一种发动机冷却系统的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  4

专利名称:一种发动机冷却系统的制作方法
技术领域
本实用新型属于一种发动机的冷却系统。
背景技术
现有的发动机水冷却系统,冷却液通过水泵直接进入缸体,再通过缸体水套流经气缸盖垫片上的水孔进入气缸盖水套,这样的结构在发动机冷态启动时,由于发动机本身温度较低,冷却液、润滑液的温度较低,发动机启动后,缸体水套内的冷却液再流经缸盖水套后热量散失较大,使得发动机要很长时间才能达到工作温度,在外界环境温度很低的情况下可能由于发动机温度过低,导致启动非常困难;另一方面,发动机在低温启动时,由于缸内温度较低,缸内部分燃料难于着火燃烧或燃料在缸内燃烧不完全,产生大量的废气排放,如果发动机在低温下工作时间较长,产生的废气排放也较多。由于现行国家第3、4阶段排放法规要求发动机冷机一启动就进行排放测试,因而会直接影响到发动机的整机排放达标。同时,由于发动机温度要到一定工作温度后才能进行正常工作,如果发动机升温较慢,这段时间内将白白耗费大量燃料。
因而发动机冷机状态启动后的升温过程是非常重要的,如果升温过程较慢,不仅影响发动机的冷启动性能,还严重影响到发动机的排放污染,并且导致能源浪费。

发明内容
本实用新型的目的就是针对上述现有发动机冷机启动后发动机升温较慢的缺点,提出一种改进的发动机冷却系统,它采用一套简单的控制结构,能使发动机冷机启动后迅速升温,在较短时间内冷却液和润滑液就能达到发动机的工作温度,在改善发动机冷启动性能的同时,还大大降低了发动机低温启动时对环境造成的废气排放污染,并能有效地节约燃料。
本实用新型提供的一种发动机冷却系统,主要包括连接在机体上的水泵、机油冷却模块,设在缸体内的水套、设在缸盖内的水套、缸盖垫片以及与缸体相加的水箱散热器和暖风机,水泵主要由皮带轮、水泵、水泵叶轮、水泵盖、双向腊式节温器组成,水泵体上设有暖风回水管,其特征在于
水泵盖上设有密封面、回水口以及进入发动机的进水口,进水口连接在水泵盖上,位于水泵进水口与回水口之间设有内装精制石蜡的双向腊式节温器;冷却水为常温时,腊式节温器处于关闭位置,进水口关闭,回水口为开启状态;当水温达到80~85℃时,腊式节温器为开启位置,进水口开启,回水口为关闭状态。
缸体水套由互相独立的水腔和水套两部分组成,水腔联接水泵的进水口及缸盖水套的进水口;水套上设有与水泵进水口连通的进水口和与机油冷却模块的进水口相通的出水口;将缸体水套和缸盖水套隔开的缸盖垫片上设有联接水泵进水口及缸盖水套进水口的水孔;机油冷却模块上设有与缸体水套出水口联接的进水口、与缸盖水套出水口联接的进水口、联接水泵回水口的回水口以及内装有精制石蜡的腊式节温器,冷却水为常温时,节温器处于关闭位置,回水口关闭,当温度达到60~80℃时,节温器处于开启位置。


图1是本实用新型的结构示意图。
图2是水泵结构图。图3是图2的右视图。
图4是双向腊式节温器1-5的结构简图。图5是缸体水套2的结构图。
图6是缸体水套2的立体示意图。图7是汽缸盖垫片结构图。
图8缸盖水套3的结构图。图9是机油冷却模块5结构简图。
图10是腊式节温器5-5结构简图。图11本实用新型的水路联接原理图。
图12是发动机冷机启动时水循环原理图。图13是发动机正常工作时水循环原理图。
图14是驾驶室需要暖风时水循环原理图。
具体实施方式
结合附图及其实施例进行说明。但本实用新型的保护范围不限于附图及其如图1所示,本实用新型提出的发动机冷却系统,主要包括连接在机体上的水泵1、机油冷却模块5,设在缸体内的水套2、设在缸盖内的水套3、缸盖垫片4以及与缸体相加的水箱散热器6和暖风机7,水泵体和暖风机之间有暖风回水管1-10连接,在暖风回水管路中设有暖风机开关8来控制暖风回水管路的开启和关闭。
如图2,3所示,水泵1主要由皮带轮1-1、水泵体1-2、水泵叶轮1-3、水泵盖1-4、双向腊式节温器1-5组成。在水泵盖上设有密封面1-7、回水口1-8以及进入发动机的进水口1-9,在水泵盖上设有进水口1-6。
如图4,双向腊式节温器1-5主要由支架1-15、主阀门1-14、节温器外壳1-13、弹簧1-12以及副阀门1-11组成,节温器外壳1-13内装有精制石蜡。常温时,石腊呈固态,弹簧1-12将主阀门1-14推向水泵进水口1-6的方向,关闭进水口1-6,而副阀门1-11离开密封面1-11,打开回水口1-8。当发动机水温升高时,石蜡逐渐变成液态,其体积膨胀,克服弹簧1-12预紧力推动节温器外壳向密封面1-7移动,主阀门1-14打开,进水口1-6打开,同时,副阀门逐渐向密封面1-7移动,回水口1-8逐渐被关闭,当温度达到80~85℃时。主阀门1-14全开,副阀门1-11全部关闭。
如图5,6所示,缸体内的水套2由水腔2-1和水套2-2组成,2-1联接水泵进水口1-6及缸盖水套3;2-2上设有与水泵进水口1-6连通的进水口2-3和与机油冷却模块5的进水口5-1相通的出水口2-4。
如图7,缸盖垫片4上设有联接水泵进水口1-6与缸盖水套3的孔4-1;这样,缸盖垫片就将缸体内的水套2缸盖内的水套3隔开,缸体内的冷却也不能直接从汽缸盖垫片进入缸盖。
如图8,缸盖水套3设有联接水泵进水口1-6的进水口3-1,与暖风机7的进水口联接的出水口3-3,与机油冷却漠块进水口5-2联接的出水口3-2。
如图9,机油冷却模块5上设有与缸体水套出水口2-4联接的进水口5-1、与缸盖水套出水口3-2联接的进水口5-2、机油冷却器5-3、联接水泵回水口1-8的出水口5-4以及腊式节温器5-5。
如图10所示,腊式节温器5-5由支架5-6、阀门5-7、节温器外壳5-8、以及弹簧5-9组成,节温器外壳5-7内装有精制石蜡。常温时,石腊呈固态,弹簧5-9将主阀门顶向下侧,关闭进水口回水口5-4。当发动机水温升高时,石蜡逐渐变成液态,其体积膨胀,克服弹簧5-9预紧力推动节温器外壳向上移动,逐渐打开回水口5-4,当温度达到60~80℃时。主阀门5-7全开。
图11直观表示了本实用新型的水路联接原理。
图12所示,当发动机在冷态启动时,发动机一启动,水泵就开始工作,双向腊式节温器装的精制石蜡,常温时呈固态,弹簧1-12将主阀门1-14推向水泵进水口1-6的方向,关闭进水口1-6,而副阀门1-11离开密封面1-11,打开回水口1-8。从水箱散热器6来的冷却液不能进入水泵参与冷却循环。机油冷却模块节温器5-5也处于关闭位置,缸体水套内2-2的冷却液不参与冷却循环。缸盖内的冷却液在水泵1的抽吸作用开始流动,并从缸盖水套3流经回水口1-8,进入水泵1,通过进水口1-9和气缸盖垫片上4-1、3-1进入水套3对缸盖进行冷却,冷却液在循环的过程中被水套迅速加温,然后通过3-2、5-2再回至1-8进入水泵进行内部循环。同时,缸体水套2-2内的冷却液也被迅速加温,热量通过主油道和机油冷却器5-3传递给机油,这样在极短的时间内,发动机的冷却液机润滑液的温度在极短的时间内到迅速提高,在改善发动机冷启动性能的同时,还大大降低了发动机低温启动时对环境造成的废气排放污染,并能有效地节约燃料。
如附图13所示,当发动机水温升高时,石蜡逐渐变成液态,其体积膨胀,克服弹簧1-12预紧力推动节温器外壳向密封面1-7移动,主阀门1-14打开,进水口1-6打开,同时,副阀门逐渐向密封面1-7移动,回水口1-8逐渐被关闭,在水泵的抽吸作用下,水箱散热器6内的冷却液便进入分成两路进入发动机,一路直接进入缸体的整体水套2-2,流经机油冷却模块,同时,机油模块节温器5-5也逐渐打开,缸体内的冷却液通过5-4回至散热器6。另一路通过2-1和气缸盖垫片上4-1进入水套3进行对缸盖冷却后,通过3-2、5-2最后回到水箱散热器6。冷却后的冷却液又被水泵1吸入并按上述路径进行循环,冷却发动机。发动机正常工作。当温度达到80~85℃时。主阀门1-14全开,副阀门1-11全部关闭,节温器5-5也全部打开,整个冷却系统进入大循环,发动机正常工作。
如图14,当驾驶室需要暖风。将暖风开关8打开,部分冷却液通过缸盖水套上的出水口3-3进入暖风机7对驾驶室加热,然后通过暖风开关8、回水口1-10,回到水泵进行循环。
权利要求1.一种发动机冷却系统,主要包括连接在机体上的水泵(1)、机油冷却模块(5),设在缸体内的水套(2)、设在缸盖内的水套(3)、缸盖垫片(4)以及与缸体相加的水箱散热器(6)和暖风机(7),水泵主要由皮带轮(1-1)、水泵体(1-2)、水泵叶轮(1-3)、水泵盖(1-4)、双向腊式节温器(1-5)组成,水泵体上设有暖风回水管(1-10),其特征在于A、水泵盖上设有密封面(1-7)、进水口(1-6)、回水口(1-8)以及进入发动机的进水口(1-9),位于水泵进水口(1-6)与回水口(1-8)之间设有内装精制石蜡的双向腊式节温器(1-5);冷却水为常温时,腊式节温器处于关闭位置,进水口(1-6)关闭、回水口(1-8)为开启状态;当水温达到80~85℃时,腊式节温器为开启位置,进水口(1-6)开启,回水口(1-8)为关闭状态;B、缸体水套(2)由互相独立的水腔(2-1)和水套(2-2)两部分组成,水腔(2-1)联接水泵的进水口(1-6)及缸盖水套(3)的进水口(3-1);水套(2-2)上设有与水泵进水口(1-6)连通的进水口(2-3)和与机油冷却模块(5)的进水口(5-1)相通的出水口(2-4);C、将缸体水套(2)和缸盖水套(3)隔开的缸盖垫片(4)上设有联接水泵进水口(1-6)及缸盖水套进水口(3-1)的水孔(4-1);D、机油冷却模块(5)上设有与缸体水套出水口(2-4)联接的进水口(5-1)、与缸盖水套出水口(3-2)联接的进水口(5-2)、联接水泵回水口(1-8)的回水(5-4)以及内装有精制石蜡的腊式节温器(5-5),冷却水为常温时,节温器(5-5)处于关闭位置,回水口(5-4)关闭,当温度达到60~80℃时,节温器处于开启位置。
2.根据权利要求1所述的发动机冷却系统,其特征在于双向腊式节温器(1-5)主要由支架(1-15)、主阀门(1-14)、节温器外壳(1-13)、弹簧(1-12)以及副阀门(1-11)组成,节温器外壳(1-13)内装有精制石蜡。
3.根据权利要求1所述的发动机冷却系统,其特征在于缸盖水套(3)设有联接水泵进水口(1-6)的进水口(3-1)和与暖风机(7)的进水口联接的出水口(3-3),与机油冷却漠块进水口(5-2)联接的出水口(3-2)。
4.根据权利要求1所述的发动机冷却系统,其特征在于腊式节温器(5-5)由支架(5-6)、阀门(5-7)、节温器外壳(5-8)、以及弹簧(5-9)组成,节温器外壳(5-7)内装有精制石蜡。
5.根据权利要求1所述的发动机冷却系统,其特征在于在暖风回水管路中设有控制开关(8)。
专利摘要一种改进的发动机冷却系统,当发动机在冷态启动时,从水箱散热器来的冷却液不能进入水泵参与冷却循环,机油冷却模块节温器也处于关闭位置,缸盖内的冷却液进入水泵进行内部循环,冷却液在循环的过程中被水套迅速加温;冷却液和润滑液的温度在极短的时间内到迅速提高;当发动机水温升高时,水箱散热器的冷却液便进入分成两路进入发动机,一路直接进入缸体的整体水套,另一路通过缸盖冷却后回到水箱散热器,整个冷却系统进入大循环,发动机正常工作。在改善发动机冷启动性能的同时,还大大降低了发动机低温启动时对环境造成的废气排放污染,并能有效地节约燃料在较短时间内冷却液和润滑液就能达到发动机的工作温度。
文档编号F02N19/04GK2858987SQ20052009994
公开日2007年1月17日 申请日期2005年11月14日 优先权日2005年11月14日
发明者张学文 申请人:昆明云内动力股份有限公司

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