一种具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，包括配合连接的发动机冷却系统和独立燃烧式水暖系统，以及配合安装在所述发动机冷却系统与独立燃烧式水暖系统之间、且靠近发动机冷却系统设置的气泡净化器。本发明所述具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，可以克服现有技术中散热效果差、安全性差、运营成本高和除气效果差等缺陷，以实现散热效果好、安全性好、运营成本低和除气效果好的优点。
【专利说明】一种具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车【技术领域】，具体地，涉及一种具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统。
【背景技术】
[0002]客车发动机布置的型式，主要有前置、中置和后置三种。其中，后置发动机具有以下优点:(1)车厢内振动和噪声小，舒适性好；(2)车厢面积利用率高，地板下行李舱空间大；(3)动力总成紧凑，机动性好，整车整备质量小；(4)发动机的维修可在车外进行，维修方便。
[0003]基于上述优点，现代客车均采用后置发动机的布置型式。但是，后置发动机散热条件差，容易引起过热，对冷却系统要求较高，因此基本采用水循环冷却系统。
[0004]水循环冷却系统的设计除了风扇、散热器、护风罩等零部件的选型及匹配设计外，系统除气设计也十分重要，冷却液中的气体是引起水道腐蚀、降低散热器散热效率等诸多问题的主要原因，在极端严重的情况下，可引起水泵流量损失，导致发动机过热而损坏，给使用者造成很大的经济损失。
[0005]现客汽车上主要的除气系统是膨胀水箱，技术非常成熟，已经广泛应用于各类后置客车的冷却系统。但随着人们对客车乘坐舒适性要求的不断提高，尤其是寒冷地区对暖气系统的要求，基于发动机冷却系统而延伸出的独立加热式水暖系统应运而生。同时，也引发了暖气系统的除气问题。
[0006]后置发动机冷却系统配置独立加热式水暖系统的结构，参见图1。该后置发动机冷却系统配置独立加热式水暖系统，包括配合连接的发动机冷却系统I和独立燃烧式水暖系统II。其中，发动机冷却系统I，包括与独立燃烧式水暖系统II连接的发动机5，分别与发动机5连接的发动机进水管6和发动机回水管7,分别与发动机进水管6远尚发动机5的一端和发动机回水管7远离发动机5的一端连接的散热水箱8，与散热水箱8和发动机5配合连接的膨胀水箱9，发动机进水管6还与独立燃烧式水暖系统II连接。独立燃烧式水暖系统II，包括前风挡除霜器1，连接在前风挡除霜器I与发动机进水管6之间的水暖系统回水管路4，通过管路依次与水暖系统回水管路4连接的两路散热组件和液体加热器10，每路散热组件包括串联的n组车内散热器2，连接在前风挡除霜器I和靠近液体加热器10的一组散热组件与液体加热器10之间的管路，以及连接在液体加热器10与发动机5之间的水暖系统进水管路。
[0007]独立加热式水暖系统的基本原理为:前风挡除霜器和车内散热器构成并联结构，水暖系统从发动机缸体内取冷却液(此处水已经具有一定的温度)，通过液体加热器10再次加热，然后分为两路:一路通向前除霜器1，向驾驶区及前风挡玻璃处提供热量，一路通向车内n (n为自然数)组散热器2，向乘客区提供热量，之后，两路并为一路，接发动机进水管路6，回到发动机缸体，完成一个供暖循环。
[0008]独立加热式水暖系统从发动机缸体内取出的冷却液需经过液体加热器10 二次加热，加热方式为燃烧式。因此，在加热过程中会产生气体，气体经过前除霜器和车内散热器、水暖系统回水管路4、发动机进水管路6进入到发动机内部。
[0009]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在散热效果差、安全性差、成本高和除气效果差等缺陷。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，以实现散热效果好、安全性好、成本低和除气效果好的优点。
[0011]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，包括配合连接的发动机冷却系统和独立燃烧式水暖系统，以及配合安装在所述发动机冷却系统与独立燃烧式水暖系统之间、且靠近发动机冷却系统设置的气泡净化器。
[0012]进一步地，所述发动机冷却系统，包括与独立燃烧式水暖系统连接的发动机，分别与发动机连接的发动机进水管和发动机回水管，分别与发动机进水管远尚发动机的一端和发动机回水管远离发动机的一端连接的散热水箱，分别与散热水箱和发动机配合连接的膨胀水箱，发动机进水管还与独立燃烧式水暖系统连接；所述气泡净化器，靠近发动机进水管、且连接在发动机进水管与独立燃烧式水暖系统之间；所述气泡净化器，分别与发动机、散热水箱和膨胀水箱连接。
[0013]进一步地，所述独立燃烧式水暖系统，包括前风挡除霜器，连接在所述前风挡除霜器与发动机进水管之间的水暖系统回水管路，通过管路依次与水暖系统回水管路连接的两路散热组件和液体加热器，连接在前风挡除霜器和靠近液体加热器的一组散热组件与液体加热器的连接处之间的管路，以及连接在液体加热器与发动机之间的水暖系统进水管路；所述气泡净化器，靠近发动机进水管、安装在水暖系统回水管路上。
[0014]进一步地，每路散热组件包括串联的n组车内散热器。
[0015]进一步地，所述气泡净化器，包括竖直设置的气液分离腔体，竖直安装在所述气液分离腔体顶部的气体接头管，靠近所述气液分离腔体的顶部、且水平安装在气液分离腔体侧壁的第一接头管，靠近所述气液分离腔体的底部、且水平安装在气液分离腔体侧壁的第二接头管，以及竖直安装在所述气液分离腔体底部的放水螺塞；所述气体接头管通过管路连接至膨胀水箱，所述气液分离腔体连接在散热水箱与发动机之间。
[0016]进一步地，所述气泡净化器，其第一接头管和第二接头管分别安装气液分离腔体侧壁的相对面。
[0017]进一步地，所述气泡净化器，其气液分离腔体、气体接头管、第一接头管、第二接头管和放水螺塞的材质，选用包括黄铜H62的防腐材料。
[0018]进一步地，所述气泡净化器，其第一接头管和第二接头管的直径相同，气液分离腔体直径为第一接头管直径的2?2.5倍。
[0019]进一步地，所述气泡净化器，其第一接头管和第二接头管之间具有高度差H，该高度差H的值为气液分离腔体直径的3?3.5倍。
[0020]本发明各实施例的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，由于包括配合连接的发动机冷却系统和独立燃烧式水暖系统，以及配合安装在发动机冷却系统与独立燃烧式水暖系统之间、且靠近发动机冷却系统设置的气泡净化器；可以消除水暖系统产生的气体，排空水暖系统内的冷却液(此功能仅限系统维修时使用)；从而可以克服现有技术中散热效果差、安全性差、运营成本高和除气效果差的缺陷，以实现散热效果好、安全性好、运营成本低和除气效果好的优点。
[0021]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
[0022]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0024]图1为现有后置发动机冷却系统配置独立加热式水暖系统的结构示意图；
[0025]图2为本发明具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统中气泡净化器的安装位置示意图；
[0026]图3为本发明具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统中气泡净化器的结构示意图；
[0027]图4为本发明具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统中气泡净化器的Z向安装位置示意图。
[0028]结合附图1，本发明实施例中附图标记如下:
[0029]1-发动机冷却系统；I1-独立燃烧式水暖系统；1_前风挡除霜器；2_车内散热器；3-水暖系统进水管路；4_水暖系统回水管路；5_发动机；6_发动机进水管；7_发动机回水管；8_散热水箱；9_膨胀水箱；10-液体加热器；11-气泡净化器；12-气体接头管；13_接头管；14-气液分离腔体；15-放水螺塞。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0031]为了避免水暖系统产生的气体进入发动机，如图2-图4所示，根据本发明实施例，提供了一种具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统。该具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，至少具备两项功能:(I)气泡净化，消除水暖系统产生的气体；(2)放水，排空水暖系统内的冷却液(此功能仅限系统维修时使用)。
[0032]如图2-图4所示，本实施例的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统I，包括配合连接的发动机冷却系统I和独立燃烧式水暖系统II，以及配合安装在发动机冷却系统I与独立燃烧式水暖系统II之间、且靠近发动机冷却系统I设置的气泡净化器11。
[0033]其中，上述发动机冷却系统I，包括与独立燃烧式水暖系统II连接的发动机5，分别与发动机5连接的发动机进水管6和发动机5回水管7,分别与发动机进水管6远尚发动机5的一端和发动机5回水管7远离发动机5的一端连接的散热水箱8,分别与散热水箱8和发动机5配合连接的膨胀水箱9，发动机进水管6还与独立燃烧式水暖系统II连接；气泡净化器11，靠近发动机进水管6、且连接在发动机进水管6与独立燃烧式水暖系统II之间。气泡净化器11，分别与发动机5、散热水箱8和膨胀水箱9连接。
[0034]上述独立燃烧式水暖系统II，包括前风挡除霜器1，连接在前风挡除霜器I与发动机进水管6之间的水暖系统回水管路4，通过管路依次与水暖系统回水管路4连接的两路散热组件和液体加热器10，连接在前风挡除霜器I和靠近液体加热器10的一组散热组件与液体加热器10的连接处之间的管路，以及连接在液体加热器10与发动机5之间的水暖系统进水管路3 ;气泡净化器11，靠近发动机进水管6、安装在水暖系统回水管路4上。每路散热组件包括串联的n组车内散热器2。
[0035]上述气泡净化器11，包括竖直设置的气液分离腔体14，竖直安装在气液分离腔体14顶部的气体接头管12，靠近气液分离腔体14的顶部、且水平安装在气液分离腔体14侧壁的第一接头管，靠近气液分离腔体14的底部、且水平安装在气液分离腔体14侧壁的第二接头管，以及竖直安装在气液分离腔体14底部的放水螺塞15 ;第一接头管和第二接头管分别安装气液分离腔体14侧壁的相对面；气体接头管12通过管路连接至膨胀水箱9，气液分离腔体14连接在散热水箱8与发动机5之间。
[0036]这里，气液分离腔体14、气体接头管12、第一接头管、第二接头管和放水螺塞15的材质，最好选用包括黄铜H62的防腐材料。第一接头管和第二接头管的直径相同，气液分离腔体14直径为第一接头管直径的2?2.5倍。第一接头管和第二接头管之间具有高度差H，该高度差H的值为气液分离腔体14直径的3?3.5倍。
[0037]关于上述实施例的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，具体说明如下:
[0038](I)气泡净化器安装位置的确定
[0039]水暖系统产生的气体来源于液体加热器的燃烧加热，又因为车内散热器和前风挡除霜器为并联结构，可行的安装位置为液体加热器之后，发动机进水管之前，并联结构的两端，均可消除系统内气体，参见图2中的位置A和位置B:
[0040]①位置A为液体加热器与并联结构(前风挡除霜器和车内散热器构成并联结构)之间，此处工作温度较高，对连接管路尤其是橡胶管的要求较高；另外，由于结构限制，导致连接管路加长，管路热量损失较大，影响暖气系统的加热效果。
[0041]②位置B为并联结构(前风挡除霜器和车内散热器构成并联结构)与发动机进水管之间，此处工作温度低，对暖气系统的加热效果无任何影响，安装布置方便合理。确定位置B为气泡净化器的安装位置。
[0042](2)气泡净化器具体结构设计:
[0043]参见图3，气泡净化器11主要由五部分组成:气体接头管12、一对接头管13、气液分离腔体14和放水螺塞15。
[0044]气泡净化器11的基本工作原理:水暖系统中的气体和液体通过第一接头管进入到气液分离腔体14，利用物理原理(气体的比重轻于液体)，将气体和液体在气液分离腔体14内分离为气上液下两部分，气体在整个系统压力作用下，通过气体接头管I流向膨胀水箱9，排出冷却系统，液体则经由第二接头管流向发动机进水管，进行循环，从而消除水暖系统中的气体。由于气泡净化器的Z向安装位置低，参见图4，处于整个冷却系统和水暖系统的最下部，也是整车中间底盘下方，因此，需要排空水暖系统内防冻液时，可通过放水螺塞15进行，方便快捷。[0045]上述实施例的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，其气泡净化器11具有以下特点:
[0046](I)材质:传输介质为含水液体，因此选用防腐材料-黄铜H62 ；
[0047](2)管径:第一接头管和第二接头管的直径相同，气液分离腔体14的直径为第一接头管的2?2.5倍，目的降低腔体内的流速，使彻底气液分离；
[0048](3)高度差:第一接头管和第二接头管具有一定的高度差H，以保证气液分离腔体14内有足够的空间存储瞬时较多的气体，避免气体通过第二接头管进入发动机进水管，一般H值为气液分离腔体14直径的3?3.5倍。
[0049]上述实施例的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，经实车应用验证，可以有效地解决独立燃烧式水暖系统的除气问题，同时可以为水暖系统维修排空防冻液提供方便。
[0050]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，其特征在于，包括配合连接的发动机冷却系统和独立燃烧式水暖系统，以及配合安装在所述发动机冷却系统与独立燃烧式水暖系统之间、且靠近发动机冷却系统设置的气泡净化器。
2.根据权利要求1所述的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机冷却系统，包括与独立燃烧式水暖系统连接的发动机，分别与发动机连接的发动机进水管和发动机回水管，分别与发动机进水管远离发动机的一端和发动机回水管远离发动机的一端连接的散热水箱，分别与散热水箱和发动机配合连接的膨胀水箱，发动机进水管还与独立燃烧式水暖系统连接；所述气泡净化器，靠近发动机进水管、且连接在发动机进水管与独立燃烧式水暖系统之间；所述气泡净化器，分别与发动机、散热水箱和膨胀水箱连接。
3.根据权利要求2所述的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，其特征在于，所述独立燃烧式水暖系统，包括前风挡除霜器，连接在所述前风挡除霜器与发动机进水管之间的水暖系统回水管路，通过管路依次与水暖系统回水管路连接的两路散热组件和液体加热器，连接在前风挡除霜器和靠近液体加热器的一组散热组件与液体加热器的连接处之间的管路，以及连接在液体加热器与发动机之间的水暖系统进水管路；所述气泡净化器，靠近发动机进水管、安装在水暖系统回水管路上。
4.根据权利要求3所述的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，其特征在于，每路散热组件包括串联的n组车内散热器。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，其特征在于，所述气泡净化器，包括竖直设置的气液分离腔体，竖直安装在所述气液分离腔体顶部的气体接头管，靠近所述气液分离腔体的顶部、且水平安装在气液分离腔体侧壁的第一接头管，靠近所述气液分离腔体的底部、且水平安装在气液分离腔体侧壁的第二接头管，以及竖直安装在所述气液分离腔体底部的放水螺塞； 所述气体接头管通过管路连接至膨胀水箱，所述气液分离腔体连接在散热水箱与发动机之间。
6.根据权利要求5所述的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，其特征在于，所述气泡净化器，其第一接头管和第二接头管分别安装气液分离腔体侧壁的相对面。
7.根据权利要求5所述的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，其特征在于，所述气泡净化器，其气液分离腔体、气体接头管、第一接头管、第二接头管和放水螺塞的材质，选用包括黄铜H62的防腐材料。
8.根据权利要求5所述的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，其特征在于，所述气泡净化器，其第一接头管和第二接头管的直径相同，气液分离腔体直径为第一接头管直径的2?2.5倍。
9.根据权利要求5所述的具有气泡净化功能的客车后置发动机冷却系统，其特征在于，所述气泡净化器，其第一接头管和第二接头管之间具有高度差H，该高度差H的值为气液分离腔体直径的3?3.5倍。
【文档编号】F01P11/02GK103573380SQ201310486447
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2013年10月17日
【发明者】朱爱荣, 王福勤, 张强, 杨超, 邓汝清 申请人:北京北方华德尼奥普兰客车股份有限公司