一种发动机双循环冷却系统技术方案

一种发动机双循环冷却系统,包含高温和低温水循环冷却系统。高温系统通过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升温。在发动机温度较高的暖机和高温阶段，保持缸盖和缸体水套为并联，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，使都达到最佳温度，以降低爆震，降低油耗。低温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，减少高温系统对低温系统的影响，保证冷却效果，有效保证发动机进气温度和进气效率，发挥发动机动力性，防止爆震。

An Engine Dual Cycle Cooling System

The utility model relates to an engine dual-cycle cooling system, which comprises a high-temperature and a low-temperature water circulation cooling system. The high temperature system controls the switch through the selection of the thermostat, so that the cooling water flow can be switched according to the engine load, so as to realize the rapid warming up and reduce 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 to maximize the cooling water heating. In the warm-up and high temperature stage of engine, keep the cylinder head and cylinder water jacket in parallel, maximize the engine water flow, and control the respective water flow of cylinder head and cylinder head, so as to achieve the optimal temperature, in order to reduce knock and fuel consumption. The cryogenic system uses electronic pumps and shared water storage kettles, and throttle holes are used between water storage kettles and cryogenic systems to reduce the layout space and cost, reduce the influence of high temperature system on cryogenic system, ensure cooling effect, effectively ensure the temperature and air intake efficiency of the engine, give full play to the power of the engine and prevent detonation.

【技术实现步骤摘要】
一种发动机双循环冷却系统
本专利技术属于汽车发动机
，尤其涉及发动机冷却系统。
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，会造成燃烧不完全，引起C、H大量排放，形成污染。同时由于燃料蒸发难，燃烧状况较差，又造成额外加大燃油量的问题。另外，发动机在暖机过程中冷却水温度也较低，发动机由冷却水带走的热量增多，更增加了热损失，进一步加剧前述污染排放和油耗增加的问题。还有一个问题是，发动机冷启动时温度低，润滑油还不能有效工作，致使发动机的内部运动构件摩擦较大。鉴于此，解决以上问题的技术方向应该是，通过提高发动机启动时暖机速度的方式，降低油耗，减少污染排放。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发动机双循环冷却系统，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，及提高增压发动机的冷却效率。本专利技术的技术方案如下：一种发动机双循环冷却系统,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发动机水缸体水套、缸盖水套、调温器、暖通、散热器、发动机油冷器、变速器油冷器、蓄水壶。本系统使用的调温器内设有高压腔和低压腔，而且高压腔和低压腔互不连通，高压腔设有一路可开闭通道，根据负荷需要选择性地通断,低压腔设有两路可选择性通断的通道，根据负荷需要对小循环支路和散热器支路选择性地连接。本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盖水套进口。所述发动机水泵的第二出水口通过水路连接调温器的高压腔，高压腔的第一出水口连接缸体进水口，经过缸体水套后，缸体水套的出水口与缸盖水套第一出水口的水路汇合。此汇合水路分别接小循环支路和散热器支路，小循环支路接调温器低压腔的第一进水口，散热器支路接调温器低压腔的第二进水口；调温器低压腔的出水口与发动机水泵的第二进水口连接。调温器高压腔的第二出水口分别连接暖通、发动机油冷器的进水口，暖通、发动机油冷器为并行连接，并且其出水口汇合后与发动机水泵的第一进水口连接。缸盖水套的第二出水口连接蓄水壶，蓄水壶的第一出水口通过水路连接水泵的第三进水口。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。高低温系统共用一个蓄水壶，并在蓄水壶的第二出水口和电子水泵第一进水口之间设有1mm的节流孔。低温水循环系统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，增压器冷却器的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；增压器冷却器的第二出水口连接所述蓄水壶，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。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冷却，可以通过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，其进水口与调温器高压腔的出水水路连接，其出水口与暖通7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、缸盖水套；3、缸体水套；4、调温器；5、变速器机油冷；6、发动机机油冷；7、暖通；8、高温散热器；9、蓄水壶；10、调温器低压腔；11、调温器高压腔12、旁通管13、电子水泵14、低温散热器15、增压器冷却器16、中冷器17、节流孔。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，本系统包括相互独立的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、缸体水套3、缸盖水套2、调温器4、暖通7、高温散热器8、发动机油冷器6、变速器油冷器5、蓄水壶9。其中调温器4采用热管理式调温器TMM（thermalmanagementmodule），例如曲阜天博EA888-3，ITW长安汽车1306040-NE01，其内设有高压腔11和低压腔10，而且高压腔和低压腔互不连通，高压腔设有一路可开闭通道，根据负荷需要选择性地通断,低压腔设有两路可选择性通断的通道，根据负荷需要对小循环支路和散热器支路选择性地连接。发动机水套从缸体进水，从缸盖出水。发动机水泵1的第一出水口连接缸盖水套2的进口。发动机水泵1的第二出水口连接调温器高压腔11，调温器高压腔11的出水分两路，一路出水连接缸体进水口，经过缸体水套3后，缸体水套3出水流经缸盖与缸盖水套2的第一出水口汇合。此汇合口分别接小循环支路12和高温散热器8，小循环支路12接调温器低压腔10的第一进水口，高温散热器8接调温器低压腔10的第二进水口，调温器低压腔10的出水口与水泵1的第二进水口连接。调温器高压腔11的第二出水分别连接变速器机油冷5、发动机机油冷6和暖通7的进水口，变速器机油冷5、发动机机油冷6和暖通7为并行连接，并且其出水口汇合后与水泵1的第一进水口连接。缸盖水套2的部分水流还通过其第二出水口连接蓄水壶9进口，蓄水壶9的出水口连接水泵1的第三进水口。以上发动机水泵1的第一进水口、第二进水口、第三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13、低温散热器14、增压器冷却器15、中冷器16、节流孔17和蓄水壶9。高低温系统共用一个蓄水壶9，电子水泵13连接低温散热器14，低温散热器的第一出口连接增压器冷却器15进口，低温散热器14的第二出口连接中冷器16进口。增压器冷却器15第一出水口和中冷器16出口汇合成一个出水口后与电子水泵13第二进水口相连。增压器冷却器15的第二出水口连接蓄水壶9的进水口，电子水泵13的第一进水口和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种发动机双循环冷却系统, 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、散热器、发动机油冷器、蓄水壶；所述调温器内设有高压腔和低压腔，而且高压腔和低压腔互不连通，高压腔设有一路可开闭通道，根据负荷需要选择性地通断,低压腔设有两路可选择性通断的通道，根据负荷需要对小循环支路和散热器支路选择性地连接；所述发动机水泵的第一出水口连接缸盖水套进口；所述发动机水泵的第二出水口连接调温器的高压腔，调温器高压腔的第一出水口连接缸体进水口，经过缸体水套后，缸体水套的出水口与缸盖水套第一出水口的水路汇合；此汇合水路分别接小循环支路和散热器支路，小循环支路接调温器低压腔的第一进水口，散热器支路接调温器低压腔的第二进水口；调温器低压腔的出水口与发动机水泵的第二进水口连接；调温器高压腔的第二出水口分别连接暖通、发动机油冷器的进水口，暖通、发动机油冷器为并行连接，并且其出水口汇合后与发动机水泵的第一进水口连接；缸盖水套的第二出水口连接蓄水壶，蓄水壶的出水口通过水路连接水泵的第三进水口；所述低温水循环冷却系统包括电子水泵、低温散热器、增压器冷却器、中冷器和所述蓄水壶；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，增压器冷却器的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；增压器冷却器的第二出水口连接所述蓄水壶，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。...

【技术特征摘要】
1.一种发动机双循环冷却系统,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、散热器、发动机油冷器、蓄水壶；所述调温器内设有高压腔和低压腔，而且高压腔和低压腔互不连通，高压腔设有一路可开闭通道，根据负荷需要选择性地通断,低压腔设有两路可选择性通断的通道，根据负荷需要对小循环支路和散热器支路选择性地连接；所述发动机水泵的第一出水口连接缸盖水套进口；所述发动机水泵的第二出水口连接调温器的高压腔，调温器高压腔的第一出水口连接缸体进水口，经过缸体水套后，缸体水套的出水口与缸盖水套第一出水口的水路汇合；此汇合水路分别接小循环支路和散热器支路，小循环支路接调温器低压腔的第一进水口，散热器支路接调温器低压腔的第二进水口；调温器低压腔的出水口与发动机水泵的第二进水口连接；调温器高压腔的第二出水口分别连接暖通、发动机油冷器的进水口，暖通、发动机油冷器为并行连接，并且其出水口汇合后与发动机水泵的第一进水口连接；缸盖水套的第二出水口连接蓄水壶，蓄水壶的出水口通过水路连接水泵的第三进水口；所述低温水循环冷却系统包括电子水泵、低温散热器、增压器冷却器、中冷器和所述蓄水壶；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，增压器冷却器的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；增压器冷却器的第二出水口连接所述蓄水壶，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。2.根据权利要求1所述的发动机双循环冷却系统,其特征在于：在发动机冷启动阶段，缸体水套和缸盖水套为串联水路，调温器高压腔的通道处于断开状态，调温器低压腔的通道全部处于断开状态：冷却水从发动机水泵循环泵出，流至缸盖进水口，经过缸盖水套，一部分水流从缸盖第二出水口，流至蓄水壶，再经发动机水泵1的第三进水口流回发动机水泵；另一部分水流从缸盖第一出水口经过缸体水套后至缸体出水口，再分别流进发动机机油冷6和暖通，暖通、发动机油冷器的出水汇合后经发动机水泵的第一进水口回流到发动机水泵；在发动机暖机阶段，缸体水套和缸盖水套为并联水路，调温器高压腔的通道和低压腔的第一进水口处于闭合状态，调温器低压腔的第二进水口...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳梅，余小东，王翀，张娇敏，
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