一種發動機的冷卻系統的製作方法

2023-08-09 08:09:16 2

專利名稱：一種發動機的冷卻系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種發動機的冷卻系統。
背景技術：
現有的發動機的冷卻系統，冷卻液通過水泵直接進入缸體，通過缸體的水套流經 氣缸蓋墊片再進入氣缸蓋水套，這樣在發動機冷態啟動時，由於發動機本身溫度較低、冷 卻液、潤滑液的溫度也較低，發動機啟動後，缸體水套內的冷卻液再流經缸蓋水套後熱量散 失，使得發動機要很長時間才能達到工作溫度，在外界環境很低的情況下可能使得發動機 的溫度過低，啟動非常困難；另一方面，發動機在低溫啟動時，由於缸內溫度較低，缸內部分 燃料難於著火燃燒，燃料缸內燃燒不完全，產生大量的廢氣排放，如果發動機在低溫工作時 間較長，產生的廢氣排放也較多，國家第3、4、5階段排放法規要求發動機冷機一啟動就進 行排放測試。直接影響到發動機的整機排放。同時，發動機溫度要到正常工作溫度後才能 進行正常工作，如果發動機升溫較慢，這段時間內消耗的能源也是非常浪費的。因此發動機 冷機狀態啟動後的升溫過程是非常重要的，如果升溫過程較慢，不僅影響發動機的冷啟動 性能，還嚴重影響到發動機的排放汙染，並且浪費能源。

實用新型內容本實用新型的目的是提出一種發動機的冷卻系統，它能改進現有發動機冷機啟動 後發動機升溫較慢的缺點，提供發動機冷啟動性能的同時，降低發動機對環境造成的汙染， 節約能源。本實用新型提出的這種發動機的冷卻系統，主要包括發動機缸體和缸蓋內的水 套，安裝在水泵進水口上的雙向節溫器，以及氣缸墊片、暖風器、機油冷卻模塊和EGR冷卻 器等部分，特徵是發動機缸體水套由兩部分組成，一部分為缸體的整體水套，整體水套有 與水泵連通的進水口和與機油冷模塊聯接的出水口 ；另一部分是聯接水泵及缸蓋水套的水 套空腔，這兩部分是獨立的；將發動機缸體整體水套和缸蓋水套分隔開的氣缸墊片上有一 個聯通水泵與缸蓋水套的通水孔；所說的雙向節溫器有連通水箱散熱器的進水口和回水 口，當從水箱散熱器來的冷卻液溫度低於發動機工作溫度時，雙向節溫器處於關閉位置，進 水口被關閉、回水口打開，缸蓋水套內的冷卻液在水泵的抽吸作用下從缸蓋水套流經雙向 節溫器的回水口進入水泵，通過發動機缸體的水套空腔和氣缸墊片上的通水孔回入缸蓋水 套進行內部循環；當循環冷卻液溫度上升到發動機正常工作溫度時，雙向節溫器處於開啟 位置，進水口打開的同時回水口關閉，從散熱器內來的冷卻液通過水泵後分成兩路進入發 動機，一路直接進入發動機缸體的整體水套，整體水套內的冷卻液由出水口流出，流經機油 冷卻模塊回到水箱散熱器，另一路通過水套空腔和氣缸墊片上的通水孔進入缸蓋水套內進 行冷卻後回到水箱散熱器內冷卻，冷卻後的冷卻液又被水泵吸入並按上述路徑進行循環冷 卻發動機。上述缸蓋水套的進水口面積比缸體整體水套的進水口大一倍。[0006]上述缸蓋水套上有與水泵連通的進水口和與駕駛室暖風器聯接的出水口。本實用新型可用於直列單缸和多缸柴油機，能在發動機低溫啟動時，關閉從水箱 散熱器內過來的進水，缸體水套內的冷卻液流循環量小，缸蓋水套內的冷卻液循環量大，冷 卻液在循環的過程中被溫度較高的缸蓋水套迅速加溫，使得發動機迅速升溫，在較短的時 間內發動機的冷卻液和潤滑液就能達到發動機的工作溫度，減少低溫啟動的排放，提高發 動機的冷啟動性能。當發動機溫度達到工作溫度時，冷卻液進行正常的冷卻循環。

圖1是本實用新型的冷卻液水路聯接原理圖。圖2是缸體水套的平面示意圖。圖3是缸蓋水套的立體結構示意圖。圖4是氣缸墊片的平面示意圖。圖5是發動機在冷態啟動、雙向節溫器處於關閉位置時冷卻液流的循環原理圖， 虛線表示斷流線路。圖6是發動機內冷卻液流的溫度上升到正常工作溫度、雙向節溫器開啟時冷卻液 流的循環原理圖，虛線表示斷流線路。
具體實施方式
圖1為本實用新型提出的發動機的冷卻系統水路聯接原理圖，主要包括發動機缸 體1和缸蓋2內的水套，以及安裝在水泵6進水口上的雙向節溫器8，雙向節溫器有連通水 箱散熱器10的進水口 7和回水口 9。如圖2，發動機缸體布置兩個進水口，第一個是缸體整體水套14的進水口 13，第 二個是與缸蓋水套進水口相連的水套空腔12，連著水套空腔12的缸蓋水套進水口面積比 缸體整體水套的進水口大一倍；發動機缸體水套由兩部分組成，一部分為缸體的整體水套 14，整體水套有與水泵連通的進水口 13和與機油冷模塊11聯接的出水口 15;另一部分是 聯通水泵及缸蓋水套的水套空腔，這兩部分是獨立的。如圖3，缸蓋水套有與水泵連通的進水口 16和與駕駛室暖風器3聯接的出水口 18 及與EGR冷卻器5聯接的出水口 17。如圖4所示的氣缸墊片20上除缸蓋螺栓孔和油孔外，留有唯一一個聯接水泵及缸 蓋水套進水孔16的通水孔19，氣缸墊片把發動機缸體的整體水套14和缸蓋水套分隔開，這 樣冷卻液就不能從缸體整體水套直接流向缸蓋水套，使得發動機缸體和缸蓋分別冷卻。當駕駛室溫度低時，需要暖風。將暖風開關4打開，缸蓋水套上的出水口 18分出 的一路水就流過駕駛室暖風機3，對駕駛室加熱後回到水泵。如圖5，當發動機在冷態啟動時，發動機一啟動，水泵就開始工作，雙向節溫器8處 於關閉位置，進水口 7關閉、回水口 9開啟狀態，從水箱散熱器來的冷卻水不能進入水泵參 與冷卻循環，此時缸體水套內的冷卻液流循環量小，缸蓋水套內的冷卻液循環量大，缸蓋水 套內的冷卻液在水泵的抽吸作用下開始流動，從缸蓋水套流進回水口 9再進入水泵，水泵 流出的冷卻液再通過缸體的水套空腔12和氣缸墊片上的通水孔19進入缸蓋水套進行內部 循環。冷卻液在循環的過程中被溫度較高的缸蓋迅速加溫。這樣在極短的時間內，發動機的溫度迅速提高，減少在冷啟動過程中由於溫度過低而產生的大量的CO，HC等廢氣排放， 同時也提高了發動機的冷啟動性能。如圖6，當發動機溫度上升到正常工作溫度後，雙向節溫器8開啟，打開進水口 7的 同時關閉回水口 9。在水泵的抽吸作用下，水箱散熱器10內的冷卻液便分成兩路進入發動 機，一路直接進入發動機缸體的整體水套14的進水口 13，整體水套14內的冷卻液由出水口 15流出經機油冷卻模塊11通過回水管進入水箱散熱器10 ；另一路通過水套空腔12和氣缸 墊片上的通水孔19進入缸蓋水套內進行冷卻，最後回到水箱散熱器冷卻，冷卻後的冷卻液 又被水泵吸入並按上述路徑進行循環冷卻發動機，使發動機正常工作。在上述各種工況下，缸蓋2後端出水口 17出來的冷卻液均流過EGR冷卻器5再流 入雙向節溫器。
權利要求一種發動機的冷卻系統，主要包括發動機缸體和缸蓋內的水套，安裝在水泵進水口上的雙向節溫器，以及氣缸墊片、暖風器、機油冷卻模塊和EGR冷卻器，其特徵在於發動機缸體水套由兩部分組成，一部分為缸體的整體水套，整體水套有與水泵連通的進水口和與機油冷模塊聯接的出水口；另一部分是聯接水泵及缸蓋水套的水套空腔，這兩部分是獨立的；將發動機缸體整體水套和缸蓋水套分隔開的氣缸墊片上有一個聯通水泵與缸蓋水套的通水孔；所說的雙向節溫器有連通水箱散熱器的進水口和回水口，當從水箱散熱器來的冷卻液溫度低於發動機工作溫度時，雙向節溫器處於關閉位置，進水口被關閉、回水口打開，缸蓋水套內的冷卻液在水泵的抽吸作用下從缸蓋水套流經雙向節溫器的回水口進入水泵，通過發動機缸體的水套空腔和氣缸墊片上的通水孔回入缸蓋水套進行內部循環；當循環冷卻液溫度上升到發動機正常工作溫度時，雙向節溫器處於開啟位置，進水口打開的同時回水口關閉，從散熱器內來的冷卻液通過水泵後分成兩路進入發動機，一路直接進入發動機缸體的整體水套，流出後經機油冷卻模塊回到水箱散熱器，另一路通過水套空腔和氣缸墊片上的通水孔進入缸蓋水套內進行冷卻後回到水箱散熱器。
2.根據權利要求1所述的發動機的冷卻系統，其特徵在於所說缸蓋水套的進水口面 積比缸體整體水套的進水口大一倍。
3.根據權利要求1所述的發動機的冷卻系統，其特徵在於缸蓋水套上有與水泵連通 的進水口和與駕駛室暖風器聯通的出水口。
專利摘要一種發動機的冷卻系統，發動機缸體水套由兩部分組成，一部分為缸體的整體水套，整體水套有與水泵連通的進水口和與機油冷模塊聯接的出水口；另一部分是聯接水泵及缸蓋水套的水套空腔，這兩部分是獨立的；能在發動機低溫啟動時，關閉從水箱散熱器內過來的進水，缸體水套內的冷卻液流循環量小，缸蓋水套內的冷卻液循環量大，冷卻液在循環的過程中被溫度較高的缸蓋水套迅速加溫，使得發動機迅速升溫，在較短的時間內發動機的冷卻液和潤滑液就能達到發動機的工作溫度，減少低溫啟動的排放，提高發動機的冷啟動性能。當發動機溫度達到工作溫度時，冷卻液進行正常的冷卻循環。
文檔編號F01M5/02GK201606141SQ20102012498
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月8日 優先權日2010年3月8日
發明者樊心龍 申請人:昆明雲內動力股份有限公司