用于車輛的發動機冷卻系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于車輛的發動機冷卻系統，其可以包括：冷卻單元，所述冷卻單元使得冷卻劑循環通過連接了水夾套、水泵和發動機的散熱器的冷卻管線以冷卻發動機；以及子冷卻單元，所述子冷卻單元使得冷卻劑選擇性地循環通過連接了發動機和制冷機的子冷卻管線從而冷卻發動機。
【專利說明】用于車輛的發動機冷卻系統
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年6月18日提交的韓國專利申請第10-2012-0065143號的優先權，該申請的全部內容結合于此用于通過該引用的所有目的。
【技術領域】
[0003]本發明涉及一種用于車輛的發動機冷卻系統。更具體地，本發明涉及用于車輛的發動機冷卻系統，其根據發動機的驅動條件向發動機供給經冷卻的冷卻劑以冷卻過熱的燃燒室。
【背景技術】
[0004]通常來說，由發動機的燃燒室產生的熱的一部分被氣缸蓋、氣缸體、進氣/排氣閥和活塞吸收。
[0005]這些部件會因燃燒室的過熱而變形，或者氣缸的油膜會因此受損。
[0006]因此，過熱造成燃燒故障、爆震或早燃而損害活塞和氣缸體，熱效率和輸出功率會受到損害。相反地，發動機的過冷會損害輸出功率，增加燃料消耗并引起發動機的低溫磨損。
[0007]因此，設置冷卻系統以冷卻車輛中的發動機，使得冷卻劑通過冷卻管線循環至發動機，發動機冷卻系統操作水泵以通過散熱器冷卻冷卻劑，冷卻劑經過氣缸體、氣缸蓋和發動機的加熱器。
[0008]此處，水夾套形成在氣缸體中，冷卻劑循環通過水夾套使得冷卻劑冷卻了對應于燃燒室的火花塞區域或排氣口和閥座的區域。
[0009]然而，常規發動機冷卻系統循環經由散熱器冷卻的冷卻劑，因此難以有效地冷卻發動機。
[0010]而且，整個發動機的溫度在發動機的高速/高載荷驅動條件中因過熱的燃燒室而增加，動力輸出會受損害，燃料消耗會增加，且發動機的總體耐久性會受損害。
[0011]公開于該發明【背景技術】部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般【背景技術】的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。
【發明內容】
[0012]本發明的各個方面涉及提供用于車輛的發動機冷卻系統，其優點在于具有獨立的冷卻管線以及主冷卻管線，使得經冷卻的主冷卻劑根據發動機的驅動條件循環并供給發動機，由此在高速/高載荷驅動條件下燃燒室的過熱周緣得以有效冷卻，且發動機的冷卻性能得以改善。
[0013]在本發明的一個方面，一種用于車輛的發動機冷卻系統可以包括:冷卻單元，所述冷卻單元使得冷卻劑循環通過連接了水夾套、水泵和發動機的散熱器的冷卻管線以冷卻發動機；以及子冷卻單元，所述子冷卻單元使得冷卻劑選擇性地循環通過連接了發動機和制冷機的子冷卻管線從而冷卻發動機。
[0014]所述制冷機設置在所述發動機的外側，其中所述子冷卻管線可以包括:第一管線，所述第一管線從連接了所述水泵和發動機的冷卻管線處分支出來，并且該第一管線與所述制冷機連接以供給所述制冷機冷卻劑；以及第二管線，所述第二管線連接所述制冷機和發動機的子水夾套以向所述子水夾套供給經過所述制冷機的冷卻劑。
[0015]閥安裝在制冷機與子水夾套之間的第二管線中。
[0016]當發動機處于一定速度條件或載荷條件時，所述閥打開所述子冷卻管線以向所述子水夾套供給經由所述制冷機冷卻的冷卻劑。
[0017]子水夾套可以包括:第一連接通道，所述第一連接通道形成在氣缸蓋的長度方向的兩個側面處，并連接到所述子冷卻管線的所述第二管線；以及至少一個第二連接通道，所述至少一個第二連接通道連接至所述第一連接通道并分別對應于燃燒室而形成。
[0018]第二連接通道的一端側連接至所述第一連接通道，其另一端側向著所述氣缸蓋的內側形成，所述第二連接通道相對于所述第一連接通道垂直地形成。
[0019]子水夾套可以包括:第一連接通道，所述第一連接通道形成在氣缸蓋的長度方向的兩個側面處，并連接到所述子冷卻管線的所述第二管線；以及至少一個第二連接通道，所述至少一個第二連接通道連接至所述第一連接通道并分別形成在燃燒室之間。
[0020]第二連接通道的一端側連接至所述第一連接通道，其另一端側向著所述氣缸蓋的內側形成，所述第二連接通道相對于所述第一連接通道垂直地形成。
[0021]如上所述，根據本發明的示例性實施方案的用于車輛的發動機冷卻系統具有獨立的冷卻管線以及主冷卻管線，使得主冷卻劑根據發動機的驅動條件循環并將經冷卻的冷卻劑供給發動機，由此在高速/高載荷驅動條件下燃燒室的過熱周緣得以有效冷卻，且其冷卻性能得以改善。
[0022]而且，根據發動機的驅動條件有效地冷卻發動機以防止過熱，改進其耐久性，并改進爆震特性使得車輛的動力性能和燃料效率得以改進，且整體產品質量也得以改進。
[0023]本發明的方法和裝置具有其他的特性和優點，這些特性和優點從并入本文中的附圖和隨后的【具體實施方式】中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的【具體實施方式】中進行詳細陳述，這些附圖和【具體實施方式】共同用于解釋本發明的特定原理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為根據本發明的一個示例性實施方案的用于車輛的發動機冷卻系統的框圖。
[0025]圖2為應用于根據本發明的一個示例性實施方案的用于車輛的發動機冷卻系統的氣缸蓋的側視圖。
[0026]圖3為沿著圖2的線A-A截取的橫截面圖。
[0027]圖4為應用于根據本發明的一個示例性實施方案的用于車輛的發動機冷卻系統中的氣缸蓋中的水夾套的立體圖。
[0028]應當了解，所附附圖并非按比例地顯示了本發明的基本原理的圖示性的各種特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發明的具體設計特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應用和使用的環境來確定。[0029]在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標記引用本發明的同樣的或等同的部分。
【具體實施方式】
[0030]下面將詳細提及本發明的各個實施方案，這些實施方案的實例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發明將與示例性實施方案相結合進行描述，但是應當意識到，本說明書并非旨在將本發明限制為那些示例性實施方案。相反，本發明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍之內的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。
[0031]下面將參考附圖對本發明的示例性實施方案進行詳細描述。
[0032]圖1為根據本發明的一個示例性實施方案的用于車輛的發動機冷卻系統的框圖，圖2為應用于根據本發明的一個不例性實施方案的用于車輛的發動機冷卻系統的氣缸蓋的側視圖，圖3為沿著圖2的線A-A截取的橫截面圖，以及圖4為應用于根據本發明的一個示例性實施方案的用于車輛的發動機冷卻系統中的氣缸蓋中的水夾套的立體圖。
[0033]參見附圖，根據本發明的一個示例性實施方案的用于車輛的發動機冷卻系統100包括主冷卻管線120和單獨的冷卻管線，主冷卻劑通過主冷卻管線120循環，且發動機冷卻系統100根據發動機110的操作條件向發動機110供給經冷卻的冷卻劑，使得在高速/高載荷驅動條件中經加熱的燃燒室的區域得以有效地冷卻以改進冷卻性能。
[0034]為此，在根據本發明的示例性實施方案的用于車輛的發動機冷卻系統100中，如圖1所示，發動機Iio通過冷卻管線120連接至散熱器140。
[0035]而且，經由散熱器140冷卻的冷卻劑通過操作水泵130供給到包括氣缸蓋113和氣缸體111的發動機110的水夾套115，水泵130在冷卻管線120中設置在散熱器140和發動機110之間。
[0036]此處，水夾套115形成在發動機110中，冷卻劑通過冷卻管線120供給水夾套115。
[0037]在當前的示例性實施方案中，子冷卻單元150包括制冷機151、子冷卻管線153和子水夾套155。
[0038]子冷卻管線153包括連接至冷卻管線120的第一管線和連接至發動機110的子水夾套155的第二管線。
[0039]首先，制冷機151設置在發動機100外側的未示出的發動機室的內側。制冷機151包括空調系統的單獨的熱交換器或蒸發器。
[0040]在當前的示例性實施方案中，子冷卻管線153從連接了水泵130和發動機110的冷卻管線120中分支出來，向制冷機供給冷卻劑，并連接至發動機110以供給發動機110的子水夾套155經由制冷機151冷卻的冷卻劑。
[0041]亦即，制冷機151對冷卻劑進行冷卻，其中冷卻劑由流動經過制冷機151的另一冷卻流體如制冷劑進行冷卻。
[0042]此處，閥157在子冷卻管線153的第二管線中設置在發動機110和制冷機151之間。
[0043]當發動機110在高速/高載荷條件中操作時，閥157打開子冷卻管線153以供給子水夾套155經冷卻的冷卻劑。[0044]亦即，閥157連接至未示出的車輛的E⑶，根據發動機的驅動條件選擇性地打開連接至發動機110的子冷卻管線153，并選擇性地向發動機供給經由制冷機151冷卻的冷卻劑。
[0045]此外，子水夾套155形成在發動機110的氣缸蓋113中，并連接至子冷卻管線153以向發動機110的內部供給經冷卻的冷卻劑。
[0046]此處，如圖2和圖3所示,子水夾套155包括第一連接通道155a和至少一個第二連接通道155b，第一連接通道155a形成在氣缸蓋113沿長度方向的兩側處，至少一個第二連接通道155b連接至第一連接通道155a并對應于發動機110的燃燒室200形成。
[0047]在當前的示例性實施方案中，至少一個第二連接通道155b可以形成在發動機110的燃燒室200之間。
[0048]在當前的示例性實施方案中，第二連接通道155b的一端連接至第一連接通道155a,其另一端向著所述氣缸蓋113的內側形成以相對于第一連接通道155a設置在垂直方向上。
[0049]第二連接通道155b形成在對應于發動機110的每個燃燒室的進氣口和排氣口的間隔的下側，使得經冷卻的冷卻劑流動通過第二連接通道155b。
[0050]對于如上所述的子水夾套155，如圖4所示，當發動機在高速/高載荷條件中操作時，如果閥157操作成打開子冷卻管線152，則冷卻劑流動通過形成在發動機110的氣缸蓋113的下部兩側的第一連接通道155a。
[0051]此外，將供給到第一連接通道155a的冷卻劑供給至形成在水夾套115的進氣口和排氣口的間隔的下側的第二連接通道155b，以有效地冷卻發動機110的燃燒室，從而防止發動機110的過熱。
[0052]亦即，在發動機110的低速/低載荷條件下，子冷卻單元150閉合了所述閥，使得冷卻劑不供給到發動機，相反地，在發動機110處于高速/高載荷條件下，子冷卻單元150打開所述閥，使得冷卻劑供給發動機的子水夾套以冷卻燃燒室的周緣。
[0053]據此，根據本發明的示例性實施方案的發動機冷卻系統100根據發動機110的驅動條件而額外地供給經冷卻的冷卻劑以控制進氣口和排氣口以及燃燒室的溫度，從而防止發動機的過熱。
[0054]因此，如果將如上所述的車輛發動機冷卻系統100施用于本發明的示例性實施方案，則子冷卻單元150以及冷卻管線120設置成對冷卻劑進行循環。
[0055]此外，根據發動機110的驅動條件將經冷卻的冷卻劑供給到發動機110，這樣在高速/高載荷驅動條件中燃燒室的過熱得以有效減少以改進其冷卻性能。
[0056]而且，發動機110根據發動機的驅動條件得以有效地冷卻，發動機的過熱得以防止，從而改進了車輛的耐久性、燃料效率、動力性能和整體產品質量。
[0057]為了方便解釋和精確限定所附權利要求，術語“上”、“下”、“內”和“外”被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實施方式的特征。
[0058]前面對本發明具體示例性實施方案所呈現的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發明限制為所公開的精確形式，顯然，根據上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現并利用本發明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發明的范圍旨在由所附權利要求書及其等價形式所限定。
【權利要求】
1.一種用于車輛的發動機冷卻系統，其包括: 冷卻單元，所述冷卻單元使得冷卻劑循環通過冷卻管線以冷卻發動機，該冷卻管線連接了水夾套、水泵和發動機的散熱器；以及 子冷卻單元，所述子冷卻單元使得冷卻劑選擇性地循環通過子冷卻管線從而冷卻發動機，該子冷卻管線連接了發動機和制冷機。
2.根據權利要求1所述的用于車輛的發動機冷卻系統， 其中所述制冷機設置在所述發動機的外側，且 其中所述子冷卻管線包括: 第一管線，所述第一管線從連接所述水泵和發動機的冷卻管線處分支出來，并且該第一管線與所述制冷機連接以向所述制冷機供給冷卻劑；以及 第二管線，所述第二管線連接所述制冷機和發動機的子水夾套，以向所述子水夾套供給經過所述制冷機的冷卻劑。
3.根據權利要求2所述的用于車輛的發動機冷卻系統，其中閥安裝在所述制冷機與所述子水夾套之間的所述第二管線中。
4.根據權利要求3所述的用于車輛的發動機冷卻系統，其中當發動機處于一定的速度條件或載荷條件時，所述閥打開所述子冷卻管線以向所述子水夾套供給經由所述制冷機冷卻的冷卻劑。
5.根據權利要求2所述的用于車輛的發動機冷卻系統，其中所述子水夾套包括: 第一連接通道，所述第一連接通道形成在氣缸蓋的長度方向的兩個側面處，并連接到所述子冷卻管線的所述第二管線；以及 至少一個第二連接通道，所述至少一個第二連接通道連接至所述第一連接通道并分別對應于燃燒室而形成。
6.根據權利要求5所述的用于車輛的發動機冷卻系統，其中所述第二連接通道的一端側連接至所述第一連接通道，其另一端側向著所述氣缸蓋的內側形成，所述第二連接通道相對于所述第一連接通道垂直地形成。
7.根據權利要求2所述的用于車輛的發動機冷卻系統，其中所述子水夾套包括: 第一連接通道，所述第一連接通道形成在氣缸蓋的長度方向的兩個側面處，并連接到所述子冷卻管線的所述第二管線；以及 至少一個第二連接通道，所述至少第二連接通道連接至所述第一連接通道并分別形成在燃燒室之間。
8.根據權利要求7所述的用于車輛的發動機冷卻系統，其中所述第二連接通道的一端側連接至所述第一連接通道，其另一端側向著所述氣缸蓋的內側形成，所述第二連接通道相對于所述第一連接通道垂直地形成。
【文檔編號】F01P3/20GK103511052SQ201210585138
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年12月28日 優先權日:2012年6月18日
【發明者】康鳳成 申請人:現代自動車株式會社