一种发动机及其冷却系统

文档序号:1857971 发布日期:2021-11-19 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种发动机及其冷却系统 (Engine and cooling system thereof ) 是由 杜锴 陈亮 郭大庆 陆树一 徐涛 金天柱 杜岩 姚建明 于 2020-05-13 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种发动机及其冷却系统,该冷却系统用于对发动机进行冷却,包括:机体冷却通道,设置在发动机的机体上,并具有机体进水口和机体出水口;缸盖冷却通道,设置在发动机的缸盖上,并且不与机体冷却通道连通,缸盖冷却通道具有缸盖进水口和缸盖出水口;设置在发动机上的水泵,机体进水口和缸盖进水口均与水泵的出水口连通;与机体冷却通道连通的除气结构,除气结构能够将流经机体冷却通道中的气体导出至机体外部。上述结构的冷却系统,采用了两个相互独立的冷却通道分别对机体和缸盖进行冷却,使得每个冷却通道中的冷却水仅用于冷却单一部件,从而令冷却水可以更加充分的吸收机体或缸盖内的热量,使冷却效果得到显著提升。(The application discloses engine and cooling system thereof, this cooling system is used for cooling down the engine, includes: the engine body cooling channel is arranged on an engine body of the engine and is provided with an engine body water inlet and an engine body water outlet; the cylinder cover cooling channel is arranged on a cylinder cover of the engine and is not communicated with the engine body cooling channel, and the cylinder cover cooling channel is provided with a cylinder cover water inlet and a cylinder cover water outlet; the water inlet of the engine body and the water inlet of the cylinder cover are communicated with the water outlet of the water pump; the degassing structure is communicated with the engine body cooling channel and can lead out the gas flowing through the engine body cooling channel to the outside of the engine body. The cooling system with the structure adopts the two mutually independent cooling channels to cool the engine body and the cylinder cover respectively, so that the cooling water in each cooling channel is only used for cooling a single part, the cooling water can absorb heat in the engine body or the cylinder cover more fully, and the cooling effect is obviously improved.)

一种发动机及其冷却系统

技术领域

本发明涉及发动机技术领域,特别涉及一种冷却系统,本发明还涉及具有上述冷却系统的一种发动机。

背景技术

目前,一般发动机上的冷却系统为串联形式,即机体冷却通道和缸盖冷却通道串联,在进行冷却时,冷却液先流经机体冷却通道以对发动机的机体进行冷却,然后再进入到缸盖冷却通道中对缸盖进行冷却。但是,此种冷却方式的冷却效果相对较差。

发明内容

有鉴于此,本发明提供了一种冷却系统,其能够提高对发动机的冷却效果。本发明还提供了一种具有上述冷却系统的一种发动机。

为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种冷却系统,用于对发动机进行冷却,包括:

机体冷却通道,设置在所述发动机的机体上,并具有机体进水口和机体出水口;

缸盖冷却通道,设置在所述发动机的缸盖上,并且不与所述机体冷却通道连通,所述缸盖冷却通道具有缸盖进水口和缸盖出水口;

设置在所述发动机上的水泵,所述机体进水口和所述缸盖进水口均与所述水泵的出水口连通;

与所述机体冷却通道连通的除气结构,所述除气结构能够将流经所述机体冷却通道中的气体导出至所述机体外部。

优选的,上述冷却系统中,所述水泵的出水口上设置有电控球阀,所述电控球阀在所述发动机的电子控制单元的控制下改变开度。

优选的,上述冷却系统中,所述机体进水口的面积和所述缸盖进水口的面积不同,且通过使两者的面积比例与所述电控球阀配合,以控制冷却水在所述机体冷却通道和所述缸盖冷却通道内的分配比例。

优选的,上述冷却系统中,所述除气结构包括:

设置在所述机体上的溢气孔;

设置在所述缸盖上溢气通道,所述溢气通道连通所述溢气孔和所述缸盖的排水槽。

优选的,上述冷却系统中,所述机体的每个汽缸都具有与其对应的溢气孔,全部所述溢气孔均与所述溢气通道连通,以使全部所述溢气孔中的排出的气体能够在所述溢气通道中实现汇流。

优选的,上述冷却系统中,所述溢气通道为在所述缸盖上预铸成型的预铸通道,并且所述预铸通道的不同部分分别包围在不同所述气缸的缸孔外侧。

优选的,上述冷却系统中,所述机体上设置有缸垫,所述溢气孔开设在所述缸垫上,且所述溢气孔的设置位置与所述机体冷却通道在所述机体上的设置位置对正,以使所述机体冷却通道内的气体能够进入到所述溢气孔中。

优选的,上述冷却系统中,所述缸盖所在的冷却回路上设置有节温器,所述机体所在的冷却回路上不具有节温器。

一种发动机,包括冷却系统,该冷却系统为上述任意一项中的冷却系统。

本发明提供的冷却系统,用于对发动机进行冷却,其具有两个相互独立的冷却通道,即机体冷却通道和缸盖冷却通道,以分别用于对发动机的机体(具体为缸体)和缸盖进行冷却,其中,机体冷却通道的机体进水口与发动机上水泵的出水口连通,在对机体进行冷却时,冷却水在水泵的驱动下,由机体进水口进入到机体冷却通道中,冷却水在机体冷却通道内流动时对机体进行冷却,然后冷却水从机体出水口排出机体,同样的,在对缸盖进行冷却时,冷却水在水泵的驱动下,由缸盖进水口进入到缸盖冷却通道中,冷却水在缸盖冷却通道内流动时对缸盖进行冷却,然后冷却水从缸盖出水口排出缸盖。并且,冷却系统还包括除气结构,其能够将机体冷却通道内的空气排出,以使冷却水能够对机体进行更加充分的冷却。上述结构的冷却系统,采用了两个相互独立的冷却通道分别对机体和缸盖进行冷却,使得每个冷却通道中的冷却水仅用于冷却单一部件,并且还能够通过除气结构将机体冷却通道内的气体排出,从而令冷却水可以更加充分的吸收机体或缸盖内的热量,使冷却效果得到显著提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的冷却系统的原理图;

图2为缸盖和机体配合的结构示意图;

图3为图2的A-A剖视图;

图4为设置在缸盖上的溢气通道的结构示意图;

图5为机体上的与缸垫配合部位的机体冷却通道的结构示意图;

图6为机体与缸垫配合时溢气孔的结构示意图。

在图1-图6中:

1-膨胀水箱,2-暖风,3-低压EGR冷却器,4-水泵,5-电控球阀,6-缸盖,7-机体,8-节温器,9-高压EGR冷却器,10-机油冷却器,11-散热器,12-溢气通道,13-机体冷却通道,14-缸垫,15-溢气孔。

具体实施方式

本发明提供了一种冷却系统,其能够提高对发动机的冷却效果。

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1-图6所示,本发明实施例提供的冷却系统,用于对发动机进行冷却,即此冷却系统为发动机的冷却系统,其主要包括机体冷却通道13、缸盖冷却通道、水泵4和除气结构,在这其中,机体冷却通道13和缸盖冷却通道不再采用串联形式,而是相互独立设置,即机体冷却通道13设置在发动机的机体7上,不与缸盖冷却通道连通,并具有专门的机体7进水口和机体7出水口,同样的,缸盖冷却通道设置在发动机的缸盖6上,不与机体冷却通道13连通,并具有专门的缸盖6进水口和缸盖6出水口,并且为保证正常工作,机体冷却通道13的机体7进水口和缸盖冷却通道的机体7出水口均与水泵4的出水口连通,除气结构与机体冷却通道13连通,以使机体冷却通道13内的气体可以进入到除气结构中,并最终排出至机体7的外部。

采用上述结构的冷却系统对发动机进行冷却时,可以使得机体7和缸盖6均得到专门的冷却,不同冷却通道内的冷却水可以更加充分的吸收机体7或缸盖6内的热量,从而提升了对发动机的冷却效果。并且设置除气结构,也能够有效提高冷却系统的冷却性能。

如图1所示,本实施例中优选水泵4的出水口上设置有电控球阀5,此电控球阀5在发动机的电子控制单元(即ECU)的控制下改变开度。发动机在工作的过程中,其机体7和缸盖6具有不同的温度,所以需要针对不同的温度合理分配从水泵4中流出的冷却水,即需要控制分别进入到机体冷却通道13和缸盖冷却通道中的冷却水流量,以更具有针对性的对机体7和缸盖6进行冷却,因此在水泵4的出水口上设置了电控球阀5,通过此电控球阀5可通过ECU实时控制,精确控制两出水口(此两出水口指的是分别与机体7进水口和缸盖6进水口对应的两个口)的面积比例,实现两路的水流量分配控制。可在发动机冷启动时限制气缸对外散热,提升发动机热效率,减低油耗和减少冷启动时间。机体7缸盖6

更加优选的,机体7进水口的面积和缸盖6进水口的面积不同,且通过控制此两者的面积比例并使其与电控球阀5配合,就能够更精确的控制冷却水在机体冷却通道13和缸盖冷却通道内的分配比例。本实施例中,为了更好的分别对缸盖6和机体7进行冷却,在设置有电控球阀5的基础之上,还进一步对机体7进水口的面积和缸盖6进水口的面积进行控制,使得此两者的面积以一定的比例与电控球阀5配合,从而更加精确的控制冷却水分别进入机体冷却通道13和缸盖冷却通道的流量,令冷却更具有针对性。具体的,机体7进水口的面积和缸盖6进水口的面积比例,依据冷却水分别进入机体冷却通道13和缸盖冷却通道的流量比例(此流量比例为设计过程中想要到达的目标比例)而确定,优选的,冷却水分别进入机体冷却通道13和缸盖冷却通道的流量比例为4:6。

具体的,如图2-图4以及图6所示,本实施例优选除气结构包括:设置在机体7上的溢气孔15;设置在缸盖6上的溢气通道12,溢气通道12连通溢气孔15和缸盖6的排水槽。从而使得机体冷却通道13内的气体可以在进入到溢气孔15中以后,再经过溢气通道12的导流而上行至缸盖6的排水槽,最终排出发动机水路实现溢气。更加具体的,本实施例优选机体7上设置有缸垫14,溢气孔15开设在此缸垫14上,且溢气孔15的设置位置与机体冷却通道13在机体7上的设置位置对正,以使机体冷却通道13内的气体能够进入到溢气孔15中。

在一种优选的设置方式中,如图6所示,本实施例令机体7的每个汽缸都具有与其对应的溢气孔15,全部溢气孔15均与溢气通道12连通,以使全部溢气孔15中的排出的气体能够在溢气通道12中实现汇流。如此设置,能够使得各缸单独溢气,各缸溢气效果均匀,避免各缸溢气均匀性差及局部热点的问题,同时还可以令各缸机体7的溢气效果加强,有效提高系统的冷却性能。

优选的,溢气通道12为在缸盖6上预铸成型的预铸通道,并且预铸通道的不同部分分别包围在不同气缸的缸孔外侧,如图4所示。令溢气通道12为预铸通道,可以减小缸盖6的机加工区域,有效降低缸盖6的加工难度。而令预铸通道的不同部分分别包围在不同气缸的缸孔外侧,则可以更加合理的利用缸盖6的空闲空间,减小对缸盖6上其他结构造成的影响。

进一步的,本实施例提供的冷却系统,如图1所示,还令缸盖6所在的冷却回路上设置有节温器8,而机体7所在的冷却回路上则不具有节温器8。如此设置,可以更好的提升冷却效果。

本实施例以如下实例对冷却系统的工作方式进行更加充分的说明:

发动机第一小循环设定温度为t1,节温器8开启温度为t2,发动机的冷却系统的冷却液温度为t,当t小于t1时,冷却系统进行第一小循环模式,第一小循环模式下,节温器8关闭,电控球阀5对两路循环水的分配比例为:缸盖6100%/机体70%。此时冷却水从水泵4的出水口流出后,全部进入缸盖6,机体7水套内的冷却水不参与循环。第一小循环模式下,膨胀水箱1、暖风2、低压EGR冷却器3、缸盖6、高压EGR冷却器9、机油冷却器10参与循环,冷却液不流向散热器11,从而使发动机冷却水温快速上升;

当t1<t<t2时,进入第二小循环模式,第二小循环模式下,节温器8关闭,电控球阀5逐步改变水流分配比例,水泵4出水一路进入缸盖6,另一路进入机体7,两路分配比例随温度逐步改变,由ECU查表控制;第二小循环模式下,膨胀水箱1、暖风2、低压EGR冷却器3、缸盖6、机体7、高压EGR冷却器9、机油冷却器10参与循环,冷却液不流向散热器11,冷却水温度逐步上升,机体7温度得到控制;

当t>t2时,进入大循环模式,大循环模式下,节温器8开启,电控球阀5根据两路的温度,控制分配水流的比例。该模式下,所有散热件均参与循环,使缸盖6和缸体保持在适宜的工作温度。

此外,本实施例还提供了一种发动机,包括冷却系统,该冷却系统即为上述的冷却系统。

由于该发动机采用了上述实施例提供的冷却系统,所以该发动机由冷却系统带来的有益效果请参考上述实施例中相应的部分,在此不再赘述。

本说明书中对各部分结构采用递进的方式描述,每个部分的结构重点说明的都是与现有结构的不同之处,冷却系统的整体及部分结构可通过组合上述多个部分的结构而得到。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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