[發(fā)明專利]用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010277124.6
• 申請(qǐng)日: 2010-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN102022172A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洛倫佐·瑪格洛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司
• 主分類號(hào): F01P3/00
• 分類號(hào): F01P3/00;F01P7/16;F01P11/04;F01P5/10;F02B29/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 侯宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)，該內(nèi)燃機(jī)設(shè)置有廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機(jī)通常包括用于熱管理的冷卻系統(tǒng)。

冷卻系統(tǒng)包括多個(gè)水力互連的導(dǎo)管(hydraulically?interconnectedconduct)，其包括在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱、發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體和汽缸蓋中，亦由此限定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路。

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路被水力連接到用于循環(huán)其中的冷卻劑的冷卻劑泵，使得在正常操作中由發(fā)動(dòng)機(jī)部件產(chǎn)生的熱量通過傳導(dǎo)和/或?qū)α鱾魉偷嚼鋮s劑。

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路還被水力連接到用于從冷卻劑移除熱量的散熱器。

冷卻劑可以是蒸餾水或優(yōu)選地為水、防凍劑和其它適于增加冷卻效率的添加劑的混合物。

一些內(nèi)燃機(jī)，典型為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，包括廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)部分離開發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管的廢氣被引導(dǎo)回到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管，特別地用于降低NO_x排放。

為了實(shí)現(xiàn)該目的，廢氣必須在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管之前被冷卻。

廢氣通常通過一個(gè)或多個(gè)EGR冷卻器來(lái)冷卻。

所謂的EGR冷卻器構(gòu)造為熱交換器，其與排氣歧管和進(jìn)氣歧管水力連通，使得廢氣的熱量通過傳導(dǎo)和/或?qū)α鱾魉偷皆跓峤粨Q器中循環(huán)的冷卻劑。

在一些實(shí)現(xiàn)中，EGR冷卻器被包括在輔助冷卻系統(tǒng)中，該系統(tǒng)完全獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，且由此包括輔助散熱器和輔助冷卻劑泵。

在其他實(shí)現(xiàn)中，EGR冷卻器被包括在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中，以由此使用單個(gè)散熱器用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路和EGR冷卻器兩者，而不會(huì)有車輛上的任何增加成本。

后面這種類型的實(shí)現(xiàn)提供了下文中描述的冷卻系統(tǒng)。

該冷卻系統(tǒng)照常包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路和散熱器。

散熱器出口與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路的入口經(jīng)由第一管線連通，而發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路的出口經(jīng)由第二管線與散熱器入口連通，以由此閉合回路。

冷卻劑泵位于第一管線中，用于將冷卻劑移向發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路的入口。

冷卻系統(tǒng)還包括旁路管線和溫控閥(thermostatic?valve)。

旁路管線將第二管線直接水力連接到第一管線。

溫控閥位于第一管線中，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)中的冷卻劑溫度低于預(yù)定值時(shí)關(guān)閉通路，以由此防止冷卻劑流動(dòng)通過散熱器。

溫控閥可用于加速發(fā)動(dòng)機(jī)的加熱且在正常操作中用于維持冷卻劑在預(yù)定溫度。

最后，冷卻系統(tǒng)包括EGR冷卻器，其定位在旁路管線中。

當(dāng)溫控閥打開時(shí)，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路的部分冷卻劑被引導(dǎo)通過旁路管線，以由此冷卻EGR冷卻器中的廢氣。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路中的冷卻劑可以達(dá)到約95-100℃的溫度，因而可以斷定冷卻系統(tǒng)不能提供強(qiáng)力的EGR冷卻。

作為對(duì)比，幾個(gè)測(cè)試已經(jīng)顯示強(qiáng)力EGR冷卻對(duì)于獲得低NOx排放是有用的。

而且，當(dāng)溫控閥被關(guān)閉以便于加速發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱時(shí)，冷卻劑不會(huì)流動(dòng)通過散熱器，且其全部流動(dòng)通過EGR冷卻器，在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到95-100℃。

由此，冷卻系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱期間不能執(zhí)行強(qiáng)力EGR冷卻。

作為對(duì)比，降低在排放周期的開始處的NOx排放通常是非常重要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是改善上述現(xiàn)有技術(shù)的冷卻系統(tǒng)，以由此克服上述缺陷。

本發(fā)明的另一目的是以非常簡(jiǎn)單、合理和廉價(jià)的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。

這些目的通過本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)中的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。還描繪了本發(fā)明的優(yōu)選和/或特別有利的方面。

實(shí)際上，本發(fā)明提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)，包括：

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路，具有冷卻劑入口和冷卻劑出口，

散熱器，具有入口和出口，

第一管線，用于水力連接散熱器出口到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口，

第二管線，用于水力連接發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口到散熱器入口，

冷卻劑泵，定位在第一管線中，用于將冷卻劑泵向發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口，

溫控閥，定位在第一管線中且在冷卻劑泵和散熱器出口之間，用于封閉或至少部分地打開在散熱器出口和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口之間的水力連接，

旁路管線，用于將第二管線直接水力連接到第一管線，以及

廢氣再循環(huán)(EGR)冷卻器，定位在旁路管線中。

本發(fā)明中，該旁路管線被布置為用于將第二管線水力連接到第一管線的中間點(diǎn)，該中間點(diǎn)位于溫控閥和散熱器出口之間，并且冷卻系統(tǒng)還包括：

定位在旁路管線中的輔助冷卻劑泵，優(yōu)選為電動(dòng)泵；和

用于控制所述輔助冷卻劑泵的控制裝置。