一种发动机冷却装置及水陆两用车的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种发动机冷却装置，包括：发动机、散热器、热交换器、以及与所述热交换器相连的外部水泵；所述发动机包括发动机水泵和节温器；所述发动机水泵、散热器、以及所述热交换器通过管路连通形成冷却液循环回路；当冷却液温度高于设定温度时，所述节温器控制发动机将冷却液经过所述散热器进行热交换，流出所述散热器的冷却液经过所述热交换器，与所述外部水泵吸入的常温水进行热交换后，回流到所述发动机水泵中。利用该冷却装置，可以在车辆运行速度降低的情况下，提高发动机冷却效率。本实用新型还公开了一种具有该发动机冷却装置的水陆两用车。
【专利说明】一种发动机冷却装置及水陆两用车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机冷却【技术领域】，具体涉及一种发动机冷却装置及一种水陆两用车。
【背景技术】
[0002]发动机冷却装置的功能是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，使得各相关部件得到适度的冷却，从而使其保持在最适宜的温度范围内工作，此温度如过高或过低，都将影响发动机的安全运行。
[0003]如图1所示，传统的发动机冷却装置包括:发动机1、气管3、散热器4、膨胀水箱10和安装在散热器4上的风扇(未图示)。其中，发动机I包括:水泵和节温器2。在该冷却装置中，散热器4和水泵通过耐热水管9连通形成冷却液循环回路，通过所述风扇产生的风力带走热量。夹箍6和三通接头7将耐热水管9连接成各回路。通过气管3将发动机I和散热器4中产生的气体导入膨胀水箱10，提高冷却效率。
[0004]该发动机冷却装置的工作过程简述如下:
[0005]当发动机启动时，为冷车状态，节温器2控制发动机I冷却水经C出A进的回路进行小循环，不经过散热器4，此为升温过程。当冷却水温度高于设定温度时，节温器2控制发动机I冷却水经B出A进的回路进行大循环，发动机I冷却水经过散热器4，通过安装在散热器4上的风扇进行热交换，此为降温过程。如此循环而将发动机I工作时产生的大量热量不断带走，保证发动机I正常工作。此工作过程同时还需要通过车辆的高速运行，带走一部分发动机I的热量。该冷却装置适用于车辆在地面运行工况。
[0006]当水陆两用车转入河道运行时，因车辆运行速度迅速降低，通过安装在散热器4上的风扇的风量减少，散热器4的冷却效率下降，需要通过加大散热器4表面积以及提高风扇的直径和/或转速等方法，达到提高冷却效率的目的，但这对于设计来说，从空间和成本等各方面都比较困难。
实用新型内容
[0007]本实用新型一方面提供一种发动机冷却装置，以便在车辆运行速度迅速降低的情况下，提高发动机冷却效率。
[0008]本实用新型另一方面提供一种水陆两用车，以解决水陆二用车转入河道运行时，冷却效率低的问题。
[0009]为此，本实用新型提供如下技术方案:
[0010]一种发动机冷却装置，包括:发动机、散热器、热交换器、以及与所述热交换器相连的外部水泵；所述发动机包括发动机水泵和节温器；所述发动机水泵、散热器、以及所述热交换器通过管路连通形成冷却液循环回路；当冷却液温度高于设定温度时，所述节温器控制发动机将冷却液经过所述散热器进行热交换，流出所述散热器的冷却液经过所述热交换器，与所述外部水泵吸入的常温水进行热交换后，回流到所述发动机水泵中。[0011]优选地，所述外部水泵为耐腐蚀水泵，所述常温水为所述耐腐蚀水泵从河道中吸入的常温河水。
[0012]优选地，所述热交换器包括:水流通道和冷却液通道，所述水流通道用于流过所述常温河水，所述水流通道中常温河水的流向与所述冷却液通道中的冷却液流向相反。
[0013]优选地，所述装置还包括:风扇，所述风扇安装在所述散热器上，用于对流入所述散热器的冷却液进行降温。
[0014]可选地，所述风扇为电子风扇，由所述发动机产生的电能驱动。
[0015]可选地，所述风扇为机械风扇，由所述发动机带动的皮带轮驱动。
[0016]优选地，所述装置还包括:膨胀水箱，其进水口通过管路分别与所述发动机和所述散热器连接，其出水口通过管路与所述发动机水泵的进水口连接，用于导入所述发动机和所述散热器中产生的气体。
[0017]一种水陆两用车，所述水陆两用车包括如权利要求1至6任一项所述的发动机冷却装置，所述发动机冷却装置中的散热器安装在车架上。
[0018]优选地，所述散热器通过两组水箱拉杆固定在拉杆固定支架上，所述拉杆固定支架焊接在车架上。
[0019]优选地，所述拉杆固定支架长度可调。
[0020]本实用新型提供的发动机冷却装置，在冷却液循环回路上增加热交热器，使流出散热器的冷却液经过热交换器，与外部水泵吸入的常温水进行热交换后，然后再回流到发动机水泵中。通过热交换器进一步对发动机的冷却液进行降温，使得车辆运行速度降低的情况下，也能保证发动机在最适宜的温度范围内工作。
[0021]将该发动机冷却装置应用于水陆两用车，在所述水陆两用车转入河道运行时，因车辆运行速度迅速降低，通过安装在散热器上的风扇的风量减少，散热器的冷却效率下降，由冷却液循环回路上的热交换器补偿散热器的冷却效率，保证水陆两用车在速度降低后的正常运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是传统的发动机冷却装置的结构示意图；
[0024]图2是本实用新型发动机冷却装置的结构示意图；
[0025]图3是本实用新型发动机冷却装置中散热器的一种安装结构示意图；
[0026]图4是本实用新型发动机冷却装置中热交换器的一种结构示意图；
[0027]图5是本实用新型发动机冷却装置中膨胀水箱的一种结构示意图。
[0028]附图标号:
[0029]1、发动机；2、节温器；3、气管；4、散热器；5、外部水泵；6、夹箍；7、三通接头；8、热交换器9、耐热水管；10、膨胀水箱；
[0030]11、风扇；12、安装螺栓、13、护风罩、15、水箱拉杆；16、拉杆固定支架；17、软垫；18、六角螺母；19、车架；20、六角螺栓；[0031]21、水流通道；23、河水进口 ；24、冷却液出口 ；25、冷却液通道；26、冷却液进口 ；27、河水出口 ；
[0032]28、进水口 ；29、出水口 ；30、排气口 ；31、水位计；32、加水口。
【具体实施方式】
[0033]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本实用新型实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。
[0034]需要说明的是，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、
“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0035]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0036]如图2所示，是本实用新型发动机冷却装置的结构示意图。
[0037]在该实施例中，所述装置包括:发动机1、散热器4、热交换器8、以及与所述热交换器8相连的外部水泵5。其中，发动机I包括发动机水泵(未图示)和节温器2。
[0038]在该装置中，发动机I中的发动机水泵、散热器4、以及热交换器8通过管路连通形成冷却液循环回路。当冷却液温度高于设定温度时，节温器2控制发动机将冷却液经过散热器4进行热交换，流出散热器4的冷却液经过热交换器8，与外部水泵5吸入的常温水进行热交换后，回流到发动机水泵中。
[0039]外部水泵5的控制可与风扇11的控制联动，即与风扇11同时开启和关闭。
[0040]本实用新型的发动机冷却装置的工作过程如下:
[0041]当发动机启动时，为冷车状态，节温器2控制发动机I冷却液经C出A进的回路进行小循环，不经过散热器4和热交换器8，此为升温过程。当冷却液温度高于设定温度时，节温器2控制发动机I冷却液经B出A进的回路进行大循环，发动机I冷却液经过散热器4和热交换器8进行热交换，此为降温过程。如此循环而将发动机I工作时产生的大量热量不断带走，保证发动机I正常工作。
[0042]上述散热器4的结构可采用直流型和横流型，散热器芯部结构可以是管片式或管带式，对此本实用新型实施例不做限定。另外，为了进一步提高散热器4的散热效率，还可以在散热器4上加装风扇。
[0043]在实际应用中，可以将上述散热器4安装在车架上，如图3所示，是本实用新型发动机冷却装置中散热器的一种安装结构示意图。
[0044]其中，散热器4底部通过两组六角螺栓20、软垫17 (上下各I个)、六角螺母18安装在车架19上，散热器4顶部通过两组水箱拉杆15、软垫17(上下各I个)、六角螺母20固定在拉杆固定支架16上,拉杆固定支架16焊接在车架19的适当位置。拉杆固定支架16可以设计为长度可调，以方便散热器4的定位。
[0045]散热器4使用安装螺栓12分别安装护风罩13和风扇11，风扇11产生的风力，通过散热器4上的散热片，将流入散热器4的冷却液的热量带走，冷却后的冷却液重新进入发动机I入水口，进行下一个循环。
[0046]需要说明的是，上述风扇11可以是电子风扇，使用发动机I产生的电能驱动；也可以是机械风扇，使用发动机作为动力源，比如在发动机曲轴端和风扇端部分别安装皮带轮，使用皮带驱动。
[0047]上述热交换器8的结构可以有多种，如图4所示，是本实用新型发动机冷却装置中热交换器的一种结构示意图。
[0048]在该实施例中，所述热交换器包括:水流通道21和冷却液通道25，水流通道21用于流过常温河水，冷却液通道25用于流过冷却液,而且水流通道21中常温河水的流向与冷却液通道25中的冷却液流向相反。
[0049]具体地，如图4所示，水流通道21具有河水进口 23和河水出口 27，冷却液通道25具有冷却液进口 26和冷却液出口 24。
[0050]结合图2所示的发动机冷却装置，从散热器4流出的冷却液从冷却液进口 26进入冷却液通道25，在热交换器8中穿过，从冷却液出口 24流出；河水在外部水泵5的压力下从河水进口 23进入水流通道21,在热交换器8中穿过,从河水出口 27流出，由于河水的温度低于进入热交换器8中的冷却液的温度,从而使河水带走冷却液的热量。
[0051]在热交换器8，将水流通道21内河水的流向设计为与冷却液通道25内冷却液的流向相反，可以最大程度地进行热交换，降低发动机I冷却液的温度，使发动机I冷却液保持在适宜工作温度范围，保证发动机I的可靠运行。
[0052]当然，在实际应用中，也可以采用其它结构的热交换器，对此本实用新型实施例不做限定。
[0053]为了进一步提高该冷却装置的冷却效率，如图2所示，本实用新型的发动机冷却装置还可包括膨胀水箱10，以导入发动机I和散热器4中产生的气体，收容和补偿冷却系统中水的胀缩量。膨胀水箱10的进水口通过管路即图2中的气管3分别与发动机I和散热器4连接，其出水口通过管路即图2中的耐热水管9与发动机水泵的进水口连接，用于导入发动机I和散热器4中产生的气体。加装膨胀水箱10后，由于膨胀水箱10和发动机水泵进水口之间存在补充水管；散热器4中的蒸汽泡和发动机I中的蒸汽泡通过气管3进入膨胀水箱10，从而使汽水彻底分离。由于膨胀水箱10温度较低，进入的气体得到冷凝，一部分变成液体，重新进入发动机水泵。而积存在膨胀水箱10液面上的气体也起到了缓冲作用，使冷却系统内压力保持稳定状态，使发动机水泵不会因压力的改变而频繁的开启。
[0054]在实际应用中，膨胀水箱10应安装在整个冷却装置的最高点，并应便于观察。膨胀水箱10底部与散热器4顶部的垂直间距可以大于50毫米。
[0055]如图5所示，是本实用新型发动机冷却装置中膨胀水箱的一种结构示意图。
[0056]该膨胀水箱包括:进水口 28、出水口 29、排气口 30、水位计31和加水口 32。其中，进水口 28需要通过管路分别与发动机I和散热器4连接，出水口 29需要通过管路与发动机水泵的进水口连接。
[0057]从膨胀水箱10加水口 32加入的冷却液，通过图2所示回路中的三通接头7处进入冷却液循环回路，冷却液加至水位计31标定的上液面高度(大约膨胀水箱10总容积的2/3处)，返回散热器4的高温液体中夹杂的气泡通过气管3进入膨胀水箱10，从排气口 30排入大气。当冷却液降至水位计31标定的下液面高度(大约膨胀水箱10总容积的1/3处)，需对膨胀水箱10加入新的冷却液至水位计31标定的上液面高度。当冷却液降至膨胀水箱10的底部时，安装在膨胀水箱10底部的水位传感器(图中未注示)可以对驾驶员发出报警信号，提醒需要加入冷却液。
[0058]需要说明的是，在实际应用中，也可以采用其它结构的膨胀水箱，对此本实用新型实施例不做限定。
[0059]本实用新型提供的发动机冷却装置，在冷却液循环回路上增加热交热器，使流出散热器的冷却液经过热交换器，与外部水泵吸入的常温水进行热交换后，然后再回流到发动机水泵中。通过热交换器进一步对发动机的冷却液进行降温，使得车辆运行速度降低的情况下，也能保证发动机在最适宜的温度范围内工作。尤其是对于水陆两用车，由于其发动机的安装位置通常是布置在座椅系统下方行走机构之间的中间位置，而且当水陆两用车转入河道运行时，运行速度会迅速降低，因此，利用本实用新型的发动机冷却装置，可以大大提高发动机的工作效率。
[0060]将本实用新型提供的发动机冷却装置应用于水陆两用车时，上述外部水泵5可以采用耐腐蚀水泵，以防止河水对水泵的侵蚀，影响水泵的使用寿命。相应地，所述常温水为耐腐蚀水泵从河道中吸入的常温河水。
[0061]以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了【具体实施方式】对本实用新型进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及设备；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.一种发动机冷却装置，其特征在于，包括:发动机、散热器、热交换器、以及与所述热交换器相连的外部水泵；所述发动机包括发动机水泵和节温器；所述发动机水泵、散热器、以及所述热交换器通过管路连通形成冷却液循环回路；当冷却液温度高于设定温度时，所述节温器控制发动机将冷却液经过所述散热器进行热交换，流出所述散热器的冷却液经过所述热交换器，与所述外部水泵吸入的常温水进行热交换后，回流到所述发动机水泵中。
2.根据权利要求1所述的发动机冷却装置，其特征在于，所述外部水泵为耐腐蚀水泵，所述常温水为所述耐腐蚀水泵从河道中吸入的常温河水。
3.根据权利要求2所述的发动机冷却装置，其特征在于，所述热交换器包括:水流通道和冷却液通道，所述水流通道用于流过所述常温河水，所述水流通道中常温河水的流向与所述冷却液通道中的冷却液流向相反。
4.根据权利要求1所述的发动机冷却装置，其特征在于，还包括:风扇，所述风扇安装在所述散热器上，用于对流入所述散热器的冷却液进行降温。
5.根据权利要求4所述的发动机冷却装置，其特征在于，所述风扇为电子风扇，由所述发动机产生的电能驱动。
6.根据权利要求4所述的发动机冷却装置，其特征在于，所述风扇为机械风扇，由所述发动机带动的皮带轮驱动。
7.根据权利要求1至6任一项所述的发动机冷却装置，其特征在于，还包括:膨胀水箱，其进水口通过管路分别与所述发动机和所述散热器连接，其出水口通过管路与所述发动机水泵的进水口连接，用于导入所述发动机和所述散热器中产生的气体。
8.一种水陆两用车，其特征在于，所述水陆两用车包括如权利要求1至6任一项所述的发动机冷却装置，所述发动机冷却装置中的散热器安装在车架上。
9.根据权利要求8所述的水陆两用车，其特征在于，所述散热器通过两组水箱拉杆固定在拉杆固定支架上，所述拉杆固定支架焊接在车架上。
10.根据权利要求9所述的水陆两用车，其特征在于，所述拉杆固定支架长度可调。
【文档编号】F01P3/22GK203403939SQ201320355852
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2013年6月20日
【发明者】宁江清, 章连萍 申请人:北汽福田汽车股份有限公司