发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供了一种发动机冷却***。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:
一种发动机冷却***,包括冷却液泵、设于发动机缸体和缸盖内的水套、第一节温器、散热器和变速箱冷却器,其中所述冷却液泵中的冷却液的循环回路包括:通过水套、节温器和散热器的大循环路,以及通过水套和节温器的小循环回路,所述变速箱冷却器与所述小循环回路并联设置;所述第一节温器具有开度随冷却液温度变化而变化的主阀门和副阀门,所述主阀门与所述散热器相接,用于控制所述大循环回路中的冷却液流,所述副阀门与所述冷却液泵相接,用于控制所述小循环回路中冷却液流量;
所述发动机冷却***还包括第二节温器,所述第二节温器与所述变速箱冷却器串联设置,用于控制流经所述变速箱冷却器的冷却液流;并且由所述变速箱冷却器和所述第二节温器构成的支路与所述小循环回路并联设置;
所述第二节温器包括节温器座、感温包、感温支架和弹簧,所述节温器座包括进液管座和出液管座;其中:
所述进液管座具有沿其轴向开设的第一贯通腔,所述出液管座具有沿其轴向开设的第二贯通腔;所述进液管座与所述出液管座可拆卸连接,并使所述第一贯通腔和所述第二贯通腔相连通;
所述感温包设置在所述第二贯通腔内,感温包的第一端连接所述进液管座,部分所述感温支架***至所述感温包内,所述感温包靠近第二端的外壁向外凸设一圈第一凸缘,所述弹簧套设在所述感温包上并被限制在所述第一凸缘和所述进液管座之间;
沿所述进液管座的进液口指向所述出液管座的出液口的方向,在所述第二贯通腔的内壁上依次设置用于阻挡所述感温包的第一凸缘的第一阻挡部和用于阻挡所述感温支架的自由端的第二阻挡部,当所述感温包的第一凸缘抵在所述第一阻挡部上时,流经所述第二节温器的冷却液被阻断;
所述第二节温器还包括截面呈U形的弹簧卡,所述弹簧卡包括第一直线段、第二直线段和用于连接第一直线段和第二直线段的弯折段;
所述进液管座包括第一管柱,所述第一管柱朝向所述出液口的端面向外延伸出一环形平台;
所述出液管座包括固连在一起且彼此连通的第三管柱和第四管柱,其中,所述第三管柱的内径大于所述第四管柱的内径,并且在所述第三管柱和第四管柱的连接处形成环形台阶面;
所述进液管座的环形平台伸入至由所述第三管柱和第四管柱所围成的空腔内,所述环形平台朝向所述出液口的端面抵在所述环形台阶面上;
沿所述第三管柱的径向方向,在所述第三管柱的管壁上开设有第一开口和第二开口,所述第一开口沿所述第三管柱轴向上的高度等于所述第一直线段的截面直径,所述第二开口沿所述第三管柱轴向上的高度等于所述第二直线段的截面直径;并且,所述弹簧卡的第一直线段和第二直线段分别贯穿所述第一开口和第二开口,并且所述第一直线段的外壁和第二直线段的外壁均抵在所述环形平台朝向所述进液口的端面上。
优选的是,所述进液管座还包括第二管柱和与所述感温包过盈配合的至少两个卡爪;所述第二管柱朝向所述进液口的端面与所述环形平台朝向所述出液口的端面固定连接;所述卡爪的端面固定在所述环形平台朝向所述出液口的端面上,所述卡爪的侧面固定在所述第二管柱的内侧壁上。
优选的是,所述出液管座还包括第五管柱和用于连接所述第四管柱和第五管柱的过渡连接管柱,所述第四管柱的内腔和过渡连接管柱的内腔相连通,所述过渡连接管柱的内腔和第五管柱的内腔相连通;沿所述进液口指向所述出液口的方向,所述过渡连接管柱的内径逐渐减小,所述过渡连接管柱的内壁形成所述第一阻挡部;当所述感温包的第一凸缘抵在所述过渡连接管柱的内壁上时,流经所述第二节温器的冷却液被阻断。
优选的是,所述第二阻挡部包括:用于阻挡所述感温支架向出液口方向运动的圆柱体,以及用于将所述圆柱体固定到所述第五管柱的内壁上的至少两个连接条。
优选的是,所述圆柱体朝向所述进液口的端面设置有用于承接所述感温支架的自由端的凹槽。
优选的是,所述第二节温器的节温器座由PA66+GF30材料制成。
优选的是,所述第二节温器还包括设置在所述第二管柱和第四管柱之间的密封圈。
优选的是,所述第二节温器还包括设置在所述第四管柱的外侧、用于连接所述第三管柱和第四管柱的加强筋。
优选的是,所述进液口的外壁向外凸设进液口凸缘,所述出液口的外壁向外凸设出液口凸缘。
优选的是,所述发动机冷却***还包括暖风机,所述暖风机与所述小循环回路并联设置。
优选的是,所述发动机冷却***还包括暖风机,所述暖风机与所述变速箱冷却器串联设置,并且由所述暖风机、变速箱冷却器和第二节温器构成的支路与所述小循环回路并联设置。
优选的是,所述变速箱冷却器为双离合自动变动箱冷却器。
本发明的有益效果在于,采用本发明,在变速箱冷却器的支路上串联一个第二节温器,专门对流经变速箱冷却器的冷却液流进行控制,避免了变速箱齿轮油一直处于散热的状态带来的变速箱齿轮油温度过低,润滑效果较差,油耗增加,能效的浪费等问题。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
参照图1和图2,分别示出了传统并联式和串联式发动机冷却***的结构示意图,此两种发动机冷却***的区别仅在于暖风机9和变速箱冷却器10的连接方式,此两种发动机冷却***均包括冷却液泵4、设于发动机1缸体和缸盖内的水套、第一节温器5、散热器2和变速箱冷却器10。其中,所述冷却液泵4中的冷却液的循环回路包括:通过水套、节温器和散热器2的大循环路,以及通过水套和节温器的小循环回路,所述变速箱冷却器10与所述小循环回路并联设置;所述第一节温器5具有开度随冷却液温度变化而变化的主阀门、以及开度随冷却液温度变化变化的副阀门;所述第一节温器5的主阀门与所述散热器2相接,用于控制所述大循环回路中的冷却液流;所述第一节温器5的副阀门与所述冷却液泵4相接,用于控制所述小循环回路中冷却液流量。所述发动机冷却***还包括暖风机9,对于并联式发动机冷却***来说,所述暖风机9与变速箱冷却器10并联设置,即暖风机9也与所述小循环回路并联设置;对于串联式发动机冷却***来说,所述暖风机9与变速箱冷却器10串联设置,并且由所述暖风机9、变速箱冷却器10构成的支路与所述小循环回路并联设置。
传统发动机冷却***的工作过程为:当发动机1冷却液温度低于设定的低温度限值时,第一节温器5的主阀门关闭,将冷却液流向散热器2的通道关闭,同时第一节温器5的副阀门开启,使从发功机缸盖流出来的冷却液经冷却液泵4的入口直接流回发动机1缸体水套,进行小循环,这时由于冷却液未流经散热器2,散热量少,以便使冷却液能迅速升温,提高发动机1工作性能和减少磨损。
当冷却液温度升高到设定的中间温度限值时,第一节温器5的主阀门开始打开(并随冷却液温度升高,开度越大),而控制部分冷却液进入散热器2,并由散热器2经冷却液泵4流回发动机1,这时由于冷却液流经散热器2,散热面积大,散热量多,冷却强度较大,而副阀门开始关闭,并随温度升高其开度逐渐减小。
当冷却液温度再升高到设定的高温度限值时,第一节温器5的主阀门全开,而副阀门的开度逐渐减小至全闭状态,从发动机1缸体和缸盖水套流出来的冷却液大部分进入散热器2,而只有一小部分经副阀门进入小循环回路,这时冷却强度达到最大,以防止发动机1出现高温,保证发动机1工作在正常的温度范围内。
参照图3和图4,分别示出了本发明实施例并联式发动机冷却***和串联式发动机冷却***的结构示意图,本发明在传统并联式发动机冷却***的基础上增加第二节温器11,所述第二节温器11与所述变速箱冷却器10串联设置,用于控制流经所述变速箱冷却器10的冷却液流,并且由所述变速箱冷却器10和所述第二节温器11构成的支路与所述小循环回路并联设置。同样地,本发明在传统串联式发动机冷却***的基础上增加第二节温器11,所述第二节温器11、暖风机9和变速箱冷却器10三者串联设置,用于控制流经所述变速箱冷却器10的冷却液流,并且,则所述第二节温器11、暖风机9和变速箱冷却器10三者构成的支路与所述小循环回路并联设置。
本发明实施例在变速箱冷却器10的支路上串联一个第二节温器11,专门对流经变速箱冷却器10的冷却液流进行控制,具体地,当流经变速箱冷却器10的冷却液温度过低时,第二节温器11关闭,以阻断流经变速箱冷却器10的冷却液流,此时变速箱冷却器10不处于工作状态,避免了变速箱齿轮油一直处于散热的状态带来的变速箱齿轮油温度过低,润滑效果较差,油耗增加,能效的浪费等问题。
特别地,上述发动机冷却***同样适用于搭载双离合自动变动箱的发动机1的冷却,即,所述变速箱冷却器10为双离合自动变动箱冷却器。
在本发明的一优选的实施例中,所述第二节温器11的节温器座由PA66+GF30材料制成,对比现有技术中采用金属材料制造节温器座来说,一方面采用PA66+GF30材料制造节温器座,可以实现节温器的轻量化,同时节省了制造成本;另一方面由于PA66+GF30材料具有高强度、特殊热稳定性、耐水解等特性,所以采用该材料制造的节温器的强度高、热稳定性强。
参照图5至图10,示出了本发明实施例第二节温器11的结构示意图,所述第二节温器11具有结构简单,易于拆装、装配性强等特点。
详细地,所述第二节温器11包括节温器座、感温包400、感温支架402和弹簧500,所述节温器座包括进液管座100和出液管座200,所述进液管座100与所述出液管座200可拆卸连接,从而在感温包400内的填充物出现泄漏的情况下,能够方便地打开节温器的节温器座,进行感温包400的更替。
所述进液管座100具有沿其轴向开设的第一贯通腔,所述出液管座200具有沿其轴向开设的第二贯通腔,所述第一贯通腔和所述第二贯通腔连通。
所述感温包400设置在所述第二贯通腔内,感温包400的第一端连接所述进液管座100,所述感温支架402优选为杆状或柱状,部分所述感温支架402***至所述感温包400内,在本发明的一优选的实施例中,在所述感温支架402与感温包400的外轮廓相接触之处设置密封结构,以防止感温包400内的填充物出现泄漏的状态。另外,所述感温包400靠近其第二端的外壁向外凸设一圈第一凸缘401,所述弹簧500套设在所述感温包400上并被限制在所述第一凸缘401和所述进液管座100之间。所述弹簧500由SUS304材料制成。
沿所述进液管座100的进液口指向所述出液管座200的出液口的方向(同图5中所示的箭头P的方向相同),在所述第二贯通腔的内壁上依次设置用于阻挡所述感温包400的第一凸缘401的第一阻挡部和用于阻挡所述感温支架402的自由端的第二阻挡部,当所述感温包400的第一凸缘401抵在所述第一阻挡部上时,流经所述第二节温器11的冷却液被阻断。在本发明的一优选的实施例中,所述第一凸缘401的形状为圆环形,相对应的,所述第一阻挡部的内侧结构与第一凸缘401的外侧结构相同,从而,当第一凸缘401的外侧抵在第一阻挡部的内侧结构上时,第一凸缘401和第一阻挡部之间无缝隙,使得流经第二节温器11的冷却液被阻断。
当然,在实际实施本发明时,本领域技术人员可以适当地放低标准,即当第一凸缘401的外侧抵在第一阻挡部的内侧结构上时,允许两者之间存在一定的间隙,也就是说,仅有少量冷却液通过第二节温器11流至变速箱冷却器10处,对变速箱冷却器10的影响不大。
下面结合图6至图9,详细描述出液管座200和进液管座100之间的可拆卸连接结构:
所述第二节温器11还包括截面呈U形的弹簧卡300,所述弹簧卡300包括第一直线段、第二直线段和用于连接第一直线段和第二直线段的弯折段,特别地,允许第一直线段和第二直线段在尾端具有外翻段,这样,所述弹簧卡300形成了一个“几”字形结构(如图9所示)。
所述进液管座100包括第一管柱101,所述第一管柱101的内腔为所述第一贯通腔,所述第一管柱101朝向所述出液口的端面向外延伸出一环形平台102。
所述出液管座200包括固连在一起且彼此连通的第三管柱201和第四管柱202,所述第三管柱201的内腔和第四管柱202的内腔共同构成了所述第二贯通腔的一部分。
所述第三管柱201的内径大于所述第四管柱202的内径,并且在所述第三管柱201和第四管柱202的连接处形成环形台阶面2011。所述进液管座100的环形平台102伸入至由所述第三管柱201和第四管柱202所围成的空腔内,所述环形平台102朝向所述出液口的端面抵在所述环形台阶面2011上。
沿所述第三管柱201的径向方向,在所述第三管柱201的管壁上开设有第一开口2012和第二开口2013,所述第一开口2012和第二开口2013相对设置(如图8所示)。并且,所述第一开口2012沿所述第三管柱201轴向上的高度等于所述第一直线段的截面直径,所述第二开口2013沿所述第三管柱201轴向上的高度等于所述第二直线段的截面直径,并且,所述弹簧卡300的第一直线段和第二直线段分别贯穿所述第一开口2012和第二开口2013,并且所述第一直线段的外壁和第二直线段的外壁均抵在所述环形平台102朝向所述进液口的端面上,从而使得进液管座100和出液管座200能够牢固地装配在一起。
下面结合图6和图7详细地说明感温包400与进液管座100的连接关系:所述进液管座100还包括第二管柱103和与所述感温包400过盈配合的至少两个卡爪104,在本实施例中,所述进液管座100包括三个卡爪104,所述第二管柱103朝向所述进液口的端面与所述环形平台102朝向所述出液口的端面固定连接;三个卡爪104的端面分别固定在所述环形平台102朝向所述出液口的端面上,三个卡爪104的侧面分别固定在所述第二管柱103的内侧壁上。三个卡爪104的内侧面与所述感温包400的外壁过盈配合。所述感温包400的内部填充有石蜡,所述感温包400的外轮廓由H65型号的黄铜材料制成。
下面结合图6、图8和图9说明上述第一阻挡部的结构:
所述出液管座200还包括第五管柱204和用于连接所述第四管柱202和第五管柱204的过渡连接管柱203,所述第四管柱202的内腔和过渡连接管柱203的内腔相连通,所述过渡连接管柱203的内腔和第五管柱204的内腔相连通,所述第三管柱201的内腔、第四管柱202的内腔、过渡连接管柱203的内腔和第五管柱204的内腔共同构成了所述第二贯通腔。沿所述进液口指向所述出液口的方向(如图5中所示的箭头P的方向),所述过渡连接管柱203的内径逐渐减小,在本实施例中过渡连接管柱203的外径也同步减小,这样,该过渡连接管柱203的内侧面的形状和外侧面的形状均为圆台的外侧面形状。所述过渡连接管柱203的内壁形成所述第一阻挡部;当所述感温包400的第一凸缘401抵在所述过渡连接管柱203的内壁上时(此时,过渡连接管柱203的内壁直径等于第一凸缘401的外壁直径),流经所述第二节温器11的冷却液被阻断。
以下参照图10说明上述第二阻挡部的结构:所述第二阻挡部包括:用于阻挡所述感温支架402向出液口方向运动的圆柱体205,以及用于将所述圆柱体205固定到所述第五管柱204的内壁上的至少两个连接条206。在本实施例中,所述第二阻挡部包括一个所述圆柱体205和三个所述连接条206,这三个连接条206按照环形阵列形式排布,将所述圆柱体205固装到第五管柱204的内壁上,由于要保持第二节温器11内部的畅通,三个连接条206之间留有间隙。
特别地,所述圆柱体205朝向所述进液口的端面设置有用于承接所述感温支架402的凹槽,在感温支架402沿进液口至出液口的方向移动的过程中,感温支架402的自由端(即朝向出液口的一端)会抵在所述圆柱体205的凹槽内,这样就实现了对所述感温包400和感温支架402的阻挡。
进一步地,为了增加进液管座100和出液管座200之间的密封性,所述第二节温器11还包括设置在所述第二管柱103和第四管柱202之间的密封圈600,所述密封圈600可以设置在开设于第四管柱202内壁上的环形凹槽内,并使得密封圈600凸出环形凹槽的槽口的端面抵在所述第二管柱103的外壁上,从而起到密封的作用。另外,在本发明的另一优选的实施例中,参照图6和图10,所述密封圈600的一侧抵在所述环形平台102朝向出液口的端面上,还有一侧抵在所述第二管柱103的外壁上,为了使密封圈600保持上述与环形平台102和第二管柱103的抵触状态,在所述第四管柱202的内壁上开设相应的第一环形台阶面。特别地,所述密封圈600由EPDM材料制成。
进一步地,为了加强第三管柱201和第四管柱202的连接结构,参照图5和图8所示,所述第二节温器11还包括设置在所述第四管柱202的外侧、用于连接所述第三管柱201和第四管柱202的加强筋700。
为了增加进液管柱的进液口和出液管柱的出液口与水管(水路)连接的密封性,所述进液口的外壁向外凸设进液口凸缘1011,所述出液口的外壁向外凸设出液口凸缘2041。
为了提高所述第二节温器11的可装配性,在所述第四管柱202的外侧上印有箭头P。
下面详细描述第二节温器11的工作原理:
当流经第二节温器11的冷却液温度低于设定的低温度阈值时,感温包400内的石蜡处于凝固状态,此时感温包400的第一凸缘401与第一阻挡部紧密贴合,在此时只有少量的冷却液流经第二节温器11,流过的冷却液的量几乎可以忽略不计。可以说,此时流经变速箱冷却器10的支路是断开的。
当流经第二节温器11的冷却液温度高于设定的高温度阈值时,热量传导到感温包400内的石蜡中,内部的石蜡在温度的作用下开始融化,融化过程中的石蜡的体积不断膨胀,会迫使***至感温包400的部分感温支架402向出液口的方向移动。由于感温支架402向出液口方向移动的过程中,必然会顶住第二阻挡部,之后形成指向进液口的反作用力力,该反作用力作用在感温包400上,促使感温包400向进液口的方向移动,同时压缩套设在感温包400外的弹簧500。此时感温包400的第一凸缘401脱离所述第一阻挡部,使得第一凸缘401和第一阻挡部之间产生间隙,此时冷却液可以通过第二节温器11流至变速箱冷却器10处,即变速箱冷却器10所在的支路是畅通的。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本发明的较佳实施例,但本发明不以图面所示限定实施范围,凡是依照本发明的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围内。