[實用新型]發動機熱管理系統

有效

• 申請號: 201120180964.0
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN202108621U
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 夏明智;沈義濤;孔毅
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F02M31/087
• 分類號: F02M31/087;F01P3/18;F01N5/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李鵬松;楊楷

技術領域

本實用新型涉及發動機熱管理技術，尤其涉及一種發動機熱管理系統。

背景技術

發動機熱管理系統是從系統集成和整體角度出發，統籌熱量與發動機之間的關系，采用綜合手段控制和優化熱量傳遞的系統。發動機熱管理系統工作性能的優劣，直接影響著汽車動力系統的整體性能。發動機熱管理技術被列為美國21世紀商用車計劃的關鍵技術之一，對提高整車性能潛力巨大。高性能的發動機熱管理系統的控制目標是節省燃油、降低排放、增加功率輸出和車輛承載能力、降低車輛維護費用、提高可靠性以及車輛對環境的適應能力。

當前世界對于發動機熱管理技術的研究主要集中在使用電子智能化控制、改變發動機部件結構、使用新型材料等方法和手段，例如：1992年，Valeo?Engine?Cooling(VEC)公司開發出了一種由電控水泵、電控節溫器和電動風扇組成的發動機冷卻系統，可以通過控制冷卻液流量來控制冷卻液溫度，可以達到5％左右的節油效果。再如，1995年，美國Argonne國家實驗室的Choi等提出納米流體概念，Choi等在流體中加入1％體積濃度的Cu納米微粒，可以提高流體導熱率40％，而加入1％C納米管可以提高流體導熱率250％。

由于發動機熱管理系統的復雜性，發動機熱管理系統的研究和利用基本上都對汽車原本結構進行了比較復雜的變動，甚至有的研究對汽車的結構進行了大幅度的改動。如美國T-VEC技術公司(T-VECTechnologies，Inc.)針對汽車前段換熱器越來越多的特點研制出全新布局的發動機熱管理系統，將換熱器由風冷改為水冷，從汽車前段移到發動機罩下，研發難度大，并且改造成本昂貴，不宜大面積推廣。

目前發動機熱管理技術主要著眼于控制發動機的冷卻水溫度來優化發動機的燃燒環境，并未實質上地涉及到排氣能量的回收和利用，這使得仍然有很大部分的能量損失。

發動機中的燃料燃燒所釋放的能量主要分為三部分：一、用于推動活塞連桿機構的消耗；二、冷卻水所帶走的熱量；三、發動機排氣所帶走的熱量。其中第三項所占有的比例約為30％，因此，為了提高發動機的能量使用效率，有必要對該部分的熱量進行回收利用，因此就涉及到發動機熱管理的問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的主要技術問題是提供一種發動機熱管理系統，其能夠有效解決發動機熱管理問題。

為解決上述技術問題，本實用新型的一方面提供了發動機熱管理系統，其包括換熱裝置、第一管路及第二管路，所述第一管路連接到發動機以接收和傳遞發動機的排氣，所述第二管路連接到發動機以傳遞發動機的進氣或冷卻水，所述第一管路與所述第二管路均連接到所述換熱裝置，所述第一管路與所述第二管路內的流體介質在所述換熱裝置中熱接觸，所述第一管路中設置有控制從發動機流動到所述換熱裝置的排氣流量的第一控制閥。

優選地，所述第一管路包括尾管路，所述尾管路連接在所述第一管路的所述換熱裝置的上游，所述尾管路與大氣連通。

優選地，所述尾管路中設置有控制所述第一管路內的排氣排放到大氣的流量的第二控制閥。

優選地，所述第一控制閥設置在所述換熱裝置的上游，所述尾管路連接在所述第一管路的所述第一控制閥的上游，并且所述第一控制閥具有可實質上完全關閉的可控制的開度。

在一種實施方式中，所述換熱裝置為具有熱量存儲和釋放功能的換熱設備。

本實用新型設置第一控制閥，通過第一控制閥控制傳遞經過換熱裝置的排氣的流量，從而有效解決發動機熱管理問題，既能夠有效地對發動機排氣熱能進行回收利用，提高發動機的能量使用效率，又能夠有效保護換熱裝置。并且，本實用新型的發動機熱管理系統結構簡單，成本較低，具有良好的市場應用前景和較好的節能減排效果。

以下通過參考附圖詳細說明優選的具體實施方式，更明顯地揭露本實用新型的其他方面和特征。但是應當知道，該附圖僅僅為解釋目的而設計，不作為本實用新型的范圍的限定，因為范圍的限定應當參考附加的權利要求。還應當知道，除非特別指出，附圖僅僅力圖概念地說明此處描述的結構和流程，不必要依比例繪制。

附圖說明

通過以下附圖以及更詳細的實例說明，本實用新型將得到更全面的理解。

圖1是根據本實用新型一種實施方式的發動機熱管理系統在點燃工況下的結構示意圖。

圖2是根據本實用新型一種實施方式的發動機熱管理系統在壓燃工況下的結構示意圖。

圖3是根據本實用新型一種實施方式的發動機熱管理系統通過控制第一控制閥與第二控制閥的開度來調節進入換熱裝置中的排氣量的結構示意圖。