專利名稱：一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，通常是冷卻液通過水泵進入氣缸體再通過氣缸蓋墊 片上的水孔進入氣缸蓋、或者是冷卻液通過水泵分別進入缸體和缸蓋水套，但 冷卻液都同時流出發(fā)動機再由散熱器進行冷卻， 一般只要求發(fā)動機工作不過熱， 這樣的結(jié)構(gòu)在發(fā)動機正常工作時，發(fā)動機缸體溫度都比缸體溫度高，而理想的 發(fā)動機熱工作狀態(tài)是氣缸蓋溫度較低而氣缸體溫度相對較高。氣缸蓋溫度較低
可提高充氣效率，增大進氣量。溫度低且進氣量大可促進完全燃燒，降低N0x的 形成,也提高輸出功率。較高氣缸體溫度會減小摩擦損失，直接改善燃油效率和 提高輸出功率，間接的降低缸內(nèi)峰值壓力和溫度。
因而保證發(fā)動機始終工作在最佳的溫度范圍內(nèi)是非常重要的，如果缸體溫 度過低、或缸蓋溫度過髙，不僅影響發(fā)動機的效率低下，且嚴(yán)重影響到發(fā)動機 的排放污染，并且導(dǎo)致能源浪費。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有發(fā)動機的缸體溫度、缸蓋溫度相同，或缸 蓋溫度過高的缺點，開發(fā)一種新的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，它是一種分流式冷卻系統(tǒng)， 在這種冷卻系統(tǒng)中，氣缸體、氣缸蓋由各自的液流回路冷卻，氣缸蓋和氣缸體 具有不同的溫度，可使發(fā)動機各部分在最優(yōu)的溫度設(shè)定點工作。冷卻系統(tǒng)的整 體效率達到最大。每個冷卻回路將在不同冷卻溫度設(shè)定點或流速下工作,創(chuàng)造理 想的發(fā)動機溫度分布。在提高發(fā)動機有效功率的同時，還大大降低發(fā)動機對環(huán) 境造成的廢氣排放污染，并能有效地節(jié)約燃料。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明提供的一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，主要包括水泵、 一個雙向調(diào)溫器和一 個單項調(diào)溫器、機油冷卻器(內(nèi)部有一個調(diào)溫器)、設(shè)在缸體內(nèi)的水套、設(shè)在缸 蓋內(nèi)的水套、水箱散熱器、暖風(fēng)機和EGR冷卻器，發(fā)動機本體水套由互相獨立
的缸體水套和缸蓋水套兩部分組成，將缸體水套和缸蓋水套隔開的缸蓋墊片上
沒有設(shè)有缸蓋水套進水口的水孔；缸蓋進水口有一個調(diào)溫器座裝置，內(nèi)設(shè)有精 致石蠟的雙向調(diào)溫器，冷卻水為常溫時，蠟式調(diào)溫器處于關(guān)閉位置，缸蓋進水 口關(guān)閉，水泵回水口開啟狀態(tài)形成發(fā)動機小循環(huán)，當(dāng)水溫達到70-75度時，蠟 式調(diào)溫器為開啟位置，缸蓋進水口開啟，回水口為關(guān)閉狀態(tài)；
水泵體上有兩個出水口，分別將冷卻液送入缸體和缸蓋水套，還有兩個回水 口，分別是連接小循環(huán)和暖風(fēng)機的回水口 (包括機油冷卻一部分回水)；
水泵的出水口直接進入缸體水套，缸體水套出水口設(shè)有一個單向調(diào)溫器，當(dāng) 缸體內(nèi)的冷卻液溫度達到85-87以上時，蠟式調(diào)溫器為開啟位置，缸體出水口 開啟，冷卻液與缸蓋流出的冷卻液回合一起流過EGR冷卻器，冷卻EGR的廢氣 溫度后，進入散熱器冷卻后再回到水泵，形成整個冷卻系統(tǒng)的一個循環(huán)。
機油冷卻器上設(shè)有與缸體水套出水口連接的進水口，連接水泵回水口的出水 口以及內(nèi)裝有精致石蠟的蠟式調(diào)溫器，冷卻液為常溫時，調(diào)溫器處于關(guān)閉狀態(tài)， 回水口關(guān)閉，當(dāng)溫度達到60度以上時，調(diào)溫器處于開啟位置。
上述結(jié)構(gòu)能夠使冷卻液分別流入發(fā)動機的氣缸體和氣缸蓋，且能使氣缸體和 氣缸蓋在不同的工作溫度范圍內(nèi)工作，從而提高發(fā)動機冷卻效率，從而創(chuàng)造理 想的發(fā)動機溫度分布。 具體技術(shù)方案如下
一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括水泵，第一調(diào)溫器，第二調(diào)溫器，設(shè)在缸體內(nèi)
的水套和設(shè)在缸蓋內(nèi)的水套；水泵具有兩個出水口，分別連接缸體水套和缸蓋 水套，第一調(diào)溫器位于缸蓋水套進水口，第二調(diào)溫器位于缸體水套出水口，連 接缸體水套和缸蓋水套分別通過水泵的回水口連接回水泵。
其中第一調(diào)溫器為雙向調(diào)溫器，所述第二調(diào)溫器為單向調(diào)溫器。
一機油冷卻器通過其進水口與缸體水套的出水口相連接，并通過其出水口 與水泵的一個回水口相連接，該機油冷卻器內(nèi)裝有第三調(diào)溫器。
所述雙向調(diào)溫器，單向調(diào)溫器和第三調(diào)溫器均為蠟式調(diào)溫器，其內(nèi)設(shè)有常 溫下為固態(tài)的石蠟，使閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。
該系統(tǒng)還包括一暖風(fēng)開關(guān)和一暖風(fēng)機，缸體水套的一個出水口連接暖風(fēng)機， 暖風(fēng)機通過暖風(fēng)開關(guān)以及水泵的一個回水口連接至水泵。
缸蓋水套的出水口以及缸體水套的出水口會合并連接至一 EGR冷卻器，再 通過一水箱散熱器連接至水泵。
所述雙向調(diào)溫器，單向調(diào)溫器和第三調(diào)溫器根據(jù)需要設(shè)置不同的預(yù)訂溫度， 在達到各自預(yù)定溫度或以上，各調(diào)溫器內(nèi)的石蠟液化并打開閥門，雙向調(diào)溫器 的預(yù)訂溫度為70-75度，單向調(diào)溫器的預(yù)訂溫度為85—90度，第三調(diào)溫器的預(yù) 訂溫度為60度。
雙向調(diào)溫器具有一主閥和一副閥門，常溫下，通向缸蓋水套進水口的主閥 關(guān)閉，通向水泵回水口的副閥門開啟。
一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括水泵，雙向調(diào)溫器，單向調(diào)溫器，機油冷卻器， 暖風(fēng)機，EGR冷卻器，水箱散熱器，設(shè)在缸體內(nèi)的水套和設(shè)在缸蓋內(nèi)的水套；水 泵具有兩個出水口，分別連接缸體水套和缸蓋水套，雙向調(diào)溫器位于缸蓋水套 進水口，單向調(diào)溫器位于缸體水套出水口，連接缸體水套和缸蓋水套分別通過 水泵的回水口連接回水泵；機油冷卻器通過其進水口與缸體水套的出水口相連
接，并通過其出水口與水泵的一個回水口相連接，該機油冷卻器內(nèi)裝有第三調(diào) 溫器，暖風(fēng)機設(shè)有一暖風(fēng)開關(guān)，缸體水套的一個出水口連接暖風(fēng)機，暖風(fēng)機通
過暖風(fēng)開關(guān)以及水泵的一個回水口連接至水泵；缸蓋水套的出水口以及缸體水 套的出水口會合并連接至EGR冷卻器，再通過水箱散熱器連接至水泵，所述雙 向調(diào)溫器，單向調(diào)溫器和第三調(diào)溫器均為蠟式調(diào)溫器，其內(nèi)設(shè)有常溫下為固態(tài) 的石蠟，使閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，根據(jù)需要設(shè)置不同的預(yù)訂溫度，在達到各自預(yù) 定溫度或以上，各調(diào)溫器內(nèi)的石蠟液化并打開主閥。
與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在通過簡單的控制使缸 蓋與缸體溫度在不同的工作溫度范圍內(nèi)工作，理想的發(fā)動機熱工作狀態(tài)是氣 缸蓋溫度較低而氣缸體溫度相對較高。氣缸蓋溫度較低可提高充氣效率，增大 進氣量。溫度低且進氣量大可促進完全燃燒,降低N0x的形成，也提高輸出功 率。較高氣缸體溫度會減小摩擦損失，直接改善燃油效率和提高輸出功率，間 接的降低缸內(nèi)峰值壓力和溫度。
圖h本發(fā)明實施方案的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)水路連接原理圖。 圖2:發(fā)動機剛啟動時的水循環(huán)原理圖。 圖3:機油冷卻器工作時水循環(huán)的原理圖 圖4:缸蓋水套開始循環(huán)的原理圖。 圖5:發(fā)動機正常工作時水循環(huán)原理圖。 圖6:駕駛室需要暖風(fēng)時水循環(huán)原理圖。
具體實施例方式
附解了本發(fā)明的示例性實施方案，并且連同說明書一起用來解釋本發(fā) 明的原理，下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進行詳細描述，其為本發(fā)明多種實施方式中的一種優(yōu)選實施例。
圖1直觀表示了本發(fā)明實施方案的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)水路連接原理圖。
圖2、 3所示，當(dāng)發(fā)動機啟動時，發(fā)動機一啟動，水泵3開始工作，常溫時 調(diào)溫器9內(nèi)的石蠟呈固態(tài)，缸蓋l進水口的雙向處于處罰關(guān)閉，副閥門處于開 啟狀態(tài)，缸體2出水口和機油冷卻器4的調(diào)溫器6和11的閥門口處于關(guān)閉狀態(tài)， 從水箱散熱器7來的冷卻液不能進入水泵3參與循環(huán)。缸蓋1、缸體2水套內(nèi)的 冷卻液被水套迅速加溫，這樣在極短的時間內(nèi)，發(fā)動機冷卻液機油的溫度在極 短的時間內(nèi)得到迅速提高，這樣還也是大大提高了發(fā)動機暖機時間，當(dāng)缸體2 溫度升高，調(diào)溫器ll的內(nèi)部石蠟逐漸變成液態(tài)，其體積膨脹，克服彈簧預(yù)緊力 推動調(diào)溫器ll外殼向后移動，逐漸打開回水口，當(dāng)溫度達到60度以上時，調(diào) 溫器ll的閥門全開。
圖4所示，當(dāng)發(fā)動機水溫繼續(xù)升高時，石蠟逐漸變成液態(tài)，其體積膨脹，克 服彈簧預(yù)緊力推動調(diào)溫器9外殼向后移動，調(diào)溫器9的主閥逐漸打開，逐漸打 開缸蓋l進水口，水泵3回水口逐漸被關(guān)閉，當(dāng)溫度達到75度以上時，調(diào)溫器 9的主閥完全打開，水泵回水口逐完全關(guān)閉，在水泵3的抽吸作用下，水箱散 熱器7內(nèi)的冷卻液便進入發(fā)動機缸蓋1水套內(nèi)，使缸蓋1的溫度冷卻，保證在 較低的溫度范圍工作。
圖5所示，當(dāng)發(fā)動機缸體2溫度繼續(xù)上升，調(diào)溫器6的內(nèi)部石蠟逐漸變成液 態(tài)，其體積膨脹，克服彈簧預(yù)緊力推動調(diào)溫器6外殼向后移動，逐漸打開回水 口，當(dāng)溫度達到87-90度以上時，主閥全開，在水泵3的抽吸作用下，水箱散 熱器7內(nèi)的冷卻液便進入發(fā)動機缸體2整個水套內(nèi)，使缸體2的溫度冷卻，保 證在適當(dāng)?shù)睦硐霚囟确秶ぷ?。結(jié)合圖4、 5可以看出可通過兩個不同的調(diào)溫器 開啟溫度，能夠保證發(fā)動機缸體2、缸蓋l各部分在最優(yōu)的溫度設(shè)定點工作。冷
卻系統(tǒng)的整體效率達到最大。每個冷卻回路將在不同冷卻溫度設(shè)定點或流速下 工作，創(chuàng)造理想的發(fā)動機溫度分布。在提高發(fā)動機有效功率的同時，還大大降低 發(fā)動機對環(huán)境造成的廢氣排放污染，并能有效地節(jié)約燃料。
圖6，當(dāng)車內(nèi)需要暖風(fēng)時，可將暖風(fēng)開關(guān)12打開，部分冷卻液通過缸體2 水套上的出水口進入暖風(fēng)機5對車?yán)锛訜?，使車?nèi)取暖，然后通過暖風(fēng)開關(guān)12、 回水口回到水泵進行循環(huán)。
結(jié)合上面的工作原理圖對本技術(shù)方案作進一步的說明
一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括水泵3，雙向調(diào)溫器9，單向調(diào)溫器6，機油冷 卻器4，暖風(fēng)機5， EGR冷卻器8，水箱散熱器7，設(shè)在缸體2內(nèi)的水套和設(shè)在缸 蓋1內(nèi)的水套；水泵3具有兩個出水口，分別連接缸體2水套和缸蓋1水套， 雙向調(diào)溫器9位于缸蓋1水套進水口，單向調(diào)溫器6位于缸體2水套出水口， 連接缸體2水套和缸蓋1水套分別通過水泵3的回水口連接回水泵3;機油冷卻 器4通過其進水口與缸體2水套的出水口相連接，并通過其出水口與水泵3的 一個回水口相連接，該機油冷卻器4內(nèi)裝有第三調(diào)溫器11，暖風(fēng)機5設(shè)有一暖 風(fēng)開關(guān)12，缸體2水套的一個出水口連接暖風(fēng)機5，暖風(fēng)機5通過暖風(fēng)開關(guān)12 以及水泵3的一個回水口連接至水泵3;缸蓋1水套的出水口以及缸體2水套的 出水口會合并連接至EGR冷卻器8，再通過水箱散熱器7連接至水泵3，所述雙 向調(diào)溫器9，單向調(diào)溫器6和第三調(diào)溫器11均為蠟式調(diào)溫器，其內(nèi)設(shè)有常溫下 為固態(tài)的石蠟，使閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，根據(jù)需要設(shè)置不同的預(yù)訂溫度，在達到 各自預(yù)定溫度或以上，各調(diào)溫器內(nèi)的石蠟液化并打開主閥。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上 述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進，或 未經(jīng)改進直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括水泵(3)，第一調(diào)溫器，第二調(diào)溫器，設(shè)在缸體(2)內(nèi)的水套和設(shè)在缸蓋(1)內(nèi)的水套；水泵(3)具有兩個出水口，分別連接缸體(2)水套和缸蓋(1)水套，第一調(diào)溫器位于缸蓋(1)水套進水口，第二調(diào)溫器位于缸體(2)水套出水口，連接缸體(2)水套和缸蓋(1)水套分別通過水泵(3)的回水口從而連接回水泵(3)。
2、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第一調(diào)溫器為 雙向調(diào)溫器(9)，所述第二調(diào)溫器為單向調(diào)溫器(6)。
3、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于， 一機油冷卻器(4) 通過其進水口與缸體(2)水套的出水口相連接，并通過其出水口與水泵(3) 的一個回水口相連接，該機油冷卻器(4)內(nèi)裝有第三調(diào)溫器(11)。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向調(diào)溫 器(9)，單向調(diào)溫器(6)和第三調(diào)溫器(11)均為蠟式調(diào)溫器，其內(nèi)設(shè)有常溫 下為固態(tài)的石蠟，該石蠟使閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。
5、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還包括一暖風(fēng)開關(guān) (12)和一暖風(fēng)機(5)，缸體(2)水套的一個出水口連接暖風(fēng)機(5)，暖風(fēng)機 (5)通過暖風(fēng)開關(guān)(12)以及水泵(3)的一個回水口連接至水泵(3)。
6、 如權(quán)利要求1或3或5所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于，缸蓋(1) 水套的出水口以及缸體(2)水套的出水口會合并連接至一EGR冷卻器(8)，再 通過一水箱散熱器(7)連接至水泵(3)。
7、 如權(quán)利要求4所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向調(diào)溫器(9)， 單向調(diào)溫器(6)和第三調(diào)溫器(11)根據(jù)需要設(shè)置不同的預(yù)訂溫度，在達到各 自預(yù)定溫度或以上，各調(diào)溫器內(nèi)的石蠟液化并打開閥門。
8、 如權(quán)利要求7所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于，雙向調(diào)溫器(9)的預(yù)訂溫度為70-75度，單向調(diào)溫器(6)的預(yù)訂溫度為85—90度，第三調(diào)溫 器(11)的預(yù)訂溫度為60度。
9、 如權(quán)利要求7或8所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于，雙向調(diào)溫器(9) 具有一主閥和一副閥門，常溫下，通向缸蓋(1)水套進水口的主閥關(guān)閉，通向 水泵(3)回水口的副閥門開啟。
10、 一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括水泵(3)，雙向調(diào)溫器(9)， 單向調(diào)溫器(6)，機油冷卻器(4)，暖風(fēng)機(5), EGR冷卻器(8)，水箱散熱器(7) ，設(shè)在缸體(2)內(nèi)的水套和設(shè)在缸蓋(1)內(nèi)的水套；水泵(3)具有兩個 出水口，分別連接缸體(2)水套和缸蓋(1)水套，雙向調(diào)溫器(9)位于缸蓋(1)水套進水口，單向調(diào)溫器(6)位于缸體(2)水套出水口，連接缸體(2) 水套和缸蓋(1)水套分別通過水泵(3)的回水口連接回水泵(3);機油冷卻 器(4)通過其進水口與缸體(2)水套的出水口相連接，并通過其出水口與水 泵(3)的一個回水口相連接，該機油冷卻器(4)內(nèi)裝有第三調(diào)溫器(11)，暖 風(fēng)機(5)設(shè)有一暖風(fēng)開關(guān)(12)，缸體(2)水套的一個出水口連接暖風(fēng)機(5)， 暖風(fēng)機(5)通過暖風(fēng)開關(guān)(12)以及水泵(3)的一個回水口連接至水泵(3); 缸蓋(1)水套的出水口以及缸體(2)水套的出水口會合并連接至EGR冷卻器(8) ，再通過水箱散熱器(7)連接至水泵(3)，所述雙向調(diào)溫器(9)，單向調(diào) 溫器(6)和第三調(diào)溫器(11)均為蠟式調(diào)溫器，其內(nèi)設(shè)有常溫下為固態(tài)的石蠟， 使閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，根據(jù)需要設(shè)置不同的預(yù)訂溫度，在達到各自預(yù)定溫度或 以上，各調(diào)溫器內(nèi)的石蠟液化并打開主閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括水泵，第一調(diào)溫器，第二調(diào)溫器，設(shè)在缸體內(nèi)的水套和設(shè)在缸蓋內(nèi)的水套；水泵具有兩個出水口，分別連接缸體水套和缸蓋水套，第一調(diào)溫器位于缸蓋水套進水口，第二調(diào)溫器位于缸體水套出水口，連接缸體水套和缸蓋水套分別通過水泵的回水口連接回水泵；通過簡單的控制使缸蓋與缸體溫度在不同的工作溫度范圍內(nèi)工作，達到發(fā)動機各部分在最優(yōu)的溫度設(shè)定點工作。
文檔編號F01P7/16GK101368504SQ20081002177
公開日2009年2月18日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者唐宗春 申請人:奇瑞汽車股份有限公司