CN102650230B - 汽车发动机冷却水循环*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汽车发动机冷却水循环***，属于发动机技术领域。它解决了现有的发动机预热***存在着预热效果差的问题。本汽车发动机冷却水循环***包括发动机水套，发动机水套的进水口处串联有水泵；发动机水套的出水口处串联有电磁阀一；水泵的进水口和电磁阀一的出水口之间并联设置有保温容器、连通管道和散热器；保温容器、连通管道和散热器的进水口与电磁阀一不同的控制位相连接；保温容器、连通管道和散热器的出水口均与水泵的进水口相联通；本循环***还包括根据发动机水套内冷却水温度控制电磁阀一的控制装置。本汽车发动机冷却水循环***具有不额外消耗燃油，只是节约利用本来耗散于环境中的热量，节能环保。

Description

汽车发动机冷却水循环***
技术领域
本发明属于发动机技术领域，涉及一种发动机冷却***，特别是一种汽车发动机冷却水循环***。
背景技术
汽车原指以可燃气体作动力的运输车辆，也指有自身装备动力驱动的车辆。发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为另一种能的机器，通常是把化学能转化为机械能。汽车的动力驱动原便是发动机。
发动机的冷却***是为了保证发动机、变速器等零部件工作在最适宜的温度环境下，为了减少发动机冷却水散发热量、优化燃烧、降低机械磨损，现在发动机最适宜的工作温度在110-130℃区间。
发动机低于最佳工作温度运行会造成磨损增大、燃烧不完全、积碳、排放恶劣、活塞窜气量增加、加速润滑油老化、烧机油、润滑不足等问题。一般发动机机体温度达到40-60℃后，发动机才可小功率输出作业。据统计，发动机的使用过程中90％的磨损来自于冷起动及低温运行阶段，热机时间对发动机的耐久性影响巨大。
发动机起动后均需低转速热机，在气温越低地区热机时间越长，如图2所示，目前发动机都普遍安装有节温器，它的作用是在车的温度还没有达到正常温度前处在关闭状态，这时发动机的冷却液经水泵返回发动机，进行发动机内小循环，起到让发动机快速升温。当超过正常温度后就能打开，让冷却液经过整个水箱散热器回路进行大循环，从而快速散热。
为了解决上述存在的技术问题，有人设计了一种发动机预热***【中国专利号：200810226085.X；授权公告号：CN101737220A】，在原车辆冷却水循环***上增加一个保温容器，用来保存车辆运行过程中冷却发动机的高温冷却水，增加一个电动管道水泵向发动机小循环通道供水。将预热管路上的电磁阀打开，预热管道上的管道水泵工作，将保温容器中贮存的高温冷却水送到发动机水套内，显然是将保温容器的高温冷却水与发动机水套内的低温冷却水混合，这样虽然提高了发动机水套内冷却水的温度，起到了预热发动机的作用，但是该温度会远远低于原保温容器的高温冷却水的温度，更远远地低于最适宜的工作温度；由此存在着预热效果差的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能解决利用高温冷却水预热发动机预热效果差的汽车发动机冷却水循环***。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车发动机冷却水循环***，包括发动机水套，所述的发动机水套的进水口处串联有水泵；其特征在于，所述的发动机水套的出水口处串联有至少具有三个出水口和三位的电磁阀一；所述的水泵的进水口和电磁阀一的出水口之间并联设置有保温容器、连通管道和散热器；所述的保温容器、连通管道和散热器的进水口与电磁阀一不同的控制位相连接；所述的保温容器、连通管道和散热器的出水口均与水泵的进水口相联通；本循环***还包括根据发动机水套内冷却水温度控制电磁阀一的控制装置。
本汽车发动机冷却水循环***的原理是利用保温容器贮存高温冷却水，当启动发动机时将上述的高温冷却水替换发动机水套内的常温冷却水；再形成小循环水路。
在上述的汽车发动机冷却水循环***中，所述的保温容器的容积略大于发动机水套的容积。
在上述的汽车发动机冷却水循环***中，所述的保温容器的出水口通过至少具有两个进水口和两位的电磁阀二与水泵的进水口相联通；所述的连通管道的出水口通过所述的电磁阀二与水泵的进水口相联通；所述的保温容器和连通管道的出水口连接在电磁阀二不同的控制位上。电磁阀二仅能使保温瓶与水泵相连通或使连通管道与水泵相连通；由此可以避免在小循环水路中连通管道中的冷却水进入保温瓶中，进而影响冷却水循环***的稳定。
在上述的汽车发动机冷却水循环***中，所述的控制装置还能根据发动机水套内冷却水温度控制电磁阀二。电磁阀二也通过控制装置控制，使控制电磁阀一与电磁阀二的方法更方便、统一。
在上述的汽车发动机冷却水循环***中，所述的控制装置包括设置在发动机水套内的温度传感器和电联接温度传感器与电磁阀一的ECU。ECU为发动机ECU，温度传感器将监测得到的温度值传输给ECU，ECU分析后控制电磁阀一的连通状态。
在上述的汽车发动机冷却水循环***中，所述的电磁阀二与所述的ECU电联接。ECU分析后可同时控制电磁阀二的连通状态。
在上述的汽车发动机冷却水循环***中，所述的电磁阀一为三位三通电磁阀。
在上述的汽车发动机冷却水循环***中，所述的电磁阀二为两位两通电磁阀。
与现有技术相比，本汽车发动机冷却水循环***具有以下优点：
1、本冷却水循环***不额外消耗燃油，只是节约利用本来耗散于环境中的热量，节能环保。
2、对发动机本体直接由内而外预热，效果好。
3、电磁阀取代节温器能够实现精确控制，避免冷却液温度大幅波动。
4、本冷却水循环***预热发动机的温度大幅度提高，有效地改善发动机冷起动性能，增强整车不同地区的适应性。
5、本冷却水循环***采用ECU控制符合未来发动机冷却水温的精确调控的发展趋势。
附图说明
图1是本汽车发动机冷却水循环***的结构示意图。
图2是现有汽车发动机冷却水循环***的结构示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本汽车发动机冷却水循环***包括发动机水套、水泵、电磁阀一、连通管道、散热器、保温容器和控制装置。
更具体来说，水泵串联在发动机水套的进水口处。保温容器的容积略大于发动机水套的容积。
电磁阀一至少具有三个出水口和三位，本实施例给出的电磁阀一为三位三通电磁阀。电磁阀一串联在发动机水套的出水口处。
保温容器、连通管道和散热器并联设置且设置在水泵的进水口和电磁阀一的出水口之间。
保温容器、连通管道和散热器的进水口与电磁阀一不同的控制位相连接；保温容器、连通管道和散热器的出水口均与水泵的进水口相联通。
根据实际情况，保温容器的出水口可以通过至少具有两个进水口和两位的电磁阀二与水泵的进水口相联通；连通管道的出水口通过电磁阀二与水泵的进水口相联通；保温容器和连通管道的出水口连接在电磁阀二不同的控制位上。电磁阀二为两位两通电磁阀。
控制装置能根据发动机水套内冷却水温度控制电磁阀一，还能根据发动机水套内冷却水温度控制电磁阀二。控制装置包括设置在发动机水套内的温度传感器和电联接温度传感器与电磁阀一的ECU。电磁阀二与所述的ECU电联接。
发动机从冷起动到正常工作本汽车发动机冷却水循环***是按以下策略控制发动机预热的：1、当发动机起动后，控制装置中温度传感器监测到的冷却水水温接近大气温度时，控制装置控制电磁阀一切断通往散热器的高温水路及通往连通管道的中温水路，并保持通往保温瓶的低温水路畅通；电磁阀二也开通保温瓶至水泵的水路；保温瓶中高温冷却液压入发动机，发动机水套中的低温冷却液被压入保温瓶，实现发动机水套与保温瓶中的冷却液切换。
2、当完成冷却液切换，发动机水套冷却液温度能达到中等温度(夏季40℃，冬季30℃)后，电磁阀一切断通往散热器的高温水路及切断通往保温瓶的水路，并开通通往连通管道的中温水路；电磁阀二也开通连通管道至水泵的水路；发动机冷却液小循环运行，实现迅速升温。
3、当发动机冷却液温度高于正常工作温度时，电磁阀一和电磁阀二均返回至上述模式1的状态，利用模式1运行时切换至保温瓶中的低温冷却液冷却发动机，使发动机工作温度保持在正常工作温度。
4、发动机冷却液持续升温(升温至多少℃上下)，此时需要散热器冷却，电磁阀一切断切断通往保温瓶的水路及通往连通管道的中温水路，并开通通往散热器的高温水路；电磁阀二切断保温容器通往水泵的水路，保持连通管道开通，利用散热器散热使冷却液温度回归正常工作温度。
5、模式3和4之间不断切换的一种运行模式。在模式4运行初期因散热器中冷却液温度较低，为避免发动机工作温度大幅波动，可与模式3互相切换，保证发动机工作温度缓慢变化，并始终保持在正常运行温度范围内。为保证发动机运行时保温瓶中冷却液温度较高，最大限度存储热量，在模式4运行时，如果保温瓶中冷却液温度低于一定值后，切换至模式3运行，温度升高到一定值又切换回模式4，始终保持整个循环水路中的水温相对均匀。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了发动机水套、水泵、电磁阀一、连通管道、散热器、保温容器和控制装置等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (4)

1.一种汽车发动机冷却水循环***，包括发动机水套，所述的发动机水套的进水口处串联有水泵；其特征在于，所述的发动机水套的出水口处串联有至少具有三个出水口和三位的电磁阀一；所述的水泵的进水口和电磁阀一的出水口之间并联设置有保温容器、连通管道和散热器；所述的保温容器、连通管道和散热器的进水口与电磁阀一不同的控制位相连接；所述的保温容器、连通管道和散热器的出水口均与水泵的进水口相联通；本循环***还包括根据发动机水套内冷却水温度控制电磁阀一的控制装置；所述的控制装置包括设置在发动机水套内的温度传感器和电联接温度传感器与电磁阀一的ECU；所述的保温容器的出水口通过至少具有两个进水口和两位的电磁阀二与水泵的进水口相连通；所述的连通管道的出水口通过所述的电磁阀二与水泵的进水口相联通；所述的保温容器和连通管道的出水口连接在电磁阀二不同的控制位上；电磁阀二与所述的ECU电联接。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机冷却水循环***，其特征在于，所述的保温容器的容积略大于发动机水套的容积。
3.根据权利要求1或2所述的汽车发动机冷却水循环***，其特征在于，所述的电磁阀一为三位三通电磁阀；发动机从冷起动到正常工作本汽车发动机冷却水循环***是按以下策略控制发动机预热：
模式1，控制装置中温度传感器监测到冷却水水温接近大气温度时，控制装置控制电磁阀一切断通往散热器的水路及通往连通管道的水路，并保持通往保温容器的水路畅通；电磁阀二开通保温容器至水泵的水路；
模式2，发动机水套冷却液温度能达到中等温度电磁阀一切断通往散热器的水路及切断通往保温瓶的水路，并开通通往连通管道的水路；电磁阀二也开通连通管道至水泵的水路；
模式3，当发动机冷却液温度高于正常工作温度时，电磁阀一和电磁阀二均返回至上述模式1的状态；
模式4，发动机冷却液持续升温，需散热器冷却发动机冷却液时，电磁阀一切断通往保温容器的水路及通往连通管道的水路，并开通通往散热器的水路；电磁阀二切断保温容器通往水泵的水路，保持连通管道开通；
模式5，模式3和4之间不断地切换。
4.根据权利要求3所述的汽车发动机冷却水循环***，其特征在于，所述的电磁阀二为两位两通电磁阀；中等温度夏季时为40℃，中等温度冬季时为30℃。
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