一種帶外置節溫器的汽車發動機冷卻循環系統的製作方法
2023-12-05 13:15:56

本實用新型屬於汽車發動機的技術領域,具體地說,本實用新型涉及一種帶外置節溫器的汽車發動機冷卻循環系統。
背景技術:
現有技術中,發動機冷卻系統用於使發動機處於所有工況下都保持在合適的溫度範圍內,以使發動機達到最佳的運行狀態,對發動機冷卻系統的要求是,啟動發動機後在最短的時間使發動機達到最佳的溫度。並且無論環境和工作條件如何變化,始終保持在合適溫度範圍內,換言之,無論是極冷或極熱的條件下,無論是交通堵塞的城市環境中還是在高速公路上全速行駛,必須保證發動機達到最佳的狀態運行。
發動機冷卻系統帶走的熱量佔燃料的總釋放熱量的20%~30%,發動機在低溫環境部分負荷下,冷卻系統帶走的熱量會更多。一方面,如果發動機冷卻系統帶走的熱量過多,會使發動機過冷,從而產生燃燒不穩定,燃燒遲緩,功率下降,燃油消耗量升高。同時還會使潤滑油粘度增大,造成潤滑不良,零件磨損加劇、導致發動機在低溫下運行,另一方面,如果發動機中冷卻液帶走的熱量過少,會引起發動機過熱,從而使汽油機產生早燃、爆震燒蝕活塞頂,柴油機噴油嘴結膠、過熱燒死,缸蓋熱應力開裂,進排氣門座變形和漏氣燒蝕氣門等一系列問題。因此,精確控制冷卻液的溫度,合理分配冷卻液帶走熱量變得尤為重要。
發動機冷卻系統通常的設計標準是滿足最惡劣的駕駛條件下(環境溫度高)、滿負荷時的散熱需求,因為此時發動機產生的熱量最大。因此車輛在低溫地帶運行,發動機和冷卻系統在部分負荷時處於不太理想狀態,如市區行駛和低速行駛時,會產生高油耗。現在的冷卻系統體積較大,導致冷卻效率降低,增大了冷卻系統的功率需求,延長了發動機暖機時間。
節溫器可以根據冷卻水溫度的高低自動調節進入散熱器的水量,改變水的循環範圍,以調節冷卻系統的散熱能力,保證發動機在合適的溫度範圍內,以使發動機達到最佳的運行狀態。目前的發動機冷卻系統,主要由節溫器控制冷卻液進行大小循環,從而控制冷卻液帶走的熱量,強制式水冷系統中應用最多的節溫器是蠟式節溫器,蠟式節溫器的工作機理是在橡膠管和感應體之間的空間裡裝有摻有銅粉或鋁粉的石蠟,常溫時,石蠟呈固態,閥門在閥座上。這時閥門關閉通往散熱器的水路,來自發動機機體出水口的冷卻液,經水泵又流回機體水套中,進行小循環。當發動機水溫升高時,石蠟逐漸變成液態,體積隨之增大,迫使橡膠管收縮,從而對反推桿上端頭部產生向上的推力。由於反推桿上端固定,故反推桿對橡膠管、感應體產生向下反推力,閥門開啟,當發動機水溫達到一定溫度時,閥門全開,來自機體出水口的冷卻液流向散熱器,而進行大循環。
現有技術中發動機冷卻循環系統中採用單個節溫器,節溫器位置的布置有兩種:一種布置在發動機缸蓋的出水口,另一種布置在發動機缸體的進水口。兩種冷卻系統都有各自的優缺點。節溫器布置在發動機出水口處,節溫器對發動機出水溫度的反應更為靈敏,從而快速控制水溫,同時避免了發動機水泵的氣蝕,但是此布置方式對氣體排放和燃油消耗率都是不利的,因為節溫器安裝在發動機出水端,缸蓋溫度比較高,節溫器可能過早的打開,致使發動機升溫比較慢,在發動機升溫這段時間內發動機熱效率低,燃油消耗率大,且排放氣體汙染大,但是如果車輛發動機在低溫地帶運行,環境溫度較低,車輛工況變化複雜,將會導致冷卻液溫度波動較大,調節周期較長,溫度的波動會使發動機冷卻液帶走更多的熱量,造成一定的能量損耗,從而導致油耗升高,節溫器布置在發動機缸蓋的出水口最大的缺點;在寒冷冬季會造成發動機低溫運行,
現有技術中的發動機冷卻系統通常採用單個節溫器,一般工況下(環境溫度較高)可以滿足發動機使用要求,但特殊工況下(如環境溫度低),其本身存在很大的缺陷。在環境溫度低的工況下發動機啟動,當冷卻液溫度低時,節溫器大循環關閉,冷卻液經過小循環流經水泵,發動機迅速暖機。當冷卻液溫度達到節溫器預定溫度,即達到石蠟融化溫度時,節溫器閥門開啟,發動機內,缸蓋缸體內的高溫冷卻液經過節溫器流入散熱器,散熱器內的低溫冷卻液經由水泵直接泵入發動機機體內部,機體內部的低溫冷卻液流入缸蓋,缸蓋內部的低溫冷卻液經過節溫器進入散熱器,低溫冷卻液再次對發動機冷卻使發動機溫度下降,這時如果節溫器探測到發動機冷卻液溫度的降低,將閥門關閉,這樣完成第一次開啟和關閉。發動機缸體內的冷卻液溫度再次升高時,當冷卻液溫度達到節溫器預定溫度,即達到石蠟融化溫度時,節溫器閥門開啟,散熱器內的低溫冷卻液又再次衝入發動機缸體缸蓋內,使發動機缸體缸蓋內的冷卻液溫度又一次驟然下降,節溫器閥門又再一次關閉,如此周期性反覆,直到散熱器內及發動機內的冷卻液溫度都升高至節溫器預定溫度,達到石蠟融化溫度時節溫器閥門才不再這樣反覆開關,在發動機暖機期間,發動機缸體內的冷卻液溫度如此反覆急劇變化,使發動機燃油霧化時好時壞,因而使發動機不能穩定運轉,對鋁缸體、電控直噴式汽油機,更是大忌。
現有技術中汽車發動機冷卻循環系統採用單個節溫器,節溫器布置在發動機出水口處,當水溫升到節溫器預定初開溫度,低溫冷卻液直接進入大循環通道,冷卻液由缸蓋水套出水口進入節溫器,由節溫器出水口進入散熱器內,低溫冷卻液由散熱器出水口直接流進缸體水套內,這樣流進缸體水套中的冷卻液全部是低溫的,造成發動機水溫波動大、在冷卻系統內產生熱衝擊、發動機水溫調節精度低、發動機升溫比較慢、在環境溫度低的工況下發動機達不到正常溫度、造成發動機低溫運行、會使相關零部件的使用壽命下降、車內溫度達不到正常要求、燃油消耗率大,且排放氣體汙染大。
在我國北方,天氣寒冷,氣溫最低達到零下四十度以下,零下三十度氣溫佔全年四分之一以上的時間,在這種特殊的工況下,如怠速,市區行駛和低速行駛,高速小負荷行駛,無法實現散熱器內及發動機內的冷卻液溫度都升高至節溫器預定初開溫度以上,達到散熱器內冷卻液溫度與發動機內的冷卻液溫度平衡一致使發動機繼續升溫,不能實現發動機的及時升溫,導致影響發動機的正常工作。
另外,現有技術中的這種冷卻系統在發動機暖機過程中,導致節溫器閥門頻繁開啟和關閉,容易造成發動機溫度的異常波動,延長發動機暖機時間,導致發動機的排放和燃油經濟性變差;同時在冷卻系統內產生熱衝擊,使相關零部件的使用壽命下降。
現有技術中採用單個節溫器,節溫器布置在發動機出水口處,其缺點是:1、發動機水溫波動大;2、在冷卻系統內產生熱衝擊;3、發動機水溫調節精度低;4、發動機升溫比較慢;5、在環境溫度低的工況下發動機達不到正常溫度、造成發動機低溫運行;6、會使相關零部件的使用壽命下降;7、車內溫度達不到正常要求;8、燃油消耗率大,且排放氣體汙染大,在不提高發動機水溫的情況下,增加暖風機的數量與車內的熱量不成正比,並容易造成發動機水溫過低,暖風系統需要藉助冷卻水的溫度升高、以對車內空間增溫,發動機在低溫下運行、通過暖風機的熱量就相對較小,暖風機換熱量也相對較少、導致冬季駕駛室溫度達不到適宜的溫度狀態,造成暖風機對駕駛室風擋玻璃除霜除霧效果差,影響駕駛員視線,降低駕駛員及乘客的舒適性,特別是在北方寒冷地區,駕駛員的駕駛舒適性對駕駛安全性也會產生重大影響,在汽車發動機水溫達不到正常溫度的情況下,為了提高車內空間溫度,只好在車內加裝燃油取暖鍋爐,這給單位、個人造成使用成本增高,增加了燃油消耗和排放汙染,浪費了發動機自身產生的熱量,如:北方地區在寒冷冬季,為了解決冬季車內取暖難題,在中客車,大客車內都加裝燃油取暖鍋爐。通過合理分配冷卻液帶走的熱量,用發動機自身產生的熱量完全可以實現車內供熱需求,合理分配冷卻液帶走的熱量變得尤為重要。
技術實現要素:
本實用新型的目的旨在提供一種帶外置節溫器的汽車發動機冷卻循環系統,所要解決的技術問題是如何實現發動機在冷機啟動時快速暖機,如何在環境溫度低時也能提高發動機溫度,使發動機冷卻循環系統響應性更快,防止在冷卻系統內產生熱衝擊,使發動機水溫波動最小,發動機水溫調節精度高,保證暖風機對風檔玻璃除霜除霧效果,提高駕駛員及乘客的舒適性,保證行車安全性,降低發動機的燃油消耗和排放,確保發動機達到最佳的狀態運行。
本實用新型提供一種帶外置節溫器的汽車發動機冷卻循環系統,所述的帶外置節溫器的汽車發動機冷卻循環系統包括散熱器、水泵、缸體水套、缸蓋水套、第一節溫器、第一節溫器閥座、第一節溫器閥蓋、第二節溫器、暖風機、三通和膨脹水箱;
所述第一節溫器安裝在第一節溫器閥座內;
第一節溫器閥蓋與第一節溫器閥座連接;
所述第一節溫器閥座具有第一節溫器閥座第一出水口,第一節溫器閥座第二出水口和第一節溫器閥座進水口,所述第一節溫器閥座進水口與所述缸蓋水套出水口連接;
所述第二節溫器包括第二節溫器殼體,第二節溫器殼體具有第二節溫器第一進水口、第二節溫器第二進水口、第二節溫器第三進水口(B3)和第二節溫器出水口,所述第一節溫器閥座第一出水口與暖風機進水口連接,暖風機出水口與水泵進水口連接,水泵出水口與缸體水套進水口連接,缸體水套出水口與缸蓋水套進水口連接,第一節溫器閥座第二出水口與三通的三通進水口連接,三通的三通第一出水口與第二節溫器第一進水口連接,三通的三通第二出水口與散熱器的進水口連接,散熱器的出水口與第二節溫器第二進水口連接,第二節溫器出水口與水泵進水口連接;散熱器的上水室出水口與膨脹水箱進水口連接,膨脹水箱出水口與第二節溫器第三進水口連接。
所述第一節溫器和所述第二節溫器在常溫下是不通的,所述暖風機內冷卻液流量不受所述第一節溫器和所述第二節溫器閥門控制,所述暖風機內冷卻液溫度隨著發動機溫度升高而升高。
所述第一節溫器閥座第一出水口與暖風機進水口之間連接有第八膠管,暖風機出水口與水泵之間連接有第九膠管,水泵、缸體水套、缸蓋水套、第一節溫器閥座、第八膠管、暖風機、第九膠管形成第一小循環通道;
第一節溫器閥座第二出水口與三通的三通進水口之間連接有第一膠管,三通的三通第一出水口與第二節溫器第一進水口之間連接有第二膠管,第二節溫器出水口與水泵進水口之間連接有第三膠管,水泵、缸體水套、缸蓋水套、第一節溫器閥座、第一節溫器閥蓋、第一膠管、三通的三通進水口、三通的三通第一出水口、第二膠管、第二節溫器、第三膠管形成第二小循環通道;
三通的三通第二出水口與散熱器進水口之間連接有第四膠管、散熱器出水口與第二節溫器第二進水口之間連接有第五膠管,水泵、缸體水套、缸蓋水套、第一節溫器閥座、第一節溫器閥蓋、第一膠管、三通的三通進水口、三通的三通第二出水口、第四膠管、散熱器、第五膠管、第二節溫器、第三膠管形成大循環通道;
所述散熱器上水室出水口與所述膨脹水箱進水口之間連接有第七膠管,所述膨脹水箱出水口與所述第二節溫器第三進水口之間連接有第六膠管。
所述笫一節溫器和所述第二節溫器均為蠟式節溫器,所述第二節溫器內設高純度精製石蠟,其常溫下為固態,常溫下該石蠟使所述笫一節溫器和所述第二節溫器內的閥門處於關閉狀態,所述第二節溫器為雙閥節溫器,包括主閥和副閥,主閥裝有排氣閥,主閥安裝在所述第二節溫器第二進水口處,副閥正對著所述第二節溫器第一進水口。
所述第一節溫器和所述第二節溫器設定不同的預定初開溫度和不同的預定全開溫度,在達到各自預定初開溫度或以上,所述第一節溫器和所述第二節溫器內的石蠟液化並打開所述第一節溫器和所述第二節溫器內的閥門。
所述第二節溫器的預定初開溫度高於所述第一節溫器的預定初開溫度,所述第二節溫器的預定全開溫度低於所述第一節溫器的預定全開溫度。
所述第二節溫器的第二節溫器殼體為一體式或分體式,所述第二節溫器的流通面積等於或大於所述第一節溫器的流通面積,所述第二節溫器的全開升程≥8mm,副閥與所述第二節溫器的第一進水口之間的距離<8mm。
所述第二節溫器為外置節溫器;所述排氣閥設置在所述第二節溫器主閥上,排氣閥在第二進水口處,所述散熱器、水泵、第一節溫器閥座、第一節溫器閥蓋、第二節溫器、暖風機、三通和膨脹水箱之間連接的循環管路均為橡膠管,所有橡膠管均連接到連接端頭上,所述橡膠管的內徑比連接端接頭的外徑小1~2mm。
所述三通的三通第一出水口和所述三通的三通第二出水口之間的夾角為65度-75度。
所述膨脹水箱上還設置有系統壓力蓋。
本實用新型的技術方案具有如下優點:本實用新型所述的帶外置節溫器的汽車發動機冷卻循環系統通過設置第二節溫器,增加第二小循環通道以關閉低溫時不必要的整車大循環通道,減少熱交換,使更多的高溫冷卻液通過發動機第一小循環通道在發動機缸體和缸蓋、暖風機之間循環,能使冷卻循環系統溫控區間縮小,使發動機冷卻循環系統響應性更快,防止在冷卻系統內產生熱衝擊,使發動機水溫波動最小,發動機水溫調節精度高,保證暖風機對風檔玻璃除霜除霧效果,提高駕駛員及乘客的舒適性,保證行車安全性,降低發動機的燃油消耗和排放,確保發動機達到最佳的狀態運行。
附圖說明
圖1是所述的帶外置節溫器的汽車發動機冷卻循環系統的整體結構示意圖,圖中箭頭表示冷卻液流動方向。
圖2是所述的第一小循環通道的結構示意圖。
圖3是所述的第二小循環通道的結構示意圖。
圖4是所述的小循環通道和所述的大循環通道冷卻液混合後的結構示意圖。
圖5是所述大循環通道結構示意圖。
圖中的標記均為:散熱器1;水泵2;缸體水套3;缸蓋水套4;第一節溫器5;第一節溫器閥座A;第一節溫器閥蓋A5;第一節溫器閥座第一出水口A1;第一節溫器閥座第二出水口A2;第一節溫器閥座進水口A3;第二節溫器6;第二節溫器主閥61;第二節溫器副閥62;第二節溫器排氣閥63;第二節溫器殼體B;第二節溫器第一進水口B1;第二節溫器第二進水口B2;第二節溫器第三進水口B3;第二節溫出水口B4;暖風機7;三通8;三通第一出水口81;三通第二出水口82;三通進水口83;膨脹水箱9;第一膠管管路11;第二膠管管路12;第三膠管管路13;第四膠管管路14;第五膠管管路15;第六膠管管路16;第七膠管管路17;第八膠管管路18;第九膠管管路19。
具體實施方式
以下實施例用於說明本實用新型,但不用來限制本實用新型的範圍。下面結合附圖,通過具體實施例對本實用新型作進一步的說明。
如圖1所示,本實用新型所述的帶外置節溫器的汽車發動機冷卻循環系統包括散熱器1、水泵2、缸體水套3、缸蓋水套4、第一節溫器5、第一節溫器閥座A、第一節溫器閥蓋A5、第二節溫器6、暖風機7、三通8和膨脹水箱9,第一節溫器5安裝在第一節溫器閥座A內;第一節溫器閥蓋A5與第一節溫器閥座A連接;第一節溫器閥座A具有第一節溫器閥座第一出水口A1,第一節溫器閥座第二出水口A2和第一節溫器閥座進水口A3,第二節溫器6包括第二節溫器殼體B,第二節溫器殼體B具有第二節溫器第一進水口B1、第二節溫器第二進水口B2、第二節溫器第三進水口B3和第二節溫器出水口B4,缸蓋水套4的出水口與第一節溫器閥座A的進水口A3連接,第一節溫器閥座A的第一節溫器閥座第一出水口A1與暖風機7的進口連接,暖風機7的出口與水泵2的進水口連接,水泵2的出水口與缸體水套3的進水口連接,缸體水套3的出水口與缸蓋水套4的進水口連接,第一節溫器閥座A的第二出水口A2與三通8的三通進水口83連接,三通8的三通第一出水口81與第二節溫器的第一進水口B1連接,三通8的三通第二出水口82與散熱器1的進水口連接,散熱器1的出水口與第二節溫器的第二進水口B2連接,第二節溫器的出水口B4與水泵2的進水口連接;散熱器1的上水室出水口與膨脹水箱9的進水口連接,膨脹水箱9的出水口與第二節溫器的第三進水口B3連接。
如圖2所示,第一節溫器閥座A的第一出水口A1與暖風機7的進水口之間連接有第八膠管18,暖風機7的出水口與水泵2的進水口之間連接有第九膠管19,水泵2、缸體水套3、缸蓋水套4第一節溫器閥座A、第八膠管18、暖風機7、第九膠管19形成第一小循環通道。
如圖3所示,第一節溫器閥座A的第二出水口A2與三通8的三通進水口83之間連接有第一膠管11,三通8的三通第一出水口81與第二節溫器的第一進水口B1之間連接有第二膠管12,第二節溫器的出水口B4與水泵2的進水口之間連接有第三膠管13,水泵2、缸體水套3、缸蓋水套4、第一節溫器閥座A、第一節溫器閥蓋A5、第一膠管11、三通8的三通進水口83、三通8的三通第一出水口81、第二膠管12、第二節溫器6、第三膠管13、形成第二小循環通道;
三通8的三通第二出水口82與散熱器1的進水口之間連接有第四膠管14,散熱器1的出水口與第二節溫器的第二進水口B2之間連接有第五膠管15,水泵2、缸體水套3、缸蓋水套4、第一節溫器閥座A、第一節溫器閥蓋A5、第一膠管11、三通8的三通進水口83、三通8的三通第二出水口82、散熱器1、第五膠管15、第二節溫器6、第三膠管13形成大循環通道;散熱器1的上水室出水口與膨脹水箱9的進口之間連接有第七膠管17、膨脹水箱9的出水口與第二節溫器的第三進水口B3之間連接有第六膠管16。
所述的第一節溫器5和所述第二節溫器6在常溫下是不通的,所述暖風機7內冷卻液流量不受所述第一節溫器5和所述第二節溫器6閥門控制,所述暖風機7內冷卻液溫度是隨著發動機溫度升高而升高。
所述笫一節溫器5和所述第二節溫器6均為蠟式節溫器,所述第二節溫器6內設高純度精製石蠟,其常溫下為固態,常溫下該石蠟使所述笫一節溫器5和所述第二節溫器6內的閥門處於關閉狀態,所述第二節溫器6為雙閥節溫器,包括主閥61和副閥62,主閥61裝有排氣閥63,主閥61安裝在所述第二節溫器6第二進水口B2處,副閥62正對著所述第二節溫器6第一進水口B1。
所述第一節溫器5和所述第二節溫器6設定不同的預定初開溫度和不同的預定全開溫度,在達到各自預定初開溫度或以上,所述第一節溫器5和所述第二節溫器6內的石蠟液化並打開所述第一節溫器5和所述第二節溫器6內的閥門。
所述第二節溫器的預定初開溫度高於所述第一節溫器的預定初開溫度,所述第二節溫器的預定全開溫度低於所述第一節溫器的預定全開溫度。首先,確認所述第一節溫器的預定初開溫度和預定全開溫度,確定所述第一節溫器的開啟溫度為82℃-97℃。特定置所述第二節溫器6、在所述第二節溫器6內設置高純度精製石蠟,並設置所述第二節溫器的開啟溫度為90℃-95℃。
所述第二節溫器的第二節溫器殼體B為一體式或分體式,所述第二節溫器6的流通面積等於或大於所述第一節溫器5的流通面積,所述第二節溫器6的全開升程≥8mm,副閥62與所述第二節溫器6第一進水口B1之間的距離<8mm。
優選地,所述第二節溫器6為外置節溫器。
優選地,所述排氣閥63設置在所述第二節溫器6主閥61上、排氣閥63在第二進水口B2處,發動機停機時,或加注冷卻液時通水通氣,發動機啟動在水泵2的作用下排氣閥63自動關閉。
優選地,所述散熱器1、水泵2、第一節溫器5、第二節溫器6、暖風機7、三通8和膨脹水箱9之間連接的循環管路均為橡膠管,所有橡膠管均連接到連接端頭上(連接端頭設置在散熱器1、水泵2、第一節溫器閥蓋A5、第一節溫器閥座A、第二節溫器6、暖風機7、三通8和膨脹水箱9的進水口或出水口上),所述橡膠管的內徑比連接端接頭的外徑小1~2mm,橡膠管結構簡單,成本低,安裝方便。
優選地,所述三通8的三通第一出水口81和所述三通8第二出水口82之間設65度-75度夾角、所述三通的材質為PA66+GF30。所述三通8第一出水口81和所述三通8第二出水口82之間設65度至75度夾角,使水流更加順暢。
優選地,在所述膨脹水箱9上還設置有系統壓力蓋。在水泵2前設置膨脹水箱9,膨脹水箱9上還設置有系統壓力蓋,用於補水加壓排氣的連接管路,能夠除去冷卻液中的氣體,避免水泵2發生氣蝕,從而提高冷卻系統的冷卻性能。
圖1示出了冷卻液的流向。如圖1所示,發動機啟動,兩節溫器均未開啟,在水泵2的作用下,水泵2內的冷卻液流入缸體水套3,缸體水套3流入缸蓋水套4,缸蓋水套4流入第一節溫器5,第一節溫器5具有兩齣水口,第一節溫器5未開啟,第一節溫器閥座A第二出水口A2被堵塞不通,冷卻液經第一節溫器閥座A第一出水口A1,流向暖風機7,經暖風機7流回水泵,形成第一小循環通道;如圖2所示。
發動機繼續升溫當冷卻液溫度達到第一節溫器5的預定初開溫度82℃,達到預定初開溫度82℃以上,第一節溫器5開啟,另一路冷卻液經第一節溫器閥座A的第二出水口A2進入三通8的三通進水口83,經三通8第一出水口81流入第二節溫器6的第二節溫器第一進水口B1,由於第二節溫器6的預定初開溫度90℃高於第一節溫器5的預定初開溫度82℃,此時第二節溫器6未開啟,即;三通8的第二出水口82與第二節溫器的第二進水口B2之間被堵塞不通,冷卻液經第二節溫器的第二節溫器出水口B流回水泵2,形成第二小循環通道;如圖3所示,此時流入缸體水套3冷卻液溫度是82℃以上。
發動機繼續升溫當冷卻液溫度達到第二節溫器6的預定初開溫度90℃,達到預定初開溫度90℃以上,第二節溫器6開啟,缸體缸套中冷卻液通過第一節溫器閥座A第二出水口A2進入三通8的三通進水口83由三通8的第二出水口82進入散熱器1進水口,(散熱器內只有一少部份低溫冷卻液)由散熱器1出水口進入第二節溫器6的第二進水口B2與第二小循環通道內高溫冷卻液在第二節溫器殼體B內混和後由第二節溫器6的第二節溫器出水口B4流回水泵2,形成大小循環混合通道;如圖4所示。此時流進缸體水套3冷卻液溫度是90℃以上和只有一少部份低溫冷卻液混和後流進缸體水套的。因為第二節溫器6預定初開溫度90℃高於第一節溫器5預定初開溫度82℃,此時第一節溫器5的節溫器閥門不會關閉,第一節溫器5的節溫器閥門沒有全開,第二節溫器6主閥61隻是初開沒有全開,此時第二小循環通道冷卻液流量沒有受到第二節溫器6主閥61控制,百分之八十以上高溫冷卻液是從第二小循環通道進入第二節溫器6殼體內,與只有不到百分之二十的低溫冷卻液由散熱器1出水口進入第二節溫器6殼體內混和後由第二節溫器6出水口流入水泵2,由水泵2流回缸體水套3,大部分是90℃以上高溫冷卻液和只有一少部份低溫冷卻液混合後流進缸體水套,這樣,發動機水溫波動最小,發動機升溫更快,從而形成大小循環混合通道。
發動機繼續升溫當冷卻液溫度達到第一節溫器5預定全開溫度97℃第二節溫器6預定全開溫度95℃,第一節溫器5閥門全部開啟,第二節溫器6主閥61全部開啟,副閥62全部關閉,同時第二小循環通道也被關閉,即,三通8的第一出水口81與第二節溫器6的第一進水口B1之間被堵塞不通,缸體缸蓋中冷卻液通過第一節溫器閥座A第二出水口A2流入三通8的三通進水口83,由三通8的三通第二出水口82流入散熱器1進水口,經過散熱器1散熱後的低溫冷卻液,由散熱器1出水口流入第二節溫器6的第二節溫器第二進水口B2,由第二節溫器6的第二節溫器出水口B4流回水泵2,由水泵2流進缸體水套3,冷卻液再次對發動機進行冷卻,形成大循環冷卻通道;如圖5所示,此時發動機產生的熱量最大,需要的散熱量也最大,本實用新型可以滿足發動機的散熱需求,確保車輛在正常行駛情況下或高溫工作時發動機不高溫。
下面就對現有技術中汽車發動機冷卻循環系統採用單個節溫器,節溫器布置在發動機出水口處的車輛進行改造安裝,對本實用新型的一種帶外置節溫器的汽車發動機冷卻循環系統的安裝方法加以介紹,本實用新型的一種帶外置節溫器的汽車發動機冷卻循環系統可直接連接到現有的汽車上使用,十分方便。
實施例1
首先,根據要求,特定製第二節溫器6、在第二節溫器6內設置高純度精製石蠟,並設置第二節溫器6的開啟溫度為90℃-95℃。由於第二節溫器的預定初開溫度為90℃,該溫度高於第一節溫器5的預定初開溫度82℃,從而可以保證第二節溫器6的開啟晚於第一節溫器5的開啟,以保證車輛在低溫環境中運行也能提高發動機的溫度。第二節溫器6的預定全開溫度95℃,低於第一節溫器5的預定全開溫度97℃。因為散熱器1進水與出水有溫差,以保證車輛在高溫環境中運行,使第一節溫器5和第二節溫器6的閥門同時全部開啟,第二節溫器6副閥全部關閉,進入大循環使發動機不高溫。第二節溫器開啟溫度是根據車型、散熱器的散熱量而定,在發動機工作過程中,冷卻水溫與發動機標定的冷卻液溫度偏離越小,發動機的動力性和燃油經濟性越好,實施例1的冷卻液要求溫度控制在90-95℃之間。
實施例2
由於小型汽車的散熱器與發動機之間的距離窄小,可以把第二節溫器的第二節溫器殼體B垂直於水平面安裝,散熱器1出水口與第二節溫器第二進水口B2之間安裝成九十度,第二節溫器第二進水口B2朝下,第二節溫器第一進水口B1朝上即可,第五膠管15設置為九十度膠管,第二節溫器開啟溫度也可以設定87℃-92℃,設定第二節溫器開啟溫度是根據車型以及散熱器的散熱量而定,在發動機工作過程中,冷卻水溫與發動機標定的冷卻液溫度偏離越小,發動機的動力性和燃油經濟性越好。
選擇三通、第二節溫器、膨脹水箱、連接端頭與各連接端、端頭尺寸相等。
原車橡膠管不需要更換與改動,在第一節溫器閥座A第二出水口A2與散熱器1進水口之間加裝三通8,在散熱器1出水口與水泵2之間加裝第二節溫器6,在高於缸蓋水套4水平線加裝膨脹水箱9,第一節溫器閥座A第二出水口A2連接第一膠管11進水口,第一膠管11出水口連接三通8的三通進水口83,三通8的三通第一出水口81連接第二膠管12進水口,第二膠管12出水口連接第二節溫器第一進水口B1,三通8的三通第二出水口82連接第四膠管14進水口,第四膠管14出水口連散熱器1進水口,散熱器1出水口連接第五膠管15進水口,第五膠管15出水口連接第二節溫器第二進水口B2,第二節溫器出水口B4連接笫三膠管13進水口,第三膠管13出水口連接水泵2進水口,散熱器1上水室出水口連接第七膠管17進水口,第七膠管17出水口連接膨脹水箱進水口9,膨脹水箱9出水口連接第六膠管16進水口,第六膠管16出水口連接第二節溫器6第三進水口B3。
特別是在環境溫度極低的東北地區,零下三十度氣溫佔全年四分之一以上的時間,車輛怠速,市區行駛和低速行駛,本實用新型可使發動機始終保持在第一小循環通道和第二小循環通道之間循環,使更多的高溫冷卻液通過發動機第一小循環通道在發動機缸體和缸蓋,暖風機7之間循環,減少熱交換,提高發動機的溫度,從發動機出來的高溫冷卻液經第一小循環通道直接進入暖風機7,徹底解決了車內取暖問題。
本實用新型的設計方案適用於現有技術中汽車發動機冷卻循環系統採用單個節溫器節溫器布置在發動機的出水口處的車輛,特別是在寒冷,環境溫度低的地區,汽車發動機水溫達不到正常溫度的車輛上實施,特別適合在冬季車內溫度達不到要求的汽車上使用,而且本實用新型的設計方案方便,適用於已經投放於市場的車輛,只要將現有的車輛進行簡單改造,就可以把本實用新型的一種帶外置節溫器的汽車發動機冷卻循環系統應用到現有技術的車輛上,本實用新型結構簡單、成本低、使用方便。
本實用新型的一種帶外置節溫器的汽車發動機冷卻循環系統,可以實現發動機在冷機啟動時快速暖機,在環境溫度低時也能提高發動機溫度,設置第二節溫器,增加了第二小循環通道,以關閉低溫時不必要的整車大循環通道,減少熱交換,使更多的高溫冷卻液通過發動機第一小循環通道在發動機缸體缸蓋,暖風機之間循環,使冷卻循環系統溫控區間縮小,使發動機冷卻循環系統響應性更快,防止在冷卻系統內產生熱衝擊,使發動機水溫波動最小,發動機水溫調節精度高,保證暖風機對風擋玻璃除霜除霧效果,提高駕駛員及乘客的舒適性,保證行車安全性,降低發動機的燃油消耗和排放,確保發動機達到最佳的狀態運行。
本實用新型的優點在於在發動機冷卻系統中採用雙節溫器,並設定第二節溫器的預定初開溫度高於第一節溫器的預定初開溫度,第二節溫器的預定全開溫度低於第一節溫器的預定全開溫度,通過設置第二節溫器,增加第二小循環通道,以關閉低溫時不必要的整車大循環通道,減少熱交換,使更多的高溫冷卻液通過發動機第一小循環通道在發動機缸體和缸蓋、暖風機之間循環。
本實用新型的有益技術效果體現在如下幾個方面:
1、設置了第二節溫器,同時增加了第二小循環通道,可以實現第一節溫器閥門減少不必要頻繁開啟和關閉,在任何工況下車輛發動機正常行駛第一節溫器閥門不會關閉。
2、設置了第二節溫器,同時增加了第二小循環通道,可以實現發動機快速暖機,使發動機水溫波動最小,防止在冷卻系統內產生熱衝擊,發動機水溫調節精度高,延長發動機的使用壽命。
3、設置了第二節溫器,同時以增加了第二小循環通道,可實現在寒冷地區也能提高發動機溫度,使發動機水溫達到正常溫度。
4、設置了第二節溫器,同時增加了第二小循環通道,可以實現提高暖風機供暖需求,使車內達到理想溫度。
5、設置了第二節溫器,同時增加了第二小循環通道,可以徹底解決暖風機對駕駛室風擋玻璃除霜除霧效果差,影響駕駛員視線,降低駕駛員及乘客的舒適性的問題,特別是在北方寒冷地區,駕駛員的駕駛舒適性對駕駛安全性也會產生重大影響。
6、設置了第二節溫器,同時增加了第二小循環通道,可以實現寒冷地區中客車、大客車中不用另外安裝燃油取暖鍋爐,也能保持車內溫度的需求。
7、在水泵前設置膨脹水箱,膨脹水箱上還設置有系統壓力蓋,用於補水加壓排氣的連接管路,能夠除去冷卻液中的氣體,避免水泵發生氣蝕,從而提高冷卻系統的冷卻性能。
雖然,上文中已經用一般性說明及具體實施例對本實用新型作了詳盡的描述,但在本實用新型基礎上,可以對之作一些修改或改進,這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此,在不偏離本實用新型精神的基礎上所做的這些修改或改進,均屬於本實用新型要求保護的範圍。