重型柴油发动机高低温冷却系统及冷却回路的制作方法

本发明涉及到重型柴油发动机的冷却系统，更加具体地是重型柴油发动机高低温冷却系统及冷却回路。

背景技术：

传统的重卡前端冷却模块由冷凝器、散热器、中冷器组成并安装在发动机前端，通过安装在冷却模块后端的风扇使用风冷的方式与各交换器里面的冷却介质进行热对流，从而带走换热器里介质的热量。

冷凝器是空调系统的组成部件，保证驾驶舱内良好的制冷效果。散热器是发动机冷却系统的主要组成部件，其主要作用是保证发动机在适宜的温度下工作，防止发动机过冷或过热。

中冷器是中冷系统的重要组成部件，其主要作用是降低由涡轮增压后压缩空气的温度，保证有足够密度的空气进入发动机缸体与燃油进行充分燃烧，提升发动机的燃油经济性和动力性，同时也减少发动机的碳排放。发动机冷却系统和中冷系统的工作原理图(如图1)。

随着高效物流和整车燃油经济性的客户需求，国内各大主机厂正在开发500马力以上大马力发动机，需要更加高性能的热交换器来满足大马力发动机的工作需求。同时为满足第六阶段的汽车排放法规要求。在使用废气循环装置+选择性催化还原器的排放技术路线的情况下，废气循环装置的热量需要由散热器带走，此情况下加大了散热器的热负荷(参照图2)。同时随着法规的日趋严格和提升燃油经济性的需求，中冷器的出口温度与国五排放相比要求更低的中冷出口温度，这也要求中冷器有更好的散热能力。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出重型柴油发动机高低温冷却系统。

本发明的技术方案是通过如下措施来实施的：重型柴油发动机高低温冷却系统，它包括涡轮增压器、发动机、高温散热器、风扇、低温散热器、废气循环装置、间冷中冷器、间冷冷凝器和选择性催化还原器；

所述的低温散热器、高温散热器、风扇均为位于所述的发动机的前方，所述的选择性催化还原器位于所述的涡轮增压器的后方；

所述的涡轮增压器依次与间冷中冷器、发动机串联并形成中冷回路。

所述的高温散热器与所述的发动机串联并形成高温冷却回路；

在所述的发动机上设置有废气循环装置，所述的间冷中冷器安装在所述的发动机上，所述的低温散热器的分别与间冷中冷器和间冷冷凝器一端连接并形成低温冷却回路。

在上述技术方案中：在所述的高温散热器与所述的发动机之间的管道上安装有节温器和高温回路水泵。

在上述技术方案中：在所述的低温散热器与所述的间冷中冷器之间的管道上设置有低温回路泵。

在上述技术方案中：所述的低温散热器、高温散热器安装于风扇前端；所述的低温散热器与所述的高温散热器采用一体化结构。

在上述技术方案中：所述的低温散热器与所述的高温散热器之间的整体厚度为90-100厘米。

在上述技术方案中：所述的低温散热器与所述的高温散热器的芯体面积一致，且所述的低温散热器采用16毫米或26毫米芯厚的管带芯体系统，所述的风扇采用电控硅油离合器风扇。

本发明的第二目的在于提出一种冷却回路：重型柴油发动机高低温冷却系统的及冷却回路，它包括如下步骤；

①、所述的涡轮增压器产生的高温气体进入到所述的间冷中冷器(7)中，此时低温散热器中的冷却水分别流入到间冷中冷器中和间冷冷凝器(8)中分别进行热交换；

②、在步骤①中冷却完成的高温气体进入到发动机中运转使用，所述的发动机产生的废气一部分经由管道排除，另一部分排入到上方设置的废气循环装置重新进入到所述的发动机中使用；

③、所述的高温散热器中的高温冷却液经由高温回路水泵进入发动机中，供冷却高速运转的所述的发动机使用；

④、在步骤②中完成冷却的低温冷却水完成冷却后，会升温并分别经由间冷中冷器和间冷冷凝器另一端流出，重新进入到所述的低温散热器中重新由下方设置的风扇重新降温使用。

在上述技术方案中：当外界环境过低时；所述的高温散热器停止使用，仅所述的发动机进行自循环冷却。

在上述技术方案中：所述的低温散热器与所述的高温散热器之间的整体厚度为90-100厘米。

本发明具有如下技术优点：1、降低前端模块的厚度，设计更加紧凑，降低了模块的风阻，增加了换热器的进风效率，从而使换前端冷却模块更好的发挥散热性能。在使用电控硅油风扇的情况下，可以减少风扇的完全啮合的时间，减少发动机的功耗，存在1％的节油效果。

2、间冷中冷器直接安装在发动机本体上，增压空气的工作行程减短，与传统风冷中冷器相比，可以降低中冷器内阻50％。增加了发动机的进气效率和改善发动机动力和燃油经济性。3、通过使用水冷的增压空气冷却方式，可以使进入发动机进气歧管的增压空气达到更低的温度，有利于改善燃油的充分燃烧，而且降低发动机的碳排放。

4、低温冷却回路是一个独立控制的冷却系统，在整车启动阶段，可以通过控制低温回路里的冷却液流量从而快速升高发动机的排气温度，达到快速暖机的效果，有利于选择性催化还原器的转换效率。

5、低温回路里面可以集成冷却如油冷器之类的更多额外冷却器，降低了整车布置的复杂程度。

附图说明

图1为现有技术中发动机冷却系统和中冷系统的工作原理图。

图2为现有技术中带废气循环装置的发动机冷却系统和中冷系统的工作原理图。

图3为高低温发动机冷却系统和中冷系统的工作原理图。

图中：涡轮增压器1、发动机2、高温散热器3、风扇4、低温散热器5、废气循环装置6、间冷中冷器7、间冷冷凝器8、选择性催化还原器9、节温器10、低温回路泵11、高温回路水泵12。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

参照图1-3所示：重型柴油发动机高低温冷却系统，它包括涡轮增压器1、发动机2、高温散热器3、风扇4、低温散热器5、废气循环装置6、间冷中冷器7、间冷冷凝器8和选择性催化还原器9；

所述的低温散热器5、高温散热器3、风扇4均为位于所述的发动机2的前方，所述的选择性催化还原器9位于所述的涡轮增压器1的后方；

所述的涡轮增压器1依次与间冷中冷器7、发动机2串联并形成中冷回路(如图3中实画箭头线)；

所述的高温散热器3与所述的发动机2串联并形成高温冷却回路(如图3中实画波浪线)；

在所述的发动机2上设置有废气循环装置6，所述的间冷中冷器7安装在所述的发动机2上，所述的低温散热器5的分别与间冷中冷器7和间冷冷凝器8一端连接并形成低温冷却回路(如图3中实画点画线)；

在所述的高温散热器3与所述的发动机2之间的管道上安装有节温器10和高温回路水泵12。

在所述的低温散热器5与所述的间冷中冷器7之间的管道上设置有低温回路泵11。

所述的低温散热器5、高温散热器3安装于风扇4前端；所述的低温散热器5与所述的高温散热器3采用一体化结构。

所述的低温散热器5与所述的高温散热器3之间的整体厚度为90-100厘米。

所述的低温散热器5与所述的高温散热器3的芯体面积一致，且所述的低温散热器5采用16毫米或26毫米芯厚的管带芯体系统，所述的风扇4采用电控硅油离合器风扇。

本发明还包括一种冷却回路：重型柴油发动机高低温冷却回路，它包括如下步骤；

①、所述的涡轮增压器1产生的高温气体进入到所述的间冷中冷器7中，此时低温散热器5中的冷却水分别流入到间冷中冷器7中和间冷冷凝器8中分别进行热交换；

②、在步骤①中冷却完成的高温气体进入到发动机2中运转使用，所述的发动机2产生的废气一部分经由管道排除，另一部分排入到上方设置的废气循环装置6重新进入到所述的发动机2中使用；

③、所述的高温散热器3中的高温冷却液经由高温回路水泵12进入发动机2中，供冷却高速运转的所述的发动机2使用；

④、在步骤②中完成冷却的低温冷却水完成冷却后，会升温并分别经由间冷中冷器7和间冷冷凝器8另一端流出，重新进入到所述的低温散热器5中重新由下方设置的风扇4重新降温使用。

当外界环境过低时；所述的高温散热器3停止使用，仅所述的发动机2进行自循环冷却。

上述未详细说明的部分均为现有技术。