发动机冷却系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机冷却系统，更详细地讲，涉及抑制了因搭载朗肯循环而引起的车重增加、且提高了朗肯循环的性能的发动机冷却系统。
【背景技术】
[0002 ]以往，为了回收发动机的废热而改善油耗，例如像日本申请的特开平11 -51582号公报(专利文献1)所记载的那样，提出了在车辆中搭载朗肯循环。例如，将被发动机主体加热后的发动机主体用冷却水作为朗肯循环的加热源，并且将被副散热器冷却后的中冷器用冷却水作为冷却源，从而能够将这些冷却水的温度差在压缩机(涡轮机(turbine))中作为动力来回收。
[0003]然而，如果在车辆中搭载朗肯循环，则车重会增加，因此，油耗改善的效果可能会被抵消掉。
[0004]另一方面，上述的发动机主体用冷却水和中冷器用冷却水在配置于车辆的前面的散热器和副散热器中，分别通过空冷而被冷却，但是在比这些散热器和副散热器靠前方处配置有空调用的冷凝器(condenser)，所以妨碍车速风的通过，还可能无法提供具有对于朗肯循环而言充分的温度差的冷却水。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本申请的特开平11-51582号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的课题
[0009]本发明的目的在于，提供一种能够抑制因搭载朗肯循环而引起的车重增加、且能够提高朗肯循环的性能的发动机冷却系统。
[0010]解决课题所采用的技术手段
[0011]用于实现上述目的的本发明的发动机冷却系统具备:朗肯循环，使第1制冷剂在制冷剂栗、蒸发器、膨胀器及冷凝器中依次循环而构成;空调用的冷却循环，利用液体状的第2制冷剂的汽化来对车辆提供冷气；以及散热器和副散热器，配置于车辆的前面，该散热器中流动着发动机主体用的冷却水，该副散热器中流动着中冷器用的冷却水;将所述散热器的入口侧的冷却水的一部分用作所述蒸发器的加热源，将所述副散热器的出口侧的冷却水的一部分用作所述冷凝器的冷却源，其特征在于，对于所述汽化的第2制冷剂，使用所述冷凝器中的所述副散热器的出口侧的冷却水的一部分进行冷却，从而再次使其液化。
[0012]发明的效果:
[0013]根据本发明的发动机冷却系统，关于在空调用的冷却循环中汽化后的制冷剂的液化，不是如以往那样使用配置于车辆前面的空冷式冷凝器来进行，而是在朗肯循环的蒸发器中利用副散热器的出口侧的冷却水的一部分来进行，因此，无需对车辆设置这样的空冷式冷凝器，而且能够将空调用的冷却循环用于水冷而使整体小型化，所以能够抑制伴随着朗肯循环的搭载而产生的车重增加。
[0014]此外，由于从车辆的前面将空调用空冷式冷凝器撤掉，因此，减少了副散热器和散热器的通气阻力，所以能够提供具有对于朗肯循环而言充分的温度差的冷却水，能够提高朗肯循环的性能。
【附图说明】
[0015]图1是由本发明的实施方式构成的发动机冷却系统的构成图。
【具体实施方式】
[0016]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1示出了由本发明的实施方式构成的发动机冷却系统。
[0017]该发动机冷却系统具备从车辆1的前面起依次配置的副散热器2及散热器3。这些副散热器2和散热器3在车辆1的行驶时及怠速时，通过利用了车速风及冷却风扇(未图示)的冷却风的空冷来进行冷却。
[0018]在作为发动机冷却系统的冷却对象的柴油机4中，吸入到吸气通路5的空气A成为吸入空气6，经过未图示的空气滤清器，被涡轮增压器7的压缩器8压缩，被水冷式中冷器9冷却之后，经由进气歧管10被提供给发动机主体11。
[0019]中冷器9中的冷却所使用的中冷器用冷却水12，通过水栗13，与副散热器2之间强制地进行循环。
[0020]提供给发动机主体11的吸入空气6与燃料混合并燃烧而产生了热能之后，成为燃烧气体14，从排气歧管15向排气通路16排出，而其一部分成为EGR气体18，分流到与中冷器9的下游侧的吸气通路5连接的EGR通路17。在EGR通路17中，从排气通路16侧起依次配置有水冷式EGR冷却器19、以及用于调整EGR气体18的流量的EGR阀2 0。
[0021]对发动机主体11进行冷却的发动机主体用冷却水21、以及EGR冷却器19中的冷却所使用的EGR冷却器用冷却水22，通过调温器(thermOStat)23而被调节流量，通过水栗而分别与散热器3之间强制地进行循环。
[0022]另一方面，在发动机主体11预热时等从调温器23分流的冷却水24不经由散热器3地进行循环。另外，EGR冷却器用冷却水22通常沿用发动机主体用冷却水21的一部分。
[0023]未向EGR通路17分流的燃烧气体14对涡轮增压器7的涡轮机25进行了旋转驱动之后，在由DPF或SCR等构成的废气净化装置26中净化掉了有害物质之后，作为废气G排放到大气中。
[0024]此外，该发动机冷却系统中，第1制冷剂31依次在制冷剂栗27、第1蒸发器28、第1膨胀器29、以及第1冷凝器30中循环而构成的朗肯循环32，与由副散热器2和散热器3构成的以往的发动机冷却系并列设置。
[0025]散热器3的入口侧冷却水33(加热后的发动机主体用冷却水21及EGR冷却器用冷却水22)的一部分在调温器23的上游侧分流而流向该朗肯循环32中的第1蒸发器28的加热侧。
[0026]此外，在第1冷凝器30的冷却侧，副散热器2的出口侧冷却水34(空冷后的中冷器用冷却水12)的一部分从中冷器9的入口附近分流，经过第1冷凝器30后成为冷却水35，与经过第1蒸发器28后的冷却水36合流。
[0027]朗肯循环32中流动的制冷剂31在制冷剂栗27中以液体的状态被压缩，在第1蒸发器28中，被散热器3的入口侧冷却水33的一部分恒压地加热而成为高压的过热蒸汽，通过第1膨胀器29而隔热膨胀后，在第1冷凝器30中被副散热器2的出口侧冷却水34的一部分恒压地冷却而再次恢复为液体。
[0028]在这样的发动机冷却系统中，配设有使第2制冷剂40在第2膨胀器37、第2蒸发器38、压缩机(压缩器)39、以及朗肯循环32的第1冷凝器30的被冷却侧依次循环而构成的空调用的冷却循环41。
[0029]该空调用的冷却循环41将气体状的第2制冷剂40用压缩机39进行压缩而使其成为高温高压的半液体，在第1冷凝器30中通过副散热器2的出口侧冷却水34的一部分来进行冷却而使其进一步液化，通过第2膨胀器37使其成为低压低温的雾状的液体之后，在第2蒸发器38中通过与空气之间的热交换而再次使其汽化，由此生成冷风，提供车辆1的冷气。
[0030]这样，关于空调用的冷却循环41的第2制冷剂40的液化，不是如以往那样通过配置于车辆1的前面的空调用空冷式冷凝器来进行，而是使用在朗肯循环32的第1蒸发器30中被副散热器2进行了空冷后的出口侧冷却水34的一部分来进行，因此，无需对车辆1设置空冷式冷凝器，而且能够使空调用的冷却循环41用作为水冷而使整体小型化，因此，能够抑制因搭载朗肯循环32而产生的车重增加。
[0031]此外，由于从车辆1的前面将空调用空冷式冷凝器撤掉，因此，减少了副散热器2和散热器3的通气阻力，所以能够提供具有对于朗肯循环32而言充分的温度差的冷却水33、34，能够提高朗肯循环32的性能。
[0032]另外，本发明的发动机冷却系统的冷却对象不限于上述那样的柴油机4，当然也还包含汽油机。
[0033]附图标记的说明
[0034]1 车辆
[0035]2副散热器
[0036]3散热器
[0037]4柴油机
[0038]9中冷器
[0039]11发动机主体
[0040]21发动机主体用冷却水[0041 ] 12中冷器用冷却水
[0042]27制冷剂栗
[0043]28第1蒸发器
[0044]29第1膨胀器
[0045]30第1冷凝器
[0046]31第1制冷剂
[0047]32朗肯循环
[0048]33 (散热器的)入口侧冷却水
[0049]34 (副散热器的)出口侧冷却水
[0050] 41空调用的冷却循环
【主权项】
1.一种发动机冷却系统，具备: 朗肯循环，使第1制冷剂在制冷剂栗、蒸发器、膨胀器及冷凝器中依次循环而构成； 空调用的冷却循环，利用液体状的第2制冷剂的汽化来对车辆提供冷气；以及散热器和副散热器，配置于车辆的前面，该散热器中流动着发动机主体用的冷却水，该副散热器中流动着中冷器用的冷却水； 将所述散热器的入口侧的冷却水的一部分用作所述蒸发器的加热源，将所述副散热器的出口侧的冷却水的一部分用作所述冷凝器的冷却源， 该发动机冷却系统的特征在于， 对于所述汽化的第2制冷剂，使用所述冷凝器中的所述副散热器的出口侧的冷却水的一部分来进行冷却，从而再次使其液化。2.如权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于， 所述空调用的冷却循环是使所述第2制冷剂在第2膨胀器、第2蒸发器、压缩机及所述冷凝器的被冷却侧依次循环而构成的。3.如权利要求1或2所述的发动机冷却系统，其特征在于， 使经过所述蒸发器后的所述散热器的入口侧的冷却水和经过所述冷凝器后的所述副散热器的出口侧的冷却水合流之后，向所述散热器供给。
【专利摘要】提供一种能够抑制因搭载朗肯循环而引起的车重增加、且能够提高朗肯循环的性能的发动机冷却系统。在搭载有将散热器(3)的入口侧冷却水(33)的一部分用作第1蒸发器(28)的加热源、将副散热器(2)的出口侧冷却水(34)的一部分用作第1冷凝器(30)的冷却源的朗肯循环(32)的车辆(1)中，使经过空调用的冷却循环(41)中的第2膨胀器(37)、第2蒸发器(38)及压缩机(39)后而汽化的第2制冷剂(40)，经过朗肯循环(32)的第1冷凝器(30)的被冷却侧，由此进行冷却而使其液化。
【IPC分类】F01K23/02, F01P3/20, F01P3/02, F01P5/10, F01P3/12, F01P7/16, F02G5/00
【公开号】CN105473834
【申请号】CN201480047027
【发明人】本田拓
【申请人】五十铃自动车株式会社
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年10月3日
【公告号】WO2015064301A1