冷却剂流量分配装置、冷却系统及车辆的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种冷却剂流量分配装置、冷却系统及车辆。

背景技术：

随着能源危机的不断加剧以及环境的不断恶化，汽车排放法规也越来越严格。此外，随着人们物质生活水平的不断提高，人们对于车辆驾驶舒适性的要求也在不断提升，这要求汽车厂商必须更好地解决汽车燃油经济性、排放以及驾乘舒适性之间的矛盾。可以通过对发动机的热管理，来提升汽车燃油经济性以及乘坐的舒适性。

相关技术中，发动机的冷却系统中大多采用恒温器进行水温控制，由于恒温器不能很好地对发动机的热量进行有效的管理，例如：发动机冷启动时无法有效地利用发动机产生的热量快速提升燃烧室缸壁温度，导致燃烧状态不正常，进而增加油耗和排放。另外，由于机油和缸套温度短时间内得不到有效提升，导致起动初期发动机摩擦损失功较高，机油稀释严重，增加油耗。在热机完成后全负荷阶段，由于水温较高，导致早燃和爆震的发生。同时，由于热量未能有效地利用，导致发动机水温上升较慢，从而影响乘坐的舒适性。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种冷却剂流量分配装置，该冷却剂流量分配装置可以对冷却系统进行合理的冷却剂流量分配，从而可以有效地降低车辆的油耗，减少排放，提高乘坐舒适性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种冷却剂流量分配装置，包括：壳体，所述壳体上具有第一接口至第五接口；控制阀，所述控制阀与所述壳体相连，以对所述第一接口至第五接口中的部分接口的开度进行控制。

进一步的，第四接口和所述第五接口为常通接口。

进一步的，所述第一接口与冷却系统的旁通回路相连，所述第二接口与冷却系统的大循环回路相连，所述第三接口与暖风回路相连，所述第四接口与发动机的进水口相连，所述第五接口与机油冷却器回路相连。

进一步的，所述第一接口与冷却系统的旁通回路相连，所述第二接口与冷却系统的大循环回路相连，所述第三接口与机油冷却器回路相连，所述第四接口与发动机的进水口相连，所述第五接口与暖风回路相连。

进一步的，还包括：控制器，所述控制器与所述控制阀相连，以对所述控制阀进行控制，以便调节所述第一接口至第三接口的开度。

进一步的，所述控制阀包括：执行机构；阀杆，所述阀杆与所述执行机构相连；第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门与所述阀杆相连。

进一步的，所述第一阀门用于调节所述第一接口和第二接口的开度，所述第二阀门用于调节所述第三接口的开度。

进一步的，所述第一阀门为第一球阀，所述第二阀门为第二球阀。

相对于现有技术，本实用新型所述的冷却剂流量分配装置具有以下优势：

本实用新型所述的冷却剂流量分配装置，可以有效地避免发动机热机过程中的无益的热量传递，降低油耗，减少排放，暖风芯体内的冷却剂采用冷却剂流量分配装置控制，可以提高用户采暖的及时性，提高顾客的乘坐舒适性，机油冷却器采用常通的接法，可以使缸体和机油温度同步上升，降低机油耗和摩擦功，同时还能有效地避免水泵汽蚀。采用本实用新型实施例的冷却系统，车辆在冷启动下可快速提升燃烧室缸壁温度，优化燃烧，降低排放；提高机油和缸套温度，降低摩擦功，从而降低油耗；提高低温环境下的机油温度，减轻机油稀释；可在发动机全负荷工作时水温处于较低水平，减少早燃和爆震的发生；可在冬天提升暖风水温的升高速度以及采暖响应性，从而提升驾驶员的乘坐舒适性。

本实用新型的另一个目的在于提出一种冷却系统，该冷却系统可以有效地降低油耗，减少排放，提高乘坐舒适性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种冷却系统，设置有如上述任意一个实施例所述的冷却剂流量分配装置。

所述的冷却系统与上述的冷却剂流量分配装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述

本实用新型的再一个目的在于提出一种车辆，该车辆可以有效地降低油耗，减少排放，提高乘坐舒适性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆，设置有如上述实施例所述的冷却系统。

所述的车辆与上述的冷却系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的冷却剂流量分配装置的示意图；

图2为本实用新型第一个实施例所述的冷却系统的示意图；

图3为本实用新型第二个实施例所述的冷却系统的示意图；

图4为本实用新型第三个实施例所述的冷却系统的示意图；

图5为本实用新型第四个实施例所述的冷却系统的示意图。

附图标记说明：

冷却剂流量分配装置1、旁通回路2、第二球阀3、机油冷却器4、缸体水套5、缸盖水套6、缸盖放气管7、发动机出水管8、散热器放气管9、膨胀水壶10、散热器11、补水管12、散热器回水管13、暖风芯体14、电动水泵15、增压器回水管16、增压器17、水泵18、暖风回水管19、第一球阀20、阀杆21、执行机构22、单向阀201、壳体100。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图1是根据本实用新型一个实施例的冷却剂流量分配装置的示意图。

如图1所示，并结合图2至图5，根据本实用新型一个实施例的冷却剂流量分配装置1，包括：壳体100和控制阀。

其中，壳体100上具有第一接口至第五接口。控制阀与壳体1相连，以对第一接口至第五接口中的部分接口的开度进行控制。

其中，第四接口和所述第五接口为常通接口。

其中，第一接口与冷却系统的旁通回路相连，第二接口与冷却系统的大循环回路相连，第三接口与暖风回路相连，第四接口与发动机的进水口相连，所述第五接口与机油冷却器回路相连。

在本实用新型的其它示例中，所述第一接口与冷却系统的旁通回路相连，所述第二接口与冷却系统的大循环回路相连，所述第三接口与机油冷却器回路相连，所述第四接口与发动机的进水口相连，所述第五接口与暖风回路相连。

冷却剂流量分配装置，还包括：控制器，所述控制器与所述控制阀相连，以对所述控制阀进行控制，以便调节所述第一接口至第三接口的开度。

本实用新型的冷却剂流量分配装置可以对冷却系统进行合理的冷却剂流量分配，从而可以有效地降低车辆的油耗，减少排放，提高乘坐舒适性。

以下对冷却剂流量分配装置在冷却系统中应用进行详细描述。

图2是根据本实用新型一个实施例的冷却系统的示意图。

如图2所示，根据本实用新型一个实施例的冷却系统，包括：冷却剂流量分配装置1(简称为冷却剂分配装置1)、机油冷却器4、缸体水套5、缸盖水套6、散热器11和暖风芯体14。

其中，冷却剂流量分配装置1包括控制阀(如包括第一球阀20和第二球阀3)、第一接口至第五接口、第一接口至第三接口的开度由控制阀控制。缸体水套5的第一端与第四接口相连，缸体水套5的第二端与缸盖水套6的第一端相连，缸盖水套6的第二端与第一接口相连。散热器11的第一端与缸盖水套6的第二端相连，散热器11的第二端与第二接口相连。机油冷却器4的第一端与缸体水套5的第三端相连，机油冷却器4的第二端与第五接口相连。暖风芯体14的第一端与缸盖水套6的第三端相连，暖风芯体14的第二端与第三接口相连。

结合图2所示，冷却系统还包括增压器17，增压器17的第一端与缸体水套5的第四端相连，增压器17的第二端与暖风芯体14的第一端相连。

进一步地，冷却系统还包括水泵18，水泵18设置在第四接口与缸体水套5的第一端之间，以从冷却剂流量分配装置1向缸体水套5内泵送冷却剂。

再次结合图2，冷却系统还包括电动水泵15，电动水泵15设置在暖风芯体14的第二端与第三接口之间，以从暖风芯体14向冷却剂流量分配装置1泵送冷却剂。

其中，冷却系统中形成有多个回路，例如：旁通回路、暖风回路、大循环回路和机油冷却器回路。其中，旁通回路、暖风回路和大循环回路由冷却剂分配装置1进行冷却剂流量控制。如图2所示，机油冷却器回路常通，且机油冷却器4两端分别与冷却剂分配装置1和缸体水套5连接

其中，旁通回路为：水泵18→缸体水套5→缸盖水套6→冷却剂分配装置1→水泵18；暖风回路为：水泵18→缸体水套5→缸盖水套6→暖风芯体14→电动水泵15→冷却剂分配装置1→水泵18；大循环回路为：水泵18→缸体水套5→缸盖水套6→散热器11→冷却剂分配装置1→水泵18；机油冷却回路为：水泵18→缸体水套5→机油冷却器4→冷却剂分配装置1→水泵18。

冷却系统还包括控制器(图中没有示出)，控制器与控制阀相连，以通过控制阀调节第一接口至第三接口的开度。

如图2所示，控制阀包括第一球阀20、第二球阀3、阀杆21和执行机构22。其中，阀杆21与执行机构22相连。第一球阀20和第二球阀3与阀杆21相连。第一球阀20用于调节第一接口和第二接口的开度，第二球阀3用于调节第三接口的开度，执行机构22与控制器相连，以在控制器的控制下，通过阀杆21带动第一球阀20和第二球阀3转动，从而调节第一接口至第三接口的开度。即：执行机构22受控制器的控制，能够根据控制器发动的信号通过阀杆21带动第一球阀20和第二球阀3一起旋转，从而调节第一接口至第三接口的开闭状态及开度大小，进而实现冷却剂在整个冷却系统中的流量分配。

水泵18可通过轮系或其他旋转部件带动工作，从冷却剂流量分配装置1中吸取冷却剂，并将冷却剂输送进缸体水套5。流入缸体水套5内的冷却剂被分为三个支路，第一部分流经机油冷却器4进入冷却剂流量分配装置1；另一部分流入增压器17，通过增压器回水管16接至暖风芯体14进水管；最后一部分进入缸盖水套6。流入缸盖水套6的冷却剂被分为两部分，第一部分进入暖风芯体14，最后经过电动水泵15由暖风回水管19输送进入冷却剂流量分配装置1；另一部分通过发动机出水管8流出缸盖水套6。当发动机停机时，可通过电动水泵15避免使缸盖和增压器17过热，提高发动机NVH性能，同时当用户采暖时，可通过电动水泵15增大暖风芯体14的流量，进而提高用户乘坐的舒适性。

再次结合图2，从缸盖水套6流入发动机出水管8的冷却剂主要分为两个部分，第一部分通过旁通回路2进入冷却剂流量分配装置1；另一部分进入散热器11，并经由散热器回水管13进入冷却剂流量分配装置1。

如图2所示，冷却系统还包括：第一膨胀水壶(如图2中的膨胀水壶10)，第一膨胀水壶具有上方接口和下方接口，所上方接口设置在第一膨胀水壶的顶部，下方接口设置在第一膨胀水壶的底部，其中，上方接口分别与缸盖水套6的第三端和散热器11的第一端相连，下方接口与散热器11的第二端相连。进一步地，还包括：单向阀201，单向阀201沿散热器11的第一端向上方接口导通，单向阀201设置在上方接口与散热器11的第一端之间。也就是说，冷却剂在进入散热器11前，布置有用于放气的散热器放气管9。冷却剂在进入暖风芯体14前，布置有用于放气的缸盖放气管7。散热器放气管9和缸盖放气管7均接入第一膨胀水壶的未被冷却剂浸泡的上方接口，同时第一膨胀水壶内的冷却剂由处于第一膨胀水壶的被冷却剂浸泡的下方接口接至散热器回水管13上。在散热器放气管9上布置有只允许含气体的冷却剂从发动机出水管8流向第一膨胀水壶的单向阀201。进而，可有效地排放冷却系统中产生的气体，避免气体聚集，导致过热。

流经暖风回水管19冷却剂回路、旁通回路2、散热器回水管13均接至冷却剂流量分配装置1的受第一球阀20或第二球阀3控制的接口上；流经机油冷却器4的冷却剂回路接至冷却剂流量分配装置1的不受第一球阀20或第二球阀3控制的常通接口上。作为一个具体的示例，如图2所示，散热器回水管13和旁通回路2共用第一球阀20控制；流经暖风回水管19冷却剂回路采用第二球阀3控制。

在本实用新型的其它示例中，膨胀水壶可以有另外的形式，如图3所示，冷却系统还包括：第二膨胀水壶(如图3中的膨胀水壶10)，第二膨胀水壶的底部分别与缸盖水套6的第三端和散热器11的第一端相连。即：从进入散热器11和进入暖风芯体14之前的水路分别布置散热器放气管9和缸盖放气管7接至第二膨胀水壶的被冷却剂浸泡的接口(如底部)上，用于对整个冷却系统进行放气和补水。进而，可有效地排放冷却系统中产生的气体，避免气体聚集，导致过热。

本实用新型实施例的冷却系统，可以有效地避免发动机热机过程中的无益的热量传递，降低油耗，减少排放，暖风芯体内的冷却剂采用冷却剂流量分配装置控制，可以提高用户采暖的及时性，提高顾客的乘坐舒适性，机油冷却器采用常通的接法，可以使缸体和机油温度同步上升，降低机油耗和摩擦功，同时还能有效地避免水泵汽蚀。采用本实用新型实施例的冷却系统，车辆在冷启动下可快速提升燃烧室缸壁温度，优化燃烧，降低排放；提高机油和缸套温度，降低摩擦功，从而降低油耗；提高低温环境下的机油温度，减轻机油稀释；可在发动机全负荷工作时水温处于较低水平，减少早燃和爆震的发生；可在冬天提升暖风水温的升高速度以及采暖响应性，从而提升驾驶员的乘坐舒适性。

图4是根据本实用新型一个实施例的冷却系统的示意图。

如图4所示，根据本实用新型一个实施例的冷却系统，包括：冷却剂流量分配装置1(简称为冷却剂分配装置1)、机油冷却器4、缸体水套5、缸盖水套6、散热器11和暖风芯体14。

其中，冷却剂流量分配装置1包括控制阀(如包括第一球阀20和第二球阀3)、第一接口至第五接口、第一接口至第三接口的开度由控制阀控制。缸体水套5的第一端与第四接口相连，缸体水套5的第二端与缸盖水套6的第一端相连，缸盖水套6的第二端与第一接口相连。散热器11的第一端与缸盖水套6的第二端相连，散热器11的第二端与第二接口相连。机油冷却器4的第一端与缸体水套5的第三端相连，机油冷却器4的第二端与第三接口相连。暖风芯体14的第一端与缸盖水套6的第三端相连，暖风芯体14的第二端与第五接口相连。

结合图4所示，冷却系统还包括增压器17，增压器17的第一端与缸体水套5的第四端相连，增压器17的第二端与第五接口相连。

进一步地，冷却系统还包括水泵18，水泵18设置在第四接口与缸体水套5的第一端之间，以从冷却剂流量分配装置1向缸体水套5内泵送冷却剂。

再次结合图4，冷却系统还包括电动水泵15，电动水泵15设置在暖风芯体14的第二端与第五接口之间，以从暖风芯体14向冷却剂流量分配装置1泵送冷却剂。

其中，冷却系统中形成有多个回路，例如：旁通回路、暖风回路、大循环回路和机油冷却器回路。其中，旁通回路、暖风回路和大循环回路由冷却剂分配装置1进行冷却剂流量控制。如图1所示，机油冷却器回路常通，且机油冷却器4两端分别与冷却剂分配装置1和缸体水套5连接

其中，旁通回路为：水泵18→缸体水套5→缸盖水套6→冷却剂分配装置1→水泵18；暖风回路为：水泵18→缸体水套5→缸盖水套6→暖风芯体14→电动水泵15→冷却剂分配装置1→水泵18；大循环回路为：水泵18→缸体水套5→缸盖水套6→散热器11→冷却剂分配装置1→水泵18；机油冷却回路为：水泵18→缸体水套5→机油冷却器4→冷却剂分配装置1→水泵18。

冷却系统还包括控制器(图中没有示出)，控制器与控制阀相连，以通过控制阀调节第一接口至第三接口的开度。

如图4所示，控制阀包括第一球阀20、第二球阀3、阀杆21和执行机构22。其中，阀杆21与执行机构22相连。第一球阀20和第二球阀3与阀杆21相连。第一球阀20用于调节第一接口和第二接口的开度，第二球阀3用于调节第三接口的开度，执行机构22与控制器相连，以在控制器的控制下，通过阀杆21带动第一球阀20和第二球阀3转动，从而调节第一接口至第三接口的开度。即：执行机构22受控制器的控制，能够根据控制器发动的信号通过阀杆21带动第一球阀20和第二球阀3一起旋转，从而调节第一接口至第三接口的开闭状态及开度大小，进而实现冷却剂在整个冷却系统中的流量分配。

水泵18可通过轮系或其他旋转部件带动工作，从冷却剂流量分配装置1中吸取冷却剂，并将冷却剂输送进缸体水套5。流入缸体水套5内的冷却剂被分为三个支路，第一部分流经机油冷却器4进入冷却剂流量分配装置1；另一部分流入增压器17，通过增压器回水管16接至第五接口；最后一部分进入缸盖水套6。流入缸盖水套6的冷却剂被分为两部分，第一部分进入暖风芯体14，最后经过电动水泵15由暖风回水管19输送进入冷却剂流量分配装置1；另一部分通过发动机出水管8流出缸盖水套6。当发动机停机时，可通过电动水泵15避免使缸盖和增压器17过热，提高发动机NVH性能，同时当用户采暖时，可通过电动水泵15增大暖风芯体14的流量，进而提高用户乘坐的舒适性。

再次结合图4，从缸盖水套6流入发动机出水管8的冷却剂主要分为两个部分，第一部分通过旁通回路2进入冷却剂流量分配装置1；另一部分进入散热器11，并经由散热器回水管13进入冷却剂流量分配装置1。

如图4所示，冷却系统还包括：第一膨胀水壶(如图4中的膨胀水壶10)，第一膨胀水壶具有上方接口和下方接口，所上方接口设置在第一膨胀水壶的顶部，下方接口设置在第一膨胀水壶的底部，其中，上方接口分别与缸盖水套6的第三端和散热器11的第一端相连，下方接口与散热器11的第二端相连。也就是说，冷却剂在进入散热器11前，布置有用于放气的散热器放气管9。冷却剂在进入暖风芯体14前，布置有用于放气的缸盖放气管7。散热器放气管9和缸盖放气管7均接入第一膨胀水壶的未被冷却剂浸泡的上方接口，同时第一膨胀水壶内的冷却剂由处于第一膨胀水壶的被冷却剂浸泡的下方接口接至散热器回水管13上。进而，可有效地排放冷却系统中产生的气体，避免气体聚集，导致过热。

流经机油冷却器4的冷却剂回路、旁通回路2、散热器回水管13均接至冷却剂流量分配装置1的受第一球阀20或第二球阀3控制的接口上；增压器回水管16和暖风回水管19接至冷却剂流量分配装置1的不受第一球阀20或第二球阀3控制的常通接口上。作为一个具体的示例，如图4所示，散热器回水管13和旁通回路2共用第一球阀20控制；机油冷却器4的冷却剂回路采用第二球阀3控制。

在本实用新型的其它示例中，膨胀水壶可以有另外的形式，如图5所示，冷却系统还包括：第二膨胀水壶(如图5中的膨胀水壶10)，第二膨胀水壶的底部分别与缸盖水套6的第三端和散热器11的第一端相连。即：从进入散热器11和进入暖风芯体14之前的水路分别布置散热器放气管9和缸盖放气管7接至第二膨胀水壶的被冷却剂浸泡的接口(如底部)上，用于对整个冷却系统进行放气和补水。进而，可有效地排放冷却系统中产生的气体，避免气体聚集，导致过热。

本实用新型实施例的冷却系统，可以有效地避免发动机热机过程中的无益的热量传递，降低油耗，减少排放，暖风芯体内的冷却剂采用冷却剂流量分配装置控制，可以提高用户采暖的及时性，提高顾客的乘坐舒适性，机油冷却器采用常通的接法，可以使缸体和机油温度同步上升，降低机油耗和摩擦功，同时还能有效地避免水泵汽蚀。采用本实用新型实施例的冷却系统，车辆在冷启动下可快速提升燃烧室缸壁温度，优化燃烧，降低排放；提高机油和缸套温度，降低摩擦功，从而降低油耗；提高低温环境下的机油温度，减轻机油稀释；可在发动机全负荷工作时水温处于较低水平，减少早燃和爆震的发生；可在冬天提升暖风水温的升高速度以及采暖响应性，从而提升驾驶员的乘坐舒适性。

进一步地，本实用新型的实施例公开了一种车辆，该车辆设置有如上述任意一个实施例所述的冷却系统，该车辆可以有效地降低油耗，减少排放，提高乘坐舒适性。

另外，根据本实用新型实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。