一种采用电控辅助水泵的发动机冷却系统的制作方法_2

文档序号:8939659阅读:来源:国知局
轮增压器进行冷却,之后流经暖风装置,对驾驶室继续供暖,满足涡轮增压器延迟冷却的需求,同时发动机停机后继续支持暖风供热系统,提高了整车的使用性能。
【附图说明】
[0028]图1为本发明的第一个实施例的采用电控辅助水栗的发动机冷却系统框架图;
[0029]图2为本发明的第二个实施例的采用电控辅助水栗的发动机冷却系统框架图。
[0030]附图标记说明
[0031]I膨胀水箱,2低温散热器,3BSG,4中冷器,5电子水栗,6节流阀,7单向阀,8高温散热器,9电子节温器,10开关式机械水栗,11机油冷却器,12缸体水套,13缸盖水套,14电控辅助水栗,15电子增压器,16涡轮增压器,17暖风,18单向阀,19节流阀,20出水口。
【具体实施方式】
[0032]以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案,以下的实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
[0033]关键部件定义
[0034]BSG: (Belt Starter Generator) 一种皮带起动发电机系统:可实现发动机起/停功能,实现能量回收,辅助增扭等功能。
[0035]电子增压器:(Electric Super 一 Charger ESC) 一种能够改善汽车发动机点火及燃烧状态的电子匹配产品,主要作用是提高发动机的低端扭矩和扭矩的响应性,可以在在0.25S范围内将电机的转速拖到70000转,需要空气对电机进行冷却,集成在空气滤清器内部。
[0036]电子水栗:一种电机驱动的水栗,采用压电材料作动力装置,可以实现从控制到驱动电子化,采用电子集成系统控制液体传输,实现液体运输的可调性、精确性。
[0037]高温散热器:高温散热器是汽车冷却系统的一部分,主要由进水室、出水室、主片及散热器芯子等部分总成,主要作用是冷却发动机水套内的高温水,属于高温冷却循环。
[0038]低温散热器:低温散热器是汽车冷却系统的一部分,主要由进水室、出水室、主片及散热器芯子等部分总成,主要作用是冷却发动机中冷器、BSG、ESC、涡轮增压器内的水,属于低温冷却循环。
[0039]膨胀水箱:一种汽车冷却系统的部件,主要作用是用来储存冷却液,本专利使用闭式膨胀水箱,水壶内的冷却液也参与整车冷却水循环,另外,膨胀水箱还起到给散热器总成、中冷散热器总成以及发动机的排气作用。
[0040]涡轮增压器:一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量,利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空滤器管道送来的空气使之增压进入气缸,主要作用是增加发动机的转速。
[0041]中冷器:发动机涡轮增压的配套件,其作用在于提高发动机的换气效率,是发动机增压系统的重要组合成部件。
[0042]电子节温器:一种新型的发动机温控装置,该系统中冷却液温度调节、冷却液的循环冷却风扇的工作均由发动机负荷决定并由发动机控制单元控制,相对于传统的发动机冷却装置,具有更好的燃油经济性和更低的碳氢排放。
[0043]油冷器:一种发动机的冷气装置,主要作用是用来冷却发动机曲轴箱、离合器、气门组件等发动机发热部件。
[0044]在接下来的描述中,如图1及图2所示的,以带箭头的实线代表高温循环冷却系统中的大循环冷却液流路及低温循环冷却系统中的冷却液流动方向,以带箭头的短划线代表高温循环冷却系统中的小循环冷却液流动方向,以带箭头的空心线代表延迟循环中的冷却液流动方向,以带箭头的点划线代表低温循环冷却系统和高温循环冷却系统中的补水管路冷却液流动方向,以带箭头的点线代表低温循环冷却系统和高温循环冷却系统中的排气管路气体流动方向。
[0045]参考图1,本发明的第一个实施例的采用电控辅助水栗的发动机冷却系统,包括有高温循环冷却系统和低温循环冷却系统。低温循环冷却系统,包括有膨胀水箱1、低温散热器2、电子水栗5、电子增压器15、中冷器4及BSG3 ;高温循环冷却系统包括有膨胀水箱1、高温散热器8、缸体水套12、缸盖水套13、开关式机械水栗10、电子节温器9、机油冷却器11、电控辅助水栗14、涡轮增压器16及暖风17。虽然本实施例的高温循环冷却系统与低温循环冷却系统共用一个膨胀水箱I作为排气和补水装置,但本发明的高温循环冷却系统与低温循环冷却系统独自运行,各循环具有独立的水栗和散热器,两者互不干预,而且增加了 BSG3和电子增压器15、涡轮增压器16等零部件以后,管路的串并联、走向、前后顺序、冷却逻辑的设计就变得非常重要,而且复杂。本方案的冷却逻辑设计可以有效地完成BSG3和中冷器
4、电子增压器15、涡轮增压器16等零部件与发动机缸体、缸盖的不同冷却需求。
[0046]低温循环冷却系统用于对BSG3和中冷器4、电子增压器15进行冷却。在低温循环冷却系统中,来自于低温散热器2的冷却液被电子水栗5栗出后分为两路,其中一路依次流经BSG3、电子增压器15后回到低温散热器2,另一路流经中冷器4后回到所述低温散热器,保证了三者的冷却需求;在低温循环冷却系统中,冷却液的动力来自于ECU(电子控制单元)控制的电子水栗5,能够满足发动机低转速、高负荷或者发动机在靠BSG3前端皮带进行热启动时BSG3和中冷器4、电子增压器15的散热需求,因为一般而言,BSG3对于冷却液的流量需求低于中冷器4 ;有效保证了发动机进气温度和进气效率,有利于发挥发动机动力性,防止爆震。另外,在低温循环冷却系统中,膨胀水箱I内的冷却液通过电子水栗5前方的补水管路向电子水栗5补充冷却液,能够防止电子水栗5前压力过低产生气蚀。另外,低温散热器2经排气管路与膨胀水箱I连通,并且在排气管路上,低温散热器2与膨胀水箱I之间串联有单向阀7和节流阀6,低温散热器2内的混合了气泡的冷却液由于膨胀水箱I与低温散热器2之间的压力差而通过节流阀6和单向阀7进入膨胀水箱。
[0047]高温循环冷却系统具有大循环、小循环和延迟循环三种冷却液流路。发动机出水口 20水温高于第一预定温度,例如105摄氏度时,高温循环冷却系统处于大循环状态;发动机出水口 20水温低于第二预定温度,例如97摄氏度时,高温循环冷却系统处于小循环状态;出水口 20水温位于第一预定温度与第二预定温度之间,例如高于97摄氏度而低于105摄氏度时,大、小循环同时存在;发动机停机后预定时间内,例如15分钟内,发动机停机后的延迟循环开始工作。根据不同发动机型号,预定温度及预定时间能够不同。
[0048]发动机启动后,发动机出水口 20水温高于第一预定温度,例如105摄氏度时,电子节温器9的主阀门打开,副阀门关闭,冷却液进入大循环状态。在大循环状态中,电控辅助水栗14不工作,此时能够将其视为允许冷却液通过的管路,开关式机械水栗10通过电子节温器9的主阀门将高温散热器8内的冷却液分别栗入机油冷却器11和缸体水套12,机油冷却器11内的冷却液经发动机的出水口 20回到高温散热器8实现循环,缸体水套12内的冷却液流经缸盖水套13后分为两路,其中一路经出水口 20回到高温散热器8实现循环,另外一路依次流经电控辅助水栗14、涡轮增压器16、暖风17后回到开关式机械水栗10实现循环。电控辅助水栗在发动机熄火前保持不工作。在大循环中,缸盖水套13流出的冷却液温度完全满足涡轮增压器16的冷却液温度要求,同时也提高了进入暖风17的冷却液的温度和流量,提高了暖风效果。
[0049]发动机出水口 20水温低于第二预定温度,例如97摄氏度时,电子节温器9的主阀门关闭,副阀门打开,高温循环冷却系统处于小循环状态。在小循环中,电控辅助水栗14不工作,开关式机械水栗10的冷却液来自于机油冷却器11的回水、缸盖水套13的回水和暖风17的回水。其中,缸盖水套13、机油冷却器11内的冷却液在出水口 20汇流后经电子节温器9的副阀门进入开关式机械水栗10,暖风17内的冷却液直接进入开关式机械水栗10,开关式机械水栗10将冷却液分别栗入机油冷却器11和缸体水套12,缸体水套12内的冷却液流经缸盖水套13后分为两路,一路与机油冷却器11内的冷却液一起回到电子节温器9的副阀门到达开关式机械水栗10前,另一路流经电控辅助水栗14、涡轮增压器16后进入暖风17,暖风17中的冷却液再回到开关式机械水栗10。在发动机熄火前电控辅助栗14不工作,此时可被视为一段管路。
[0050]在出水口 20的水温处于第一预定温度和第二预定温度之间时,上述大循
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