一种解决冬季发动机水温升温困难的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种解决冬季发动机水温升温困难的系统和方法，本系统主要包括水冷散热器、中冷散热器、ECU、无级变速装置、温度传感器、气流导向装置、风机以及护风罩、管路、连接线束等辅助设施。解决冬季发动机水温升温困难的方法主要有两个方面，一方面是采用气流导向装置来降低发动机的散热功率；另一方面是无级变速装置可以实现全脱开的状态，即主动轮空转不通过皮带驱动风机转动，风机的转速为零。这两种方式最终实现的目的是不主动给发动机散热，同时还要将发动机的热量进行保存，使得在冬季能快速提升发动机水温，保证发动机工作在良好工况下，提高车厢供暖的舒适性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了一种解决冬季发动机水温升温困难的系统和方法，涉及汽车发动机智能冷却领域。
技术介绍
汽车发动机在冬天启动以后，需要在很长的时间内，发动机的水温才能达到发动机工作的最佳温度范围。而汽车车厢取暖暖风也使用的是发动机的循环水，由于在冬天发动机水温在短时间无法升高，也严重影响车厢的供暖效果。更有甚者，在东北等严寒地区，在冬天发动机的水温几乎都达不到最佳的工作温度范围，这样不仅影响发动机良好的工作，也会影响车厢采暖，降低了车辆乘坐的舒适性。为了解决以上问题，在冬天部分用户采取布帘以及纸板等将发动机的进风口遮挡住，降低发动机的散热功率，以便提升发动机水温的升温速率，但这种解决方案非常的不适用，而且存在安全隐患。本专利技术从两个方面来解决上述问题，首先，一方面在发动机散热器和风机之间添加气流导向装置，该散热器为水冷散热器和中冷散热器，ECU通过控制机构来关闭气流导向装置，从而降低发动机的散热功率；另一方面在控制风机转速的无级变速装置中可以实现全脱开状态，即主动轮空转，从动轮不转，风机转速为零，可以在寒冷地区快速提升发动机的温度，提高车厢供暖的舒适性。
技术实现思路
为了解决冬季发动机水温升温困难、提高车厢供暖舒适性等问题。本专利技术提出了一种解决方案，该方案是在整个发动机智能冷却系统中添加气流导向装置和无级变速装置，该无级变速装置可以实现全脱开，即皮带与皮带轮脱开，皮带落入轴承外套上，风机转速为零，该方案不仅可以解决冬季发动机水温升温困难，提高车厢供暖的舒适性，并且还具有节油、减少废气排放、动力输出线性和机械效率高的优势。本专利技术主要包括水冷散热器、中冷散热器、ECU、无级变速装置、温度传感器、位置传感器、气流导向装置、风机以及护风罩、管路、连接线束等辅助设施，在冬季外界温度环境较低时，当汽车在启动或正常行驶过程中，发动机会产生热量，这些热量通过管道进入水冷散热器和中冷散热器进行冷却，在水冷散热器的进出水口以及中冷散热器的出气口设置温度传感器，气流导向装置安装在散热水箱和中冷器后、风机前，ECU通过控制机构控制导风扇叶的角度来实现气流导向装置打开和关闭状态，通过采集发动机的进出水温度以及环境温度，ECU对采集回来的温度进行分析，在发动机温度还达不到设定的最佳工作温度时，导风叶关闭，那么带有热量的空气就不会通过该气流导向装置后被风机吹走，这样可以降低发动机的散热功率，快速提升发动机的水温。风机的转速则由无级变速装置来控制，这时需要该装置实现全脱开的状态，主动轮空转不通过皮带驱动风机转动，即动轮与皮带完全脱开，皮带落在轴承外套上，皮带与动轮不挤压没有摩擦，从而皮带不随动轮转动，风机的转速为零，该全脱开状态可以通过ECU检测发动机温度信息，从而控制调速电机带动无极变速装置中的调节杆逆时针转动，调节杆上的外螺纹与拨杆的内螺纹组成传动机构，从而拨杆往后不再挤压皮带轮，最终风机不再工作，在发动机温度还达不到设定的最佳工作温度时，启动无级变速装置的全脱开状态，发动机热量散热量小，气流导向装置配合无极变速装置中的全脱开可以满足该专利技术的设计需求。本专利技术在汽车发动机智能冷却系统中添加气流导向装置和无级变速装置，该无级变速装置可以实现全脱开，从而精确控制汽车发动机智能冷却系统的温度，使得发动机能处于良好的工况下运转，具有节油、减少废气排放、动力输出线性和机械效率高的优势。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。图1为一种解决冬季发动机水温升温困难的系统框图（1、水冷散热器，2、中冷散热器，3、气流导向装置，4、风机，5、无级变速装置，6、调速电机，7、位置传感器，8、温度传感器，9、ECU）。图2为气流导向装置关闭状态的结构图（1、水冷散热器，2、中冷散热器，3、气流导向装置，4、风机）。图3为气流导向装置打开状态的结构图（1、水冷散热器，2、中冷散热器，3、气流导向装置，4、风机）。图4为无级变速装置全脱开的的原理图（10、主动轮）。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为本专利技术的系统框图，该系统包括水冷散热器1、中冷散热器2、气流导向装置3、风扇4、无级变速装置5、调速电机6、位置传感器7、温度传感器8、ECU9以及护风罩、管路、连接线束等辅助设施，从图1可以看出，当汽车在启动或正常行驶过程中，发动机会产生热量，这些热量通过管道进入水冷散热器1和中冷散热器2进行冷却，在水冷散热器1的进出水口以及中冷散热器2的出气口设置温度传感器8，通过ECU9采集当前各温度传感器8的温度信号，结合温度信息通过控制机构来控制气流导向装置3的开关状态，从而决定空气流向是否通过该气流导向装置3，若气流导向装置3打开，气流中发动机经散热器的热量将被风机4吹走，风机4的转速则由无级变速装置5来控制，并且发动机处放置的传感器可以实时检测当前发动机的转速、温度信息，反馈给ECU9，无级变速装置5的控制是ECU9结合多方面传感器所提供的信息做出的指示，使得整个发动机智能冷却系统的温度控制在发动机工作的最佳温度范围内，从而达到整车节油的目的。图2为气流导向装置3关闭状态的结构图。在冬季外界温度环境较低时，当汽车在启动或正常行驶过程中，发动机会产生热量，ECU9采集当前各温度传感器8的温度信号，会发现发动机水温尚未达到发动机工作的最佳温度范围内，ECU9通过控制机构来关闭气流导向装置3，导风叶关闭，那么带有热量的空气就不会通过该气流导向装置3后被风机4吹走，这样可以降低发动机的散热功率，快速提升发动机的水温。图3为气流导向装置3打开状态的结构图。在冬季外界温度环境较低时，当汽车在启动或正常行驶过程中，发动机会产生热量，起初为了提升发动机水温会将气流导向装置3关闭，但是长期时间后，水冷散热器1进出口温度以及中冷散热器2出气口温度会慢慢上升，当超出我们设定的温度值时，就需要将信息反馈给ECU9，ECU9会对温度信息进行计算分析，从而做出指令，驱动控制机构打开气流导向装置3的导风叶，从而发动机的热量将会在风机4的带动下进行吹风散热，整体保证发动机能处于良好的工况下运转，达到节能减排的效果。图4为无级变速装置5全脱开的原理图。由图4可以看出若皮带落入全脱开区域则整个无级变速装置5处于全脱开状态，风机4转速为零，若皮带落入无级变速范围内则实现风机的线性调速，皮带落入的区域是从主动轮10角度来考虑，最终将决定是否带动从动轮的转动。上面结合附图对本专利技术的实施方式作了说明 ，但本专利技术不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下做出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解决冬季发动机水温升温困难的系统和方法，主要包括水冷散热器、中冷散热器、ECU、无级变速装置、温度传感器、位置传感器、气流导向装置、风机以及护风罩、管路、连接线束等辅助设施，其特征在于，在冬季外界温度环境较低时，当汽车在启动或正常行驶过程中，发动机会产生热量，这些热量通过管道进入水冷散热器和中冷散热器进行冷却，在水冷散热器的进出水口以及中冷散热器的出气口设置温度传感器，ECU采集当前各温度传感器的温度信号，会发现发动机水温尚未达到发动机工作的最佳温度范围内，ECU通过控制机构来关闭气流导向装置，那么带有热量的空气就不会通过该气流导向装置后被风机吹走，风机的转速则由无级变速装置来控制，这时需要该装置实现全脱开的状态，即主动轮空转不通过皮带驱动风机转动，风机的转速为零，从而一方面可以在寒冷地区快速提升发动机的温度，另一方面可以提高车厢供暖的舒适性。

【技术特征摘要】
1.一种解决冬季发动机水温升温困难的系统和方法，主要包括水冷散热器、中冷散热器、ECU、无级变速装置、温度传感器、位置传感器、气流导向装置、风机以及护风罩、管路、连接线束等辅助设施，其特征在于，在冬季外界温度环境较低时，当汽车在启动或正常行驶过程中，发动机会产生热量，这些热量通过管道进入水冷散热器和中冷散热器进行冷却，在水冷散热器的进出水口以及中冷散热器的出气口设置温度传感器，ECU采集当前各温度传感器的温度信号，会发现发动机水温尚未达到发动机工作的最佳温度范围内，ECU通过控制机构来关闭气流导向装置，那么带有热量的空气就不会通过该气流导向装置后被风机吹走，风机的转速则由无级变速装置来控制，这时需要该装置实现全脱开的状态，即主动轮空转不通过皮带驱动风机转动，风机的转速为零，从而一方面可以在寒冷地区快速提升发动机的温度，另一方面可以提高车厢供暖的舒适性。2.如权利要求1所述的一种解决冬季发动机水温升温困难的系统和方法，其特征在于，所述的气流导向装置安装在散热水箱和中冷器后、风机前，ECU通过控制机构控制导风扇叶的角度来实现气流导向装置打开和...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋剑，王欢，王宇峰，
申请(专利权)人：苏州工业园区驿力机车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32