[實用新型]減少管路氣泡的發(fā)動機(jī)冷卻控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820302480.0
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN208010457U
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張康
• 申請（專利權(quán)）人: 日立汽車系統(tǒng)（蘇州）有限公司
• 主分類號: F01P7/16
• 分類號: F01P7/16;F01P5/10
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 茅翊忞

本實用新型涉及一種發(fā)動機(jī)冷卻控制系統(tǒng)，包括：使冷凍液流經(jīng)暖風(fēng)管道(4)并返回發(fā)動機(jī)(1)的小循環(huán)管路；使冷凍液流經(jīng)散熱器(2)并返回發(fā)動機(jī)(1)的大循環(huán)管路；以及節(jié)溫器(5)和水泵(6)，小循環(huán)管路和大循環(huán)管路交匯在節(jié)溫器(5)處，并構(gòu)成使防凍液流回到發(fā)動機(jī)(1)的主管路，水泵(6)設(shè)置在主管路中并位于節(jié)溫器(5)的下游。在節(jié)溫器(5)和水泵(6)之間設(shè)置有收集氣泡用的腔體(7)，并且腔體(7)的橫截面具有越往上越粗的構(gòu)造。由于腔體本體橫截面具有越往上越粗的構(gòu)造，其越往上壓力越小，有利于氣體收集。這樣，能夠通過簡單的設(shè)計高效且快速地收集由于冷熱交匯而產(chǎn)生的大量氣泡以減少對于各機(jī)械部件的損傷。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種改進(jìn)型發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)。更具體地說，本實用新型涉及一種通過設(shè)置腔室或罐體來收集管路氣泡的發(fā)動機(jī)冷卻控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

發(fā)動機(jī)冷卻控制系統(tǒng)的作用是使發(fā)動機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，既要防止發(fā)動機(jī)過熱，也要防止發(fā)動機(jī)冬季過冷。在發(fā)動機(jī)冷啟動之后，冷卻控制系統(tǒng)還要保證發(fā)動機(jī)迅速升溫，盡快達(dá)到正常的工作溫度。為了滿足發(fā)動機(jī)溫度調(diào)節(jié)的這種特性，需要有能夠調(diào)節(jié)自身制冷能力的冷卻控制系統(tǒng)。目前，主要由節(jié)溫器以及大小循環(huán)水路構(gòu)成的水冷式發(fā)動機(jī)冷卻控制系統(tǒng)被用來滿足上述要求。

水冷式發(fā)動機(jī)冷卻控制系統(tǒng)通常為強(qiáng)制循環(huán)水冷系統(tǒng)，即利用水泵提高防凍液的壓力，強(qiáng)制防凍液在發(fā)動機(jī)中循環(huán)流動。該系統(tǒng)通常由水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、補(bǔ)償水箱或防凍液加注箱、節(jié)溫器、發(fā)動機(jī)機(jī)體和氣缸蓋中的水套以及附屬裝置等組成。

冷卻控制系統(tǒng)的主循環(huán)包括兩種工作模式，即“冷車循環(huán)模式”和“正常循環(huán)模式”。這兩種模式分別被稱為小循環(huán)和大循環(huán)，如圖1a和1b中所示。

請參見圖1a，冷車起動后，發(fā)動機(jī)開始逐漸升溫。此時，防凍液的溫度還無法打開系統(tǒng)中的節(jié)溫器，因此防凍液只是經(jīng)過暖風(fēng)管路和水泵在發(fā)動機(jī)內(nèi)部進(jìn)行“冷車循環(huán)”，目的是使發(fā)動機(jī)盡快地達(dá)到正常工作溫度。也就是說，防凍液在圖1a中沿著a-c-b的路徑(即，小循環(huán)管路)循環(huán)流動。

接著請參見圖1b，隨著發(fā)動機(jī)的溫度升高，防凍液的溫度也上升到節(jié)溫器的開啟溫度(通常為80℃左右)。此時，節(jié)溫器打開，防凍液開始“正常循環(huán)”，即防凍液在圖1b中沿著小循環(huán)管路和a-e-d-b的路徑(即，大循環(huán)管路) 同時循環(huán)流動。也就是說，防凍液在離開發(fā)動機(jī)之后一方面沿小循環(huán)管路流經(jīng)暖風(fēng)管路和水泵，另一方面沿大循環(huán)管路流經(jīng)散熱器，在散熱之后再流經(jīng)節(jié)溫器和水泵進(jìn)入發(fā)動機(jī)。

然而，在節(jié)溫器打開時，由于流經(jīng)大循環(huán)管路的防凍液的溫度顯著低于流經(jīng)小循環(huán)管路的防凍液的溫度，在冷熱交匯處會產(chǎn)生大量氣泡。這些氣泡導(dǎo)致與之接觸的諸如缸體等部件不能及時降溫，長時間后就會造成機(jī)械部件損傷等問題，同時也會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的熱效率降低。

現(xiàn)有技術(shù)中有一種解決方案是通過設(shè)置擋板來避免氣泡和/或水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生，例如中國專利申請CN102937224A等。但是，由于節(jié)溫器開啟時所產(chǎn)生的氣泡數(shù)量較多，經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)難以通過上述技術(shù)方案完全予以避免。

由申請人上海理工大學(xué)于2009年11月20日提交的中國專利 CN101725501B公開了一種帶有氣泡收集裝置的氣泡泵。該氣泡泵提升管下部與低位儲液器連接，低位儲液器連接到發(fā)生器，低位儲液器內(nèi)部設(shè)置有熱交換器，熱交換器與外界熱源連接，并且在熱交換器上方與熱交換器垂直的位置連接有氣泡收集裝置。低位儲液器上部呈八字結(jié)構(gòu)，氣泡收集裝置通過三片肋片固接于低位儲液器內(nèi)壁。氣泡收集裝置下部也呈八字結(jié)構(gòu)，上部連接有出口管口，低位儲液器上部的八字結(jié)構(gòu)和氣泡收集裝置下部的八字結(jié)構(gòu)相互平行。