发动机冷却系统技术方案

发动机冷却系统，有散热支路和保温蓄热支路两部分组成，保温蓄热支路有保温蓄热水箱、双向电动水泵、抽水电磁阀、注水电磁阀、抽水管、注水管、回水通气管、水量显示器、水量显示传感器、中央控制器等组成。保温蓄热支路可以在发动机水温达到正常时使预留在保温蓄热水箱内的冷却液进行蓄热、在发动机停止工作时把发动机内的高温冷却液全部抽到保温蓄热水箱内进行保温、在发动机下次启动时由保温蓄热水箱内的高温冷却液对机体进行预热。该冷却系统无需外部能量就能使发动机在冷启动时处于理想的温度下，有效解决了因发动机温度较低所引起的启动困难、排放污染严重、燃油浪费、机件磨损严重等问题，避免了使用外部热量进行预热时所造成的能源浪费。

Engine cooling system

The engine cooling system, cooling and heat preservation branch branch is composed of two parts, heat preservation insulation branch thermal storage tank, water pump, electric pump two-way solenoid valve, solenoid valve, water pumping pipe, water pipe, water pipe, water content, ventilation display display sensor, central controller etc.. Heat preservation in the engine water temperature reaches the normal branch can make reservation, the regenerative cooling fluid inside the engine to pump all heat storage water tank insulation, the engine startup by heat preservation and cooling fluid in the water tank for preheating the body when the engine stops working in heat preservation and cooling fluid in the water tank. The cooling system without external energy can make the engine during the cold start at the ideal temperature, effectively solve the problems caused by engine low temperature starting hard and serious emissions and fuel waste, serious mechanical wear, avoid caused by heat for preheating when using external energy waste.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发动机冷却系统，尤其是能够提供智能蓄热、保温和预热功能的发动机冷却系统。
技术介绍
目前，公知的发动机冷却系统的结构是由散热水箱、风扇、水泵、水套、节温器和连接管路等部件组成。其工作原理如下水泵由曲轴直接带动，发动机开始工作时水泵就开始跟着工作，冷却液也就相应开始循环流动。当发动机的温度较低不需要冷却时，由节温器来控制冷却液走旁通管小循环，以降低散热；当发动机温度升高后需要冷却时，由节温器来控制冷却液走散热水箱大循环，以加强散热。但是这种常规的冷却系统只能对发动机的散热做到降低或加强，而不能做到停止散热。如果冷却系统不能做到停止散热，那么当发动机停止工作一定时间后发动机所含热量将会全部散尽，发动机温度会直接降到较低的外界环境温度。在低温环境下机油黏度会增大，润滑性能下降，阻力相应增大，加之燃油低温下不能充分雾化，致使燃烧不良，这些都将导致发动机再次冷启动时比较困难。并且发动机冷启动后必然会存在一个缓慢的升温过程，由于发动机温度要升到一定工作温度后才能进行正常工作，这段时间内将白白耗费大量燃料；另外，缸内温度较低，缸内部分燃料难于着火燃烧或燃料在缸内燃烧不完全，这将产生大量的废气排放；而且机件磨损也相当严重，冷启动一次机件的磨损量大约相当于正常行驶300km的磨损量，9(TC以下发动机的磨损程度会增大好多倍(4(TC时的磨损是9(TC时磨损的12倍)。因而发动机冷却系统能否做到停止散热是非常重要的，这不仅影响发动机的冷启动性能，还将严重影响到发动机的排放污染，而且影响燃料的浪费情况和机件的磨损情况。总体来说发动机温度的下降直接导致发动机的启动性、动力性、经济性和排放质量都将变的非常差。而要直接实现让冷却系统停止散热就必须对整个冷却系统的各个散热部位进行保温处理，冷却系统的主要散热部位有两个——散热水箱和发动机的机体，由于散热水箱出于散热的需要其结构非常不利于进行保温，即便能实现保温但是在保温与散热之间进行来回切换也很难实现；发动机的机体结构则比较复杂而且紧凑，根本无法对其进行保温处理；且冷却系统的哪一个部位的保温做不好都会影响整体的保温效果，所以对整个冷却系统进行保温处理是非常困难的。所以常规冷却系统在设计上基本都没考虑保温的问题，实际情况是发动机停止工作后虽然水泵和风扇停止了工作，但是热量却通过冷却液以对流的方式由散热水箱和发动机机体自然散失掉了，直接导致了发动机温度的快速下降。针对发动机温度下降这一问题的主要解决方法就是在发动机冷启动之前通过外部的热量对发动机进行预热。预热发动机有很多种方式，目前采用较多的是通过市电先对冷却液进行加热，再由冷却液给机体加热，使整个发动机的温度得以提高，以缓解发动机温度过低时所带来的不利影响。上述方法虽然有效，但是缺点也是显而易见的 一是受交流电源的影响，使用不方便；二是使用交流电比较危险，存在安全隐患；三是加热器功率不可能做的太大，致使加热时间较长。还有一个更大的问题就是发动机的热量先是白白的散失掉，然后再利用电能进行加热，这会造成极大的能源浪费。
技术实现思路
为了克服现有发动机冷却系统不能停止散热而导致发动机温度下降所带来的不利影响，本专利技术提供一种发动机冷却系统，该发动机冷却系统不仅能根据发动机的温度情况有选择地进行散热降温，而且还能对冷却液进行保温和蓄热，使发动机的大部分热量得以保留，基本实现了让冷却系统停止散热的预期目的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是发动机的热量主要分布在冷却液和机体里，它们所含热量的多少取决于三个因素温度、比热和质量。大家都知道目前发动机的主要材料是钢和铝，其比热较低，在O. 15—0.17之间；冷却液的主要成份是水，其比热较高，在1左右，也就是说，温度相同的情况下lkg的水所含热量相当于lkg的钢或铝所含热量的6.7倍，且冷却液的温度也要比机体的温度高的多，所以发动机的大部分热量都集中在冷却液里，而机体只含有少部分热量。既然发动机的大部分热量都集中在冷却液里，那么我们只要把冷却液分离出来单独保存到保温桶里进行保温就能很容易地实现冷却液停止散热的目的，也既实现了发动机大部分热量停止散发的目的。而机体所含部分热量由于进行保温比较困难，所以只好放弃，这会使发动机的少部分热量熟失，li是我们可以通过保温桶里预留的冷却液提前进行蓄热来弥补机体所散失的te部分热量。这样，我们就实现了发动机整体热量基本不散失的目的。冷却液进行保温和蓄热主要通过在冷却系统散热支路的基础上增设保温蓄热支路来实现的。保温蓄热支路主要有保温蓄热水箱、电动水泵、电控阀门、中央控制器、水量显示器和连接管路等部分组成。保温蓄热支路和散热支路通过相关管路进行连接，根据发动机的实际使用情况由中央控制器通过控制电控阀门和电动水泵在以下4种工作模式散热模式、蓄热模式、保温模式和预热模式之间进行来回切换。当发动机正常工作时采用散热模式，通过散热水箱为发动机进行散热；当发动机的温度上升到正常情况后启动蓄热模式，使预留在保温蓄热水箱部分的冷却液参与到循环当中充分吸收热量；当发动机停止工作时启动保温模式，由电动水泵把发动机里的冷却液全部抽到保温蓄热水箱里进行保温；当发动机下次冷启动时启动预热模式，把保温蓄热水箱里的高温冷却液由电动水泵注入水套内使发动机的整体温度得以快速回升。本专利技术创造的有益效果是，不仅能够根据发动机的温度情况有选择地进行散热降温，而且还能提供智能保温蓄热功能，使发动机机体在冷启动之前得到很好的预热，有效解决因机体温度下降所带来的一切不利影响，避免了使用外部热量对发动机进行预热时的能源浪费。保温蓄热水箱采用双层不锈钢制作，抗震耐用。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将会更加清楚。图1是本专利技术发动机冷却系统优选实施例I的示意图。图2是实施例I散热模式循环路线图。图3是实施例I蓄热模式循环路线图。.图4是实施例I保温模式循环路线图。图5是实施例I预热模式循环路线图。图6是本专利技术发动机冷却系统优选实施例II的示意图。图7是实施例II散热模式循环路线图。图8是实施例II蓄热模式循环路线图。图9是实施例II保温模式循环路线图。图10是实施例II预热模式循环路线图。图11是保温蓄热水箱内水量显示传感器的纵剖面结构图。图12是保温蓄热水箱内回水通气管端纵剖面结构图。图13是实施例II保温蓄热水箱内抽(注)水管端纵剖面结构图。图14是实施例I双向电动水泵及其进(出)水管端纵剖面结构图。图15是实施例I电磁阀A-A'纵剖面结构图。图16是实施例I电磁阀B-B'纵剖面结构图。图17是实施例II电磁多路阔及电动水泵纵剖面结构图。图18是实施例II电磁多路阔C-C'纵剖面结构图。图19是实施例II电动水泵D-D'纵剖面结构图。图中1.机体，2.水套，3.水泵，4.节温器，5.上出水管，6.散热水箱，7.风扇，8.下进水管，9.旁通管，IO.保温蓄热水箱，10-l.保温外胆，10-2保温内胆，10-3.保温层，10-4.带盖的加水口， ll.双向电动水泵，ll-l.水泵进(出)水软管，11-2.带浮球的管口， 12.注水电磁阔，13.注水管，14.抽水电磁阀，14-1.抽水阀出水口， 14-2.抽水阀进水口， 14-3.电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机冷却系统，由水套、水泵、风扇、节温器、散热水箱等组成散热支路，其特征是：由保温蓄热水箱、电动水泵、电磁多路阀、双向电动水泵、抽水电磁阀、注水电磁阀、注水管、抽水管、回水通气管、水量显示器、中央控制器等组成的保温蓄热支路能够在发动机停止工作后把散热水箱和水套内的高温冷却液全部抽到保温蓄热水箱内进行保温，还能使预留在保温蓄热水箱内的冷却液在发动机正常工作时参与循环进行蓄热，并能在发动机冷启动之前把保温蓄热水箱里的高温冷却液注入水套内对机体进行预热。

【技术特征摘要】
1.一种发动机冷却系统，由水套、水泵、风扇、节温器、散热水箱等组成散热支路，其特征是由保温蓄热水箱、电动水泵、电磁多路阀、双向电动水泵、抽水电磁阀、注水电磁阀、注水管、抽水管、回水通气管、水量显示器、中央控制器等组成的保温蓄热支路能够在发动机停止工作后把散热水箱和水套内的高温冷却液全部抽到保温蓄热水箱内进行保温，还能使预留在保温蓄热水箱内的冷却液在发动机正常工作时参与循环进行蓄热，并能在发动机冷启动之前把保温蓄热水箱里的高温冷却液注入水套内对机体进行预热。2. 根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征是双向电动水泵、抽 水电磁阀和注水电磁阀组装成一个整体安装在保温蓄热水箱外壁的侧面上， 且抽水电磁阀通过抽水管与散热支路的下进水管的最低处连通，注水电磁阀 通过注水管与暖风机的进水管连通，并由中央控制器控制双向电动水泵、抽 水电磁阀和注水电磁阀完成对发动机进行抽水工作和注水工作。3. 根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征是电磁多路阀由2个 电磁换向阀和1个电磁阀首尾相连组成一个口型结构，且其阀体和电动 水泵的泵体设计成为一个组合体固定在发动机仓内，电动水泵设有4种状态 停止、低速、中速和高速，电磁多路阀的散热接口通过下进水管与散热水箱 连通，电磁多路阀的保温接口通过抽(注)水管与保温蓄热水箱连通，电磁 多路阀的水套接口与水套的下进水口连通，并由中央控制器控制电磁多路阀 和电动水泵协调完成散热、蓄热、保温、预热4种工作模式的转换。4. 根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征是水量显示器的传感 头安装于保温蓄热水箱外壁的侧面，通过连杆与箱内的浮球连接，水量显示 器安装于驾驶室内，显示注入发动机的水量和保温蓄热水箱剩余的水量。5.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征是固定在保温蓄热水 箱外壁的中央控制器与汽车钥匙...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘传鹏，
申请(专利权)人：刘传鹏，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]