一種復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，包括安裝在發(fā)動機(jī)機(jī)體周圍的溫度傳感器、水泵及控制冷卻水大小循環(huán)的兩個節(jié)溫器控制系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)前后端兩個冷卻風(fēng)扇及散熱管。將發(fā)動機(jī)冷卻水溫度分為若干個區(qū)段，在考慮車速對發(fā)動機(jī)加強對流散熱風(fēng)冷的基礎(chǔ)上，將車輛行駛狀況分為靜止、車速處于0<V≤80km/h和80km/h<V<限速的3種狀態(tài)，形成多元冷卻方案。多元冷卻方案通過溫度傳感器測量發(fā)動機(jī)機(jī)體內(nèi)冷卻水通道冷卻水的溫度，并傳輸至單片機(jī)分析后控制兩個冷卻風(fēng)扇和冷卻水泵及兩個電子節(jié)溫器分別動作，共組成包含了自然風(fēng)冷、前端冷卻、后端冷卻、小循環(huán)冷卻及大循環(huán)冷卻在內(nèi)的5種冷卻模式，再將這5種模式進(jìn)行交叉組合，形成9種適應(yīng)車輛不同行駛工況、發(fā)動機(jī)不同熱負(fù)荷狀況的多元冷卻復(fù)合模式，最大限度保證發(fā)動機(jī)在不同的運行工況及機(jī)體溫度范圍內(nèi)都保持較好的熱負(fù)荷狀態(tài)，增強發(fā)動機(jī)工作的安全性和可靠性。
【專利說明】
一種復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)冷卻方式，尤其是一種復(fù)合了發(fā)動機(jī)前后端冷卻風(fēng)扇風(fēng)冷及大小循環(huán)水冷交叉冷卻的多元冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的主要功能是將發(fā)動機(jī)工作時的高溫零部件所吸收的熱量及時帶走，使它們保持在正常的溫度范圍內(nèi)，以防止發(fā)動機(jī)過熱，保證其正常的工作性能。發(fā)動機(jī)的冷卻一般需要控制在一定的程度內(nèi)，冷卻程度不夠容易造成發(fā)動機(jī)機(jī)體溫度過高，可能導(dǎo)致部分零部件性能發(fā)生變化，引發(fā)發(fā)動機(jī)安全隱患，并且發(fā)動機(jī)溫度過高容易導(dǎo)致氣缸內(nèi)燃油燃燒狀況發(fā)生變化，如噴射至氣缸內(nèi)的燃油容易被高溫的積炭或氣缸壁等引燃，造成氣缸內(nèi)多處點火、爆燃等，不易組織并控制燃燒過程。
[0003]但如果冷卻過度，將使傳熱損失增加，發(fā)動機(jī)的冷啟動性能下降，發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性變差，此外還會引起燃油蒸發(fā)霧化不良，燃燒惡化，機(jī)油粘度增大，摩擦損失增大;溫度過低還會使氣缸的腐蝕磨損加劇，都將導(dǎo)致發(fā)動機(jī)輸出的有效功率下降并且排放出更多污染物，經(jīng)濟(jì)性變壞，使用壽命減少。因此，發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)必須綜合考慮車輛自身狀況及發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷進(jìn)行合理設(shè)置。
[0004]在中國發(fā)明專利申請公開說明書CN104632349A中公開了一種柴油機(jī)用水冷與風(fēng)冷交互式散熱裝置，這種交互式散熱裝置包括風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)，其中風(fēng)冷系統(tǒng)由風(fēng)扇、導(dǎo)流罩及氣缸蓋上的散熱片組成，水冷系統(tǒng)依靠微型齒輪栗驅(qū)動冷卻水，同時，在排氣管上設(shè)置排氣旁通管驅(qū)動一個與微型齒輪栗主軸相連的葉輪作為冷卻水流動動力來源，在排氣旁通管中設(shè)置監(jiān)測排氣溫度的石蠟閥門判斷發(fā)動機(jī)負(fù)荷，該冷卻系統(tǒng)交互功能簡單，并且通過發(fā)動機(jī)排氣溫度判斷機(jī)體的熱負(fù)荷存在一定的不確定性。
[0005]在中國發(fā)明專利申請公開說明書CN104832268A中公開了一種用于發(fā)動機(jī)的散熱裝置、發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)及方法，該散熱裝置包括了散熱器和遮覆于散熱器上的可變格柵，通過調(diào)節(jié)可變格柵開啟角度，保證發(fā)動機(jī)暖機(jī)和冷卻的工作過程，其冷卻主要靠風(fēng)冷完成，對復(fù)雜多變的發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷狀況適應(yīng)性較差。
[0006]在中國實用新型專利申請公開說明書CN200946524中公開了一種發(fā)動機(jī)雙循環(huán)強制冷卻系統(tǒng)，包括內(nèi)外兩個循環(huán)冷卻子系統(tǒng)，通過將熱交換器分為內(nèi)外循環(huán)水腔，分別與內(nèi)外循環(huán)冷卻子系統(tǒng)相連，并借助于內(nèi)循環(huán)水腔取樣溫度控制外循環(huán)水腔的流量，滿足發(fā)動機(jī)熱機(jī)及冷卻的需要，該系統(tǒng)主要依托冷卻液冷卻，對發(fā)動機(jī)較低熱負(fù)荷時溫度控制有所不足。
[0007]在中國實用新型專利申請公開說明書CN204532511U中公開了一種發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)及汽車，該系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)動球閥控制流經(jīng)小循環(huán)通道和大循環(huán)通道的冷卻液流量，在一定程度上提高了冷卻液冷卻發(fā)動機(jī)的性能，然而該系統(tǒng)主要設(shè)計了冷卻液冷卻系統(tǒng)，對發(fā)動機(jī)小負(fù)荷狀態(tài)下的熱負(fù)荷保障未作詳細(xì)說明。
[0008]在中國發(fā)明專利申請公開說明書CN104454113A中公開了一種發(fā)動機(jī)水栗冷卻裝置，該裝置改進(jìn)了冷卻水路的回水管系統(tǒng)，有助于發(fā)動機(jī)冷啟動時機(jī)體溫度的快速提升，該冷卻系統(tǒng)同樣存在冷卻方式單一的狀況。
[0009]鑒于發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷狀態(tài)對機(jī)體壽命、可靠性及發(fā)動機(jī)自身性能的巨大影響，需要充分考慮發(fā)動機(jī)所處的運行工況及熱負(fù)荷狀態(tài)采取合適的冷卻方案，保證車輛及發(fā)動機(jī)運行安全及性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)把風(fēng)冷和水冷共同作用于發(fā)動機(jī)，通過控制部件的開閉，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)不同熱負(fù)荷狀態(tài)下的冷卻，提高冷卻效率，保證車輛行駛的可靠性和安全性。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，包括水循環(huán)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，其特征在于:
所述的水循環(huán)系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)的前后端分別布置前端冷卻風(fēng)扇和后端冷卻風(fēng)扇，在發(fā)動機(jī)內(nèi)的冷卻水通道進(jìn)口經(jīng)第一節(jié)溫器與水箱連通，冷卻水通道出口分為三條支路，第一條支路與水箱連通，第二條支路經(jīng)水栗與第一節(jié)溫器連通，第三條支路經(jīng)第二節(jié)溫器與水箱連通，在第二節(jié)溫器處并聯(lián)螺旋散熱管，螺旋散熱管置于后端冷卻風(fēng)扇的外側(cè)，整個循環(huán)回路為大循環(huán)回路，其中水箱、第一節(jié)溫器和發(fā)動機(jī)之間形成小循環(huán)回路；
所述的控制系統(tǒng)包括單片機(jī)，所述的單片機(jī)和溫度傳感器，所述的溫度傳感器置于發(fā)動機(jī)的冷卻水通道內(nèi)，實時在線采集發(fā)動機(jī)溫度變化信號，所采集的信號傳輸至單片機(jī)進(jìn)行信號分析和綜合處理，單片機(jī)通過導(dǎo)線與水栗、第一節(jié)溫器、前端冷卻風(fēng)扇、后端冷卻風(fēng)扇和第二節(jié)溫器相連，單片機(jī)接收信號并控制各個部件的開閉。
[0012]優(yōu)選的，所述的單片機(jī)與水栗、第一節(jié)溫器、前端冷卻風(fēng)扇、溫度傳感器、后端冷卻風(fēng)扇和第二節(jié)溫器之間信號相互傳遞，通過測量并判斷發(fā)動機(jī)內(nèi)部溫度的基礎(chǔ)上，依據(jù)車輛是否靜止、車輛行駛速度是否處于0〈V<80km/h、車輛行駛速度是否處于80km/h〈V〈限速的3種狀態(tài)，選擇是否開啟發(fā)動機(jī)前端冷卻風(fēng)扇、溫度傳感器、以及是否開啟第一節(jié)溫器、第二節(jié)溫器形成發(fā)動機(jī)的復(fù)合冷卻方案。
[0013]優(yōu)選的，所述的發(fā)動機(jī)的復(fù)合冷卻方案分為9中，分別是自然風(fēng)冷方案A;自然風(fēng)冷和前端冷卻復(fù)合方案B;自然風(fēng)冷和后端冷卻復(fù)合方案C;自然風(fēng)冷、前端冷卻、后端冷卻復(fù)合方案D;自然風(fēng)冷、前端冷卻以及小循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案E;自然風(fēng)冷和后端冷卻以及小循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案F;自然風(fēng)冷、前端冷卻以及大循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案G;自然風(fēng)冷和前端冷卻、后端冷卻以及小循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案H;自然風(fēng)冷和前端冷卻、后端冷卻以及大循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案I。
[0014]優(yōu)選的，所述的方案A為發(fā)動機(jī)運行時，車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)、車速處于0〈V< 80km/h狀態(tài)和車速處于80km/h〈V〈限速狀態(tài)下，冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度T〈50°C時觸發(fā)。
[0015]優(yōu)選的，所述的方案B在輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于50°C<T<65°C時，以及車輛車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于50°C <T<64°C時觸發(fā)。
[0016]優(yōu)選的，所述的方案C為車速處于0〈V< 80km/h狀態(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于50°C <T<64°C時，以及車輛車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于64°C < T<77 °C時觸發(fā)。
[0017]優(yōu)選的，所述的方案D為車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于65°C < T<80°C時、車速處于0〈V < 80km/h狀態(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于64°C < T<74°C時，以及車輛車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于77°C<T<85°C時觸發(fā)。
[0018]優(yōu)選的，所述的方案E為車速處于0〈V< 80km/h狀態(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于74°C < T<83 °C時觸發(fā)。
[0019]優(yōu)選的，所述的方案F為車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于85°C < T<90°C時觸發(fā)。
[0020]優(yōu)選的，所述的方案G為車速處于0〈V< 80km/h狀態(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于90°C < T<95 °C時觸發(fā)。
[0021]優(yōu)選的，所述的方案H為車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于80°C < T<95°C時、車速處于0〈V < 80km/h狀態(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于83°C < T<90°C時以及車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于90°C < T<95 °C時觸發(fā)。
[0022]優(yōu)選的，所述的方案I為冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于95°C時觸發(fā)，并且判斷若車輛靜止則啟動發(fā)動機(jī)高溫保護(hù)程序、高溫指示燈閃爍、駕駛艙語音提示高溫，若車輛行駛則自動降低車速、高溫指示燈閃爍、駕駛艙語音提示高溫并啟動發(fā)動機(jī)高溫保護(hù)程序。
[0023]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明中的多元冷卻系統(tǒng)，是在發(fā)動機(jī)前后部分別安裝冷卻風(fēng)扇，并采用電子節(jié)溫器控制發(fā)動機(jī)冷卻水大小循環(huán)回路，其中第一節(jié)溫器作為冷卻水小循環(huán)回路控制閥門，采用第二節(jié)溫器作為冷卻水大循環(huán)回路控制閥門，將大循環(huán)中的冷卻水螺旋散熱管放置于發(fā)動機(jī)后端的冷卻風(fēng)扇前，充分考慮車輛行駛狀況對發(fā)動機(jī)機(jī)體外部空氣對流換熱的影響，以便于進(jìn)行不同冷卻方案的組合實施，提高冷卻效率，保證車輛行駛的可靠性和安全性。本發(fā)明綜合考慮車輛行駛速度對發(fā)動機(jī)冷卻的影響后，將機(jī)體冷卻水溫度分為若干個小區(qū)段，對車輛不同行駛狀況下的不同冷卻水溫度采用自然冷卻、發(fā)動機(jī)前端冷卻風(fēng)扇冷卻、發(fā)動機(jī)后端冷卻水冷卻、冷卻水小循環(huán)冷卻及冷卻水大循環(huán)冷卻的單一或多元復(fù)合冷卻模式，極大地提高了發(fā)動機(jī)在不同熱負(fù)荷狀態(tài)下的冷卻效率，保證了車輛行駛的可靠性和安全性，使得發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷狀況及車輛行駛狀況結(jié)合起來，對實現(xiàn)發(fā)動機(jī)較高的熱效率具有重要的積極意義。
【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0025]圖1是本發(fā)明中冷卻系統(tǒng)的整體布置方案俯視圖；其中:1.水箱;2.水栗;3.第一節(jié)溫器;4.導(dǎo)線;5.前端冷卻風(fēng)扇;6.發(fā)動機(jī);7.發(fā)動機(jī)氣缸;8.溫度傳感器;9.單片機(jī)；10.冷卻水通道;11.后端冷卻風(fēng)扇；12.螺旋散熱管；13.第二節(jié)溫器;14.通水管；15.冷卻水大循環(huán)出水口； 16.冷卻水小循環(huán)出水口 ；
圖2是本發(fā)明中針對車輛的不同行駛速度及發(fā)動機(jī)冷卻水溫度組合的多元冷卻方案布置圖；
圖3是本發(fā)明中自然冷卻方案執(zhí)行的控制流程圖； 圖4是本發(fā)明中涉及兩種冷卻方式復(fù)合的冷卻方案執(zhí)行控制流程圖；
圖5是本發(fā)明中涉及三種冷卻方式復(fù)合的冷卻方案執(zhí)行控制流程圖；
圖6是本發(fā)明中包含了冷卻水小循環(huán)冷卻的復(fù)合冷卻方案執(zhí)行控制流程圖；
圖7是本發(fā)明中包含了冷卻水大循環(huán)冷卻的復(fù)合冷卻方案執(zhí)行控制流程圖；
其中圖2-圖7中，控制流程圖中的數(shù)字序號代表:①自然風(fēng)冷;②前端冷卻；③后端冷卻;④小循環(huán)回路冷卻;⑤大循環(huán)回路冷卻。
【具體實施方式】
[0026]從附圖1可以看出，本發(fā)明具體涉及一種復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括水循環(huán)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，其中水循環(huán)系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)6，發(fā)動機(jī)6的前后端分別布置前端冷卻風(fēng)扇5和后端冷卻風(fēng)扇11，在發(fā)動機(jī)6內(nèi)的冷卻水通道10進(jìn)口經(jīng)第一節(jié)溫器3與水箱I連通，冷卻水通道10出口分為三條支路，第一條支路與水箱I連通，第二條支路經(jīng)水栗2與第一節(jié)溫器3連通，第三條支路經(jīng)第二節(jié)溫器13與水箱連通，在第二節(jié)溫器13處并聯(lián)螺旋散熱管12，螺旋散熱管12置于后端冷卻風(fēng)扇11的外側(cè)，后端冷卻風(fēng)扇11位于發(fā)動機(jī)6和螺旋散熱管12之間，當(dāng)發(fā)動機(jī)橫置時，前端冷卻風(fēng)扇5置于車輛行駛時發(fā)動機(jī)的迎風(fēng)面，當(dāng)發(fā)動機(jī)縱置時，發(fā)動機(jī)前端冷卻風(fēng)扇5安裝在螺旋散熱管12的一面，后端冷卻風(fēng)扇11安裝在螺旋散熱管12與發(fā)動機(jī)6之間；由上述部件組成的冷卻循環(huán)回路稱為大循環(huán)回路，在大循環(huán)回路中，在水箱1、第一節(jié)溫器3和發(fā)動機(jī)6之間形成局部小循環(huán)，稱為小循環(huán)回路。
[0027]控制系統(tǒng)包括單片機(jī)9，所述的單片機(jī)9和溫度傳感器8，溫度傳感器8置于發(fā)動機(jī)的冷卻水通道10內(nèi)，實時在線采集發(fā)動機(jī)溫度變化信號，所采集的信號傳輸至單片機(jī)9進(jìn)行信號分析和綜合處理，單片機(jī)9通過導(dǎo)線4與水栗2、第一節(jié)溫器3、前端冷卻風(fēng)扇5、后端冷卻風(fēng)扇11和第二節(jié)溫器13相連，單片機(jī)9接收信號并控制各個部件的開閉。本發(fā)明采用第一節(jié)溫器3控制發(fā)動機(jī)冷卻水小循環(huán)回路，采用第二節(jié)溫器13控制發(fā)動機(jī)冷卻水大循環(huán)回路，在發(fā)動機(jī)冷卻水通道10內(nèi)的合適位置埋置溫度傳感器8，并通過導(dǎo)線4與單片機(jī)9相連接，單片機(jī)9控制前端冷卻風(fēng)扇5和后端冷卻風(fēng)扇11、第一節(jié)溫器3和第二節(jié)溫器13以及水栗2的開閉，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)6的風(fēng)冷和水冷交替及多元復(fù)合冷卻。其中，冷卻水小循環(huán)冷卻路線為:冷卻水受水栗2輸送至第一節(jié)溫器3后流入冷卻水通道10，冷卻發(fā)動機(jī)氣缸7及發(fā)動機(jī)6后，經(jīng)冷卻水小循環(huán)出水口 16流回水箱I;冷卻水大循環(huán)冷卻路線為:冷卻水受水栗2輸送至第一節(jié)溫器3后流入冷卻水通道10，冷卻發(fā)動機(jī)氣缸7及發(fā)動機(jī)6后，經(jīng)冷卻水大循環(huán)出水口 15流入第二節(jié)溫器13，再進(jìn)入螺旋散熱管12充分散熱后，經(jīng)通水管14流回水箱I。當(dāng)水栗2、第一節(jié)溫器3及第二溫器13都關(guān)閉時，冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的冷卻水不流通，水冷系統(tǒng)不工作。
[0028]利用上述控制方式，在發(fā)動機(jī)前端和后端分別安裝用于風(fēng)冷的冷卻風(fēng)扇，采用電子節(jié)溫器控制發(fā)動機(jī)冷卻水的大小循環(huán)回路，將溫度傳感器采集的機(jī)體冷卻水溫度實時在線傳輸至單片機(jī)，可以實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)迎風(fēng)面氣流對流散熱情況進(jìn)行精確控制，并提高冷卻效率。
[0029]本冷卻系統(tǒng)充分考慮車輛行駛到一定車速時，發(fā)動機(jī)外部氣流對流換熱對其冷卻狀況的影響，把單片機(jī)9與水栗2、第一節(jié)溫器3、前端冷卻風(fēng)扇5、溫度傳感器8、后端冷卻風(fēng)扇11和第二節(jié)溫器13之間信號相互傳遞，利用單片機(jī)9采集發(fā)動機(jī)內(nèi)部水溫，測量并判斷發(fā)動機(jī)6內(nèi)部溫度的基礎(chǔ)上，依據(jù)車輛是否靜止、車輛行駛速度是否處于0〈V<80km/h、車輛行駛速度是否處于80km/h〈V〈限速的3種狀態(tài)，選擇是否開啟發(fā)動機(jī)前端冷卻風(fēng)扇5、溫度傳感器8、以及是否開啟第一節(jié)溫器3、第二節(jié)溫器13形成發(fā)動機(jī)6的冷卻方案。
[0030]通過單片機(jī)9分別控制前端冷卻風(fēng)扇5、后端冷卻風(fēng)扇11、水栗2、第一節(jié)溫器3和第二節(jié)溫器13便可得到5種單一的冷卻方案:①自然風(fēng)冷;②前端冷卻;③后端冷卻;④小循環(huán)回路冷卻;⑤大循環(huán)回路冷卻，再根據(jù)實際的車輛運行狀況及發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷狀況進(jìn)行多元復(fù)合，得到滿足車輛行駛及發(fā)動機(jī)不同運行狀態(tài)的復(fù)合冷卻方案。
[0031]本發(fā)明中，充分考慮車輛行駛狀態(tài)對發(fā)動機(jī)6迎風(fēng)面的氣流對流散熱作用，將車輛行駛速度分為靜止、車速處于0〈V<80km/h狀態(tài)和車速處于80km/h〈V〈限速狀態(tài)3個不同的區(qū)段，并將冷卻水通道10內(nèi)的冷卻水溫度分為是否處于1'〈50°(:、50°(:<1'<65°(:、65°(:<1'<80°C、80°C < T<95°C以及95°C的范圍內(nèi)，或者冷卻水通道10內(nèi)冷卻水的溫度是否處于T〈50Γ、50Γ <Τ<64Γ、64Γ <Τ<74Γ、74Γ <Τ<83Γ、83Γ <Τ<90Γ、90Γ <T<95°C以及T 2 95°C的范圍內(nèi)，或者冷卻水通道10內(nèi)冷卻水的溫度是否處于T〈50°C、50°C < T<64°C、64°C <T<77°C、77°C <T<85°C、85°C < T<90°C、90°C < T<95°C 以及T 2 95°C的范圍內(nèi)，綜合車速狀態(tài)、冷卻水通道10內(nèi)的冷卻水溫度區(qū)段對冷卻方案進(jìn)行復(fù)合，共得到9種主要的冷卻方案，如附圖2所示，分別是:自然風(fēng)冷方案A;自然風(fēng)冷和前端冷卻復(fù)合方案B;自然風(fēng)冷和后端冷卻復(fù)合方案C;自然風(fēng)冷、前端冷卻、后端冷卻復(fù)合方案D;自然風(fēng)冷、前端冷卻以及小循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案E;自然風(fēng)冷和后端冷卻以及小循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案F;自然風(fēng)冷、前端冷卻以及大循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案G;自然風(fēng)冷和前端冷卻、后端冷卻以及小循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案H;自然風(fēng)冷和前端冷卻、后端冷卻以及大循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案1。9種多元復(fù)合冷卻方案供發(fā)動機(jī)機(jī)體處于不同熱負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行冷卻，以適應(yīng)發(fā)動機(jī)所處的暖機(jī)啟動階段、中速行駛階段、高速行駛階段以及不同機(jī)體熱負(fù)荷狀態(tài)的冷卻需要，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷狀態(tài)實時在線精密控制和調(diào)節(jié)，充分保障發(fā)動機(jī)及車輛運行安全和可靠性。
[0032]圖3給出了本發(fā)明中采用單一的自然風(fēng)冷方案A的執(zhí)行控制流程圖，此時，發(fā)動機(jī)一般處于暖機(jī)或剛啟動運行階段，發(fā)動機(jī)6的溫度較低，不宜采用強度較大的冷卻。在這種冷卻控制中，溫度傳感器8實時在線測量冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度，將信號通過導(dǎo)線4傳輸至單片機(jī)9，若溫度T〈50°C，則保持水栗2、第一節(jié)溫器3、前端冷卻風(fēng)扇5、后端冷卻風(fēng)扇11及第二節(jié)溫器13均保持關(guān)閉狀態(tài)，若溫度不處于T〈50°C的范圍內(nèi)時，則執(zhí)行對應(yīng)溫度范圍內(nèi)的冷卻控制方案。該方案為冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度T〈50°C時采用，保證發(fā)動機(jī)較小的熱負(fù)荷狀態(tài)下正常運行，并保證發(fā)動機(jī)的冷啟動性能和暖機(jī)狀態(tài)下的燃油經(jīng)濟(jì)性，降低發(fā)動機(jī)低溫狀態(tài)下氣缸磨損，有助于迅速提高發(fā)動機(jī)潤滑油等的溫度，保證發(fā)動機(jī)正常工作性能。
[0033]對本發(fā)明中多元冷卻方案中的B，該方案適用于車輛靜止?fàn)顟B(tài)下機(jī)體冷卻水溫度處于50°C < T<65°C的范圍內(nèi)，以及車輛車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于50°C < T<64°C的范圍內(nèi)時的冷卻需求，該方案主要考慮發(fā)動機(jī)較小的熱負(fù)荷冷卻需求，此時，發(fā)動機(jī)機(jī)體內(nèi)冷卻水溫度雖然整體較低，但氣缸頭、噴油嘴、火花塞、排氣氣門等受熱較大的部分部位仍然會出現(xiàn)局部熱負(fù)荷較高的狀態(tài)，需要采用一定的冷卻方案稍加冷卻;或車輛在短時間內(nèi)加速到一定的車速，而發(fā)動機(jī)機(jī)體內(nèi)冷卻水溫度仍然較低的狀況，此時開啟發(fā)動機(jī)前端發(fā)動機(jī)前端冷卻風(fēng)扇，結(jié)合較高的車速加強發(fā)動機(jī)周圍氣流流動的對流散熱能力。
[0034]對本發(fā)明中多元冷卻方案中的C，該方案適用于車速處于0〈V< 80km/h狀態(tài)且機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于50°C <T<64°C時，以及車輛車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于64°C < T<77°C時的發(fā)動機(jī)冷卻需求，此時的冷卻原理與方案B相近;而當(dāng)車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于64°C<T<77°C時，開啟發(fā)動機(jī)后端的發(fā)動機(jī)后端冷卻風(fēng)扇，結(jié)合較高的車速帶來的發(fā)動機(jī)周圍空氣流動對流換熱，強化車輛行駛時發(fā)動機(jī)背風(fēng)面的熱零部件冷卻。
[0035]圖4給出了本發(fā)明中涉及兩種冷卻方式復(fù)合的冷卻方案執(zhí)行控制流程圖，包括自然風(fēng)冷和前端冷卻復(fù)合方案B;自然風(fēng)冷和后端冷卻復(fù)合方案C;在這兩種多元復(fù)合冷卻方案中，耦合了發(fā)動機(jī)6的自然風(fēng)冷①、前端冷卻風(fēng)扇5的前端冷卻②或后端冷卻風(fēng)扇11的后端冷卻③，此時，溫度傳感器8實時在線測量冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度，將信號通過導(dǎo)線4傳輸至單片機(jī)9進(jìn)行判斷，并判斷車輛是否行駛，若冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度處于50°C<T<65°C的范圍內(nèi)，且車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，則單片機(jī)9控制水栗2、第一節(jié)溫器3、第二節(jié)溫器13及后端冷卻風(fēng)扇11保持關(guān)閉狀態(tài)，打開前端冷卻風(fēng)扇5進(jìn)行冷卻，形成自然風(fēng)冷和前端冷卻復(fù)合方案B。若車輛處于行駛狀態(tài)，則判斷車速是否處于0〈V < 80km/h的范圍內(nèi)，當(dāng)車輛行駛速度處于0〈V<80km/h的范圍內(nèi)時，繼續(xù)判斷冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度是否處于50°C<T<64°C的范圍內(nèi)，當(dāng)兩者條件都滿足時，單片機(jī)9控制水栗2、第一節(jié)溫器3、第二節(jié)溫器13及前端冷卻風(fēng)扇5保持關(guān)閉狀態(tài)，打開后端冷卻風(fēng)扇11進(jìn)行冷卻，形成自然風(fēng)冷和后端冷卻復(fù)合方案C。若車輛行駛速度超出0〈V<80km/h的范圍內(nèi)時，判斷冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度是否處于64°C <T<77°C的范圍內(nèi)，若滿足該條件，單片機(jī)9控制水栗2、第一節(jié)溫器3、第二節(jié)溫器13及前端冷卻風(fēng)扇5保持關(guān)閉狀態(tài)，打開后端冷卻風(fēng)扇11進(jìn)行冷卻;若車輛行駛速度超出0〈V<80km/h的范圍內(nèi)，且冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度處于50°C <T<64°C的范圍內(nèi)時，單片機(jī)9控制水栗2、第一節(jié)溫器3、第二節(jié)溫器13及后端冷卻風(fēng)扇11保持關(guān)閉狀態(tài)，打開前端冷卻風(fēng)扇5進(jìn)行冷卻。若不滿足上述車輛行駛狀況條件及冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度條件，則執(zhí)行對應(yīng)條件下的冷卻方案。
[0036]對本發(fā)明中多元冷卻方案中的D，該方案適用于車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)且機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于65°C < T<80°C時、車速處于0〈V < 80km/h狀態(tài)且機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于64°C < T<74°C時，以及車輛車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于77°C < T<85°C時的冷卻需求，此時，發(fā)動機(jī)機(jī)體內(nèi)冷卻水溫度處于中等溫度范圍，表明發(fā)動機(jī)經(jīng)過一定時間或較大負(fù)荷的運行，部分熱負(fù)荷較高的零部件需要加強冷卻，同時開啟發(fā)動機(jī)前后端的冷卻風(fēng)扇并結(jié)合車輛行駛造成的發(fā)動機(jī)周圍氣流對流冷卻，進(jìn)一步降低發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷較大的零部件的溫度，確保其正?？煽抗ぷ?。
[0037]對本發(fā)明中多元冷卻方案中的E，該方案適用于車速處于0〈V< 80km/h狀態(tài)且機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于74°C < T<83°C時的冷卻需求，此時發(fā)動機(jī)冷卻水溫度較高，發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷較大，而車輛行駛速度處于中等偏小的狀態(tài)，為確保發(fā)動機(jī)正常工作，需要開啟發(fā)動機(jī)前端冷卻風(fēng)扇及冷卻水小循環(huán)系統(tǒng)，強化發(fā)動機(jī)外部氣流對流散熱和機(jī)體內(nèi)部冷卻水導(dǎo)熱傳熱。
[0038]對本發(fā)明中多元冷卻方案中的F，該方案適用于車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于85°C <T<90°C時的冷卻需求，此時，發(fā)動機(jī)冷卻水溫度處于中高水平，發(fā)動機(jī)整體熱負(fù)荷較高，結(jié)合車輛較高的行駛速度帶來的發(fā)動機(jī)迎風(fēng)面氣流對流散熱，開啟發(fā)動機(jī)后端冷卻風(fēng)扇以及冷卻水小循環(huán)系統(tǒng)加強發(fā)動機(jī)整機(jī)的冷卻性能，以降低其關(guān)鍵零部件的溫度，保證其正常工作。
[0039]圖5給出了本發(fā)明中涉及三種冷卻方式復(fù)合的冷卻方案執(zhí)行控制流程圖，包括自然風(fēng)冷、前端冷卻、后端冷卻復(fù)合方案D，自然風(fēng)冷、前端冷卻以及小循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案E，自然風(fēng)冷和后端冷卻以及小循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案F。在這三種多元復(fù)合冷卻方案中，耦合了發(fā)動機(jī)6的自然風(fēng)冷①、前端冷卻②、后端冷卻③以及小循環(huán)回路冷卻④。此時，若判斷車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，溫度傳感器8實時在線測量冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度，將信號通過導(dǎo)線4傳輸至單片機(jī)9進(jìn)行判斷，若溫度處于65°C <T<80°C的范圍內(nèi)，單片機(jī)9控制水栗2、第一節(jié)溫器3、第二節(jié)溫器13保持關(guān)閉狀態(tài)，控制前端冷卻風(fēng)扇5、后端冷卻風(fēng)扇11打開，進(jìn)行自然風(fēng)冷①和發(fā)動機(jī)6前后端的強制風(fēng)冷②和③復(fù)合冷卻，形成復(fù)合方案D。若車輛行駛速度處于0〈V < 80km/h的范圍內(nèi)，且冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度處于64°C < T<74°C范圍內(nèi)時，單片機(jī)9控制水栗2、第一節(jié)溫器3、第二節(jié)溫器13保持關(guān)閉狀態(tài)，控制前端冷卻風(fēng)扇5、后端冷卻風(fēng)扇11打開，進(jìn)行自然風(fēng)冷①發(fā)動機(jī)前端的冷卻風(fēng)扇冷卻②和發(fā)動機(jī)后端冷卻風(fēng)扇冷卻③復(fù)合。若車輛行駛速度處于0〈V < 80km/h的范圍內(nèi)，且冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度處于74°C <T<83°C范圍內(nèi)時，單片機(jī)9控制水栗2、第一節(jié)溫器3以及前端冷卻風(fēng)扇5開啟，并保持第二節(jié)溫器13、后端冷卻風(fēng)扇11關(guān)閉，進(jìn)行自然風(fēng)冷①、發(fā)動機(jī)6前端強制冷卻風(fēng)扇冷卻②和發(fā)動機(jī)冷卻水小循環(huán)冷卻④的復(fù)合冷卻，此時冷卻水流動路線為:冷卻水從水箱I流出，經(jīng)水栗2輸送至第一節(jié)溫器3，進(jìn)入冷卻水通道10對發(fā)動機(jī)氣缸7和發(fā)動機(jī)6進(jìn)行水冷，再經(jīng)過冷卻水小循環(huán)出水口 16流回水箱I。若車輛行駛速度處于0〈V < 80km/h的范圍內(nèi)，且冷卻水通道1內(nèi)冷卻水溫度處于90 °C < T < 95 °C的范圍內(nèi)時，單片機(jī)9控制水栗2、第一節(jié)溫器
3、第二節(jié)溫器13以及后端冷卻風(fēng)扇11開啟，進(jìn)行自然風(fēng)冷①、后端冷卻③以及大循環(huán)冷卻⑤的復(fù)合冷卻，此時冷卻水的流動路線為:冷卻水從水箱I流出，經(jīng)水栗2輸送至第一節(jié)溫器3，進(jìn)入冷卻水通道10對發(fā)動機(jī)6和發(fā)動機(jī)氣缸7進(jìn)行冷卻，一部分冷卻水經(jīng)過冷卻水小循環(huán)出水口 16流回水箱I，另一部分冷卻水進(jìn)過第二節(jié)溫器13后，進(jìn)入螺旋散熱管12，被后端冷卻風(fēng)扇11進(jìn)行風(fēng)冷和自身散熱，再經(jīng)過通水管14回到水箱I。若車輛行駛速度處于80km/h〈V〈限速的范圍內(nèi)，且冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度處于77°C <T<85°C的范圍內(nèi)時，單片機(jī)9控制水栗2、第一節(jié)溫器3、第二節(jié)溫器13保持關(guān)閉狀態(tài)，控制前端冷卻風(fēng)扇5、后端冷卻風(fēng)扇11打開，進(jìn)行自然風(fēng)冷①、前端冷卻②和后端冷卻③的復(fù)合冷卻方案。若車輛行駛速度處于80km/h〈V〈限速的范圍內(nèi)，且冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度處于85°C <T<90°C的范圍內(nèi)時，單片機(jī)9控制水栗2、第一節(jié)溫器3以及后端冷卻風(fēng)扇11開啟，并保持第二節(jié)溫器13、前端冷卻風(fēng)扇5關(guān)閉，進(jìn)行自然風(fēng)冷①、后端冷卻③和小循環(huán)冷卻④的復(fù)合冷卻，此時冷卻水流動路線與上述小循環(huán)線路相同。若不滿足上述車輛行駛狀況條件及冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度條件，則執(zhí)行對應(yīng)條件下的冷卻方案。
[0040]對本發(fā)明中多元冷卻方案中的H，該方案適用于車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)且機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于80°C < T<95°C時、車速處于0〈V < 80km/h狀態(tài)且機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于83°C < T<90°C時以及車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于900C <T<95°C時的冷卻需求，此時，發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷較大，機(jī)體內(nèi)冷卻水溫度較高，需要盡快采取措施降低發(fā)動機(jī)整機(jī)的溫度，因此，借助于發(fā)動機(jī)前后端的冷卻風(fēng)扇以及冷卻水小循環(huán)系統(tǒng)，以及車輛行駛狀態(tài)下的發(fā)動機(jī)迎風(fēng)面氣流對流散熱作用，強化發(fā)動機(jī)整體的冷卻效果。
[0041]圖6給出了本發(fā)明中包含了冷卻水小循環(huán)冷卻的復(fù)合冷卻方案執(zhí)行控制流程圖，為自然風(fēng)冷和前端冷卻、后端冷卻以及小循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案H，在該種多元復(fù)合冷卻方案中，耦合了發(fā)動機(jī)6的自然風(fēng)冷①、發(fā)動機(jī)前端冷卻風(fēng)扇冷卻②、發(fā)動機(jī)后端冷卻風(fēng)扇冷卻③和發(fā)動機(jī)冷卻水小循環(huán)冷卻④復(fù)合冷卻。此時，溫度傳感器8實時在線測量冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度，將信號通過用于數(shù)據(jù)控制的導(dǎo)線4傳輸至單片機(jī)9進(jìn)行判斷，若判斷車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，且溫度處于80°C <T<95°C的范圍內(nèi)，或者車輛的行駛速度處于80km/h〈V〈限速的范圍內(nèi)，并且發(fā)動機(jī)冷卻水通道10內(nèi)的冷卻水溫度處于83°C < T<90°C的范圍內(nèi)，或者車輛行駛速度處于80km/h〈V〈限速的范圍內(nèi)，且冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度處于90°C < T<95°C的范圍內(nèi)時，單片機(jī)9控制水栗2、第一節(jié)溫器3、前端冷卻風(fēng)扇5以及后端冷卻風(fēng)扇11開啟，并保持第二節(jié)溫器13關(guān)閉，進(jìn)行自然風(fēng)冷①、前端冷卻②、后端冷卻③以及小循環(huán)冷卻④的復(fù)合冷卻，此時冷卻水流動路線與上述的冷卻水小循環(huán)回路的流動路線相同。若不滿足上述車輛行駛狀況條件及冷卻水通道10內(nèi)冷卻水溫度條件，則執(zhí)行對應(yīng)條件下的冷卻方案。
[0042]對本發(fā)明中多元冷卻方案中的G，該方案適用于車速處于0〈V< 80km/h狀態(tài)且機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于900C <T<95°C時的冷卻需求，此時，發(fā)動機(jī)冷卻水處于較高的溫度范圍，表明發(fā)動機(jī)承受較大的熱負(fù)荷，其噴油嘴、火花塞、排氣門等受熱嚴(yán)重的零部件熱負(fù)荷高，需要借助于車輛行駛帶來的發(fā)動機(jī)迎風(fēng)面氣流對流散熱、開啟發(fā)動機(jī)后端冷卻風(fēng)扇以及冷卻水大循環(huán)，使得冷卻水通過安裝于發(fā)動機(jī)后端冷卻風(fēng)扇前面的冷卻水螺旋散熱管，以加強冷卻水的散熱，從而在整體上強化發(fā)動機(jī)整機(jī)的冷卻，保證其盡快處于合適的熱負(fù)荷狀態(tài)。
[0043]對本發(fā)明中多元冷卻方案中的I，該方案適用于機(jī)體冷卻水通道內(nèi)冷卻水的溫度處于95°C時的冷卻需求，此時，發(fā)動機(jī)內(nèi)冷卻水溫度處于警戒溫度范圍，發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷處于極高狀態(tài)，亟需采取合適的冷卻方案對發(fā)動機(jī)整機(jī)進(jìn)行降溫，因此打開發(fā)動機(jī)前后端的兩個冷卻風(fēng)扇，并全部打開電子節(jié)溫器，讓冷卻水循環(huán)系統(tǒng)全開，盡量保證最大的散熱效果，并且判斷若車輛靜止則啟動發(fā)動機(jī)高溫保護(hù)程序、高溫指示燈閃爍、駕駛艙語音提示高溫，若車輛行駛則自動降低車速、高溫指示燈閃爍、駕駛艙語音提示高溫并啟動發(fā)動機(jī)高溫保護(hù)程序，最大可能保證車輛行駛安全和發(fā)動機(jī)的工作安全性。
[0044]圖7給出了本發(fā)明中包含了冷卻水大循環(huán)冷卻的復(fù)合冷卻方案執(zhí)行控制流程圖，包括自然風(fēng)冷、前端冷卻以及大循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案G;自然風(fēng)冷和前端冷卻、后端冷卻以及大循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案I。在這兩種多元復(fù)合冷卻方案中，耦合了發(fā)動機(jī)6的自然風(fēng)冷①、發(fā)動機(jī)前端冷卻風(fēng)扇冷卻②、發(fā)動機(jī)后端冷卻風(fēng)扇冷卻③和發(fā)動機(jī)冷卻水大循環(huán)冷卻⑤復(fù)合冷卻。這種情況下，溫度傳感器8測得發(fā)動機(jī)機(jī)冷卻水通道10內(nèi)的冷卻水溫度處于T2 95°C的范圍，屬于發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷較大的狀態(tài)，亟需進(jìn)行發(fā)動機(jī)6的冷卻，否則可能會造成發(fā)動機(jī)過熱或行駛車輛的故障，產(chǎn)生不可估量的災(zāi)難性后果。此時，單片機(jī)9控制水栗2、第一節(jié)溫器3、前端冷卻風(fēng)扇5、后端冷卻風(fēng)扇11及第二節(jié)溫器13均開啟，進(jìn)行自然風(fēng)冷①和前端冷卻②、后端冷卻③以及大循環(huán)冷卻⑤的復(fù)合冷卻，此時冷卻水流動路線與上述冷卻水大循環(huán)流動回路的流動路線相同。同時，收集車輛行駛狀況信息，若車輛處于行駛狀態(tài)，單片機(jī)9向駕駛控制系統(tǒng)發(fā)出指令，適當(dāng)自動降低車速，以減弱可能產(chǎn)生的發(fā)動機(jī)突然故障造成的拋錨等危險情況，并通過單片機(jī)9向駕駛艙的發(fā)動機(jī)高溫指示燈發(fā)出信號進(jìn)行高溫警報閃爍指示，單片機(jī)9向駕駛艙的語音提示系統(tǒng)發(fā)出信號進(jìn)行發(fā)動機(jī)過熱語音提示，并啟動發(fā)動機(jī)高溫自我保護(hù)程序;若車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，通過單片機(jī)9向駕駛艙的發(fā)動機(jī)高溫指示燈發(fā)出信號進(jìn)行高溫警報閃爍指示，單片機(jī)9向駕駛艙的語音提示系統(tǒng)發(fā)出信號進(jìn)行發(fā)動機(jī)過熱語音提示，并啟動發(fā)動機(jī)高溫自我保護(hù)程序。
[0045]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方案及對應(yīng)的控制流程做了詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明并不限于上述的實施方式。即使對本發(fā)明作出重新變化，例如本發(fā)明中涉及的車輛行駛狀況重新進(jìn)行劃分、發(fā)動機(jī)機(jī)體冷卻水通道內(nèi)的冷卻水溫度區(qū)間進(jìn)行重新劃分、不同單一冷卻模式的重新組合、擴(kuò)展、調(diào)整等，或者增加冷卻風(fēng)扇數(shù)量、調(diào)整冷卻風(fēng)扇位置、增加冷卻水循環(huán)層級、調(diào)整冷卻水循環(huán)不同層級所需要的冷卻部件的位置，則仍落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，包括水循環(huán)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的水循環(huán)系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)(6)，發(fā)動機(jī)(6)的前后端分別布置前端冷卻風(fēng)扇(5)和后端冷卻風(fēng)扇(11)，在發(fā)動機(jī)(6)內(nèi)的冷卻水通道(10)進(jìn)口經(jīng)第一節(jié)溫器(3)與水箱(I)連通，冷卻水通道(10)出口分為三條支路，第一條支路與水箱(I)連通，第二條支路經(jīng)水栗(2)與第一節(jié)溫器(3)連通，第三條支路經(jīng)第二節(jié)溫器(13)與水箱連通，在第二節(jié)溫器(13)處并聯(lián)螺旋散熱管(12)，螺旋散熱管(12)置于后端冷卻風(fēng)扇(11)的外側(cè)，整個循環(huán)回路為大循環(huán)回路，其中水箱(13)、第一節(jié)溫器(3)和發(fā)動機(jī)(6)之間形成小循環(huán)回路； 所述的控制系統(tǒng)包括單片機(jī)(9)，所述的單片機(jī)(9)和溫度傳感器(8)，所述的溫度傳感器(8)置于發(fā)動機(jī)的冷卻水通道(10)內(nèi)，實時在線采集發(fā)動機(jī)溫度變化信號，所采集的信號傳輸至單片機(jī)(9)進(jìn)行信號分析和綜合處理，單片機(jī)(9)通過導(dǎo)線(4)與水栗(2)、第一節(jié)溫器(3)、前端冷卻風(fēng)扇(5)、后端冷卻風(fēng)扇(11)和第二節(jié)溫器(13)相連，單片機(jī)(9)接收信號并控制各個部件的開閉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的單片機(jī)(9)與水栗(2)、第一節(jié)溫器(3)、前端冷卻風(fēng)扇(5)、溫度傳感器(8)、后端冷卻風(fēng)扇(11)和第二節(jié)溫器(13)之間信號相互傳遞，通過測量并判斷發(fā)動機(jī)(6)內(nèi)部溫度的基礎(chǔ)上，依據(jù)車輛是否靜止、車輛行駛速度是否處于0〈V < 80km/h、車輛行駛速度是否處于80km/h〈V〈限速的3種狀態(tài)，選擇是否開啟發(fā)動機(jī)前端冷卻風(fēng)扇(5)、溫度傳感器(8)、以及是否開啟第一節(jié)溫器(3)、第二節(jié)溫器(13)形成發(fā)動機(jī)(6)的復(fù)合冷卻方案。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)動機(jī)(6)的復(fù)合冷卻方案分為9中，分別是自然風(fēng)冷方案A;自然風(fēng)冷和前端冷卻復(fù)合方案B;自然風(fēng)冷和后端冷卻復(fù)合方案C;自然風(fēng)冷、前端冷卻、后端冷卻復(fù)合方案D;自然風(fēng)冷、前端冷卻以及小循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案E;自然風(fēng)冷和后端冷卻以及小循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案F;自然風(fēng)冷、前端冷卻以及大循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案G;自然風(fēng)冷和前端冷卻、后端冷卻以及小循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案H;自然風(fēng)冷和前端冷卻、后端冷卻以及大循環(huán)回路冷卻復(fù)合方案I。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的方案A為發(fā)動機(jī)運行時，車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)、車速處于0〈V < 80km/h狀態(tài)和車速處于80km/h〈V〈限速狀態(tài)下，冷卻水通道(1 )內(nèi)冷卻水的溫度T〈50 °C時觸發(fā)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的方案B在輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于50°C <T<65°C時，以及車輛車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于50°C <T<64°(:時觸發(fā)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的方案C為車速處于0〈V< 80km/h狀態(tài)且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于50°C < T<64°C時，以及車輛車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于64°C<T<77°C時觸發(fā)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的方案D為車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于65°C <T<80°C時、車速處于0〈V<80km/h狀態(tài)且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于64°C <T<74°C時，以及車輛車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于77°C < T<85°C時觸發(fā)。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的方案E為車速處于0〈V< 80km/h狀態(tài)且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于74°C < T<83°C時觸發(fā)。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的方案F為車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于85°C < T<90 °C時觸發(fā)。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的方案G為車速處于0〈V< 80km/h狀態(tài)且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于90°C < T<95°C時觸發(fā)。11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的方案H為車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于80°C <T<95°C時、車速處于0〈V<80km/h狀態(tài)且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于83°C <T<90°C時以及車速處于80km/h<V<限速狀態(tài)且冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于90°C < T<95°C時觸發(fā)。12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合風(fēng)冷與水冷的發(fā)動機(jī)多元冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述的方案I為冷卻水通道(10)內(nèi)冷卻水的溫度處于95°C時觸發(fā)，并且判斷若車輛靜止則啟動發(fā)動機(jī)高溫保護(hù)程序、高溫指示燈閃爍、駕駛艙語音提示高溫，若車輛行駛則自動降低車速、高溫指示燈閃爍、駕駛艙語音提示高溫并啟動發(fā)動機(jī)高溫保護(hù)程序。
【文檔編號】F01P11/00GK105863812SQ201610212517
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】伏軍, 湯遠(yuǎn), 李劍星, 張增峰, 袁文華, 羅姿, 顏飛斌
【申請人】邵陽學(xué)院