发动机冷却系统的制作方法
【专利说明】发动机冷却系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年12月23日提交的韩国专利申请第10_2013_0161447号的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。
技术领域
[0003]本发明涉及一种发动机冷却系统。更具体地，本发明涉及用于有效地冷却发动机系统的部件的发动机冷却系统，在所述发动机系统中，通过使用涡轮增压器来再循环排放气体以提高在低速度范围内的输出。
【背景技术】
[0004]一般而言，已知柴油发动机相比于汽油发动机具有更低的燃料消耗以及更优的效率。一般而言，由于柴油发动机的高压缩比，柴油发动机展现出在40%的范围中的效率。
[0005]目前，为了从发动机获得高输出，发动机额外提供有涡轮增压器以及中间冷却器。具有应用至其上的涡轮增压器的发动机通过在涡轮增压器中的压缩机吸取排放气体或者外部空气并且向发动机侧供应因此产生的增压空气(高温压缩空气)。
[0006]然而，压缩空气快速地吸收来自涡轮增压器的热和在压缩过程中产生的热，导致较低的密度并且从而导致不佳的增压效率。因此，通过使用中间冷却器来冷却增压空气，以便获得高密度空气，导致大量空气吸入发动机燃烧室，使得能够进行高输出。
[0007]同时，为了符合目前的排放气体控制趋势(例如在欧洲的EURO 3或EURO 4)，已经提出了各种系统，其中从涡轮柴油发动机排放的包含CO、He、NOx等的排放气体的部分被再循环以进一步减小其含量。这些系统中，典型的一个是EGR系统(排放气体再循环系统)。
[0008]与之一起，增加输出扭矩同时在具有涡轮增压器的发动机中的发动机RPM的中到低速度范围内减小燃料消耗的研究正在进行，并且对于做出再循环气体的供应的有效控制的研究也正在进行。
[0009]与这些研究一起，对于有效地冷却具有涡轮增压器、中间冷却器以及EGR系统的发动机系统的研究也正在进行。
[0010]在该【背景技术】部分公开的信息仅用于提高对本发明的一般背景的理解，而不应作为对该信息形成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。
【发明内容】
[0011]已做出本发明以致力于提供一种用于有效地冷却涡轮增压器、中间冷却器以及EGR系统的发动机系统。进一步地，已做出本发明以致力于提供一种用于通过简化冷却路径来减小制造成本的发动机系统。
[0012]根据本发明的各个方面的发动机冷却系统包括:主进气管线、补充进气管线、进气路线控制阀、主排气管线、排气路线控制阀、涡轮增压器、中间冷却器、EGR冷却器以及冷却管线；主进气管线用于供应外部空气到进气歧管，进气歧管附接到发动机，发动机包括汽缸体和汽缸盖；补充进气管线从主进气管线的一侧分支并且结合到主进气管线的另一侧；进气路线控制阀提供在主进气管线中；主排气管线用于使来自排气歧管的排放气体流动，排气歧管提供在汽缸体中；排气路线控制阀提供在主排气管线中；涡轮增压器包括涡轮外壳和涡轮叶轮、压缩机外壳和压缩机叶轮、轴以及轴承，涡轮叶轮被在补充排气管线中流动的排放气体旋转，压缩机叶轮被涡轮叶轮的旋转力旋转并且使在补充进气管线中流动的进入的空气增压，轴连接涡轮叶轮与压缩机叶轮，轴承用于可旋转地支撑轴；中间冷却器在涡轮增压器的下游侧安装到补充进气管线；EGR冷却器从排气歧管分支而且提供在EGR管线中，排气歧管用于再循环排放气体，EGR管线连接到主进气管线；冷却管线用于使供应自水泵的冷却剂流动以便冷却EGR冷却器、排气路线控制阀和涡轮外壳。
[0013]供应自水泵的冷却剂可以经过汽缸盖，而且经过汽缸盖的冷却剂可以供应到冷却管线。
[0014]供应到冷却管线的冷却剂可以供应到EGR冷却器，而且经过EGR冷却器的冷却剂可以供应到排气路线控制阀或涡轮外壳。供应到冷却管线的冷却剂可以供应到EGR冷却器，而且经过EGR冷却器的冷却剂可以供应到排气路线控制阀以及涡轮外壳。供应到冷却管线的冷却剂可以供应到EGR冷却器、排气路线控制阀以及涡轮外壳。
[0015]该发动机冷却系统可以进一步包括:冷却旁路管线，通过冷却旁路管线，流入EGR冷却器的冷却剂通过汽缸盖循环；以及冷却阀，冷却阀提供在冷却管线中，通过冷却阀，经过排气路线控制阀或者涡轮外壳的冷却剂排放到汽缸盖。
[0016]供应自水泵的冷却剂可以直接供应到冷却管线。
[0017]供应到冷却管线的冷却剂可以供应到EGR冷却器，而且经过EGR冷却器的冷却剂可以供应到排气路线控制阀或涡轮外壳。供应到冷却管线的冷却剂可以供应到EGR冷却器，而且经过EGR冷却器的冷却剂可以供应到排气路线控制阀以及涡轮外壳。供应到冷却管线的冷却剂可以供应到EGR冷却器、排气路线控制阀以及涡轮外壳。
[0018]该发动机冷却系统可以进一步包括:冷却旁路管线，通过冷却旁路管线，流入EGR冷却器的冷却剂通过汽缸盖循环；以及冷却阀，冷却阀提供在冷却管线中，通过冷却阀，经过排气路线控制阀或者涡轮外壳的冷却剂排放到汽缸盖。
[0019]供应自水泵的冷却剂经过汽缸体和汽缸盖并且流入恒温外壳，而且经过恒温外壳的冷却剂供应到冷却管线。
[0020]供应到冷却管线的冷却剂可以供应到EGR冷却器，而且经过EGR冷却器的冷却剂可以供应到排气路线控制阀、涡轮外壳或者涡轮增压器的轴和轴承。供应到冷却管线的冷却剂可以供应到EGR冷却器，而且经过EGR冷却器的冷却剂可以供应到排气路线控制阀和涡轮外壳或者涡轮增压器的轴和轴承。供应到冷却管线的冷却剂可以供应到EGR冷却器、排气路线控制阀以及涡轮增压器的涡轮外壳、轴和轴承。
[0021]该发动机冷却系统可以进一步包括:冷却旁路管线，通过冷却旁路管线，流入EGR冷却器的冷却剂通过汽缸盖循环；以及冷却阀，冷却阀提供在冷却管线中，通过冷却阀，经过排气路线控制阀或者涡轮外壳的冷却剂排放到汽缸盖。
[0022]通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的【具体实施方式】，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
【附图说明】
[0023]在本发明的描述示例性实施方式中提供了附图以用于参考，但是本发明的精神不应当仅由所附附图解释。
[0024]图1是示出根据本发明的示例性发动机系统的示意图。
[0025]图2是示出根据本发明的示例性发动机冷却系统的示意图。
[0026]图3是示出根据本发明的另一个示例性发动机冷却系统的示意图。
[0027]图4是示出根据本发明的又一个示例性发动机冷却系统的示意图。
【具体实施方式】
[0028]现在将具体参考本发明的各个实施方式，在附图中和以下的描述中示出这些实施方式的实例。虽然本发明与示例性实施方式相结合进行描述，但应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性【具体实施方式】，也涵盖包含于如权利要求书限定的本发明的实质和范围内的各种变化、改变、等同和其他【具体实施方式】。
[0029]为了清楚地描述本发明，不与该描述相联系的部分将被省略。贯穿说明书，相同的附图标记标出相同的元件。另外，在附图中显示的每个配置的尺寸和厚度是为了描述的更好理解与简易而显示的，但是本发明不限于此。在附图中，层、膜、板、区域等的厚度是为了清晰起见而画出的。
[0030]图1是示出根据本发明的各个实施方式的发动机系统的示意图。如图1所示，根据本发明的各个实施方式的发动机系统包括空气清洁器箱100、补充进气管线105、主进气管线120、中间冷却器115、进气路线控制阀125、节流阀体130、进气歧管135、发动机140、喷射器144、排气歧管145、补充排气管线160、主排气管线152、排气路线控制阀150、小涡轮增压器110、催化剂155以及控制器190。
[0031]控制器190在接收操作条件(比如发动机速度)以及所需操作信号(比如加速器踏板信号)之后计算所需的扭矩，并且控制可控组成元件以及喷射器144的燃料喷洒量。
[0032]控制器190控制进气路线控制阀125以及排气路线控制阀150，以便控制排放气体的再循环速率。因为使用控制单元190的发动机控制是已知的，所以其详细描述将被省略。
[0033]涡轮增压器110包括涡轮外壳112以及压缩机外壳111，涡轮外壳112提供通过在补充排气管线中流动的排放气体而旋转的涡轮叶轮，压缩机外壳111提供压缩机叶轮，压缩机叶轮通过涡轮叶轮的旋转力而旋转并且使在补充进气管线中流动的进入的空气增压。
[0034]涡轮叶轮和压缩机叶轮通过轴113连接，并且提供了用于可旋转地支持该轴113的轴承。在涡轮增压器中，通过轴的高速度旋转产生高温的热，而且轴113和轴承由冷却剂冷却。
[0035]主排气管线152从排气歧管145分支并且具有安装到其上的排气路线控制阀150。补充排气管线160从排气歧管145分支并且与主排气管线152结合。催化剂155安装到补充排气管线160与主排气管线152结合到一起的点的下流侧。
[0036]如果排气路线控制阀150关断