集成水泵及具有集成水泵的发动机冷却系统和冷却方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机冷却系统领域，尤其是一种集成水栗及具有集成水栗的发动机冷却系统和冷却方法。
【背景技术】
[0002]汽车的发动机冷却系统担负着为发动机提供冷却，保证发动机正常可靠工作的重任。在传统发动机中，冷却系统通常为单一冷却回路的冷却系统，水栗通常布置于缸体上，冷却水由缸体进水口进入，冷却完缸体之后冷却水向上流入缸盖，完成缸盖冷却后由缸盖后端流出，在节温器及各用水器管路的作用下，流向外循环；中国专利申请号:200910172940.8的发明公开了一种发动机冷却系统，冷却系统包括水栗、双阀调温器、机油冷却器、缸体水套、缸盖水套、水箱散热器以及EGR冷却器，冷却系统的水路循环为:当发动机启动时，水栗开始工作，冷却液首先流进机油冷却器，再进入缸盖水套，使缸盖的关键区域进行冷却，由缸盖垫片流通孔进入缸体水套，给缸体进行冷却，再给EGR冷却器进行冷却。传统的发动机冷却系统的缸体与缸盖的冷却水路串联在一起，冷却水先冷却缸体后冷却缸盖或冷却水先冷却缸盖后冷却缸体，且水栗与节温器等部件分置，传统的发动机冷却系统存在结构和管路布局不紧凑的问题，易导致缸盖或缸体的冷却水温度偏高，发动机的动力性、经济性和排放较差并缩短发动机使用寿命的不足；因此，设计一种结构和管路布局紧凑，发动机的动力性、经济性和排放较好并可延长发动机使用寿命的集成水栗及具有集成水栗的发动机冷却系统和冷却方法，成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服目前的发动机冷却系统存在结构和管路布局不紧凑的问题，易导致缸盖或缸体的冷却水温度偏高，发动机的动力性、经济性和排放较差并缩短发动机使用寿命的不足，提供一种结构和管路布局紧凑，发动机的动力性、经济性和排放较好并可延长发动机使用寿命的集成水栗及具有集成水栗的发动机冷却系统和冷却方法。
[0004]本发明的具体技术方案是:
一种集成水栗，包括栗体21，设于栗体中的转轴22及与转轴连接的叶轮23、套设在转轴外的水封24、缸体节温器8，与栗体连接的栗盖25，设于栗盖中的缸盖节温器7，与栗盖连接的导流板26，旁通真空阀17和转轴驱动装置。该集成水栗将缸体节温器，缸盖节温器，旁通真空阀等集成在一起，使发动机冷却系统的结构和管路布局紧凑。
[0005]作为优选，所述的栗体设有蜗室27、缸体节温器安装孔28、缸盖节温器安装孔29、暖风器接孔210、涡轮增压器接孔211、缸体水套接孔212、缸盖上水套接孔213、缸盖下水套接孔214、旁通接孔215 ;栗盖设有大循环接孔216、水栗进水孔217、水栗出水孔218 ;导流板设有除气阀接孔219 ;缸体水套接孔、缸盖上水套接孔、缸盖下水套接孔分别与水栗出水孔连通；涡轮增压器接孔、暖风器接孔、大循环接孔、除气阀接孔分别与水栗进水孔连通；转轴和叶轮位于蜗室中；缸体节温器装于缸体节温器安装孔中；缸盖节温器装于缸盖节温器安装孔中；旁通真空阀的进口位于旁通接孔中并与缸盖节温器的进口连通；缸盖节温器的主阀门出口 71与大循环接孔连通。将叶轮、缸体节温器、缸盖节温器、旁通真空阀通过栗体、缸盖和导流板设有的孔道连通，布局紧凑且可靠。
[0006]作为优选，所述的转轴驱动装置包括从动带轮221，主动带轮222，分别与从动带轮和主动带轮传动连接的传动带223，转轴与栗体枢接且转轴的一端伸出栗体外与从动带轮连接。转轴驱动装置简单实用。
[0007]作为优选，所述的转轴与栗体之间设有0型圈224 ;栗体与栗盖之间设有密封圈220。提高密封性。
[0008]—种具有集成水栗的发动机冷却系统，包括集成水栗2和双路冷却回路；集成水栗包括栗体21，转轴22，与转轴连接的叶轮23，套设在转轴外的水封24，与栗体连接的栗盖25，与栗盖连接的导流板26，缸体节温器8，缸盖节温器7，旁通真空阀17，转轴驱动装置；栗体设有蜗室27，缸体节温器安装孔28，缸盖节温器安装孔29，暖风器接孔210，涡轮增压器接孔211，缸体水套接孔212，缸盖上水套接孔213，缸盖下水套接孔214，旁通接孔215 ；栗盖设有大循环接孔216，水栗进水孔217，水栗出水孔218 ;导流板设有除气阀接孔219 ;缸体水套接孔，缸盖上水套接孔，缸盖下水套接孔分别与水栗出水孔连通；涡轮增压器接孔，暖风器接孔，大循环接孔，除气阀接孔分别与水栗进水孔连通；转轴和叶轮位于蜗室中；缸体节温器装于缸体节温器安装孔中；缸盖节温器装于缸盖节温器安装孔中；旁通真空阀的进口位于旁通接孔中并与缸盖节温器的进口连通；缸盖节温器的主阀门出口 71与大循环接孔连通；双路冷却回路包括进口与缸体水套接孔连接的缸体水套1，进口与缸盖上水套接孔连接的缸盖上水套3，出口设有水温传感器19且进口与缸盖下水套接孔连接的缸盖下水套4，与缸体水套串接的发动机油冷器5，出口与水栗进水孔连接的散热器6，膨胀水箱9，两端分别与缸盖上水套和膨胀水箱连接的第一除气阀10，两端分别与除气阀接孔和膨胀水箱连接的第二除气阀11，两端分别与膨胀水箱和大循环接孔连接的第三除气阀12，出口与膨胀水箱连接的涡轮增压器13，出口分别与涡轮增压器的进口和暖风器接孔连接的暖风器14，变速器油冷器15，出口分别与暖风器的进口和变速器油冷器的进口连接的电子水栗16，分别与变速器油冷器的出口和暖风器接孔连接的旁路真空阀18 ;缸体水套的出口与缸体节温器的进口连接；缸体节温器的出口与散热器的进口连接；缸盖上水套的出口和缸盖下水套的出口分别与缸盖节温器的进口连接；缸盖节温器的小循环阀门出口 72与水栗进水孔连接；旁通真空阀的出口与电子水栗的进口连通。节温器的作用是根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系的散热能力，保证发动机在合适的温度范围内工作，当水温低于缸盖节温器的初开温度，节温器的主阀门处于关闭状态，水只能进行小循环，目的是让发动机快速升温，当水温高于缸盖节温器的初开温度，节温器主阀门打开，水进行大循环，缸盖快速散热冷却；膨胀水箱的作用是调节系统压力和起到补水溢流作用；水温传感器与汽车的控制系统电连接，通过水温传感器监测水温确保发动机安全工作；汽车电子水栗在电机传递的动能作用下，持续不断的吸入、排出水，形成较稳定的流量；通过第一除气阀、第二除气阀和第三除气阀可以分别将缸盖上水套和缸盖下水套、水栗出水孔和缸盖节温器等处产生的空气排到膨胀水箱中，且第三除气阀可在发动机冷启动暖机工况时，限制膨胀水箱中的冷却水参与小循环，缩短暖机时间；水温传感器与汽车的控制系统电连接，通过水温传感器监测水温确保发动机安全工作。该发动机双回路冷却系统发动机的动力性、经济性和排放较好并可延长发动机使用寿命。
[0009]作为优选，所述的转轴驱动装置包括从动带轮221，主动带轮222，分别与从动带轮和主动带轮传动连接的传动带223，转轴与栗体枢接且转轴的一端伸出栗体外与从动带轮连接。转轴驱动装置简单实用。
[0010]作为优选，所述的转轴与栗体之间设有0型圈224 ;栗体与栗盖之间设有密封圈220。提高密封性。
[0011]作为优选，所述的缸体节温器为腊式节温器；缸盖节温器为腊式节温器。
[0012]所述的具有集成水栗的发动机冷却系统的冷却方法，步骤一，设定具有集成水栗的发动机冷却系统的缸盖节温器的初开温度为T1，缸体节温器的初开温度为T2，缸体节温器的初开温度T2高于缸盖节温器的初开温度T1，水温传感器与汽车的控制系统电连接；步骤二，发动机中水的温度由常温开始上升，在水温低于T1时，水从水栗出水孔流出分别进入缸盖上水套和缸盖下水套对缸盖进行冷却后，从缸盖上水套中流出的水与缸盖下水套中流出的水合在一起，一部分水经过缸盖节温器的小循环阀门出口流回水栗进水孔，另一部分水经开启的旁通真空阀流入暖风器；为暖风器提供热能加热后的另一部分水，流经涡轮增压器对涡轮增压器进行冷却后流回到水栗进水孔，实现小循环；步骤三，当水温达到T1时，缸盖节温器的主循环回路慢慢开启，从缸盖上水套和缸盖下水套流出的水经过缸盖节温器流到散热器与空气进行热交换，冷却后的水流回到水栗进水孔；随着缸盖节温器主循环回路的开度不断增大，流经散热器水的水流不断增多，从而使对发动机进行冷却的经过散热器冷却的水不断增多；步