一種采用電控輔助水泵的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用電控輔助水泵的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括有高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)；所述高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)具有大循環(huán)、小循環(huán)和延遲循環(huán)三種冷卻液流路。通過為高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)增加電控輔助水泵并實現(xiàn)延遲循環(huán)，能夠更好的適應(yīng)發(fā)動機停機后各零部件的供暖要求，解決不同部件之間冷卻循環(huán)的流向問題。
【專利說明】
一種采用電控輔助水泵的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于汽車冷卻系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是指一種采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]各國政府對發(fā)動機的油耗頒布越來越嚴苛標準，比如規(guī)定在2020年要求汽車主機廠持續(xù)降低油耗到5.0L/100km;節(jié)油已經(jīng)成為世界汽車的發(fā)展趨勢，而節(jié)油措施中最重要的一項技術(shù)就是發(fā)動機的增壓小型化+混合動力技術(shù)。
[0003]為了響應(yīng)當?shù)卣囊?guī)定，必須找到一種更加創(chuàng)新的發(fā)動機匹配系統(tǒng)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(chǔ)上下降30 %基本是一個不可能完成的任務(wù)。因此提出在發(fā)動機上面采用混合動力系統(tǒng)+電子增壓，通過弱混及發(fā)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(tǒng)匹配極其復(fù)雜，相對應(yīng)的整車冷卻系統(tǒng)設(shè)計也趨于復(fù)雜。
[0004]傳統(tǒng)發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，發(fā)動機工作時，燃油燃燒產(chǎn)生的熱量除了做功、熱輻射、傳導(dǎo)已經(jīng)廢氣帶走外，其余均由冷卻系統(tǒng)來進行冷卻。整個冷卻循環(huán)分成兩種狀態(tài):節(jié)溫器關(guān)閉狀態(tài)和節(jié)溫器開啟狀態(tài)，并由此分為大循環(huán)和小循環(huán)。
[0005]發(fā)動機處在剛啟動工作狀態(tài)，水溫還沒有升上來，此時，節(jié)溫器處于關(guān)閉狀態(tài)，發(fā)動機處在小循環(huán)狀態(tài)；隨著水溫逐漸升高，節(jié)溫器里面的臘包受熱膨脹，節(jié)溫器逐漸打開，連通散熱器的回路打開，進而進入大循環(huán)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)的缺點在于，發(fā)動機大循環(huán)冷卻狀態(tài)下，只有一條主回路。隨著發(fā)動機節(jié)油技術(shù)的不斷推廣，發(fā)動機上集成的零部件數(shù)量逐漸增多，如中冷器、BSG、電子增壓器、電子水栗等，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(fā)動機缸體、缸蓋截然不同；另外，隨著起停技術(shù)的應(yīng)用，例如里卡多公司等開發(fā)的HyBoost發(fā)動機有快速起停功能，以降低發(fā)動機油耗水平，單純依賴開關(guān)式機械水栗無法滿足發(fā)動機停機后的供暖需求，尤其是在溫度較低的地區(qū)，這種缺陷尤為突出。因此，傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)控制回路已經(jīng)不能滿足新技術(shù)的應(yīng)用。
[0007]另外，傳統(tǒng)的機械式節(jié)溫器響應(yīng)緩慢，開啟、關(guān)閉均由發(fā)動機的水溫決定，不利于發(fā)動機的暖機以及水溫的快速冷卻。
[0008]與水冷相對地，現(xiàn)有技術(shù)中還存在采用風(fēng)冷的方式對中冷器、BSG、電子增壓器進行冷卻的技術(shù)方案，但這種風(fēng)冷方式空間要求高，對整個發(fā)動機艙的布置有較高要求，布置難度大，熱平衡風(fēng)險大，一般需要反復(fù)改進才能達到理想效果。另外整車使用環(huán)境多變，使得風(fēng)冷系統(tǒng)很難滿足多種使用環(huán)境各工況的需求;另外，隨著起停技術(shù)的應(yīng)用，機械水栗無法滿足發(fā)動機停機后的供暖需求，尤其是在溫度較低的地區(qū)，這種缺陷尤為突出。
[0009]為此，
【申請人】對現(xiàn)發(fā)動機冷卻系統(tǒng)提出改進，具體見
【申請人】的早期專利，CN105134359A，一種采用延遲循環(huán)流路的發(fā)動機冷卻系統(tǒng);CN 103806999A，一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng);CN 105257384A，一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng);CN 105179065A，一種帶雙膨脹水壺的發(fā)動機雙循環(huán)冷卻系統(tǒng);在這些現(xiàn)有技術(shù)中，
【申請人】通過對現(xiàn)發(fā)動機冷卻循環(huán)系統(tǒng)通過改進流路，改進為高溫循環(huán)系統(tǒng)和低溫循環(huán)系統(tǒng)，以及延遲循環(huán)系統(tǒng)，來綜合提高發(fā)動機及各需要冷卻部件的冷卻效果，而這樣的改進技術(shù)方案，同現(xiàn)有的技術(shù)方案相比，對發(fā)動機整個循環(huán)系統(tǒng)冷卻效率有很大的提高;但是在進一步的研究過程中，
【申請人】發(fā)現(xiàn)，在發(fā)動機及整個需要冷卻的各部件之間的不同冷卻順序，即不同的冷卻流路，對整個冷卻系統(tǒng)的冷卻效率的提高是不同的，而這一不同并不具有可對比性，即對冷卻流路的小的改進均具有不同的冷卻效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是通過對現(xiàn)發(fā)動機冷卻系統(tǒng)提出改進技術(shù)方案，特別是解決混合動力系統(tǒng)+電子增壓發(fā)動機的冷卻問題，通過本技術(shù)方案，能夠更好的適應(yīng)發(fā)動機停機后各零部件的供暖要求，解決不同部件之間冷卻循環(huán)的流向問題，特別適用于例如Hyboost發(fā)動機。
[0011]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0012]—種采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括有高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng);所述高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括有膨脹水箱、高溫散熱器、缸體水套、缸蓋水套、開關(guān)式機械水栗、電子節(jié)溫器、機油冷卻器、電控輔助水栗、渦輪增壓器及暖風(fēng);所述低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括有所述膨脹水箱、低溫散熱器、電子水栗、電子增壓器、中冷器及BSG;在所述低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，來自于所述低溫散熱器的冷卻液被所述電子水栗栗出后分為兩路，其中一路依次流經(jīng)所述BSG、所述電子增壓器后回到所述低溫散熱器，另一路流經(jīng)所述中冷器后回到所述低溫散熱器;所述高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)具有大循環(huán)、小循環(huán)和延遲循環(huán)三種冷卻液流路;在所述延遲循環(huán)中，所述開關(guān)式機械水栗不工作，在所述電控輔助水栗的驅(qū)動下，來自于所述缸蓋水套的冷卻液流經(jīng)所述電控輔助水栗、所述渦輪增壓器、所述暖風(fēng)后進入所述開關(guān)式機械水栗，然后冷卻液分為三路，第一路流經(jīng)所述機油冷卻器后回到所述缸蓋水套，第二路流經(jīng)所述缸體水套后回到所述缸蓋水套，第三路流經(jīng)所述電子節(jié)溫器后回到所述缸蓋水套。
[0013]優(yōu)選地，所述延遲循環(huán)中，所述電子節(jié)溫器處于工作狀態(tài)或者不工作狀態(tài)；當所述電子節(jié)溫器處于工作狀態(tài)時，第三路冷卻液流經(jīng)所述電子節(jié)溫器的主閥門、所述高溫散熱器后回到所述缸蓋水套；
[0014]當所述電子節(jié)溫器處于不工作狀態(tài)時，第三路冷卻液流經(jīng)所述電子節(jié)溫器的副閥門后回到所述缸蓋水套而不經(jīng)過所述高溫散熱器。
[0015]優(yōu)選地，在所述大循環(huán)中，所述電控輔助水栗不工作，所述開關(guān)式機械水栗通過所述電子節(jié)溫器的主閥門將所述高溫散熱器內(nèi)的冷卻液分別栗入所述機油冷卻器和所述缸體水套，所述機油冷卻器內(nèi)的冷卻液回到所述高溫散熱器，所述缸體水套內(nèi)的冷卻液流經(jīng)所述缸蓋水套后分為兩路，其中一路回到所述高溫散熱器，另外一路流經(jīng)所述電控輔助水栗、所述渦輪增壓器、所述暖風(fēng)后回到所述開關(guān)式機械水栗。
[0016]優(yōu)選地，在所述小循環(huán)中，所述電控輔助水栗不工作，所述缸蓋水套、所述機油冷卻器內(nèi)的冷卻液經(jīng)所述電子節(jié)溫器的副閥門進入所述開關(guān)式機械水栗，所述暖風(fēng)內(nèi)的冷卻液進入所述開關(guān)式機械水栗，所述開關(guān)式機械水栗將冷卻液分別栗入所述機油冷卻器和所述缸體水套，所述缸體水套內(nèi)的冷卻液流經(jīng)所述缸蓋水套后分為兩路，一路與所述機油冷卻器內(nèi)的冷卻液一起回到所述電子節(jié)溫器，另一路流經(jīng)所述電控輔助水栗、所述渦輪增壓器后進入所述暖風(fēng)。
[0017]優(yōu)選地，上述采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)還包括補水管路，所述膨脹水箱經(jīng)所述補水管路向所述電子水栗和所述開關(guān)式機械水栗補充冷卻液。
[0018]優(yōu)選地，上述采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)還包括排氣管路，所述低溫散熱器、所述高溫散熱器和所述缸蓋水套經(jīng)所述排氣管路與所述膨脹水箱連通。
[0019]優(yōu)選地，在所述排氣管路上，所述低溫散熱器與所述膨脹水箱之間串聯(lián)有單向閥和節(jié)流閥，且/或所述高溫散熱器和所述缸蓋水套與所述膨脹水箱之間串聯(lián)有單向閥和節(jié)流閥。
[0020]優(yōu)選地，所述低溫散熱器與所述高溫散熱器通過不同的入口連通所述膨脹水箱。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:
[0022]在本申請的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中，除大小循環(huán)外還增加了延遲循環(huán)，發(fā)動機停機后，開關(guān)式機械水栗和電子水栗均停止工作，此時電控輔助水栗打開，電控輔助水栗驅(qū)動冷卻液繼續(xù)流動對渦輪增壓器進行冷卻，滿足渦輪增壓器延遲冷卻的需求，然后冷卻液流經(jīng)暖風(fēng)裝置對駕駛室繼續(xù)供暖，冷卻液經(jīng)過渦輪增壓器后冷卻液溫度提高，即提高了進入暖風(fēng)的冷卻液的溫度；渦輪增壓器與暖風(fēng)裝置支路兩端的壓差增大，流量提高，提高了暖風(fēng)效果。本方案能夠有效的完成發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的匹配工作，使整車熱平衡處于一個非常良好的狀態(tài)，管路設(shè)計合理;從整車熱管理的角度，有效地降低了發(fā)動機的油耗。而在低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，在冷卻液流動方向上，BSG和電子增壓器串聯(lián)在一起后與中冷器并聯(lián)，能夠滿足各自的冷卻需求，且冷卻液出水溫度不高，使低溫循環(huán)冷卻液溫度均保持在50°C以下，有效保證了發(fā)動機進氣溫度和進氣效率，有利于發(fā)揮發(fā)動機動力性，防止爆震。
[0023]進一步地，在延遲循環(huán)中，通過控制電子節(jié)溫器的工作和不工作，相當于實現(xiàn)了延遲循環(huán)內(nèi)部的大、小循環(huán)，更加適應(yīng)不同工況下不同零部件的冷卻需求。
[0024]進一步地，低溫散熱器排氣管路內(nèi)裝有單向閥和節(jié)流閥，防止高溫循環(huán)中壓力較高時，高溫水逆流入低溫循環(huán)，另外節(jié)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(huán)中。
[0025]進一步地，電子節(jié)溫器與開關(guān)式機械水栗的配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)快速暖機。
[0026]進一步地，低溫散熱器和高溫散熱器通過不同的入口連通膨脹水箱，能夠防止高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)的排氣管路壓力過高而影響低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)的排氣。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的第一個實施例的采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)框架圖；
[0028]圖2為本發(fā)明的第二個實施例的采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)框架圖。
[0029]附圖標記說明
[0030]I膨脹水箱，2低溫散熱器，3BSG，4中冷器，5電子水栗，6節(jié)流閥，7單向閥，8高溫散熱器，9電子節(jié)溫器，10開關(guān)式機械水栗，11機油冷卻器，12缸體水套，13缸蓋水套，14電控輔助水栗，15電子增壓器，16渦輪增壓器，17暖風(fēng)，18單向閥，19節(jié)流閥，20出水口。
【具體實施方式】
[0031]以下通過實施例來詳細說明本發(fā)明的技術(shù)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(fā)明的技術(shù)方案，而不能解釋為是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。
[0032]關(guān)鍵部件定義
[0033]BSG: (Belt Starter Generator)一種皮帶起動發(fā)電機系統(tǒng):可實現(xiàn)發(fā)動機起/停功能，實現(xiàn)能量回收，輔助增扭等功能。
[0034]電子水栗:一種電機驅(qū)動的水栗，采用壓電材料作動力裝置，可以實現(xiàn)從控制到驅(qū)動電子化，采用電子集成系統(tǒng)控制液體傳輸，實現(xiàn)液體運輸?shù)目烧{(diào)性、精確性。
[0035]高溫散熱器:散熱器是汽車冷卻系統(tǒng)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(fā)動機水套內(nèi)的高溫水，屬于高溫冷卻循環(huán)。
[0036]低溫散熱器:低溫散熱器是汽車冷卻系統(tǒng)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(fā)動機中冷器、BSG內(nèi)的水，屬于低溫冷卻循環(huán)。
[0037]膨脹水箱:一種汽車冷卻系統(tǒng)的部件，主要作用是用來儲存冷卻液，本專利使用閉式膨脹水箱，水箱內(nèi)的冷卻液也參與整車冷卻液循環(huán)，另外，膨脹水箱還起到給散熱器以及發(fā)動機的排氣作用。
[0038]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(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)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(fā)動機的轉(zhuǎn)速。
[0039]中冷器:發(fā)動機渦輪增壓的配套件，其作用在于提高發(fā)動機的換氣效率，是發(fā)動機增壓系統(tǒng)的重要組合成部件。
[0040]電子節(jié)溫器:一種新型的發(fā)動機溫控裝置，該系統(tǒng)中冷卻液溫度調(diào)節(jié)、冷卻液的循環(huán)冷卻風(fēng)扇的工作均由發(fā)動機負荷決定并由發(fā)動機控制單元控制，相對于傳統(tǒng)的發(fā)動機冷卻裝置，具有更好的燃油經(jīng)濟性和更低的碳氫排放。
[0041]機油冷卻器:一種發(fā)動機的冷氣裝置，主要作用是用來冷卻發(fā)動機曲軸箱、離合器、氣門組件等發(fā)動機發(fā)熱部件。
[0042]在接下來的描述中，如圖1及圖2所示的，以帶箭頭的實線代表高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的大循環(huán)冷卻液流路及低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的冷卻液流動方向，以帶箭頭的短劃線代表高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的小循環(huán)冷卻液流動方向，以帶箭頭的空心線代表延遲循環(huán)中的冷卻液流動方向，以帶箭頭的點劃線代表低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的補水管路冷卻液流動方向，以帶箭頭的點線代表低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的排氣管路氣體流動方向。
[0043]參考圖1，本發(fā)明的第一個實施例的采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括有高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)。低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括有膨脹水箱1、低溫散熱器2、電子水栗5、電子增壓器15、中冷器4及BSG3;高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括有膨脹水箱1、高溫散熱器8、缸體水套12、缸蓋水套13、開關(guān)式機械水栗1、電子節(jié)溫器9、機油冷卻器11、電控輔助水栗14、渦輪增壓器16及暖風(fēng)17。雖然本實施例的高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)與低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)共用一個膨脹水箱I作為排氣和補水裝置，但本發(fā)明的高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)與低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)獨自運行，各循環(huán)具有獨立的水栗和散熱器，兩者互不干預(yù)，而且增加了 BSG3和電子增壓器15、渦輪增壓器16等零部件以后，管路的串并聯(lián)、走向、前后順序、冷卻邏輯的設(shè)計就變得非常重要，而且復(fù)雜。本方案的冷卻邏輯設(shè)計可以有效地完成BSG3和中冷器4、電子增壓器15、渦輪增壓器16等零部件與發(fā)動機缸體、缸蓋的不同冷卻需求。
[0044]低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)用于對BSG3和中冷器4、電子增壓器15進行冷卻。在低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，來自于低溫散熱器2的冷卻液被電子水栗5栗出后分為兩路，其中一路依次流經(jīng)BSG3、電子增壓器15后回到低溫散熱器2，另一路流經(jīng)中冷器4后回到所述低溫散熱器，保證了三者的冷卻需求;在低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，冷卻液的動力來自于ECU(電子控制單元)控制的電子水栗5，能夠滿足發(fā)動機低轉(zhuǎn)速、高負荷或者發(fā)動機在靠BSG3前端皮帶進行熱啟動時BSG3和中冷器4、電子增壓器15的散熱需求，因為一般而言，BSG3對于冷卻液的流量需求低于中冷器4;有效保證了發(fā)動機進氣溫度和進氣效率，有利于發(fā)揮發(fā)動機動力性，防止爆震。另外，在低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，膨脹水箱I內(nèi)的冷卻液通過電子水栗5前方的補水管路向電子水栗5補充冷卻液，能夠防止電子水栗5前壓力過低產(chǎn)生氣蝕。另外，低溫散熱器2經(jīng)排氣管路與膨脹水箱I連通，并且在排氣管路上，低溫散熱器2與膨脹水箱I之間串聯(lián)有單向閥7和節(jié)流閥6，低溫散熱器2內(nèi)的混合了氣泡的冷卻液由于膨脹水箱I與低溫散熱器2之間的壓力差而通過節(jié)流閥6和單向閥7進入膨脹水箱。
[0045]高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)具有大循環(huán)、小循環(huán)和延遲循環(huán)三種冷卻液流路。發(fā)動機出水口 20水溫高于第一預(yù)定溫度，例如105攝氏度時，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)處于大循環(huán)狀態(tài);發(fā)動機出水口 20水溫低于第二預(yù)定溫度，例如97攝氏度時，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)處于小循環(huán)狀態(tài)；出水口 20水溫位于第一預(yù)定溫度與第二預(yù)定溫度之間，例如高于97攝氏度而低于105攝氏度時，大、小循環(huán)同時存在;發(fā)動機停機后預(yù)定時間內(nèi)，例如15分鐘內(nèi)，發(fā)動機停機后的延遲循環(huán)開始工作。根據(jù)不同發(fā)動機型號，預(yù)定溫度及預(yù)定時間能夠不同。
[0046]發(fā)動機啟動后，發(fā)動機出水口 20水溫高于第一預(yù)定溫度，例如105攝氏度時，電子節(jié)溫器9的主閥門打開，副閥門關(guān)閉，冷卻液進入大循環(huán)狀態(tài)。在大循環(huán)狀態(tài)中，電控輔助水栗14不工作，此時能夠?qū)⑵湟暈樵试S冷卻液通過的管路，開關(guān)式機械水栗10通過電子節(jié)溫器9的主閥門將高溫散熱器8內(nèi)的冷卻液分別栗入機油冷卻器11和缸體水套12，機油冷卻器11內(nèi)的冷卻液經(jīng)發(fā)動機的出水口 20回到高溫散熱器8實現(xiàn)循環(huán)，缸體水套12內(nèi)的冷卻液流經(jīng)缸蓋水套13后分為兩路，其中一路經(jīng)出水口 20回到高溫散熱器8實現(xiàn)循環(huán)，另外一路依次流經(jīng)電控輔助水栗14、渦輪增壓器16、暖風(fēng)17后回到開關(guān)式機械水栗10實現(xiàn)循環(huán)。電控輔助水栗在發(fā)動機熄火前保持不工作。在大循環(huán)中，缸蓋水套13流出的冷卻液溫度完全滿足渦輪增壓器16的冷卻液溫度要求，同時也提高了進入暖風(fēng)17的冷卻液的溫度和流量，提高了暖風(fēng)效果。
[0047]發(fā)動機出水口 20水溫低于第二預(yù)定溫度，例如97攝氏度時，電子節(jié)溫器9的主閥門關(guān)閉，副閥門打開，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)處于小循環(huán)狀態(tài)。在小循環(huán)中，電控輔助水栗14不工作，開關(guān)式機械水栗10的冷卻液來自于機油冷卻器11的回水、缸蓋水套13的回水和暖風(fēng)17的回水。其中，缸蓋水套13、機油冷卻器11內(nèi)的冷卻液在出水口20匯流后經(jīng)電子節(jié)溫器9的副閥門進入開關(guān)式機械水栗10，暖風(fēng)17內(nèi)的冷卻液直接進入開關(guān)式機械水栗10，開關(guān)式機械水栗10將冷卻液分別栗入機油冷卻器11和缸體水套12，缸體水套12內(nèi)的冷卻液流經(jīng)缸蓋水套13后分為兩路，一路與機油冷卻器11內(nèi)的冷卻液一起回到電子節(jié)溫器9的副閥門到達開關(guān)式機械水栗10前，另一路流經(jīng)電控輔助水栗14、渦輪增壓器16后進入暖風(fēng)17，暖風(fēng)17中的冷卻液再回到開關(guān)式機械水栗10。在發(fā)動機熄火前電控輔助栗14不工作，此時可被視為一段管路。
[0048]在出水口 20的水溫處于第一預(yù)定溫度和第二預(yù)定溫度之間時，上述大循環(huán)、小循環(huán)共存。
[0049 ]而發(fā)動機關(guān)閉后，開關(guān)式機械水栗1不工作，經(jīng)過預(yù)定時間后，例如15min，電控輔助水栗14靠HyBoost系統(tǒng)電池或者其它電路供電開始工作，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)進入延遲循環(huán)工作狀態(tài)。在圖1所示的第一個實施例的延遲循環(huán)中，電子節(jié)溫器9處于工作狀態(tài)，電子節(jié)溫器9靠電加熱棒加熱，主閥門打開，副閥門關(guān)閉，在電控輔助水栗14的驅(qū)動下，來自高溫散熱器8、機油冷卻器11、缸蓋水套13內(nèi)的冷卻液均匯聚到缸蓋排氣側(cè)的缸蓋水套13，然后缸蓋水套13的冷卻液流經(jīng)電控輔助水栗14、渦輪增壓器16、暖風(fēng)17后進入開關(guān)式機械水栗10，冷卻液流出開關(guān)式機械水栗10后分為三路，第一路流經(jīng)機油冷卻器11后經(jīng)出水口 20回到缸蓋水套13，第二路流經(jīng)缸體水套12后回到缸蓋水套13，第三路流經(jīng)電子節(jié)溫器9的主閥門、高溫散熱器8后經(jīng)出水口 20回到缸蓋水套13。
[0050]參考圖2，與圖1中的第一個實施例不同的是，在圖2所示的第二個實施例中，在延遲循環(huán)中，電子節(jié)溫器9處于不工作狀態(tài)，此時電子節(jié)溫器9的主閥門關(guān)閉，副閥門打開，來自于開關(guān)式機械水栗10的第三路冷卻液流經(jīng)電子節(jié)溫器9的副閥門后直接經(jīng)出水口 20回到缸蓋水套13而不經(jīng)過高溫散熱器8。
[0051]圖1和圖2中的延遲循環(huán)的作用在于，發(fā)動機停機后，開關(guān)式機械水栗10和電子水栗5均停止工作，此時電控輔助水栗14打開，電控輔助水栗14驅(qū)動冷卻液繼續(xù)流動對渦輪增壓器16進行冷卻，滿足渦輪增壓器16延遲冷卻的需求，然后冷卻液再流經(jīng)暖風(fēng)17對駕駛室繼續(xù)供暖。渦輪增壓器16設(shè)置在暖風(fēng)17前，缸蓋水套13出去的冷卻液溫度完全滿足渦輪增壓器16的冷卻液溫度要求，同時經(jīng)過渦輪增壓器16的冷卻液溫度提高，即提高了進入暖風(fēng)17的冷卻液的溫度，提高了能量利用率和暖風(fēng)效果;渦輪增壓器16與暖風(fēng)17支路兩端的壓差增大，流量提高，提高了暖風(fēng)效果。而無論是高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的大循環(huán)、小循環(huán)及延遲循環(huán)，還是低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的低溫循環(huán)，均能夠有效的完成發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的匹配工作，使整車熱平衡處于一個非常良好的狀態(tài)，管路設(shè)計合理;從整車熱管理的角度，有效地降低了發(fā)動機的油耗。
[0052]而在延遲循環(huán)中，通過控制電子節(jié)溫器9的工作和不工作兩種狀態(tài)，相當于在延遲循環(huán)內(nèi)部又分出了經(jīng)過高溫散熱器8的大循環(huán)和不經(jīng)過高溫散熱器8的小循環(huán)，更加適應(yīng)不同工況下不同零部件的冷卻需求。這樣，渦輪增壓器16既能夠在高溫下循環(huán)，也能夠在低溫下循環(huán)。因此，本方案也可被視為對發(fā)動機冷卻系統(tǒng)進行控制的一種新的方法。
[0053]與低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的補水管路類似，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中也存在補水管路，膨脹水箱I經(jīng)補水管路向開關(guān)式機械水栗10補充冷卻液。
[0054]與低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的排氣管路類似，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中也存在排氣管路，高溫散熱器8和缸蓋水套13經(jīng)排氣管路與膨脹水箱連通I。并且在排氣管路上，高溫散熱器8和缸蓋水套13與膨脹水箱I之間串聯(lián)有單向閥18和節(jié)流閥19 ο低溫散熱器2與高溫散熱器8通過不同的入口連通膨脹水箱I實現(xiàn)排氣，能夠防止高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)的排氣管路壓力過高而影響低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)的排氣。在本申請的兩個實施例中，低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)均采用了補水管路、排氣管路，并且排氣管路中均配備了節(jié)流閥和單向閥，實際上低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)或高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)也能夠單獨配合補水管路、排氣管路、單向閥及節(jié)流閥。本申請中的優(yōu)勢在于，低溫散熱器排氣管路內(nèi)裝有單向閥7和節(jié)流閥6，能夠防止高溫循環(huán)中壓力較高時，高溫水逆流入低溫循環(huán)，另外節(jié)流閥6防止有過多的膨脹水箱I中溫度較高的冷卻液參與到低溫循環(huán)中。而電子節(jié)溫器9與開關(guān)式機械水栗10的配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)快速暖機。
[0055]電子增壓器15位于低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，而渦輪增壓器16位于高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中并參與延遲循環(huán)，這樣能夠適應(yīng)兩者不同的冷卻需求。
[0056]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的描述，應(yīng)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(jié)構(gòu)，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)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(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于:包括有高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)； 所述高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括有膨脹水箱、高溫散熱器、缸體水套、缸蓋水套、開關(guān)式機械水栗、電子節(jié)溫器、機油冷卻器、電控輔助水栗、渦輪增壓器及暖風(fēng)； 所述低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括有所述膨脹水箱、低溫散熱器、電子水栗、電子增壓器、中冷器及BSG; 在所述低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，來自于所述低溫散熱器的冷卻液被所述電子水栗栗出后分為兩路，其中一路依次流經(jīng)所述BSG、所述電子增壓器后回到所述低溫散熱器，另一路流經(jīng)所述中冷器后回到所述低溫散熱器； 所述高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)具有大循環(huán)、小循環(huán)和延遲循環(huán)三種冷卻液流路； 在所述延遲循環(huán)中，所述開關(guān)式機械水栗不工作，在所述電控輔助水栗的驅(qū)動下，來自于所述缸蓋水套的冷卻液流經(jīng)所述電控輔助水栗、所述渦輪增壓器、所述暖風(fēng)后進入所述開關(guān)式機械水栗，然后冷卻液分為三路，第一路流經(jīng)所述機油冷卻器后回到所述缸蓋水套，第二路流經(jīng)所述缸體水套后回到所述缸蓋水套，第三路流經(jīng)所述電子節(jié)溫器后回到所述缸蓋水套。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述延遲循環(huán)中，所述電子節(jié)溫器處于工作狀態(tài)或者不工作狀態(tài)； 當所述電子節(jié)溫器處于工作狀態(tài)時，第三路冷卻液流經(jīng)所述電子節(jié)溫器的主閥門、所述高溫散熱器后回到所述缸蓋水套； 當所述電子節(jié)溫器處于不工作狀態(tài)時，第三路冷卻液流經(jīng)所述電子節(jié)溫器的副閥門后回到所述缸蓋水套而不經(jīng)過所述高溫散熱器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于: 在所述大循環(huán)中，所述電控輔助水栗不工作，所述開關(guān)式機械水栗通過所述電子節(jié)溫器的主閥門將所述高溫散熱器內(nèi)的冷卻液分別栗入所述機油冷卻器和所述缸體水套，所述機油冷卻器內(nèi)的冷卻液回到所述高溫散熱器，所述缸體水套內(nèi)的冷卻液流經(jīng)所述缸蓋水套后分為兩路，其中一路回到所述高溫散熱器，另外一路流經(jīng)所述電控輔助水栗、所述渦輪增壓器、所述暖風(fēng)后回到所述開關(guān)式機械水栗。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于: 在所述小循環(huán)中，所述電控輔助水栗不工作，所述缸蓋水套、所述機油冷卻器內(nèi)的冷卻液經(jīng)所述電子節(jié)溫器的副閥門進入所述開關(guān)式機械水栗，所述暖風(fēng)內(nèi)的冷卻液進入所述開關(guān)式機械水栗，所述開關(guān)式機械水栗將冷卻液分別栗入所述機油冷卻器和所述缸體水套，所述缸體水套內(nèi)的冷卻液流經(jīng)所述缸蓋水套后分為兩路，一路與所述機油冷卻器內(nèi)的冷卻液一起回到所述電子節(jié)溫器，另一路流經(jīng)所述電控輔助水栗、所述渦輪增壓器后進入所述暖風(fēng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于:還包括補水管路，所述膨脹水箱經(jīng)所述補水管路向所述電子水栗和所述開關(guān)式機械水栗補充冷卻液。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于:還包括排氣管路，所述低溫散熱器、所述高溫散熱器和所述缸蓋水套經(jīng)所述排氣管路與所述膨脹水箱連通。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于:在所述排氣管路上，所述低溫散熱器與所述膨脹水箱之間串聯(lián)有單向閥和節(jié)流閥，且/或所述高溫散熱器和所述缸蓋水套與所述膨脹水箱之間串聯(lián)有單向閥和節(jié)流閥。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的采用電控輔助水栗的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述低溫散熱器與所述高溫散熱器通過不同的入口連通所述膨脹水箱。
【文檔編號】F01P3/20GK105863804SQ201610284528
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】吳孟兵, 麻金賀, 何延剛, 朱帥, 張鶴, 楊德銀
【申請人】安徽江淮汽車股份有限公司