阅读说明：本技术 发动机冷却系统和汽车 (Engine cooling system and automobile ) 是由 张会文 冯仰利 骆富贵 杨立坤 梁彦勇 陈伟健 石晋 杨文乐 于 2020-08-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种发动机冷却系统和汽车,涉及汽车发动机技术领域。发动机冷却系统,包括水泵、缸盖水套和缸体水套,缸盖水套设置有相互连通的第一冷却液入口和第一冷却液出口,第一冷却液入口与水泵连通,缸体水套设置有与第一冷却液出口连通的第二冷却液入口,缸体水套设置有第二冷却液出口,第二冷却液出口与水泵连通,以使来自水泵的冷却液能先进入缸盖水套对缸盖进行冷却后,再流入缸体水套以对发动机缸体进行冷却后回至水泵。汽车包括上述发动机冷却系统。发动机冷却系统有利于提高冷却液的冷量利用效益,降低对发动机性能的影响。(The invention provides an engine cooling system and an automobile, and relates to the technical field of automobile engines. The engine cooling system comprises a water pump, a cylinder cover water jacket and a cylinder body water jacket, wherein the cylinder cover water jacket is provided with a first cooling liquid inlet and a first cooling liquid outlet which are communicated with each other, the first cooling liquid inlet is communicated with the water pump, the cylinder body water jacket is provided with a second cooling liquid inlet communicated with the first cooling liquid outlet, the cylinder body water jacket is provided with a second cooling liquid outlet, and the second cooling liquid outlet is communicated with the water pump, so that cooling liquid from the water pump can firstly enter the cylinder cover water jacket to cool a cylinder cover and then flows into the cylinder body water jacket to cool an engine cylinder body and then returns to the water pump. The automobile comprises the engine cooling system. The engine cooling system is beneficial to improving the utilization benefit of the cooling capacity of the cooling liquid and reducing the influence on the performance of the engine.)

发动机冷却系统和汽车

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，具体而言，涉及一种发动机冷却系统和汽车。

背景技术

发动机冷却系统主要有两方面作用，一方面是将发动机正常工作时产生的多余热量及时带走，以避免各种不良现象产生；另一方面是在发动机冷启动时，使发动机尽快达到正常的工作温度(快速暖机)，以降低发动机摩擦功，改善发动机燃油经济性。

然而现有的发动机冷却系统中，冷却液从水泵流出后直接分为两部分，一部分流入缸体水套，另一部分流入缸盖水套，该流动方式不利于提高冷却液的冷量利用效益，影响发动机性能。

发明内容

本发明的目的包括提供一种发动机冷却系统和汽车，其有利于提高冷却液的冷量利用效益，降低对发动机性能的影响。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供一种发动机冷却系统，包括水泵、缸盖水套和缸体水套，缸盖水套设置有相互连通的第一冷却液入口和第一冷却液出口，第一冷却液入口与水泵连通，缸体水套设置有与第一冷却液出口连通的第二冷却液入口，缸体水套设置有第二冷却液出口，第二冷却液出口与水泵连通，以使来自水泵的冷却液能先进入缸盖水套对缸盖进行冷却后，再流入缸体水套以对发动机缸体进行冷却后回至水泵。

在可选的实施方式中，缸盖水套包括缸盖上水套和缸盖下水套，缸盖上水套设置于缸盖下水套的上方，第一冷却液入口和第一冷却液出口均设置于缸盖下水套。

在可选的实施方式中，第一冷却液入口设置于缸盖下水套靠近发动机排气侧的一侧，第一冷却液出口设置于缸盖下水套靠近发动机的进气侧的一侧。

在可选的实施方式中，缸盖上水套设置有第三冷却液入口，缸盖下水套设置有与第一冷却液入口连通的接口，第三冷却液入口与接口连通，以使进入缸盖下水套中的一部分冷却液能进入到缸盖上水套。

在可选的实施方式中，缸盖上水套设置有第三冷却液出口，第三冷却液出口同时与第三冷却液入口、水泵连通，第三冷却液出口位于缸盖上水套靠近发动机排气侧的一侧。

在可选的实施方式中，第三冷却液出口和第二冷却液出口连通后再与水泵连通。

在可选的实施方式中，发动机冷却系统包括机油冷却器，机油冷却器设置有相互连通的第四冷却液入口和第四冷却液出口，第四冷却液入口与缸体水套连通，第四冷却液出口与第二冷却液出口连通。

在可选的实施方式中，水泵包括电动水泵，电动水泵连接于第一冷却液入口。

在可选的实施方式中，发动机冷却系统包括暖风芯体和废气再循环冷却器，暖风芯体的入口与第二冷却液出口连通，暖风芯体的出口与废气再循环冷却器的入口连通，废气再循环冷却器的出口与水泵连通。

第二方面，本发明实施例提供一种汽车，包括前述实施方式中任意一项的发动机冷却系统。

本发明实施例的有益效果包括：

发动机冷却系统包括水泵、缸盖水套和缸体水套。冷却液从水泵流出时携带有足够的冷量，从而冷却液先流入缸盖水套内时可以尽可能地对缸盖进行冷却，从而尽可能地带走缸盖附近的热量。接着，从缸盖水套内流出的冷却液进入到缸体水套内对缸体进行冷却，此时冷却液携带的冷量减少，热量增加，在对缸体进行冷却时，缸体温度不至于太低，从而有利于降低发动机活塞和缸筒之间的摩擦，提高发动机性能。本发动机冷却系统中的冷却液流动使得冷量分配更加合理，用较小的冷却液流量即可获得较好的冷却效果，有利于提高冷却液的冷量利用效益，同时也能够降低对发动机性能的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中缸体水套和缸盖水套的结构示意图；

图2为本发明实施例中缸盖的结构示意图；

图3为本发明实施例中发动机冷却系统的结构原理图；

图4为本发明实施例中冷却液在缸盖水套和缸体水套中的流动路径图。

图标：100-发动机冷却系统；110-水泵；120-缸盖水套；121-第一冷却液入口；122-第一冷却液出口；123-缸盖上水套；124-缸盖下水套；125-第三冷却液入口；126-第三冷却液出口；127-接口；140-缸体水套；141-第二冷却液入口；142-第二冷却液出口；144-汇流管；150-机油冷却器；151-第四冷却液入口；152-第四冷却液出口；160-暖风芯体；170-废气再循环冷却器；175-增压器；180-节温器；181-散热器；182-膨胀箱；184-旁通管路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

现有汽车中的发动机冷却系统，携带大量冷量的冷却液从水泵中流出后直接分成两路，一路流经缸盖水套以对缸盖进行冷却，另一路经过缸体水套以对缸体进行冷却，吸收了热量的冷却液经过放热后还能回至水泵中，以实现冷却液的循环。缸盖水套和缸体水套为缸盖或者缸体内的冷却液流动通道。然而，发动机缸体的冷却和缸盖的冷却需求并不完全相同，缸盖温度降低有利于加速发动机的冷却，而缸体若过度冷却容易影响油液黏度从而提升发动机活塞和缸筒之间的摩擦。因此现有的发动机冷却系统中，冷却液的冷量利用效率较低。

为改善上述问题，请参照图1、图2和图3，本实施例提供了一种汽车，其包括发动机冷却系统100，发动机冷却系统100将发动机正常工作时产生的多余热量及时带走，以避免各种不良现象产生。

发动机冷却系统100包括水泵110、缸盖水套120和缸体水套140。缸盖水套120设置有相互连通的第一冷却液入口121和第一冷却液出口122，第一冷却液入口121与水泵110连通。缸体水套140设置有与第一冷却液出口122连通的第二冷却液入口141，缸体水套140设置有第二冷却液出口142，第二冷却液出口142与水泵110连通，以使来自水泵110的冷却液能先进入缸盖水套120对缸盖进行冷却后，再流入缸体水套140以对发动机缸体进行冷却后回至水泵110。

在本实施例中，由于发动机冷却系统100对水泵110性能要求较低，水泵110包括电动水泵，电动水泵连接于第一冷却液入口121。具体地，水泵110的出口与第一冷却液入口121连接，从而从水泵110内流出的冷却液能够进入到缸盖水套120内。在其他实施例中，水泵110也可以采用机械水泵110。

在本实施例中，缸盖水套120包括缸盖上水套123和缸盖下水套124。缸盖上水套123设置于缸盖下水套124的上方，第一冷却液入口121和第一冷却液出口122均设置于缸盖下水套124。具体地，于缸盖下水套124位于缸体水套140和缸盖上水套123之间，为进一步实现散热效果，第一冷却液入口121设置于缸盖下水套124靠近发动机排气侧的一侧，第一冷却液出口122设置于缸盖下水套124靠近发动机的进气侧的一侧。由此，冷却液从排气侧向进气侧流动。发动机最热的区域为集成排气歧管和燃烧室，从而排气侧余热较多，若冷却液从进气侧向排气侧流动，冷却液会先吸收进气侧的余热后才去冷却排气侧，无法实现最热区域与冷却液的最大冷量的热交换，影响发动机的散热效果。

可以理解，在其他实施例中也缸盖水套120也可以不分为缸盖上水套123和缸盖下水套124，仅需根据实际需要进行设置即可。

同时，缸盖上水套123设置有第三冷却液入口125和第三冷却液出口126。缸盖下水套124设置有与第一冷却液入口121连通的接口127，接口127位于第一冷却液入口121和第一冷却液出口122之间。第三冷却液入口125与接口127连通，以使进入缸盖下水套124中的一部分冷却液能进入到缸盖上水套123。请参照图4，也就说，在本实施例中，冷却液在流经缸盖下水套124内时一部分冷却液从第一冷却液出口122流入缸体水套140，另一部分冷却液从接口127进入缸盖上水套123，从而完成对整个缸盖的冷却。第三冷却液出口126同时与第三冷却液入口125、水泵110连通，第三冷却液出口126位于缸盖上水套123靠近发动机排气侧的一侧。也就是说，从缸盖上水套123流出的冷却液最终也是回至水泵110。进入缸盖上水套123冷却液和进入缸体水套140的冷却液的流量分配可以通过设置接口127大小来进行调整，在本实施例中，为实现更好的冷却效果，进入缸盖上水套123冷却液占70％，进入缸体水套140的冷却液占30％。

在本实施例中，为节省占据空间，第三冷却液出口126和第二冷却液出口142连通后再与水泵110连通。具体地，第三冷却液出口126和第二冷却液出口142均和汇流管144连通，汇流管144与水泵110的入口连通。从而，从缸盖上水套123中流出的冷却液和从缸体水套140中流出的冷却液汇合在一起后最终再回至水泵110。可以理解，在其他实施例中，第三冷却液出口126和第二冷却液出口142也可以不相互连通，使得从缸盖上水套123中流出的冷却液和从缸体水套140中流出的冷却液分别回至水泵110也可。

缸体水套140位于缸盖水套120的下方。冷却液从第二冷却液入口141进入缸体水套140中，并从第二冷却液出口142流出缸体水套140。在本实施例中，发动机冷却系统100还包括机油冷却器150，机油冷却器150设置有相互连通的第四冷却液入口151和第四冷却液出口152，第四冷却液入口151与缸体水套140连通，第四冷却液出口152与第二冷却液出口142连通。从而，进入缸体水套140内的冷却液的一部分能经过第四冷却液入口151进入到机油冷却器150对机油进行冷却，另一部分经过缸体水套140以对缸体进行冷却，且经过机油冷却器150的冷却液流出后能与经过缸体水套140内的冷却液汇合，最终回至水泵110中。也就是说，在本实施例中，机油冷却器150和缸体水套140之间类似于并联关系，能有效降低对水泵110的性能要求。可以理解，在其他实施例中，第四冷却液出口152也可以与水泵110连接而不是与第二冷却液出口142连接，仅需根据实际需要进行设置。

在本实施例中，发动机冷却系统100包括暖风芯体160和废气再循环冷却器170。暖风芯体160的入口与第二冷却液出口142连通，详细地，暖风芯体160的入口与汇流管144连通，暖风芯体160的出口与废气再循环冷却器170的入口连通，废气再循环冷却器170的出口与水泵110连通。由于从缸盖上水套123、缸体水套140中流出的冷却液汇流在一起且已经携带有一定的热量，从而此部分热量可以在暖风芯体160中被二次利用，由于冷却液在上游时吸收热量的效果较好，从而在暖风芯体160内能进行更高效率的换热，能够为暖风芯体160提供更多的热量，以便于暖风芯体160能产生更多的暖风，不仅有利于节能还有利于冷却液的冷却。经过暖风芯体160后的冷却液又重新携带冷量进入到废气再循环冷却器170中，对汽车排出的废气的一部分加以冷却以方便后续循环利用，有利于提高环保性，从而更好地实现节能减排。废气再循环冷却器170的出口与水泵110的入口连通，从废气再循环冷却器170中流出的冷却液最终回流至水泵110，进行新一轮的冷却循环。

此外，由于从缸盖水套120和缸体水套140中流出的冷却液仍然携带有一定的冷量，在本实施例中，汇流管144还与增压器175的入口连接，从而从缸盖水套120和缸体水套140中流出的冷却液能够进一步对增压器175进行冷却。增压器175的出口与水泵110的入口连接。

另外，在本实施例中，发动机系统还包括节温器180、散热器181和膨胀箱182。节温器180具有第一接头、第二接头和第三接头。第一接头与汇流管144连通，第二接头与散热器181连通，第三接头通过旁通管路184与水泵110的入口连通。当汇流管144中冷却液温度过高时，第一接头与第二接头连通，使得冷却液进入散热器181进行散热。当温度没有过高，第一接头与第三接头连通，冷却液经过旁通管路184回至水泵110中。节温器180根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器181的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系的散热能力，保证发动机在合适的温度范围内工作。节温器180必须保持良好的技术状态，否则会严重影响发动机的正常工作。

膨胀箱182的入口与汇流管144连通，膨胀箱182的出口与水泵110的入口连通。散热器181不仅与水泵110连通，还与膨胀箱182的入口连通。膨胀箱182用于供冷却液热胀冷缩产生的气体排出，以维持整个发动机冷却系统100的冷却液的正常循环。

发动机冷却系统100的工作原理和工作过程如下：

冷却液在水泵110的驱动下从第一冷却液入口121进入缸盖下水套124内，然后70％的冷却液经过接口127进入到缸盖上水套123，30％的冷却液经过第一冷却液出口122进入到缸体水套140。冷却液进入缸盖上水套123后从第三冷却液出口126流出至汇流管144，从而完成对缸盖的冷却。

冷却液进入缸体水套140后一部分经过第四冷却液入口151进入机油冷却器150中，从而供机油冷却器150对机油进行冷却。经过机油冷却器150内的冷却液从第四冷却液出口152流出至汇流管144。因此，经过缸盖水套120和缸体水套140的冷却液全部汇总在一起流出。

流经汇流管144的冷却液一部分能够用于冷却增压器175，一部分可以用于为暖风芯体160供热后对废气再循环冷却器170供冷，有效提升能量利用率，有利于节能减排。同时，散热器181能及时散去冷却液的热量，膨胀箱182能及时排掉热胀冷缩产生的气体，以维持冷却系统的正常循环。最终所有的冷却液均又流至水泵110的入口，进行下一循环。

发动机冷却系统100能够使得冷却液先流经缸盖水套120后再流经缸体水套140，在冷却液携带冷量最多时先冷却缸盖，然后再对冷却要求稍低的缸体进行冷却，从而在获得较优的冷却效果的同时能使得冷量利用最大化，并且有利于提升发动机性能，并实现更好的节能效果。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。