來單獨保存到保溫桶里進(jìn)行保溫就能很容易地實現(xiàn)冷卻液停止散熱的目的，也既實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)大部分熱量停止散發(fā)的目的。而機(jī)體所含部分熱量由于進(jìn)行保溫比較困難，所以只好放棄，這會使發(fā)動機(jī)的少部分熱量熟失，li是我們可以通過保溫桶里預(yù)留的冷卻液提前進(jìn)行蓄熱來彌補(bǔ)機(jī)體所散失的te部分熱量。這樣，我們就實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)整體熱量基本不散失的目的。冷卻液進(jìn)行保溫和蓄熱主要通過在冷卻系統(tǒng)散熱支路的基礎(chǔ)上增設(shè)保溫蓄熱支路來實現(xiàn)的。保溫蓄熱支路主要有保溫蓄熱水箱、電動水泵、電控閥門、中央控制器、水量顯示器和連接管路等部分組成。保溫蓄熱支路和散熱支路通過相關(guān)管路進(jìn)行連接，根據(jù)發(fā)動機(jī)的實際使用情況由中央控制器通過控制電控閥門和電動水泵在以下4種工作模式散熱模式、蓄熱模式、保溫模式和預(yù)熱模式之間進(jìn)行來回切換。當(dāng)發(fā)動機(jī)正常工作時采用散熱模式，通過散熱水箱為發(fā)動機(jī)進(jìn)行散熱；當(dāng)發(fā)動機(jī)的溫度上升到正常情況后啟動蓄熱模式，使預(yù)留在保溫蓄熱水箱部分的冷卻液參與到循環(huán)當(dāng)中充分吸收熱量；當(dāng)發(fā)動機(jī)停止工作時啟動保溫模式，由電動水泵把發(fā)動機(jī)里的冷卻液全部抽到保溫蓄熱水箱里進(jìn)行保溫；當(dāng)發(fā)動機(jī)下次冷啟動時啟動預(yù)熱模式，把保溫蓄熱水箱里的高溫冷卻液由電動水泵注入水套內(nèi)使發(fā)動機(jī)的整體溫度得以快速回升。
本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果是，不僅能夠根據(jù)發(fā)動機(jī)的溫度情況有選擇地進(jìn)行散熱降溫，而且還能提供智能保溫蓄熱功能，使發(fā)動機(jī)機(jī)體在冷啟動之前得到很好的預(yù)熱，有效解決因機(jī)體溫度下降所帶來的一切不利影響，避免了使用外部熱量對發(fā)動機(jī)進(jìn)行預(yù)熱時的能源浪費。保溫蓄熱水箱采用雙層不銹鋼制作，抗震耐用。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將會更加清楚。
圖1是本發(fā)明發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)優(yōu)選實施例I的示意圖。
圖2是實施例I散熱模式循環(huán)路線圖。
圖3是實施例I蓄熱模式循環(huán)路線圖。
.圖4是實施例I保溫模式循環(huán)路線圖。
圖5是實施例I預(yù)熱模式循環(huán)路線圖。
圖6是本發(fā)明發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)優(yōu)選實施例II的示意圖。
圖7是實施例II散熱模式循環(huán)路線圖。
圖8是實施例II蓄熱模式循環(huán)路線圖。
圖9是實施例II保溫模式循環(huán)路線圖。
圖10是實施例II預(yù)熱模式循環(huán)路線圖。圖11是保溫蓄熱水箱內(nèi)水量顯示傳感器的縱剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖12是保溫蓄熱水箱內(nèi)回水通氣管端縱剖面結(jié)構(gòu)圖。圖13是實施例II保溫蓄熱水箱內(nèi)抽(注)水管端縱剖面結(jié)構(gòu)圖。圖14是實施例I雙向電動水泵及其進(jìn)(出)水管端縱剖面結(jié)構(gòu)圖。圖15是實施例I電磁閥A-A'縱剖面結(jié)構(gòu)圖。圖16是實施例I電磁閥B-B'縱剖面結(jié)構(gòu)圖。圖17是實施例II電磁多路闊及電動水泵縱剖面結(jié)構(gòu)圖。圖18是實施例II電磁多路闊C-C'縱剖面結(jié)構(gòu)圖。圖19是實施例II電動水泵D-D'縱剖面結(jié)構(gòu)圖。圖中1.機(jī)體，2.水套，3.水泵，4.節(jié)溫器，5.上出水管，6.散熱水箱，7.風(fēng)扇，8.下進(jìn)水管，9.旁通管，IO.保溫蓄熱水箱，10-l.保溫外膽，10-2保溫內(nèi)膽，10-3.保溫層，10-4.帶蓋的加水口， ll.雙向電動水泵，ll-l.水泵進(jìn)(出)水軟管，11-2.帶浮球的管口， 12.注水電磁闊，13.注水管，14.抽水電磁閥，14-1.抽水閥出水口， 14-2.抽水閥進(jìn)水口， 14-3.電磁線圈，15.抽水管，16.回水通氣管，16-1.回水通氣管接頭，16-2.回水通氣管上通氣口， 16-3.回水通氣管下出水口， 17.水量顯示傳感器，17-l.傳感頭，17 2.浮球，18.水量顯示器，19.鑰匙開關(guān)，20.中央控制器，21.電池，22.電磁多路閥，22-1.電磁換向閥A，22-1-1.電磁線圈(1)，22-2.電磁換向閥B， 22-2-1.電磁線圈(2), 22-3.電磁閥C， 22-3-1.電磁線圈(3)， 22-4.散熱接口，22-5.保溫接口 ， 22-6.水套接口 ， 23.電動水泵，23-1.泵葉，23-2.泵蓋，23-3.水泵進(jìn)水口， 23-4.水泵出水口， 24.抽(注)水管，24-1.抽(注)水管接頭，24-2.抽(注)水軟管，24-3.帶浮球的管口， 25.暖風(fēng)機(jī)進(jìn)水管，26.水溫傳感器，27.取消按鈕。
具體實施例方式
現(xiàn)在參見附圖來描述本發(fā)明的兩個優(yōu)選實施例。
在圖1所示實施例I中，水套2、水泵3、節(jié)溫器4、上出水管5、散熱水箱6、風(fēng)扇7、下進(jìn)水管8、旁通管9構(gòu)成冷卻系統(tǒng)的散熱支路；保溫蓄熱水箱IO、雙向電動水泵ll、抽水電磁閥14、注水電磁闊12、抽水管15》注水管13、回水通氣管16、水量顯示傳感器17、水量顯示器18、中央控制器20構(gòu)成冷卻系統(tǒng)的保溫蓄熱支路。其中，保溫蓄熱支路中的抽水管15與散熱支路中的下進(jìn)水管8的最低點連通，保溫蓄熱支路中的回水通氣管16與散熱支路中的上出水管5的最高點連通，保溫蓄熱支路中的注水管13與暖風(fēng)機(jī)的進(jìn)水管25連通，水量顯示傳感器17與水量顯示器18相連接，中央控制器20分別與鑰匙開關(guān)19、雙向電動水泵ll、抽水電磁閥14、注水電磁閥12和電池21電連接。
如圖11所示，保溫蓄熱水箱10上安裝有水量顯示傳感器17，水量傳感頭17-1固定在保溫蓄熱水箱10外壁的側(cè)面，并通過連桿與浮球17-2連接。水量顯示器18安裝在駕駛室內(nèi)，通過水量顯示器18可以了解注入發(fā)動機(jī)內(nèi)的水量和保溫蓄熱水箱10內(nèi)的剩余水量。
如圖12所示，保溫蓄熱水箱10上的回水通氣管接頭16-1設(shè)置在保溫蓄熱水箱10的側(cè)面靠上的位置，回水通氣管接頭16-1的內(nèi)部連通一根豎立的管，管的下出水口 16-3靠近保溫蓄熱水箱10的底部，管的上通氣口 16-2靠近保溫蓄熱水箱10的頂部。
如圖14和圖15所示，抽水電磁閥14、注水電磁閥12和雙向電動水泵11組裝成一個整體安裝在保溫蓄熱水箱10外壁的側(cè)面，雙向電動水泵11的進(jìn)(出)水口伸入保溫蓄熱水箱10的內(nèi)腔，保溫蓄熱水箱10的內(nèi)部有水泵進(jìn)(出)水軟管11-1與水泵進(jìn)(出)水口相連，水泵進(jìn)(出)水軟管11-1的另一端與帶浮球的管口 11-2相連。中央控制器20安裝在保溫蓄熱水箱10外壁的側(cè)面，中央控制器20可根據(jù)鑰匙開關(guān)19所處的狀態(tài)自動控制雙向電動水泵11、抽水電磁閥14和注水電磁閥12完成對發(fā)動機(jī)的抽水工作和注水工作。
保溫蓄熱水箱10由3層組成，外面是保溫外膽10-1，里面是保溫內(nèi)膽10-2，中間為保溫層10-3，保溫蓄熱水箱10的上方設(shè)有帶蓋的加水口 10-4，保溫蓄熱水箱10的形狀為橫長方形或橫長圓柱形，橫長方形適用于轎車，可放于后備箱里，橫長圓柱形適用于大貨車，可放于貨箱的下方。保溫蓄熱水箱IO外壁側(cè)面上安裝有中央控制器IO、雙向電動水泵ll、抽水電磁闊14、注水電磁閥12、水量顯示傳感頭17-1和回水通氣管接頭16-1等部位進(jìn)行凹陷設(shè)計，使上述部件安裝后不凸出在外面，保持外觀平整，使其成為一個整體產(chǎn)品。
'當(dāng)插入鑰匙并旋轉(zhuǎn)到ACC位置時，發(fā)動機(jī)準(zhǔn)備開始工作，冷卻系統(tǒng)進(jìn)入預(yù)熱模式，如圖5所示，中央控制器20控制雙向電動水泵11處于對發(fā)^J機(jī)進(jìn)行注水狀態(tài)，并控制注水電磁闊12打開，高溫冷卻液由保溫蓄熱水箱10開始，經(jīng)雙向電動水泵ll、注水電磁閥12、注水管13、暖風(fēng)機(jī)進(jìn)水管25進(jìn)入發(fā)動機(jī)水套2對機(jī)體1進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后冷卻液流經(jīng)水泵3、下進(jìn)水管8進(jìn)入散熱水箱6，散熱水箱6內(nèi)的空氣經(jīng)回水通氣管16、回水通氣管上通氣口 16-2排到保溫蓄熱水箱10里，當(dāng)水套2和散熱水箱6全部注滿冷卻液后，預(yù)留在保溫蓄熱水箱10里用于蓄熱的冷卻液繼續(xù)注入發(fā)動機(jī)內(nèi)，使發(fā)動機(jī)的溫度進(jìn)一步得到提高，發(fā)動機(jī)內(nèi)多余的冷卻液經(jīng)上出水管5、回水通氣管16、回水通氣管下出水口 16-3進(jìn)入保溫蓄熱水箱10的底部，由于回流后的冷卻液溫度己經(jīng)下降，為了不使其和保溫散熱水箱IO里預(yù)留的高溫冷卻液混合，所以由回水通氣管下出水口 16-3直接引流到保溫蓄熱水箱10的底部，如圖12所示。為了防止回流到保溫散熱水箱10內(nèi)的低溫冷卻液被再次注入發(fā)動機(jī)，雙向電動水泵11的進(jìn)(出)水口通過進(jìn)(出)水軟管11-1連接了一個帶浮球的管口 11-2(該管口的浮球可以和水量顯示感應(yīng)器的浮球17-2共用一個)，使雙向電動水泵ll抽到的冷卻液始終是上面溫度較高的部分，如圖14所示。預(yù)熱全部完成后即可啟動發(fā)動機(jī)，此時雙向電動水泵11停止注水工作，注水電磁閥12關(guān)閉。
當(dāng)鑰匙開關(guān)在ACC位置停留一定時間后，啟動后的發(fā)動機(jī)水溫已升高，冷卻系統(tǒng)進(jìn)入蓄熱模式，如圖3所示，中央控制器20通過延時電路控制雙向電動水泵11處于對發(fā)動機(jī)進(jìn)行注水狀態(tài)，并控制抽水電磁閥14打開，回流到保溫散熱水箱10內(nèi)的低溫冷卻液經(jīng)雙向電動水泵11、抽水電磁閥14、抽水管15進(jìn)入下進(jìn)水管8，然后由水泵3泵入水套2后被機(jī)體1加熱，經(jīng)節(jié)溫器4、上出水管5、回水通氣管16、回水通氣管下出水口 16-3回到保溫蓄熱水箱10內(nèi)，蓄熱全部完成后雙向電動水泵ll停止注水工作，抽水電磁閥14關(guān)閉。
當(dāng)鑰匙開關(guān)長時間處于ACC位置時，發(fā)動機(jī)已正常工作，冷卻系統(tǒng)進(jìn)入散熱模式，如圖2所示，散熱水箱6冷卻后的冷卻液經(jīng)下進(jìn)水管8由水泵3泵入水套2為機(jī)體1進(jìn)行降溫，然后經(jīng)節(jié)溫器4、上出水管5回到散熱水箱6，完成散熱工作。
當(dāng)鑰匙旋轉(zhuǎn)到OFF位置時，發(fā)動機(jī)停止工作，進(jìn)入保溫模式，如圖4所示，中央控制器20經(jīng)過短時間的延時后控制雙向電動水泵11處于對發(fā)動機(jī)進(jìn)行抽水狀態(tài)，并控制抽水電磁閥14打開，高溫冷卻液從機(jī)體2和散熱水箱6經(jīng)下出水管8、抽水管15、抽水電磁閥14由雙向電動水泵11泵入f^U蓄熱水箱10內(nèi)，保溫蓄熱水箱10內(nèi)的空氣經(jīng)回水通氣管上通氣口 16-2t '回水通氣管16、上出水管5排入散熱水箱6和機(jī)體2內(nèi)，散熱水箱6和機(jī)體2內(nèi)的高溫冷卻液全部抽到保溫蓄熱水箱10內(nèi)后雙向電動水泵11停止抽水工作，抽水電磁閥14關(guān)閉。
在圖6所示的實施例II中，水套2、上出水管5、散熱水箱6、風(fēng)扇7、下進(jìn)水管8、電磁多路閥22、電動水泵23、中央控制器20共同構(gòu)成冷卻系統(tǒng)的散熱支路；保溫蓄熱水箱IO、抽(注)水管24、電磁多路閥22、電動水泵23、回水通氣管16、水量顯示傳感器17、水量顯示器18、中央控制器20構(gòu)成冷卻系統(tǒng)的保溫蓄熱支路。其中，保溫蓄熱支路中的回水通氣管16與散熱支路中的上出水管5的最高點連通，保溫蓄熱支路中的抽(注)水管24與電磁多路閥22的保溫接口 22-5連通、散熱支路中的下進(jìn)水管8與電磁多路閥22的散熱接口 22-4連通，水量顯示傳感器17與水量顯示器18相連接，中央控制器20分別與鑰匙開關(guān)19、電動水泵23、電磁換向閥A22-1、電磁換向閥B 22-2、電磁閥C 22-3、風(fēng)扇7、水溫傳感器26、取消按鈕27和電池21電連接。
保溫蓄熱水箱10由3層組成，外面是保溫外膽10-1，里面是保溫內(nèi)膽10-2，中間為保溫層10-3，作為汽車的一個組成部分原始設(shè)計在車體的某一部位。如圖17所示，電磁多路閥22由電磁換向閥A22-1、電磁換向閥B22-2和電磁闊C 22-3首尾相連組成一個"口"型結(jié)構(gòu)，其閥體和電動水泵23的泵體設(shè)計成為一個組合體固定在發(fā)動機(jī)倉內(nèi)，該組合體由兩部分構(gòu)成。如圖17-19所示，電磁換向閥A 22-1由電磁線圈22-1-1控制其換向，電磁換向閥B22-2由電磁線圈22-2-1控制其換向，電磁閥C22-3由電磁線圈22-3-1控制其通斷，電動水泵23由泵輪23-1、泵蓋23-2、水泵進(jìn)水口 23-3、水泵出水口 23-4等部分構(gòu)成。電磁多路閥22和電動水泵23由保溫蓄熱支路和散熱支路共同使用。如圖11所示，保溫蓄熱水箱10上安裝有水量顯示傳感器17，水量傳感頭17-1固定在保溫蓄熱水箱10外壁的側(cè)面，并通過連桿與浮球17-2連接。水量顯示器18安裝在駕駛室內(nèi)，通過水量顯示器18可以了解注入發(fā)動機(jī)內(nèi)的水量和保溫蓄熱水箱10內(nèi)的剩余水量。如圖12所示，保溫蓄熱水箱10上的回水通氣管接頭16-1設(shè)置在保溫蓄熱水箱10的側(cè)面靠上的位置，回水通氣管接頭16-1的內(nèi)部連通一根豎立的管，管的下出水O 16-3靠近保溫蓄熱水箱10的底部，管的上通氣口 16-2靠近保溫蓄熱水箱*g的頂部。中央控制器20安裝在駕駛室內(nèi)，中央控制器20可根據(jù)鑰匙開關(guān)1;所處的狀態(tài)自動控制電磁多路閥22和電動水泵23完成散熱、蓄熱、保溫、預(yù)熱4種工作模式的轉(zhuǎn)換，安裝在駕駛室內(nèi)的取消按鈕27可以控制中央控制器20在 夏季短時間停車時不執(zhí)行蓄熱、保溫和預(yù)熱模式，只執(zhí)行散熱模式。
當(dāng)插入鑰匙并旋轉(zhuǎn)到ACC位置時，發(fā)動機(jī)準(zhǔn)備開始工作，冷卻系統(tǒng)進(jìn)入 預(yù)熱模式，如圖10所示，中央控制器20控制電動水泵23開始工作，并控制 電磁換向閥A22-l與保溫接口 22-5接通同時與散熱接口 22-4斷開，而電磁 換向閥B 22-2在彈簧的作用下與水套接口 22-6接通同時與保溫接口 22-5斷 開，電磁閥C 22-3在彈簧的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，保溫散熱水箱10里的高 溫冷卻液經(jīng)抽(注)水管24、保溫接口22-5、電磁換向閥A22-1、電動水泵 23、電磁換向閥B 22-2、水套接口 22-6進(jìn)入水套2對機(jī)體1進(jìn)行加熱，然 后經(jīng)上出水管5進(jìn)入散熱水箱6，散熱水箱6內(nèi)的空氣經(jīng)上出水管5、回水通 氣管16、回水通氣管上出氣口 16-2進(jìn)入保溫蓄熱水箱10內(nèi)，當(dāng)水套2和散 熱水箱6全部注滿冷卻液后，預(yù)留在保溫蓄熱水箱10里用于蓄熱的冷卻液繼 續(xù)注入發(fā)動機(jī)內(nèi)，使發(fā)動機(jī)的溫度進(jìn)一步得到提高，發(fā)動機(jī)內(nèi)多余的冷卻液 經(jīng)上出水管5、回水通氣管16、回水通氣管下出水口 16-3進(jìn)入保溫蓄熱水箱 IO的底部，由于回流后的冷卻液溫度已經(jīng)下降，為了不使其和保溫散熱水箱 10里預(yù)留的高溫冷卻液混合，所以由回水通氣管下出水口 16-3直接引流到保 溫蓄熱水箱10的底部，如圖12所示。為了防止回流到保溫蓄熱水箱10內(nèi)的 低溫冷卻液被再次注入發(fā)動機(jī)，抽(注)水口 24-1通過抽(注)水軟管24-2 連接了一個帶浮球的管口 24-3 (該管口浮球可以和水量顯示傳感器的浮球 17」2共用一個)，使電動水泵23抽到的冷卻液始終是上面溫度較高的部分， 如圖13所示。預(yù)熱全部完成后即可啟動發(fā)動機(jī)，此時電動水泵23停止工作， 電磁換向閥A 22-1關(guān)閉保溫接口 22-5。
當(dāng)鑰匙開關(guān)在ACC位置停留一定時間后，啟動后的發(fā)動機(jī)水溫已升高， 冷卻系統(tǒng)進(jìn)入蓄熱模式，如圖8所示，中央控制器20通過延時電路控制電動 水袞23開始工作，并控制電磁換向閥A 22-1與保溫接口 22-5接通同時與散 熱接口 22-4斷開，而電磁換向閥B 22-2在彈簧的作用下與水套接口 22 6接 通同時與保溫接口 22-5斷開，電磁閥C 22-3在彈簧的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)， 回流到保溫散熱水箱10內(nèi)的低溫冷卻液經(jīng)抽(注)水管24、保溫接口 22-5、 電磁換向閥A22-1、電動水泵23、電磁換向閥B22-2、水套接口^2-6進(jìn)入 水套2后被機(jī)體1加熱，經(jīng)上出水管5、回水通氣管16、回水通氣智下出水 口 16-3回到保溫蓄熱水箱10內(nèi)，蓄熱全部完成后電動水泵23停芷工作，電 磁換向閥A 22-1關(guān)閉保溫接口 22-5。
ii當(dāng)鑰匙開關(guān)長時間處于ACC位置時，發(fā)動機(jī)已正常工作，進(jìn)入散熱模式， 如圖7所示，中央控制器20根據(jù)發(fā)動機(jī)的水溫情況控制電動水泵23開始工 作，并控制風(fēng)扇7開始工作，電磁多路閥22在自然狀態(tài)下為散熱模式，經(jīng)散 熱水箱6冷卻后的冷卻液經(jīng)下進(jìn)水管8、散熱接口22-4、電磁換向閥A22 1、 電動水泵23、電磁換向閥B 22-2、水套接口 22-6進(jìn)入水套2為機(jī)體1進(jìn)行 降溫，然后經(jīng)上出水管5回到散熱水箱6，完成散熱工作。電動水泵23散熱
時有4種狀態(tài)停止、低速、中速和高速；風(fēng)扇7有3種狀態(tài)停止、低速
和高速。電動水泵23和風(fēng)扇7根據(jù)發(fā)動機(jī)的不同情況配合散熱，當(dāng)發(fā)動機(jī)不 需要散熱時電動水泵23可以處于停止?fàn)顟B(tài)，這樣就不再需要節(jié)溫器和旁通管 了，另外還可以節(jié)省常規(guī)水泵工作時所消耗的功率。
當(dāng)鑰匙開關(guān)處于OFF位置時，發(fā)動機(jī)停止工作，冷卻系統(tǒng)進(jìn)入保溫模式， 如圖9所示，中央控制器20控制電動水泵23開始工作，并控制電磁換向閥B 22-2與保溫接口 22-5接通同時與水套接口 22-6斷開，而電磁換向閥A22-1 在彈簧的作用下與散熱接口 22-4接通同時與保溫接口 22-5斷開，電磁閥C 22-3也被打開，水套2內(nèi)的高溫冷卻液經(jīng)水套接口 22-6、電磁閥C 22-3、 散熱接口 22-4、電磁換向閥A 22-1、電動水泵23、電磁換向閥B 22-2、保 溫接口22-5、抽(注)水管24進(jìn)入保溫蓄熱水箱10內(nèi)；同時，散熱水箱6 內(nèi)的高溫冷卻液經(jīng)下進(jìn)水管8、散熱接口22-4、電磁換向閥A22-1、電動水 泵23、電磁換向閥B 22-2、保溫接口22-5、抽(注)水管24也進(jìn)入保溫蓄 熱水箱10內(nèi)，保溫蓄熱水箱10內(nèi)的空氣經(jīng)回水通氣管上通氣口 16-2、回水 通氣管16、上出水管5排入散熱水箱6和機(jī)體2內(nèi)，散熱水箱6和機(jī)體2內(nèi) 的高溫冷卻液全部抽到保溫蓄熱水箱10內(nèi)后電動水泵23停止工作，電磁換 向閥B22-2關(guān)閉保溫接口 22-5，電磁閥C 22-3也同時關(guān)閉，保溫工作完成。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選實施例為示意性的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員均清楚在不 脫離本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍和構(gòu)思的條件下，還有各種的變化、增加和替 換形式。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，由水套、水泵、風(fēng)扇、節(jié)溫器、散熱水箱等組成散熱支路，其特征是由保溫蓄熱水箱、電動水泵、電磁多路閥、雙向電動水泵、抽水電磁閥、注水電磁閥、注水管、抽水管、回水通氣管、水量顯示器、中央控制器等組成的保溫蓄熱支路能夠在發(fā)動機(jī)停止工作后把散熱水箱和水套內(nèi)的高溫冷卻液全部抽到保溫蓄熱水箱內(nèi)進(jìn)行保溫，還能使預(yù)留在保溫蓄熱水箱內(nèi)的冷卻液在發(fā)動機(jī)正常工作時參與循環(huán)進(jìn)行蓄熱，并能在發(fā)動機(jī)冷啟動之前把保溫蓄熱水箱里的高溫冷卻液注入水套內(nèi)對機(jī)體進(jìn)行預(yù)熱。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征是雙向電動水泵、抽 水電磁閥和注水電磁閥組裝成一個整體安裝在保溫蓄熱水箱外壁的側(cè)面上， 且抽水電磁閥通過抽水管與散熱支路的下進(jìn)水管的最低處連通，注水電磁閥 通過注水管與暖風(fēng)機(jī)的進(jìn)水管連通，并由中央控制器控制雙向電動水泵、抽 水電磁閥和注水電磁閥完成對發(fā)動機(jī)進(jìn)行抽水工作和注水工作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征是電磁多路閥由2個 電磁換向閥和1個電磁閥首尾相連組成一個"口"型結(jié)構(gòu)，且其閥體和電動 水泵的泵體設(shè)計成為一個組合體固定在發(fā)動機(jī)倉內(nèi)，電動水泵設(shè)有4種狀態(tài) 停止、低速、中速和高速，電磁多路閥的散熱接口通過下進(jìn)水管與散熱水箱 連通，電磁多路閥的保溫接口通過抽(注)水管與保溫蓄熱水箱連通，電磁 多路閥的水套接口與水套的下進(jìn)水口連通，并由中央控制器控制電磁多路閥 和電動水泵協(xié)調(diào)完成散熱、蓄熱、保溫、預(yù)熱4種工作模式的轉(zhuǎn)換。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征是水量顯示器的傳感 頭安裝于保溫蓄熱水箱外壁的側(cè)面，通過連桿與箱內(nèi)的浮球連接，水量顯示 器安裝于駕駛室內(nèi)，顯示注入發(fā)動機(jī)的水量和保溫蓄熱水箱剩余的水量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征是固定在保溫蓄熱水 箱外壁的中央控制器與汽車鑰匙開關(guān)電連接，中央控制器通過判斷鑰匙開關(guān) 的狀態(tài)來自動控制雙向電動水泵、抽水電磁閥和注水電磁閥完成蓄熱、保溫、 預(yù)熱3種工作模式的轉(zhuǎn)換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征是固定在駕駛室內(nèi)的 中央控制器與水溫傳感器和鑰匙開關(guān)電連接，且設(shè)置有一個可以取消蓄熱、 保溫、預(yù)熱模式的按鈕，中央控制器根據(jù)水溫的情況控制電動水泵和風(fēng)扇的 轉(zhuǎn)速對發(fā)動機(jī)進(jìn)行不同程度的散熱，且能通過判斷鑰匙開關(guān)的狀態(tài)來自動控制電磁多路閥和電動水泵協(xié)調(diào)完成散熱、蓄熱、保溫、預(yù)熱4種工作模式的 轉(zhuǎn)換，。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征是保溫蓄熱水箱由3 層組成，中間為保溫層；保溫蓄熱水箱的上方設(shè)有一個帶蓋的加水口；保溫 蓄熱水箱的形狀為橫長方形固定于轎車的后尾箱、或為橫長圓柱形固定于貨 車的貨箱下方、或作為汽車的一個組成部分原始設(shè)計在車體的某一部位；保 溫蓄熱水箱外壁側(cè)面上安裝有中央控制器、雙向電動水泵、抽水電磁閥、注 水電磁閥、水量顯示傳感頭和回水通氣管接頭等部位全部進(jìn)行凹陷設(shè)計，使 上述部件安裝后不凸出在外面，保持外觀平整，組成一個整體產(chǎn)品。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征是保溫蓄熱水箱上的 回水通氣管接頭設(shè)置在保溫蓄熱水箱的側(cè)面靠上的位置，接頭的內(nèi)部連通一 根豎立的管，管的下端靠近保溫蓄熱水箱的底部，管的上端靠近保溫蓄熱水 箱的頂部，且回水通氣管接頭通過回水通氣管與散熱支路的上出水管最高處 連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征是保溫蓄熱水箱的里 面設(shè)計一根軟管和一個帶浮球的管口，軟管的一端和帶浮球的管口相連，另 一端和抽(注)水管或雙向電動水泵相連，管口浮球可以和水量顯示感應(yīng)器 的浮球共用一個。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征是保溫蓄熱水箱里 始終預(yù)留有一部分用來進(jìn)行蓄熱的冷卻液。
全文摘要
發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，有散熱支路和保溫蓄熱支路兩部分組成，保溫蓄熱支路有保溫蓄熱水箱、雙向電動水泵、抽水電磁閥、注水電磁閥、抽水管、注水管、回水通氣管、水量顯示器、水量顯示傳感器、中央控制器等組成。保溫蓄熱支路可以在發(fā)動機(jī)水溫達(dá)到正常時使預(yù)留在保溫蓄熱水箱內(nèi)的冷卻液進(jìn)行蓄熱、在發(fā)動機(jī)停止工作時把發(fā)動機(jī)內(nèi)的高溫冷卻液全部抽到保溫蓄熱水箱內(nèi)進(jìn)行保溫、在發(fā)動機(jī)下次啟動時由保溫蓄熱水箱內(nèi)的高溫冷卻液對機(jī)體進(jìn)行預(yù)熱。該冷卻系統(tǒng)無需外部能量就能使發(fā)動機(jī)在冷啟動時處于理想的溫度下，有效解決了因發(fā)動機(jī)溫度較低所引起的啟動困難、排放污染嚴(yán)重、燃油浪費、機(jī)件磨損嚴(yán)重等問題，避免了使用外部熱量進(jìn)行預(yù)熱時所造成的能源浪費。
文檔編號F01P7/16GK101598061SQ200810100069
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者劉傳鵬 申請人:劉傳鵬