一種發動機雙膨脹水箱冷卻系統改進結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車冷卻系統領域，具體是指一種發動機雙膨脹水箱冷卻系統改進結構。
【背景技術】
[0002]各國政府對發動機的油耗頒布越來越嚴苛標準，比如規定在2020年要求汽車主機廠持續降低油耗到5.0L/100km ;節油已經成為世界汽車的發展趨勢，而節油措施中最重要的一項技術就是發動機的增壓小型化+混合動力技術。
[0003]為了響應當地政府的規定，必須找到一種更加創新的發動機匹配系統來完成這一目標。因為在不損失動力性的前提下，想把油耗在目前的基礎上下降30%基本是一個不可能完成的任務。因此提出在發動機上面采用混合動力系統+電子增壓，通過弱混及發動機增壓小型化，以此來達到降低油耗的要求。由于整套系統匹配極其復雜，相對應的整車冷卻系統設計也趨于復雜。
[0004]傳統發動機冷卻系統，發動機工作時，燃油燃燒產生的熱量除了做功，熱福射及傳導經廢氣帶走外，其余熱量均需由冷卻系統來進行冷卻。在傳統發動機冷卻系統中，整個冷卻循環分為兩種，即節溫器關閉狀態下的小循環和節溫器開啟狀態下的大循環。節溫器關閉狀態，此時發動機處于剛啟動工作狀態，水溫還沒有升上來，此時節溫器關閉，使得冷卻水不通過散熱器，有利于快速提高水溫，使發動機達到最佳工作狀態，隨著水溫逐漸升高，節溫器內的臘包受熱膨脹，節溫器逐漸打開，連通散熱器的回路打開，進而進入大循環狀
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[0005]傳統發動機冷卻系統的大循環狀態下，僅有一條主回路，隨著發動機節油技術的不斷推廣，發動機上集成的零部件數量逐漸增多，如中冷器、BSG、電子增壓器等，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動機缸體、缸蓋截然不同；因此，傳統的冷卻控制回路已經不能滿足新技術的應用。
[0006]另外，傳統的機械式節溫器響應緩慢，開啟、關閉均由發動機的水溫決定，不利于發動機的暖機以及水溫的快速冷卻。
[0007]現有技術提出，對中冷器、BSG及電子增壓器采用風冷技術，但是風冷對空間要求高，對整個發動機艙的布置有較高要求，布置難度大，熱害計算復雜，熱平衡風險大，一般需要反復改進才能達到理想效果，另外整車使用環境多變，使得風冷系統很難滿足多種使用環境各工況的需求。
[0008]增壓發動機爆震目前是國內外汽車行業最棘手的技術難題，其中一個原因是進氣溫度過高或不穩定。目前，水冷中冷方式優于風冷中冷方式，但是水冷中冷器的進水(冷卻液)溫度會直接影響發動機的進氣溫度。發動機的進氣溫度一般需要控制在60°C以下，否則會引起發動機爆震或引起ECU對發送機的限扭(限制扭矩措施)，故中冷器的冷卻循環一般會單獨安排低溫循環。而低溫循環冷卻液溫度必須低于55°C，最好低于50°C，但實際上很多工況下，中冷器的進水溫度均超過上述限值(55或50°C )。其中的原因之一為低溫循環和高溫循環雖然有單獨的散熱器，但共用一個膨脹水壺，導致膨脹水壺內的高溫冷卻液進入低溫循環，影響中冷器的進水溫度，原因在于:(1)中冷器的進冷卻液來自于中冷散熱器和膨脹水壺，雖然膨脹水壺的流量較小，但是膨脹水壺內的冷卻液溫度比中冷散熱器溫度一般高出50°c以上，最高可達100°C;(2)低溫循環的水栗為電子水栗，功率變化大、變化速度快，造成膨脹水壺的補水支路流量極其不穩定，故膨脹水壺的補水是中冷器進水溫度高且不穩定的主要原因。
[0009]作為快速啟停發動機，發動機停機后，機械水栗停止工作，無法滿足發動機停機后駕駛室的供暖需求，尤其是在溫度較低的地區，城市工況下這種缺陷尤為突出，故傳統的冷卻控制回路已經不能滿足新技術的應用。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是通過對現發動機冷卻系統提出改進技術方案，通過本技術方案，能夠更好的適應不同部件之間冷卻液循環的流向問題，解決中冷器、BSG、電子增壓器、渦輪增壓器、機油冷卻器的冷卻問題，并且能夠解決發動機低轉速時BSG較高的散熱需求及渦輪增壓器停機后延遲冷卻功能。
[0011]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0012]—種發動機雙膨脹水箱冷卻系統改進結構，包括有高溫循環冷卻系統、低溫循環冷卻系統及延遲循環冷卻系統；
[0013]所述高溫循環冷卻系統包括有第一膨脹水箱、高溫散熱器、發動機冷卻水套、第一水栗、電子節溫器、機油冷卻器、輔助水栗、電子增壓器及暖風；
[0014]所述第一膨脹水箱與所述第一水栗的第一入水口連接；所述第一水栗的出水口分別與所述發動機冷卻水套及所述機油冷卻器的入水口連接；所述機油冷卻器的出水口分別連接所述高溫散熱器的入水口及所述電子節溫器的副閥門；所述發動機冷卻水套的第一出水口連接所述高溫散熱器的入水口及所述電子節溫器的副閥門；所述發動機冷卻水套的第二出水口通過所述輔助水栗連接所述電子增壓器的入水口 ；所述電子增壓器的出水口與所述暖風的入水口連接；所述暖風的出水口與所述第一水栗的第三入水口連接；所述高溫散熱器的出水口與所述電子節溫器的主閥門連接；所述電子節溫器的主閥門及所述電子節溫器的副閥門均與所述第一水栗的第二入水口連接；
[0015]所述低溫循環冷卻系統，包括有第二膨脹水箱、低溫散熱器、第二水栗、渦輪增壓器、中冷器及BSG;
[0016]所述第二膨脹水箱與所述第二水栗的入水口連接；所述第二水栗的出水口分別與所述中冷器的入水口及所述BSG的入水口連接；所述中冷器的出水口與所述低溫散熱器的入水口連接；所述BSG的出水口與所述渦輪增壓器的入水口連接；所述渦輪增壓器的出水口與所述低溫散熱器的入水口連接；所述低溫散熱器的出水口與所述第二水栗的入水口連接;
[0017]所述延遲循環冷卻系統包括有所述第一膨脹水箱、所述高溫散熱器、所述輔助水栗、所述發動機冷卻水套、所述第一水栗、所述電子節溫器、所述機油冷卻器、所述電子增壓器及所述暖風；
[0018]所述第一膨脹水箱與所述第一水栗的第一入水口連接；所述第一水栗的出水口分別與所述發動機冷卻水套及所述機油冷卻器的入水口連接；所述機油冷卻器的出水口及所述高溫散熱器的入水口均與所述發動機冷卻水套的第一出水口連接；所述發動機冷卻水套的第二出水口連接所述輔助水栗的入水口 ；所述輔助水栗的出水口與所述電子增壓器的入水口連接；所述電子增壓器的出水口與所述暖風的入水口連接；所述暖風的出水口與所述第一水栗的第三入水口連接；所述高溫散熱器的出水口與所述電子節溫器的主閥門連接；所述電子節溫器的主閥門與所述第一水栗的第二入水口連接；
[0019]在所述第一膨脹水箱與所述高溫散熱器之間連接有第一排氣管路；在所述第一膨脹水箱與所述發動機冷卻水套之間設置有第二排氣管路；在所述第二膨脹水箱與所述低溫散熱器之間連接有第二排氣管路。
[0020]所述高溫循環冷卻系統包括有大循環冷卻流路和小循環冷卻流路；
[0021 ] 所述大循環冷卻流路包括有第一流路和第二流路；
[0022]所述第一流路為冷卻液依次通過所述第一水栗、所述發動機冷卻水套、所述高溫散熱器、所述電子節溫器主閥門后通過所述第一水栗的第二入水口返回到所述第一水栗；
[0023]所述第二流路為冷卻液依次通過所述第一水栗、所述機油冷卻器、所述高溫散熱器、所述電子節溫器主閥門后通過所述第一水栗的第二入水口返回到所述第一水栗；
[0024]所述小循環冷卻流路包括有第四流路和第五流路；
[0025]所述第四流路為冷卻液依次通過所述第一水栗、所述發動機冷卻水套的第一出水口、所述電子節溫器的副閥門后通過所述第一水栗的第二入水口返回所述第一水栗；
[0026]所述第五流路為冷卻液依次通過所述第一水栗、所述機油冷卻器及所述電子節溫器的副閥門后通過所述第一水栗的第二入水口返回所述第一水栗。
[0027]所述高溫循環冷卻系統還包括有第三流路；所述第三流路為冷卻液依次通過所述第一水栗、所述發動機冷卻水套的第二出水口、所述輔助水栗、所述電子增壓器、所述暖風后通過所述第一水栗的第三入水口返回所述第一水栗。
[0028]所述低溫循環冷卻系統包括有第六流路和第七流路；
[0029]所述第六流路為冷卻液依次通過所述第二水栗、所述中冷器及所述低溫散熱器后返回所述第二水栗；
[0030]所述第七流路為冷卻液依次通過所述第二水栗、所述BSG、所述渦輪增壓器及所述低溫散熱器后返回所述第二水栗。
[0031 ] 所述發動機冷卻水套包括有缸體水套和缸蓋水套。
[0032]所述第一水栗為開關式機械水栗；所述第二水栗為電子水栗；