一种发动机冷却系统及发动机的制作方法

本实用新型涉及发动机领域，尤其涉及一种发动机冷却系统及发动机。

背景技术：

起动性能是发动机的重要性能指标之一，对于要求在-40℃以下的极限低温环境下进行起动的发动机而言，由于温度过低，起动过程中进入气缸内的空气温度低、漏气量大，导致经气缸压缩后形成的混合气的温度低和燃烧效率低；而且温度过低会使机油的粘度增大，阻力增加，也会导致发动机不能起动或不能可靠地起动。

为了解决上述技术问题，极限低温环境下起动发动机时，现有技术中通常会采用水锅炉对发动机的冷却液进行加热，如图1所示，冷却过程中，冷却液依次流经循环泵10、机油冷却器20、发动机机体30、缸盖40、缓速器50、节温器60(节温器60和散热器70)，预热过程中，冷却液依次流经循环泵10、机油冷却器20、发动机机体30、缸盖40和水锅炉80，起动前水锅炉在缓速器50进水口处取冷却液，通过水锅炉进行加热后经过循环泵10、机油冷却器20回到发动机机体30和缸盖40，形成一个完整的冷却液循环。但是上述结构设计存在两个非常明显的问题：

(1)、在起动前的预热阶段，存在经水锅炉80加热的冷却液经循环泵10、节温器60和缓速器50倒流回水锅炉80的现象，使经过水锅炉80加热的冷却液不能全部用于对发动机机体30和缸盖40进行预热；

(2)、起动成功后，也会有一部分冷却液经水锅炉80直接进入机油冷却器20，降低了对缓速器50的冷却效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种发动机冷却系统及发动机，能够提高发动机机体的预热效果。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种发动机冷却系统，包括发动机机体，用于驱动冷却液循环的循环泵，用于对循环的冷却液进行冷却的冷却组件，用于对循环的冷却液进行预热的水锅炉；还包括：

控制阀组，所述控制阀组能够以互锁方式使所述发动机机体流出的冷却液选择性地送至所述冷却组件或所述水锅炉。

作为上述发动机冷却系统的一种优选技术方案，所述控制阀组包括两位三通换向阀，所述两位三通换向阀的进口与所述发动机机体的出水口连通，所述两位三通换向阀的两个出口分别与所述冷却组件的进口和所述水锅炉的进口连通。

作为上述发动机冷却系统的一种优选技术方案，所述控制阀组包括第一开关阀和第二开关阀，所述第一开关阀设于连通所述发动机机体的出口和所述冷却组件的进口的管路上，所述第二开关阀连通所述发动机机体的出口和所述水锅炉的进口的管路上。

作为上述发动机冷却系统的一种优选技术方案，在所述控制阀组包括两位三通换向阀时，所述两位三通换向阀为两位三通电磁换向阀；

在所述控制阀组包括第一开关阀和第二开关阀时，所述第一开关阀和第二开关阀均为电磁开关阀。

作为上述发动机冷却系统的一种优选技术方案，所述冷却组件包括节温器和散热器，所述节温器的进口能够与所述发动机机体的出口连通，所述散热器的进口与所述节温器的大循环出口连通，所述散热器的出口与所述循环泵的进口连通，所述节温器的小循环出口与所述循环泵的进口连通。

作为上述发动机冷却系统的一种优选技术方案，所述水锅炉的出口与所述循环泵的进口通过管道连通，或与所述循环泵的出口通过管道连通。

作为上述发动机冷却系统的一种优选技术方案，还包括机油冷却器，所述机油冷却器设于连通所述循环泵的出口和所述发动机机体的进口的管路上。

作为上述发动机冷却系统的一种优选技术方案，还包括缸盖；

所述缸盖的进口与所述发动机机体的出口连通，所述缸盖的出口通过所述控制阀组以互锁方式选择性地与所述冷却组件的进口或所述水锅炉的进口连通；

或，所述缸盖的出口与所述冷却组件的进口连通，所述发动机机体的出口通过所述控制阀组以互锁方式选择性地与所述缸盖的进口或所述水锅炉的进口连通。

作为上述发动机冷却系统的一种优选技术方案，还包括缓速器，所述缓速器设于连通所述冷却组件的进口和所述发动机机体的出口的管路上。

本实用新型还提供了一种发动机，包括上述的发动机冷却系统。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过增设控制阀组，控制阀组能够以互锁方式使发动机机体流出的冷却液选择性地送至冷却组件或水锅炉。在发动机起动前，发动机机体流出的冷却液经水锅炉加热后再次流入发动机机体内，以对发动机机体进行预热。在发动机起动后，水锅炉停止工作，发动机机体流出的冷却液经冷却组件降温后再次流入发动机机体，以对发动机机体进行降温。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的发动机冷却系统的原理结构图；

图2是本实用新型实施例一提供的发动机冷却系统对发动机机体进行预热时的结构原理图；

图3是本实用新型实施例一提供的发动机冷却系统对发动机机体进行冷却时的结构原理图；

图4是本实用新型实施例二提供的发动机冷却系统原理结构图；

图5是本实用新型实施例三提供的发动机冷却系统原理结构图；

图6是本实用新型实施例四提供的发动机冷却系统原理结构图。

图中：

10、循环泵；20、机油冷却器；30、发动机机体；40、缸盖；50、缓速器；60、节温器；70、散热器；80、水锅炉；

1、水锅炉；2、发动机机体；3、缓速器；4、循环泵；51、两位三通换向阀；52、第一开关阀；53、第二开关阀；6、节温器；7、散热器；8、机油冷却器；9、缸盖。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

实施例一

本实施例提供了一种发动机冷却系统，图2是本实施例提供的发动机冷却系统对发动机机体进行预热时的结构原理图，图3是本实施例提供的发动机冷却系统对发动机机体进行冷却时的结构原理图，如图2和图3所示，本实施例提供的发动机冷却系统包括发动机机体2、缸盖9、缓速器3、冷却组件、循环泵4和机油冷却器8，发动机机体2和缸盖9上均设有冷却通道，缓速器3用于减速且工作过程中产生大量的热量，循环泵4用于驱动冷却液循环以对发动机机体2、缸盖9和缓速器3进行降温；机油冷却器8用于润滑机油与冷却液换热进行散热使润滑机油保持较低温度。本实施例中的冷却液采用水。

上述冷却组件包括节温器6和散热器7，节温器6的进口与缓速器3的出口连通，散热器7的进口与节温器6的大循环出口连通，散热器7的出口与循环泵4的进口连通，节温器6的小循环出口与循环泵4的进口连通。根据冷却液的温度节温器6进行自动调节，使在冷却液温度较高时，冷却液依次流经缓速器3、节温器6、散热器7、循环泵4、机油冷却器8、发动机机体2和缸盖9，并再次流入缓速器3中；在冷却液温度较低，冷却液依次流经缓速器3、节温器6、循环泵4、机油冷却器8、发动机机体2和缸盖9，并再次流入缓速器3中。

本实施例中，冷却液依次流经发动机机体2上的冷却通道、缸盖9上的冷却通道、缓速器3上的冷却通道、节温器6(或节温器6和散热器7)、循环泵4、机油冷却器8，通过冷却液带走机油冷却器8内润滑机油的热量以对润滑机油进行降温，而缓速器3工作过程中所产生的热量也被冷却液带走以对缓速器3进行降温，保证缓速器3正常工作，发动机机体2和缸盖9内的热量也被冷却液带走以对发动机机体2和缸盖9进行降温。

本实施例增设了水锅炉1对发动机机体2进行预热。具体地，冷却液依次流经水锅炉1、机油冷却器8、发动机机体2、缸盖9，并再次流入水锅炉1，由于水锅炉1可以依靠水和汽水混合物的密度差维持的循环，无需额外设置泵，因此，本实施例将水锅炉1的进口和缸盖9的出口连通，将水锅炉1的出口与机油冷却器8的进口连通，在起动发动机之前通过水锅炉1对冷却液进行加热，在冷却液流经机油冷却器8、发动机机体2和缸盖9时，将会对机油冷却器8、发动机机体2和缸盖9进行预热。

进一步地，本实施例设置了控制阀组，控制阀组能够以互锁方式使发动机机体2流出的冷却液选择性地送至冷却组件或水锅炉1。具体地，控制阀组采用两位三通换向阀51，本实施例中的两位三通换向阀51为两位三通电磁换向阀，两位三通换向阀51的进口与缸盖9的出口连通，两位三通换向阀51的两个出口分别为第一出口和第二出口，其中第一出口与缓速器3的进口连通，第二出口与水锅炉1的进口连通，通过调节两位三通换向阀51的阀芯位置使其进口与第一出口连通或与第二出口连通。

在发动机起动前进行预热时，控制两位三通换向阀51的阀芯移动至图2所示的右位，冷却液经水锅炉1预热后依次流经机油冷却器8、发动机机体2和缸盖9，并再次进入水锅炉1中，实现对机油冷却器8、发动机机体2和缸盖9的预热。

如图3所示，在发动机起动后，缓速器3和发动机机体2内部均会产生热量，水锅炉1停止工作，两位三通换向阀51的阀芯移动至图3所示的左位，冷却液依次流经缓速器3、节温器6(节温器6和散热器7)、循环泵4、机油冷却器8、发动机机体2以及缸盖9，并再次进入缓速器3中，将会对缓速器3、发动机机体2以及缸盖9进行冷却。

本实施例通过增设两位三通换向阀51，并以互锁方式调节两位三通换向阀51的状态使从缸盖9流出的冷却液送入缓速器3或水锅炉1。在发动机起动前，缸盖9流出的冷却液送至水锅炉1，并使缸盖9的出口和缓速器3的进口不连通，使经水锅炉1加热的冷却液被用于对机油冷却器8、发动机机体2和缸盖9进行预热。在发动机起动后，缸盖9流出的冷却液被送至缓速器3，水锅炉1停止工作，冷却液被用于对缓速器3、发动机机体2和缸盖9进行降温。

本实施例还提供了一种发动机，包括上述的发动机冷却系统。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，控制阀组不同，具体地，如图4所示，本实施例中控制阀组包括第一开关阀52和第二开关阀53，第一开关阀52和第二开关阀53均采用电磁开关阀，第一开关阀52设于连通缸盖9的出口和缓速器3的进口的管路上，第二开关阀53设于连通缸盖9的出口和水锅炉1的进口的管路上。

具体地，发动机起动前进行预热时，第一开关阀52处于关闭状态，第二开关阀53处于打开状态，此时冷却液依次流经水锅炉1、机油冷却器8、发动机机体2和缸盖9，并经第二开关阀53再次流入水锅炉1中。发动机起动后，第一开关阀52处于打开状态，第二开关阀53处于关闭状态，此时冷却液依次流经缓速器3、节温器6(或节温器6和散热器7)、循环泵4、机油冷却器8、发动机机体2和缸盖9，并经第一开关阀52再次流入缓速器3中。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于，两位三通换向阀51接入的位置不同，具体地，如图5所示，本实施例中，两位三通换向阀51的进口与发动机机体2的出口连通，两位三通换向阀51的第一出口与缸盖9的进口连通，两位三通换向阀51的第二出口与水锅炉1的进口连通。

可以理解的是，本实用新型的其他实施例还可以将两位三通换向阀51设于缓速器3和节温器6之间，使两位三通换向阀51的两个出口分别与节温器6的进口和水锅炉1的进口连通。

实施例四

本实施例与实施例一的区别在于，水锅炉1的出口位置不同，具体地，如图6所示，本实施例中，水锅炉1的出口与循环泵4的进口连通，对发动机机体2的预热过程中，通过循环泵4实现冷却液的强制循环。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。