一种双循环发动机高低温冷却系统技术方案

本发明专利技术包括高温和低温水循环冷却系统。高温系统通过调温器和电磁阀选择性开关，使冷却水流向根据发动机负荷进行切换，实现快速暖机和降低油耗。在发动机冷启动阶段保持缸盖和缸体水套为串联，使冷却水一个循环被加热两次，最大程度加快冷却水的升温。在温度较高的暖机和高温阶段，保持缸盖水套和缸体水套为并联，最大程度增加发动机水流量，并控制缸体缸盖各自的水流量，使缸体缸盖都达到最佳温度，以降低爆震，降低油耗。低温水循环系统采用电子水泵及共用蓄水壶，蓄水壶与低温系统之间采用节流孔，减少布置空间及成本，又尽量减少高温系统对低温系统的影响，有效保证发动机进气温度和进气效率，有利于发挥发动机动力性，防止爆震。

A High and Low Temperature Cooling System for Double Cycle Engine

The invention comprises a high-temperature and low-temperature water circulating cooling system. The high temperature system can switch the cooling water direction according to the engine load by means of the selective switch of the thermostat and solenoid valve, so as to realize the quick warming up and reduce the fuel consumption. In the cold start stage of the engine, the cylinder head and the cylinder body water jacket are kept in series, so that the cooling water is heated twice in a cycle, and the heating of the cooling water is accelerated to the greatest extent. In the warmer and higher temperature stage, keep the cylinder head water jacket and cylinder block water jacket in parallel, maximize the engine water flow, and control the respective water flow of cylinder block and cylinder head, so that the cylinder block and cylinder head can reach the optimal temperature, in order to reduce knock and fuel consumption. The cryogenic water circulation system uses electronic pump and common water storage kettle, and the throttle hole is used between the water storage kettle and cryogenic system to reduce the layout space and cost, and to minimize the impact of the high temperature system on the cryogenic system, effectively ensure the engine intake temperature and intake efficiency, which is conducive to giving full play to the engine power and preventing detonation.

【技术实现步骤摘要】
一种双循环发动机高低温冷却系统
本专利技术属于汽车发动机
，尤其涉及发动机高低温冷却系统。
技术介绍
发动机暖机是指发动机本体温度从低温上升到正常工作温度的过程。发动机冷启动时，由于进气系统和气缸温度较低，汽油很难完全蒸发，造成燃烧不完全，引起C、H大量排放；同时由于燃料蒸发难，燃烧状况较差，造成额外加大燃油量。另外暖机过程中冷却水温度较低，发动机由水带走的热量增多，增加了热损失。发动机冷启动时温度低，发动机的内部运动构件摩擦较大，油耗也大。因此需要尽快提高暖机速度。对于传统的增压发动机，其采用的是风冷系统，由于管线太长，存在延迟，而且它会受到车速的影响，不能在任何工况下都能保持最佳的冷却效果。并且负责冷却增压器轴承的增压器冷却器布置在高温系统，存在发动机停机后，由于发动机主水泵不运转，容易造成轴承冷却不足的风险。因此需要低温的水冷系统，提高发动机效率，并保证增压器轴承的冷却效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双循环发动机高低温冷却系统，包含高温水循环冷却系统和低温水循环冷却系统，以提高暖机速度降低油耗。本专利技术的技术方案如下：一种双循环发动机高低温冷却系统,包含高温水循环冷却系统和低温水循环冷却系统。所述高温水循环冷却系统包括缸体水套、缸盖水套、调温器、暖通、高温散热器、油冷器、电磁阀、发动机水泵和蓄水壶。本专利技术在发动机缸体中设独立过水道，缸体独立过水道与缸体水套无连接。系统各部分之间的水路连接关系如下：所述发动机水泵的第一出水口连接缸体第一进水口，并经过缸体独立过水道后连接缸盖水套进口。所述发动机水泵的第二出水口连接电磁阀，所述发动机水泵的第二出水口连接电磁阀，电磁阀设有一个可开闭通道，可根据需要选择性地通断，使冷却水流向根据发动机负荷进行切换。电磁阀的第二出水口连接缸体第二进水口，经过缸体水套后，缸体水套的出水口与缸盖水套的出水口与调温器的进水口水路连接。所述电磁阀的第一出水口分别水路连接暖通、发动机油冷器及变速器油冷器的进水口，暖通、发动机油冷器和变速器油冷器为并行连接，并且它们的出水口汇合后与水泵的第一进水口水路连接。所述调温器的第一出水口水路连接蓄水壶，蓄水壶的出水口水路连接水泵的第二进水口；所述调温器根据需要对其第二出水口和第三出水口选择性地连接，调温器的第二出水口通过旁通管与水泵的第三进水口连接，调温器的第三出水口水路连接高温散热器进水口，通过高温散热器后，与发动机水泵的第四进水口连接。所述的低温水循环系统包括电子水泵、低温散热器、增压器冷却器、中冷器和所述蓄水壶。水路连接关系为：电子水泵连接低温散热器，低温散热器的第一出口连接增压器冷却器进口，低温散热器的第二出口连接中冷器进口。增压器冷却器第一出水口和中冷器出口汇合成一个出水口后与电子水泵第二进水口相连，增压器冷却器第二出水口连接蓄水壶，蓄水壶的第二出水口连接节流孔后再连接电子水泵的第一进水口。电子水泵的第一进水口和第二进水口可以汇合成一个进水口。本专利技术通过设计高温水循环冷却系统和低温水循环冷却系统，对于增压发动机缸体缸盖，利用高温水循环系统进行冷却，可以通过电磁阀、调温器的选择控制开关，使冷却水流向根据发动机负荷进行切换，实现快速暖机和降低油耗。在发动机冷启动阶段，保持缸盖水套和缸体水套为串联结构，使冷却水一个循环被加热两次，最大程度加快冷却水的升温，并通过油冷器换热，使机油也快速升温，降低发动机摩擦功，降低油耗及排放。在发动机温度较高的暖机和高温阶段，保持缸盖水套和缸体水套为并联结构，最大程度增加发动机水流量，并可控制缸体缸盖各自的水流量，使缸体缸盖都达到最佳温度，以降低爆震，降低油耗。对于增压发动机的增压器，利用低温水循环系统进行冷却，采用电子水泵及共用的蓄水壶，蓄水壶与低温系统之间采用节流孔，减少了布置空间及成本，又尽量减少了高温系统对低温系统的影响，保证低温系统的冷却效果，使低温系统冷却液保持在50℃以下，有效保证发动机进气温度和进气效率，有利于发挥发动机动力性，防止爆震。进一步，本系统还具有变速器油冷器，变速器油冷器与暖通和发动机油冷器并列设置，其进水口与电磁阀的第一出水口水路连接，其出水口与暖通和发动机油冷器的出水口水路汇合后与水泵的第一进水口水路连接。将变速器油冷器接入冷却系统循环，暖机时，也可以加快变速器油的升高，降低变速器摩擦功，降低油耗。附图说明图1为本专利技术的系统结构示意图；图2为本专利技术在冷启动阶段的水流向示意图；图3为本专利技术在暖机阶段的水流向示意图；图4为本专利技术在高温阶段的水流向示意图。图中标记为：1、发动机水泵；2、缸体水套；3、缸盖水套；4、调温器；5、高温散热器；6、暖通；7、变速器油冷器；8、发动机油冷器；9、电磁阀；10、蓄水壶；11、旁通管；12、缸体第一进水口；13、缸体第二进水口；14、缸盖水套进口；15、缸盖水套出口；16、电子水泵；17、低温散热器；18、增压器冷却器；19、中冷器；20、节流孔；21、缸体独立过水道。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：本系统的结构参见图1，本系统包括高温水循环冷却系统和低温水循环冷却系统。高温水循环冷却系统涉及的部件有：发动机水泵1、发动机缸体、缸体水套2、缸盖水套3、调温器4、高温散热器5、暖通6、变速器油冷器7、发动机油冷器8、蓄水壶10和电磁阀9。其中调温器4采用热管理式调温器TMM（thermalmanagementmodule）,其具有一个常开出水口，两个可开闭切换的出水口,具体可选用舍弗勒奥迪A3S3，曲阜天博EA888-3、ITW长安汽车1306040-B01/B02、ITW长安汽车1306040-NE01等。电磁阀9具有一个进水口，两个出水口，例如具体可选用余姚市三叶阀门科技有限公司型号为2W-200-20的产品。另外，在缸体中设置独立过水道21，与缸体水套2无连接。发动机水套从缸体进水，缸盖出水。发动机水泵1的第一出水口连接缸体第一进水口12，并经过缸体独立过水道21后连接缸盖水套进口14。发动机水泵1的第二出水口连接电磁阀9，电磁阀9有两个出水口，其第二出水口连接缸体第二进水口13，经过缸体水套2后，在缸盖水套出口15汇合，此汇合处与调温器4连接。电磁阀9的第一出水口分别连接暖通6、变速器油冷器7、发动机油冷器8的进水口，暖通6、变速器油冷器7、发动机油冷器8为并行连接，其出水口汇合后与发动机水泵1的第一进水口连接。以上电磁阀9可根据需要选择性地通断，使冷却水流向根据发动机负荷进行切换，实现快速暖机和降低油耗。调温器4有三个出水口，其第一出水口通过水路连接蓄水壶10，蓄水壶10的出水口通过水路连接发动机水泵1的第二进水口。调温器4的第二出水口连接旁通管11，旁通管11的出水口与发动机水泵1的第三进水口连接。调温器4的第三出水口通过水路连接高温散热器5的进水口，冷却水通过高温散热器5后，与发动机水泵1的第四进水口连接。以上调温器4可根据需要对第二出水口，第三出水口选择性地连接，使冷却水流向根据发动机负荷进行切换，实现快速暖机和降低油耗。以上发动机水泵1的第一进水口、第二进水口、第三进水口和第四进水口可以汇合成一个进水口。低温水循环冷却系统涉及的部件有：电子水泵16、低温散热器17、增压器冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双循环发动机高低温冷却系统, 其特征在于：包括高温水循环冷却系统和低温水循环冷却系统；所述高温水循环冷却系统包括缸体水套、缸盖水套、调温器、暖通、高温散热器、发动机油冷器、电磁阀、水泵和蓄水壶；在发动机缸体中设独立过水道，缸体独立过水道与缸体水套无连接；所述发动机水泵的第一出水口连接缸体第一进水口，并经过缸体独立过水道后连接缸盖水套进口；所述发动机水泵的第二出水口连接电磁阀，所述电磁阀根据需要对其第一出水口和第二出水口选择性地连接；所述电磁阀的第二出水口连接缸体第二进水口，经过缸体水套后，缸体水套的出水口和缸盖水套的出水口与调温器的进水口水路连接；所述电磁阀的第一出水口分别水路连接暖通、发动机油冷器的进水口，暖通、发动机油冷器为并行连接，它们的出水口汇合后与发动机水泵的第一进水口水路连接；所述调温器的第一出水口水路连接蓄水壶，蓄水壶的出水口水路连接发动机水泵的第二进水口；所述调温器根据需要对其第二出水口和第三出水口选择性地连接，调温器的第二出水口通过旁通管与水泵的第三进水口连接；调温器的第三出水口水路连接高温散热器进水口，通过高温散热器后，与发动机水泵的第四进水口连接；所述低温水循环冷却系统包括低温散热器、中冷器、增压器冷却器、电子水泵和所述蓄水壶；电子水泵连接低温散热器，低温散热器的第一出口连接增压器冷却器进口，低温散热器的第二出口连接中冷器进口；增压器冷却器第一出水口和中冷器出口汇合成一个出水口后与电子水泵进水口相连，增压器冷却器的第二出水口连接蓄水壶，蓄水壶的第二出水口连接节流孔后再连接电子水泵的进水口。...

【技术特征摘要】
1.一种双循环发动机高低温冷却系统,其特征在于：包括高温水循环冷却系统和低温水循环冷却系统；所述高温水循环冷却系统包括缸体水套、缸盖水套、调温器、暖通、高温散热器、发动机油冷器、电磁阀、水泵和蓄水壶；在发动机缸体中设独立过水道，缸体独立过水道与缸体水套无连接；所述发动机水泵的第一出水口连接缸体第一进水口，并经过缸体独立过水道后连接缸盖水套进口；所述发动机水泵的第二出水口连接电磁阀，所述电磁阀根据需要对其第一出水口和第二出水口选择性地连接；所述电磁阀的第二出水口连接缸体第二进水口，经过缸体水套后，缸体水套的出水口和缸盖水套的出水口与调温器的进水口水路连接；所述电磁阀的第一出水口分别水路连接暖通、发动机油冷器的进水口，暖通、发动机油冷器为并行连接，它们的出水口汇合后与发动机水泵的第一进水口水路连接；所述调温器的第一出水口水路连接蓄水壶，蓄水壶的出水口水路连接发动机水泵的第二进水口；所述调温器根据需要对其第二出水口和第三出水口选择性地连接，调温器的第二出水口通过旁通管与水泵的第三进水口连接；调温器的第三出水口水路连接高温散热器进水口，通过高温散热器后，与发动机水泵的第四进水口连接；所述低温水循环冷却系统包括低温散热器、中冷器、增压器冷却器、电子水泵和所述蓄水壶；电子水泵连接低温散热器，低温散热器的第一出口连接增压器冷却器进口，低温散热器的第二出口连接中冷器进口；增压器冷却器第一出水口和中冷器出口汇合成一个出水口后与电子水泵进水口相连，增压器冷却器的第二出水口连接蓄水壶，蓄水壶的第二出水口连接节流孔后再连接电子水泵的进水口。2.根据权利要求1所述的双循环发动机高低温冷却系统,其特征在于：高温水循环冷却系统在发动机冷启动阶段，缸体水套和缸盖水套为串联水路，电磁阀、调温器的第二出水口和第三出水口处于断开状态：冷却水从发动机水泵泵出至缸体第一进水口，经过缸体独立过水道至缸盖进水口，流经缸盖水套后至缸盖出水口流出，一部分冷却水经过缸体水套后至缸体第二进水口，流至电磁阀，再经电磁阀后分别流到暖通和发动机油冷器，暖通和发动机油冷器的出水汇合后经发动机水泵的第一进水口流回发动机水泵；缸盖出水口的另一部分冷却水流经调温器后至蓄水壶，再经发动机水泵的第二进水口流回发动机水泵；高温水循环冷却系统在发动机暖机阶段，缸体水套和缸盖水套为并联水路，电磁阀和调温器的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳梅，余小东，李潜，杨正军，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50