[發明專利]一種汽車發動機冷卻系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201110100408.2
• 申請日: 2011-04-21
• 公開（公告）號: CN102182538A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 李宏坤
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: F01P3/02
• 分類號: F01P3/02;F01P3/20;F01P7/16
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

技術領域

本發明屬于汽車構造的技術領域，涉及汽車發動機技術，更具體地說，本發明涉及一種汽車發動機冷卻系統。本發明還涉及該冷卻系統的控制方法。

背景技術

目前，汽車發動機冷卻系統中多采用一個調溫器來控制發動機冷卻液的循環。這種發動機冷卻系統只能實現對發動機零部件同時進行冷卻，很難實現發動機不同零部件對溫度不同的要求。

例如：為了提高發動機的沖氣效率，發動機缸蓋希望能得到良好的冷卻，使缸蓋本體溫度盡可能低。而為了改善燃燒性能，提高發動機熱負荷的利用率，發動機缸體希望能有一個相對較高的溫度，就不需要過度的冷卻。所以這種單個調溫器控制的冷卻液循環方法，很難滿足發動機缸蓋和缸體需要有不同溫度的要求，不利于改善燃油經濟性和降低排放。

為了達到發動機缸體和缸蓋需要有不同溫度的要求，目前也有一部分汽車發動機采用了對缸體和缸蓋分別單獨冷卻的冷卻液循環控制方法，這種冷卻液循環控制方法有用一個調溫器的，也有用兩個調溫器的。雖然這種循環控制方法實現了缸體和缸蓋對不同溫度的要求，但是這種完全獨立的缸體和缸蓋結構，容易在缸體和缸蓋的結合面處造成缸體拉缸損壞，或缸孔變形。因為在缸體和缸蓋的結合處是發動機燃燒的高溫高壓區，然而這種完全獨立冷卻的缸體和缸蓋結構，在此高溫高壓區是密封的，不能進行有效冷卻。這種完全獨立的冷卻結構，為了防止缸體拉缸或變形，在缸體和缸蓋結合面處的設計往往都很復雜，加工生產比較困難，不易實現大批量生產。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種汽車發動機冷卻系統，其目的是提高汽車發動機燃油經濟性，降低排放。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

本發明所提供的汽車發動機冷卻系統，所述的汽車發動機包括缸體、缸蓋，所述的冷卻系統設冷卻水泵，所述的冷卻水泵通過冷卻水管路分別與所述的缸體、缸蓋的冷卻通道的進水口連通，所述的缸蓋的冷卻通道的出水口的管路上設普通雙閥調溫器，所述的缸體的冷卻通道的出水口的管路上設電子調溫器，所述的普通雙閥調溫器的開啟溫度比電子調溫器低，其開啟受發動機冷卻液的實際溫度控制。

所述的缸體與缸蓋結合面處設有限流墊片，所述的限流墊片上位于缸體與缸蓋連通的冷卻水道處的孔徑小于該冷卻水道的孔徑。

所述的普通雙閥調溫器的副閥門與小循環水管相連接，主閥門與散熱器進水管相連接，并在主閥門出水口處安裝有冷卻液溫度傳感器。

所述的普通雙閥調溫器上設有一個常開的水管與車內取暖加熱器的進水管相連接；所述的車內取暖加熱器的出水管與小循環水管匯集后回到水泵前。

在所述的普通雙閥調溫器的最高點設有排氣水管與膨脹水箱相連接；在散熱器的最高點也設有排氣水管與膨脹水箱相連接，設在膨脹水箱下方的出水管連接到水泵前。

所述的電子調溫器設有一個主閥門，該主閥門的出水口與散熱器進水口相連接，散熱器的出水連接到水泵前。

為了實現與上述技術方案相同的發明目的，本發明還提供了以上所述的汽車發動機冷卻系統的控制方法，其技術方案是：

當冷卻液溫度在普通雙閥調溫器開啟溫度以下時，所述的普通雙閥調溫器的副閥門處于開啟狀態，主閥門關閉，此時水流為小循環狀態，不經過散熱器直接回到水泵前再進行循環；當水溫高于普通雙閥調溫器的開啟溫度后，副閥門關閉，主閥門開啟，此時水流為部分大循環，水流不直接回到水泵前，而是經過散熱器降溫后再回到水泵前；當水溫再升高達到電子調溫器開啟溫度后，發動機ECU控制電子調溫器打開，此時水流為全部大循環，缸體內的熱水經過電子調溫器流入散熱器，降溫后再流回水泵前；通過發動機ECU控制電子調溫器的開啟大小，從而控制缸體內的水流大小。

以上所述的汽車發動機冷卻系統的控制方法，還包括：

當水溫低于普通雙閥調溫器的開啟溫度時，此時電子調溫器是關閉狀態，而又有限流墊片的影響，迫使少量的水流經過缸體和限流墊片流入缸蓋，而大量的低溫水經過缸蓋進行循環，使缸蓋得到充分的冷卻，而缸體在少量的水流冷卻下快速升溫提高溫度；

當水溫高于普通雙閥調溫器的開啟溫度，且低于電子調溫器的開啟溫度時，由于普通雙閥調溫器的副閥門關閉，主閥門打開，且電子調溫器的閥門還未打開，此時大量的水流經過缸蓋、普通雙閥調溫器后流入散熱器，經散熱器降溫后再流回水泵，再進行下一輪的循環；而此時的缸體還是只有少量的水流通過，使缸體冷卻效果低于缸蓋；

當水溫達到電子調溫器開啟溫度后，此時普通雙閥調溫器和電子調溫器均已經打開，缸蓋和缸體內都有大量的水流通過，由于缸體的熱負荷比缸蓋的大，即使在不同的流量下，缸蓋的溫度會相對低于缸體的溫度。