一种发动机分体独立冷却系统的制作方法

本实用新型属于发动机冷却系统技术领域，具体涉及一种发动机分体独立冷却系统。

背景技术：

随着计算机技术在汽车上的应用,车用发动机冷却能力调节方式的发展趋势是智能化控制，即利用电子控制单元对电子水泵、电子节温器及电子风扇实行智能控制，最大限度地减少发动机的传热损耗和机械损耗。而传统的冷却系统主要采用机械水泵强制冷却液循环方式，即发动机工作过程中，机械水泵在发动机曲轴的驱动下工作，驱动冷却液由机体冷却水套通过水孔进入到缸盖水套，而由于冷却液先经过缸体再经过缸盖，势必造成缸盖冷却液温度较高，同时冷却系统不能独立调节缸体和缸盖的冷却强度，因此会造成缸盖水套冷却液温度比缸体冷却液温度高，不利于缸盖、缸体冷却强度的合理调控。同时机械水泵增加了发动机的功率损耗，冷却风扇、发动机及节温器的控制不协调，导致发动机传热效率低、摩擦严重，造成的燃油浪费占汽车油耗的10％左右。因此，如果能够采用缸盖和缸体分体独立冷却回路进行分体冷却并实现智能控制，根据缸盖、缸体不同的冷却需求，分别控制缸盖和缸体冷却液流量的大小进行按需冷却，一方面可以降低曲柄连杆机构的摩擦，延长使用寿命，提高充气效率；另一方面在一定程度上可以减少爆震的倾向，确保发动机在最佳的温度状态下工作，降低燃油消耗并改善和提高发动机的经济性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种发动机分体独立冷却系统，解决现有技术中的发动机冷却系统无法对缸体、缸盖分别冷却，冷却效果不佳的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种发动机分体独立冷却系统，包括缸体水套与缸盖水套，缸体水套的一端连接有缸体电子水泵，缸体水套的另一端依次连接有缸体水温传感器及缸体电子节温器，缸盖水套的一端连接有缸盖电子水泵，缸盖水套的另一端依次连接有缸盖水温传感器及缸盖电子节温器；缸体电子节温器及缸盖电子节温器均有两个出水口，缸体电子节温器的第一出水口通过第一出水口管道a与缸体电子水泵连接，缸盖电子节温器的第一出水口通过第一出水口管道b与缸盖电子水泵连接，缸体电子节温器的第二出水口及缸盖电子节温器的第二出水口均连接两条管路，其中一条管路通过第二出水口管道a与膨胀水箱连接后再连接至进水总管，另一条管路通过第二出水口管道b依次连接散热器进水口水温传感器及散热器后再连接至进水总管，进水总管与缸体电子水泵及缸盖电子水泵分别连接；散热器旁安装有电子风扇；电子风扇、缸体电子水泵、缸盖电子水泵、缸体电子节温器、缸盖电子节温器、缸体水温传感器、缸盖水温传感器及散热器进水口水温传感器均与电子控制单元连接。

本实用新型的特点还在于：

缸体电子水泵安装在发动机缸体上，缸盖电子水泵安装在发动机缸盖上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种发动机分体独立冷却系统，以电子控制单元为核心，根据各个传感器反馈的信息进行工况判别，控制各个电子水泵和电子节温器，分别调整和控制流经缸盖水套和缸体水套的冷却液流量，同时调节电子风扇的转速，提高散热器的冷却效果，确保发动机在最佳温度状态下工作，降低燃油消耗以改善和提高发动机的经济性，减少磨损并延长发动机使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种发动机分体独立冷却系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种发动机分体独立冷却系统电子控制单元的控制原理图；

图3为缸体水套和缸盖水套内部冷却液流动的示意图。

图中，1.散热器，2.电子风扇，3.缸体电子水泵，4.缸盖电子水泵，5.缸体电子节温器，6.缸盖电子节温器，7.缸体水温传感器，8.缸盖水温传感器，9.膨胀水箱，10.散热器进水口水温传感器，11.第一出水口管道a，12.第一出水口管道b，13.第二出水口管道a，14.第二出水口管道b，15.进水总管；a.缸盖水套入水口，b.缸盖水套，c.缸盖水套，d.低热负荷区，e.高热负荷区，f.缸盖水套出水口，g.缸体水套入水口，h.缸体水套，i.缸体水套，j.缸体水套出水口。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型一种发动机分体独立冷却系统，如图1所示，包括缸体水套与缸盖水套，缸体水套的一端连接有缸体电子水泵3，缸体电子水泵3安装在发动机缸体上，缸体水套的另一端依次连接有缸体水温传感器7及缸体电子节温器5；缸盖水套的一端连接有缸盖电子水泵4，缸盖电子水泵4安装在发动机缸盖上，缸盖水套的另一端依次连接有缸盖水温传感器8及缸盖电子节温器6；缸体电子节温器5及缸盖电子节温器6均有两个出水口，缸体电子节温器5的第一出水口通过第一出水口管道a11与缸体电子水泵3连接，缸盖电子节温器6的第一出水口通过第一出水口管道b12与缸盖电子水泵4连接，缸体电子节温器5的第二出水口及缸盖电子节温器6的第二出水口均连接两条管路，其中一条管路通过第二出水口管道a13与膨胀水箱9连接后再连接至进水总管15，另一条管路通过第二出水口管道b14依次连接散热器进水口水温传感器10及散热器1后再连接至进水总管15，进水总管15与缸体电子水泵3及缸盖电子水泵4分别连接；散热器1旁安装有电子风扇2；电子风扇2、缸体电子水泵3、缸盖电子水泵4、缸体电子节温器5、缸盖电子节温器6、缸体水温传感器7、缸盖水温传感器8及散热器进水口水温传感器10均与电子控制单元(ECU)连接。

本实用新型中的缸体、缸盖的冷却液循环为分体独立控制；在缸体水套内的冷却液方向是自上而下，缸盖水套内的冷却液方向是自下而上。

在发动机上安装发动机转速传感器和节气门位置传感器，并且发动机转速传感器和节气门位置传感器与电子控制单元(ECU)连接，发动机正常工作时，发动机转速传感器和节气门位置传感器向电子控制单元(ECU)提供发动机的转速和负荷信号，电子控制单元(ECU)根据发动机转速和负荷信号，调节缸体电子水泵3及缸盖电子水泵4的转速，分配进入缸体和缸盖的冷却液的流量大小。冷却液分别进入缸体水套和缸盖水套两个独立的回路进行冷却，其中一条回路通过缸体电子水泵3控制泵入缸体的冷却液，从上而下对缸体进行冷却，同时根据缸体水温传感器7采集到的水温信号，电子控制单元控制缸体电子节温器5的开度，从而分配第一出水口和第二出水口的冷却液的流量大小，进入第一出水口的冷却液直接连接缸体电子水泵3进行小循环；而进入第二出水口的冷却液一方面通过散热器1，由电子风扇2进行降温后，经进水总管15再次进入电子水泵3进行大循环，另一方面经过膨胀水箱9后进入进水总管15；另一条回路通过缸盖电子水泵4控制泵入缸盖的冷却液，从下而上对缸盖进行冷却，同时电子控制单元根据缸盖水温传感器8采集到的水温信号，控制缸盖电子节温器6的开度，从而分配第一出水口和第二出水口的冷却液的流量大小，进入第一出水口的冷却液直接连接缸盖电子水泵4进行小循环；而进入第二出水口的冷却液一方面通过散热器1，由电子风扇2进行降温后，再次经进水总管15进入缸盖电子水泵4进行大循环，另一方面经过膨胀水箱9后进入进水总管15。在此过程中，电子控制单元根据发动机转速、负荷及两个水温传感器的信号调节两个电子水泵及电子风扇的转速，从而实现自动调节缸体缸盖的温度。随着水温不断上升，电子控制单元根据缸体水温传感器7及缸盖水温传感器8的信号，控制缸体电子节温器5及缸盖水温传感器6第二出水口的开度，进入各自大循环，通过散热器1对冷却液进行降温；同时电子控制单元根据冷却液温度提高缸体电子水泵3、缸盖电子水泵4和电子风扇2的转速，从而加大散热器的冷却液流量和散热量。

当缸体电子节温器5、缸盖电子节温器6的第二出水口冷却液温度过高导致冷却液压力过高且高于膨胀水箱9内冷却液压力时，冷却液自动流入膨胀水箱9进行储水；当发动机缸体及缸盖进水口冷却液压力低于膨胀水箱9冷却液压力时，冷却液自膨胀水箱9流入发动机缸体及缸盖的进水口处进行补水，防止系统中冷却液不足。

如图2所示，在上述工作过程中，缸体水温传感器7及缸盖水温传感器8将缸体及缸盖水套水温信号传递给电子控制单元，电子控制单元根据冷却液温度控制缸体电子节温器5、缸盖水温传感器6的开度及缸体电子水泵3、缸盖电子水泵4的转速，调节进入缸体及缸盖循环的冷却液流量的大小，同时根据发动机转速信号、缸体和缸盖的冷却液温度信号和负荷信号，控制缸体电子水泵3、缸盖电子水泵4进入缸体和缸盖水套的冷却液的总量，根据散热器进水口水温传感器10的信号，自动调节电子风扇2的转速，降低冷却液的温度，提高系统冷却强度。

如图3所示，为了实现高温区零部件先冷却，在缸盖水套冷却液的方向是自下而上，冷却液从缸盖水套下方入水a进入高热负荷区域e，自下而上通过中部缸盖水套b、c，对缸盖上层排气道等热负荷区域d进行冷却后，由缸盖水套出水口f流出；在缸体水套冷却液的方向是自上而下，冷却液从缸体水套上方入水g进入高热负荷区域h，自上而下绕流缸体水套i后，由缸体水套出水口j流出。

综上所述，该发动机冷却系统，通过电子控制装置根据传感器反馈的信息进行工况判别，分别控制缸体和缸盖的冷却循环，通过电子水泵和电子节温器自动调整和控制冷却液温度和流量，确保发动机在最佳的温度状态下工作，降低燃油消耗以改善和提高发动机的经济性，减少磨损并延长发动机使用寿命。