一种汽车增压发动机冷却系统的控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车增压发动机冷却系统及其控制方法，散热器通过隔板分隔为高温散热器及低温散热器；发动机缸体内部水道分为进液端和机械水泵连接的排气侧缸盖水道和缸体与进气侧缸盖水道；排气侧缸盖水道的进液端设有和缸体与进气侧缸盖水道的进液端连接的第一调温器；排气侧缸盖水道的出液端及缸体与进气侧缸盖水道的出液端均通过第一回水管与暖风芯体及和机械水泵连接的机油冷却器依次连接；第一回水管上通过第二调温器连接有和高温散热器连接的第二回水管；包括电子水泵，电子水泵分别与涡轮增压器及中冷器的进液端连接，涡轮增压器及中冷器的出液端和低温散热器的进液端连接；本发明专利技术能精确控制发动机缸体缸盖冷却，满足各回路冷却性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车增压发动机，具体涉及一种汽车增压发动机冷却系统及其控制方法。
技术介绍
由于世界各国对汽车排量和排放的日益严格限制，发动机降低排量是流行趋势。在这种情况下，想要得到更好的动力表现，增压技术是应用最普遍的解决方案。涡轮增压发动机指配备涡轮增压器的发动机。涡轮增压发动机通过压缩空气增加进气量，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机转速，可以增大发动机的输出功率和扭矩。经过增压后，发动机在工作时的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响，这也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。因此，及时对气缸进行降温非常重要。中冷器的作用在于降低增压后的高温空气温度，以降低发动机的热负荷，提高进气量，进而增加发动机的功率。对于增压发动机来说，中冷器是增压系统的重要组成部件。有数据表明，在相同空燃比条件下，增压空气的温度每下降10℃，发动机功率就可提高3％-5％。节能减排一直是汽车厂商追求的目标，在当前日益严格的排放法规的要求下，该目标更被进一步重视。现有的发动机冷却系统，通常是冷却液经过水泵进入气缸体，再通过缸盖进入调温器，通过调温器进行大小循环最终回水泵。或者是，冷却液通过水泵先进入缸盖，再进入缸体水套，再通过调温器进行大小循环，最终流回水泵。发动机冷却系统需维持发动机在合适的工作温度范围内，但是对于传统发动机冷却形式来说，要么缸盖的温度过高，要么是缸体的温度稍低。这个主要原因是传统的冷却系统不能独立的对缸盖和缸体进行温度控制，一般是缸体缸盖水套串联；即冷却液先经过缸体然后再经过缸盖最后通过一个调温器控制发动机出水温度，所以缸盖和缸体的温度不能控制在合理的温度点，这样不仅影响发动机的燃油消耗率和输出功率而且影响发动机的排放。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供满足增压发动机冷却要求，精确控制发动机缸体缸盖冷却，降低发动机排放及发动机初期磨损，满足各回路冷却性能的汽车增压发动机冷却系统及其控制方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：该种汽车增压发动机冷却系统，包括膨胀箱、和所述膨胀箱连接的机械水泵、发动机缸体内部水道及散热器，所述散热器通过隔板分隔为高温散热器及低温散热器；所述发动机缸体内部水道分为进液端和机械水泵连接的排气侧缸盖水道和缸体与进气侧缸盖水道；所述排气侧缸盖水道的进液端设有和缸体与进气侧缸盖水道的进液端连接的第一调温器；所述排气侧缸盖水道的出液端及缸体与进气侧缸盖水道的出液端均通过第一回水管与暖风芯体及和机械水泵连接的机油冷却器依次连接；所述第一回水管上通过第二调温器连接有和高温散热器连接的第二回水管；包括和所述膨胀箱连接的电子水泵，所述电子水泵分别与涡轮增压器及中冷器的进液端连接，所述涡轮增压器及中冷器的出液端和低温散热器的进液端连接；所述低温散热器的出液端和所述电子水泵连接。所述第二调温器的进液端设有第一出气管，所述低温散热器的出液端上设有第二出气管；所述第一出气管及第二出气管均和所述膨胀箱连接。所述第一出气管及第二出气管上均设有单向阀。所述中冷器的进液端设有除气阀。该种汽车增压发动机冷却系统的控制方法，具体过程为：(1)发动机启动时，当冷却液温度及发动机转速均低于设定值时，第一调温器关闭，冷却液经机械水泵流经排气侧缸盖，通过第一回水管，再流经暖风芯体和机油冷却器，然后回到机械水泵；同时电子水泵工作，冷却液流往涡轮增压器及中冷器，对涡轮增压器及中冷器进行冷却后，冷却液进入低温散热器进行散热，从低温散热器流出的冷却液进入电子水泵进入循环，低温散热系统开启；(2)发动机暖机后，温度上升到设定温度时，第一调温器开启；冷却液在机械水泵的驱动下，通过排气侧缸盖水道和缸体与进气侧缸盖水道流向缸体和缸盖，通过第一回水管，再流经暖风芯体和机油冷却器，然后回到机械水泵；低温散热系统继续工作；(3)温度上升到设定温度时，第二调温器开始开启，冷却液在机械水泵的驱动下，通过排气侧缸盖水道和缸体与进气侧缸盖水道流向缸体和缸盖，同时冷却液通过第二回水管流往高温散热器，然后流回机械水泵；散热器的冷却风扇开启，以散发冷却液热量；低温散热系统继续工作。所述(1)中，当冷却液温度在70℃以下且发动机转速低于3000r/min时，第一调温器关闭。所述(2)中，冷却液温度达到70℃时，第一调温器初开，冷却液温度达到85℃时，第一调温器全开。所述(3)中，冷却液温度达到92℃时，第二调温器初开，冷却液温度达到106℃时，第二调温器全开。所述(1)-(3)中，电子水泵根据冷却液温度控制工作，冷却液温度超过电子水泵开启临界值，电子水泵开始工作，低温散热系统开启。所述(1)-(3)中，冷却液通过与膨胀箱连接的第一出气管及第二出气管和除气阀进行除气。本专利技术的优点在于：该种汽车增压发动机冷却系统及其控制方法，能够实现发动机暖机时的暖机冷却模式，能够实现发动机升温时的小循环冷却模式控制，还能实现发动机温度升高时的大循环冷却模式控制，同时能够实现冷却液的放气，保证整个系统处于压力稳定状态；能够满足增压发动机冷却要求，精确控制发动机缸体缸盖冷却，降低发动机排放及发动机初期磨损，满足各回路冷却性能。本专利技术中缸盖、缸体分别冷却，起动时冷却液温度快速提升，同时减少节温器振荡，减少系统内冷却液的压力波动；分层冷却使发动机更早进入工作温度，同时也可以更快提供车内暖风；进而减少汽车燃油消耗，增强了系统的可靠性；设置低温散热器对中冷器、涡轮增压器充分冷却，提高进气量，提高增压发动机功率；常规散热器通过增设水室隔板，分为两个独立单元，较大体积的下部作为高温散热器，上部作为低温散热器，这样减小系统进风阻力，布置简便，节省前舱空间。附图说明下面对本专利技术说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：图1为本专利技术汽车增压发动机冷却系统示意图。图2本专利技术汽车增压发动机冷却系统中发动机第一阶段冷却回路示意图。图3本专利技术汽车增压发动机冷却系统中发动机第二阶段冷却回路示意图。图4本专利技术汽车增压发动机冷却系统中发动机第三阶段冷却回路示意图。上述图中的标记均为：1、膨胀箱，2、机械水泵，3、第一调温器，4、排气侧缸盖水道，5、缸体与进气侧缸盖水道，6、第二调温器，7、暖风芯体，8、机油冷却器，9、冷却风扇，10、高温散热器，11、低温散热器，12、电子水泵，13、涡轮增压器，14、中冷器，15、放气阀，16、第一回水管，17、第二回水管，18、第一出气管，19、第二出气管。具体实施方式下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。如图1所示，该种汽车增压发动机冷却系统，包括膨胀箱1、和膨胀箱1连接的机械水泵2、发动机缸体内部水道及散热器，散热器通过隔板分隔为高温散热器10及低温散热器11；发动机缸体内部水道分为排气侧缸盖水道4和缸体与进气侧缸盖水道5，排气侧缸盖水道4的进液端和机械水泵2连接；排气侧缸盖水道4的进液端设有和缸体与进气侧缸盖水道5的进液端连接的第一调温器3；排气侧缸盖水道4的出液端及缸体与进气侧缸盖水道5的出液端均通过第一回水管16与暖风芯体7及机油冷却器8依次连接，机油冷却器8和机械水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车增压发动机冷却系统，包括膨胀箱、和所述膨胀箱连接的机械水泵、发动机缸体内部水道及散热器，其特征在于：所述散热器通过隔板分隔为高温散热器及低温散热器；所述发动机缸体内部水道分为进液端和机械水泵连接的排气侧缸盖水道和缸体与进气侧缸盖水道；所述排气侧缸盖水道的进液端设有和缸体与进气侧缸盖水道的进液端连接的第一调温器；所述排气侧缸盖水道的出液端及缸体与进气侧缸盖水道的出液端均通过第一回水管与暖风芯体及和机械水泵连接的机油冷却器依次连接；所述第一回水管上通过第二调温器连接有和高温散热器连接的第二回水管；包括和所述膨胀箱连接的电子水泵，所述电子水泵分别与涡轮增压器及中冷器的进液端连接，所述涡轮增压器及中冷器的出液端和低温散热器的进液端连接；所述低温散热器的出液端和所述电子水泵连接。

【技术特征摘要】
1.一种汽车增压发动机冷却系统，包括膨胀箱、和所述膨胀箱连接的机械水泵、发动机缸体内部水道及散热器，其特征在于：所述散热器通过隔板分隔为高温散热器及低温散热器；所述发动机缸体内部水道分为进液端和机械水泵连接的排气侧缸盖水道和缸体与进气侧缸盖水道；所述排气侧缸盖水道的进液端设有和缸体与进气侧缸盖水道的进液端连接的第一调温器；所述排气侧缸盖水道的出液端及缸体与进气侧缸盖水道的出液端均通过第一回水管与暖风芯体及和机械水泵连接的机油冷却器依次连接；所述第一回水管上通过第二调温器连接有和高温散热器连接的第二回水管；包括和所述膨胀箱连接的电子水泵，所述电子水泵分别与涡轮增压器及中冷器的进液端连接，所述涡轮增压器及中冷器的出液端和低温散热器的进液端连接；所述低温散热器的出液端和所述电子水泵连接。2.如权利要求1所述的汽车增压发动机冷却系统，其特征在于：所述第二调温器的进液端设有第一出气管，所述低温散热器的出液端上设有第二出气管；所述第一出气管及第二出气管均和所述膨胀箱连接。3.如权利要求2所述的汽车增压发动机冷却系统，其特征在于：所述第一出气管及第二出气管上均设有单向阀。4.如权利要求1-3任一项所述的汽车增压发动机冷却系统，其特征在于：所述中冷器的进液端设有除气阀。5.一种权利要求1-4任一项所述汽车增压发动机冷却系统的控制方法，其特征在于：具体过程为：(1)发动机启动时，当冷却液温度及发动机转速均低于设定值时，第一调温器关闭，冷却液经机械水泵流经排气侧缸盖，通过第一回水管，再流经暖风芯体和机油冷却器，然后回到机械水泵；同时电子水泵工作，冷却液流往涡轮增压器及中冷器，对涡轮增压器及中冷器进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：程静，解正斌，张静，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34