一种水空中冷系统及一种发动机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机的水空中冷技术领域，更具体地说，涉及一种水空中冷系统及一种发动机。


背景技术：

2.当前发动机普遍采用增压技术，增压后的空气压力提高，同时温度也提高。为了提高发动机功率密度，降低排放，增压后空气需要经过冷却器冷却，该冷却器称之为中冷器。相较于空空中冷，水空中冷具有效率高，体积小的优点，因此在高性能发动机和大缸径柴油机(发动机缸径一般≥150mm)上有得到了广泛应用。
3.但是，经过中冷后的空气的温度不能过低，否则燃油在气缸内燃烧变差，影响发动机性能，同时影响发动机排放。如果流经水空中冷器的冷却水的温度过低，那么就会导致空气的温度过低。为此，本领域技术人员采取了如下水空中冷系统，请参考附图1，附图1为现有技术一具体实施例提供的水空中冷系统的结构示意图。在附图1中，
①
为水空中冷器、
②
为空气进口、
③
为冷却水出口、
④
为节温器、
⑤
为冷却水入口、
⑥
水泵，冷却水出口
③
和冷却水入口
⑤
之间设置有散热器。
4.当外界环境温度高时，冷却水沿着大循环流动，流动路线为：水空中冷器
①
、冷却水出口
③
、散热器、冷却水入口
⑤
、水泵
⑥
、水空中冷器
①
。当外界环境温度较低时，冷却水的水温较低，冷却水沿着小循环流动，流动路线为：水空中冷器
①
、节温器
④
、水泵
⑥
、水空中冷器
①
。即在小循环中，冷却水不经过散热器的散热，而是直接通过节温器流回到水空中冷器中。因此，在环境温度较低时，经过水空中冷器的空气的温度不会下降的过低。但是，在环境温度较寒冷时，即使在小循环中，水空中冷器的冷却能力依然“富裕”，经过水空中冷器的空气的温度依然较低。
5.因此，如何在环境温度较寒冷时降低水空中冷器的冷却能力，从而使经过水空中冷器的空气的温度升高，提高发动机的性能，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是在环境温度较寒冷时显著降低水空中冷器的冷却能力，从而使经过水空中冷器的空气的温度升高，提高发动机的性能。为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种水空中冷系统，包括：
8.控制阀；
9.水空中冷器；
10.水泵，所述控制阀具有进口、第一出口、第二出口、所述控制阀的进口与所述水泵的出口连通，所述控制阀的第一出口能够与所述水空中冷器连通或截止，所述控制阀的第二出口能够与所述水泵连通或截止；
11.散热器，所述散热器的出口能够与所述水泵连通，所述散热器的进口能够与所述
水空中冷器的出口连通。
12.优选地，所述控制阀为节温器
13.优选地，所述节温器的第一出口的流量可调，所述节温器的第二出口的流量可调。
14.优选地，还包括三通阀和与所述散热器并联的支路，所述三通阀的进口与所述水空中冷器的出口连通，所述三通阀的第一出口能够与所述散热器的进口连通，所述三通阀的第二出口能够与所述支路的进口连通，所述支路的出口与所述水泵的进口连通。
15.本实用新型还提供了一种发动机，包括水空中冷系统，所述水空中冷系统为上述任意一种水空中冷系统。
16.从上述技术方案可以看出，在外界环境温度较高时，冷却水温度较高，冷却水进入大循环，依次经过水空中冷器、散热器、水泵、控制阀、水空中冷器，从而使经过水空中冷器后的空气的温度较合适。在外界环境较寒冷时，冷却水温度较低，冷却水进入小循环，依次经过水泵、控制阀、水泵。即冷却水经过节温器后不流入到水空中冷器，而是又返回到水泵中，之后又流入到控制阀中，如此循环。由于在外界环境较寒冷时，冷却水不进入到水空中冷器中，从而显著降低了水空中冷器的冷却能力，那么经过水空中冷器的空气具有较高的温度，从而提高了发动机的性能。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
18.图1为现有技术一具体实施例提供的水空中冷系统的结构示意图；
19.图2为本实用新型一具体实施例提供的水空中冷系统的结构示意图；
20.图3为本实用新型另一具体实施例提供的水空中冷系统的结构示意图。
具体实施方式
21.本实用新型公开了一种水空中冷系统，该水空中冷系统能够在环境温度较寒冷时显著降低水空中冷器的冷却能力，从而使经过水空中冷器的空气的温度升高，提高发动机的性能。本实用新型还公开了一种发动机。
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.本实用新型提供了一种水空中冷系统，包括：控制阀、水空中冷器、水泵、散热器。其中，控制阀具有进口、第一出口、第二出口、控制阀的进口与水泵的出口连通，控制阀的第一出口能够与水空中冷器连通或截止，控制阀的第二出口能够与水泵连通或截止。散热器的出口能够与水泵连通，散热器的进口能够与水空中冷器的出口连通。
24.在外界环境温度较高时，冷却水温度较高，冷却水进入大循环，依次经过：水空中冷器、散热器、水泵、控制阀、水空中冷器，从而使经过水空中冷器后的空气的温度较合适。
在外界环境较寒冷时，冷却水温度过低，冷却水进入小循环，依次经过水泵、控制阀、水泵。即冷却水经过节温器后不流入到水空中冷器，而是又返回到水泵中，之后又流入到控制阀中，如此循环。由于在外界环境较寒冷时，冷却水不进入到水空中冷器中，从而显著降低了水空中冷器的冷却能力，那么经过水空中冷器的空气具有较高的温度，从而提高了发动机的性能。
25.进一步地，将控制阀优选为节温器。节温器能够感应冷却水的温度，并根据感应到的冷却水的温度来控制第一出口和第二出口。如果冷却水温度较高，那么节温器的第一出口导通，冷却水进入大循环。如果冷却水温度过低，那么节温器的第二出口导通，冷却水进入小循环。
26.更进一步地，节温器的第一出口和第二出口的流量可调节。在冷却水温度介于较高和过低之间时，节温器的第一出口和第二出口均导通，且会根据冷却水温度来调节节温器的第一出口和第二出口的流量，从而使冷却水具有合适的温度，从而使经水空中冷器后的空气的温度合适。
27.在一具体实施例中增设了三通阀和支路。支路与散热器并联。三通阀设置在水空中冷器和散热器之间。三通阀的进口与水空中冷器的出口连通。三通阀的第一出口能够与散热器的进口连通。三通阀的第二出口能够与支路的进口连通。支路的出口与水泵的进口连通。在外界环境温度较高时，三通阀与散热器导通，即三通阀的第一出口与散热器的进口连通。在外界环境寒冷时，三通阀与支路导通，即三通阀的第二出口与支路连通。如此，冷却水就不必再经过散热器，从而延长了散热器的使用寿命。
28.本实用新型还公开了一种发动机，包括水空中冷系统，该水空中冷系统为上述任意一种水空中冷系统，上述水空中冷系统具有上述效果，具有上述水空中冷系统的发动机同样具有上述效果，故本文不再赘述。
29.最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
30.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
31.所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。