发动机冷却系统膨胀储液器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于发动机冷却系统的膨胀储液器，并且特别地但不仅仅涉及一种包括阀门的膨胀储液器，其中，响应于冷却系统中的冷却剂的温度打开和关闭该阀门。
【背景技术】
[0002]车辆冷却系统由于需要在一定温度下(正常发动机冷却系统在低于该温度下运行)冷却部件(诸如，水冷式增压空气冷却器、自动变速箱冷却器和混合动力车辆冷却器)而变得更复杂。由于需要较冷的冷却剂温度，这些部件经常被单独的冷却回路冷却。这种单独的冷却回路通常配置有来自电水栗的冷却剂和专用热交换器。
[0003]此外，单独的冷却回路可包括单独的膨胀储液器，其可为冷却剂提供膨胀和除去空气的容积。膨胀储液器还可提供在单独的冷却回路中填充冷却剂的位置。然而，车辆制造商不希望由于需要额外的填充设备及其导致的成本和复杂性而必须填充单独的冷却剂储液器。因此，制造商更希望从单个储液器填充冷却剂回路。对于最终用户来说，必须监测和填充单独的膨胀储液器也是不方便的。
[0004]因此，一些先前提出的双温度冷却系统具有单个膨胀储液器。较高的温度冷却回路(用于发动机冷却)和低温冷却回路(用于水冷式增压空气冷却器、电池等)两者由连接管连接以允许填充两个回路。然而，这种类型的布置存在一些问题，主要由于从一个回路到另一个回路的热传递。例如，低温回路中的冷却剂可变热，从而导致高于期望的温度并且因此降低依存系统的性能。(这可以通过增加热交换器的尺寸和可能增加的电水栗的尺寸的成本增加而抵消。)同样地，通过与低温回路的交互作用可冷却主要发动机冷却回路中的冷却剂。这种交互作用可能会降低加热器性能和发动机燃料经济性。
【发明内容】
[0005]根据本发明的第一方面，提供了一种用于发动机冷却系统的膨胀储液器，冷却系统包括第一冷却回路和第二冷却回路，第二冷却回路被配置成在与第一冷却回路不同的温度(例如，低于第一冷却回路的温度)下进行操作，其中膨胀储液器被配置成接收来自第一和第二冷却回路的冷却剂和将冷却剂返回至第一和第二冷却回路，其中膨胀储液器包括一个或多个阀门，其被布置成根据冷却剂的温度控制(例如，选择性地限制)冷却剂从第二冷却回路流向膨胀储液器和/或从膨胀储液器流向第二冷却回路。
[0006]第一和第二冷却回路可通过膨胀储液器彼此液体连通。然而，当冷却剂温度超过阈值时，阀门可基本防止膨胀储液器与第一和第二冷却回路中的一个之间的流动。因此，可限制第一和第二冷却回路之间的液体连通和热连通。
[0007]膨胀储液器可以是与第一和第二冷却回路中的其他部件(诸如，散热器、发动机、冷却剂栗和热交换器)分隔开的部件。膨胀储液器可布置在冷却回路中的最高点。
[0008]膨胀储液器可包括用于第二冷却回路的出口端。阀门中的一个可布置成选择性地阻挡用于第二冷却回路的出口端。例如，阀门中的一个可布置在出口端中、邻近出口端布置或布置在出口端的上游。
[0009]膨胀储液器可包括用于第二冷却回路的入口端。阀门中的一个可布置成选择性地阻挡用于第二冷却回路的入口端。例如，阀门中的一个可布置在入口端中、邻近入口端布置或布置在入口端的下游。
[0010]第二冷却剂回路可被配置成在低于第一冷却剂回路的温度下与冷却剂进行操作。可选地，第二冷却剂回路可被配置成在高于第一冷却剂回路的温度下与冷却剂进行操作。[0011 ] 阀门可包括阀门闭合件和阀门座。阀门闭合件和阀门座可布置在入口端处和/或出口端处。
[0012]膨胀储液器可包括分别用于第一和第二冷却回路的第一和第二出口端。同样地，膨胀储液器可包括分别用于第一和第二冷却回路的第一和第二入口端。
[0013]用于第一和第二冷却回路的入口端和出口端中的每一个可配置有阀门。然而，仅用于第二冷却回路的入口端和/或出口端可配置有这种阀门。在特定实例中，仅用于第二冷却回路的出口端可配置有阀门。在替代实例中，仅用于第二冷却回路的入口端配置有阀门。
[0014]当例如膨胀储液器中的冷却剂高于阈值温度时，阀门可操作地限制(例如，防止)冷却剂从第二冷却回路流向膨胀储液器和/或从膨胀储液器流向第二冷却回路。在第一阈值温度下开始关闭阀门。在第二阈值温度下可完全关闭阀门。
[0015]阀门被布置在膨胀储液器中以在使用期间浸没在冷却剂中。例如，阀门可布置在出口端的一个中，其可位于膨胀储液器的底部或可朝向膨胀储液器的底部。
[0016]膨胀储液器还可包括温度传感器。温度传感器可布置成检测例如膨胀储液器中的冷却剂的温度。例如，阀门可包括温度传感元件。温度传感元件可被配置成响应于例如膨胀储液器中冷却剂的温度打开或关闭阀门。在特定实例中，阀门可包括恒温控制阀，例如，其可响应于周围冷却剂温度自动打开或关闭。
[0017]—种发动机冷却系统可包括第一冷却回路和第二冷却回路。第二冷却回路可被配置成在不同于第一冷却回路的温度下进行操作。发动机冷却系统还可包括上述的膨胀储液器。
[0018]发动机冷却系统还可包括控制器和一个或多个温度传感器，一个或多个温度传感器被配置成监测冷却剂的温度。控制器可被配置成根据冷却剂的检测温度驱动阀门。
[0019]发动机冷却系统还可包括用于冷却第一冷却回路中的冷却剂的第一散热器和用于冷却第二冷却回路中的冷却剂的第二散热器。第一散热器可将冷却剂冷却至第一温度且第二散热器可将冷却剂冷却至第二温度。第二温度可不同于第一温度。特别是，第二温度可低于第一温度。
[0020]发动机冷却系统还可包括增压空气冷却器。增压空气冷却器可布置在第二冷却回路中以使得增压空气可由来自第二散热器的冷却剂冷却。
[0021]诸如内燃发动机的发动机或诸如机动车辆的车辆可包括上述的膨胀储液器和/或上述的发动机冷却系统。
[0022]根据本发明的第二方面，提供了一种冷却发动机的方法，该方法包括:
[0023]冷却第一冷却回路；
[0024]将第二冷却回路冷却至不同于第一冷却回路的温度；
[0025]在膨胀储液器中接收来自第一和第二冷却回路的冷却剂；
[0026]从膨胀储液器将冷却剂返回至第一和第二冷却回路；以及
[0027]根据冷却剂的温度，使用阀门控制冷却剂从第二冷却回路流向膨胀储液器和/或从膨胀储液器流向第二冷却回路。
[0028]该方法还可包括当冷却剂高于预定温度时限制冷却剂从第二冷却回路流向膨胀储液器和/或从膨胀储液器流向第二冷却回路。
[0029]在组装发动机冷却系统期间可打开阀门，例如以允许冷却系统填充冷却剂。在发动机暖机期间也可打开阀门。一旦冷却剂达到预定温度，阀门可关闭(或开始关闭)。例如在发动机已经关闭之后，当冷却剂降至预定温度以下时，阀门可打开(或完成打开)。
【附图说明】
[0030]为了更好地理解本发明，以及为了更清楚地示出如何实施本发明，现将通过实例引用附图进行参考，其中:
[0031]图1是根据本发明的一个实例的发动机的冷却系统的示意图；
[0032]图2是根据本发明的一个实例的膨胀储液器的侧视立体图；
[0033]图3是根据本发明的一个实例的膨胀储液器的侧视截面图，其中，膨胀储液器的阀门处于打开位置；以及
[0034]图4是根据本发明的一个实例的膨胀储液器的侧视截面图，其中，阀门处于关闭位置。
【具体实施方式】
[0035]参照图1，本发明涉及一种用于冷却车辆的内燃发动机20的冷却系统10。如所述，冷却系统10包括具有第一散热器11的第一冷却回路I和具有第二散热器12的第二冷却回路2。第一散热器11被配置成将冷却剂冷却至第一温度以及第二散热器12被配置成将冷却剂冷却至第二温度，在特定实例中，第二温度低于第一温度。例如，在正常的运行条件下，第一冷却回路I中的冷却剂在其返回至第一散热器11时通常可达到约120°C。相比之下，第二冷却剂回路2中的冷却剂在其返回至第二散热器12时通常可达到约60°C。(图1中的虚线和实线分别表示第