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用于燃烧发动机的冷却系统

2021-03-17 19:30:51

用于燃烧发动机的冷却系统

  技术领域

  本发明涉及一种用于燃烧燃机的冷却系统,其具有权利要求1的前序部分的特征。

  背景技术

  现代内燃发动机,特别是机动车辆的燃烧发动机,在起动后一直伴随着高效率而延迟了加热。与已经预热的内燃发动机相比,冷的内燃发动机的可动部件的摩擦增加导致燃料消耗增加。已知有各种策略来加速内燃发动机的预热。一种已知的措施例如是所谓的“无流策略(No Flow Strategy)”,在这种情况下,在起动后的一定时间段内没有冷却剂被泵送通过内燃发动机壁中的相应通道,以便加快预热,但是,如果冷却剂要被泵送通过相应的机动车辆的其他设备(例如,排气再循环管路中的尿素系统或冷却器的部件),则这种策略是不适当的。为此目的,开发了分开的冷却系统(或分体式冷却系统),在这种情况下,为内燃发动机的上部区域提供上部子系统,为内燃发动机的下部区域提供下部子系统。发动机的各个部分通常分别具有冷却套或水套,冷却剂(例如,水/乙二醇混合物)被泵送通过冷却套或水套。广泛使用的分体式冷却系统使得一方面下发动机部分(例如,发动机缸体)的冷却剂套和另一方面上发动机部分(例如,汽缸盖)的冷却套相对于冷却剂流彼此平行布置。

  冷却系统通常具有主冷却剂泵,该主冷却剂泵被机械地联接或能够被机械地联接到发动机。如果通过电动冷却剂泵确保了在为汽缸盖区域提供的上部子系统中的冷却剂流,则冷却剂可以在该区域中流动,而通过主冷却剂泵的冷却剂流可以完全在下部子系统中停止。由此,抵消了寄生的热量损失,同时有效地,尤其是也可以连续地控制在上部区域中的冷却剂流。然而,为了在所有条件下,即同样在高发动机负荷的情况下,为了将足够的冷却流体泵送至布置在上部子系统的区域中的设备(例如,排气再循环管路中的尿素系统或冷却器的部件),需要相应的大型电动冷却剂泵。这进而导致更高的成本和重量。

  原则上可以考虑,在低发动机负荷的情况下,通过电动冷却剂泵在上部子系统中产生冷却剂流,而在高发动机负荷的情况下,冷却剂流至少成比例地或完全由主冷却剂泵产生。在这种情况下,电动冷却剂泵可以被关闭或至少以较低的输出运行。为了在所示的情况下以期望的方式引导冷却剂流,仍然需要阀,其例如与简单的冷却剂管路相比会使冷却系统的设计复杂化、增加材料和组装的成本并且更容易出现故障。

  US 2018/0087425 A1公开了一种带有空调系统的车辆系统,该空调系统包含用于冷却车厢空气的冷凝器。增压发动机系统具有发动机和涡轮增压器压缩机,涡轮增压器被联接在增压空气冷却器(CAC)的上游。冷却剂回路允许冷却剂循环通过冷凝器,其中回路包含压力传感器。冷却剂回路允许冷却剂循环通过冷凝器、CAC和变速箱油冷却器(TOC),其中,冷却剂回路具有电动泵、比例阀和温度传感器。控制器具有用于以下目的的计算机可读指令:如果车厢冷却要求在下阈值和上阈值之间变化,则基于冷却剂温度来绘制/映射通过冷凝器的设定值冷却剂通流量;基于估计的冷却剂通流量调整泵的输出;以及基于在冷却剂回路上估计的实际AC扬程压力,相对于参考AC扬程压力,调节阀的位置,该参考AC扬程压力是基于冷却剂温度绘制的。

  DE 10 2012 200 391 A1公开了一种用于具有曲轴箱和汽缸盖的内燃发动机的冷却剂回路,其具有能够由内燃发动机和可驱动电动冷却剂泵驱动的机械冷却剂泵,其中冷却剂可以利用机械冷却剂泵被传输通过曲轴箱和/或汽缸盖进入冷却剂回流管路中和/或可以平行于内燃发动机传输通过排气再循环冷却器和/或冷却剂/机油热交换器进入冷却剂回流管路。冷却剂回流管路直接排入冷却剂控制设备中,并通过冷却剂冷却器间接排入冷却剂控制设备中,然后排入机械冷却剂泵的进气侧。电动冷却剂泵的进气侧在冷却剂控制装置之后沿冷却剂的流动方向连接到机械冷却剂泵的进气侧,其中冷却剂可以利用电动冷却剂泵被传输通过曲轴箱和/或汽缸盖直接进入冷却剂回流管路。

  US 2016/0215680 A1示出了用于机动车辆的内燃发动机的分体式冷却系统。分体式冷却系统包括一个带冷却装置的主回路和一个带加热装置的辅助回路。主回路被设置成以流体传导的方式连接至内燃发动机的发动机缸体的冷却套。相反,辅助回路被设置成以流体传导的方式连接至内燃发动机的汽缸盖的冷却套。至少主电路可以通过调节器件被切断。在此,主回路和辅助回路可以至少部分地经由调节器件以流体传导的方式彼此连接,以实现最大的冷却功率。

  JP 2016-044641A公开一种用于车辆发动机的冷却系统,其中冷却器以及加热芯彼此平行地连接至车辆发动机的水套。冷却剂系统具有一个机械泵以及一个电动泵,它们在水套的上游彼此并联连接。机械泵通过离心离合器连接到车辆发动机,而电动泵的输出可以经由控制设备控制。在发动机转速低的情况下,机械泵通过离心离合器与发动机断开连接。

  US 8997483B2公开了一种用于发动机的热管理的系统。分别形成发动机缸体冷却套和发动机缸盖冷却套以从冷却剂泵吸收冷却剂。形成IEM冷却套,以从冷却剂泵或发动机缸盖冷却套吸收冷却剂。形成具有多个端口的第一多个流量控制阀以从发动机缸体冷却套、发动机盖冷却套和/或IEM冷却套吸收冷却剂。加热芯被形成为从第一多个流量控制阀中的至少一个吸收冷却剂。此外,冷却器被形成为从第一多个流量控制阀中的至少一个吸收冷却剂。

  US 9 222 398 B2公开了一种内燃发动机,其具有冷却剂回路,在该冷却剂回路中布置有主冷却剂泵和辅助冷却剂泵以及控制元件。冷却回路被实施为车厢热交换器回路,并且控制元件被实施为止回阀。主冷却剂泵被布置在车厢热交换器回路中,其中连接管路从车厢热交换器回路中分支出来,连接管路在汽缸体冷却剂套中的输入侧排出,其中辅助冷却剂泵被布置连接管路中。

  US 2018/0119597 A1示出了一种用于车辆的系统,其包括:冷却剂系统,其被配置为允许冷却剂循环通过发动机、EGR冷却器、涡轮器件壳体、尿素喷射、旁通管路、冷却器、加热热交换器和辅助回路。第一恒温器被构造成从发动机吸收冷却剂,并且在第一位置将其引导通过旁通管路,在第二位置引导通过旁通管路和冷却器以及在第三位置引导通过冷却器而不是旁通管路。第二恒温器位于发动机的冷侧,并且被构造成在第四位置从旁通管路吸收冷却剂,在第五位置从旁通管路和加热热交换器以及在第六位置从旁通管路、加热热交换器,冷却器和辅助回路吸收冷却剂。泵位于发动机和第二恒温器之间的冷却剂管路中。冷却剂系统被构造成使得如果发动机在运行,并且如果第一恒温器位于第一至第三位置中的一个且如果第二恒温器位于第四到第六位置中的一个,则EGR冷却器、涡轮器件壳体和尿素喷射吸收冷却剂流。

  鉴于突出的现有技术,在提供简单而有效的分体式冷却系统方面仍有改进的空间。

  发明内容

  本发明所基于的目的是提供一种简单而有效的分体式冷却系统。

  根据本发明,该目的通过一种具有权利要求1的特征的冷却系统来实现,其中,从属权利要求涉及本发明的有利构造。

  应当指出,在下面的描述中单独列出的特征和措施可以以任何期望的,技术上便利的方式彼此组合,并且突出本发明的进一步的构造。说明书特别结合附图对本发明进行表征和说明。

  本发明提供了用于燃烧发动机的冷却系统。内燃发动机尤其可以是机动车辆的汽油发动机或柴油发动机。

  冷却系统具有第一冷却回路,第一冷却回路具有机械主泵以及连接管路,连接管路通向主泵的第一泵输入并且延行通过(穿过,run trough)下发动机部分。第一冷却回路用于输送冷却剂(例如,水/乙二醇混合物),从而冷却下发动机部分。第一冷却回路延行通过下发动机部分,该下发动机部分例如可以是发动机缸体,或者严格来说,可以是发动机缸体的冷却套或水套。冷却剂在延行通过下发动机部分时吸收热量,因此被冷却。第一冷却回路具有机械主泵,其中,“机械”是指主泵与内燃机被联接或者能够被机械地联接到燃烧发动机。机械泵经由合适的元件连接到燃烧发动机,以用于传递力,并且在适用的情况下用于降档或升档,即如果关闭燃烧发动机,则机械泵也会停止运行。主泵尤其布置在下发动机部分的上游。第一冷却回路的连接管路通向主泵的第一泵输入,即它直接或间接链接到第一泵输入。如果主泵正在运行,则冷却剂通过连接管路和第一泵输入吸入到主泵中。就像下面提到的冷却系统的其他管路一样,连接管路可以具有一个或多个通道、管路部分或腔室,可以根据需要进行配置,以引导冷却剂。诸如热交换器或阀的功能部件通常也可以布置在一条管路中。

  由于设置第一冷却回路以冷却下发动机部分,因此其具有布置在下发动机部分下游的热交换器,例如,主冷却器,其在下面进一步详细讨论,该主冷却器通常布置在机动车辆的散热器格栅的后面。从发动机缸体吸收的热量的至少一部分在所述热交换器处排放到周围环境中。在本文中,术语“上游”和“下游”通过相对于冷却系统内的冷却剂流动方向的布置来定义。

  冷却系统还具有第二冷却回路,该第二冷却回路延行通过上发动机部分,例如,汽缸盖或通常是汽缸盖的水套或冷却套。第二冷却回路排入连接管路中,即,在工作状态下,第二冷却回路中的冷却剂流可以与连接管路中的冷却剂流结合。尽管如此,第二冷却回路又从连接管路中分支出来一泵管路,该泵管路通向上发动机部分,即第二冷却回路的泵管路,其通向上发动机部分,从连接管路分支出来。电动辅助泵(电动次级泵,electricsecondary pump)布置在泵管路中,也可以说该泵管路具有辅助泵。辅助泵是电动的,即它是可电动运行的,其中其输出通常可以被控制或调节。一方面,以这种方式可以以简单的方式改变冷却剂流量,即通常通过改变辅助泵的转速来改变辅助泵的输出。然而,另一个优点是,在有足够能量供应的情况下,例如通过车辆电池,电动辅助泵随时准备运行,以保持冷却剂流量,而与燃烧发动机的运行状态无关。电动辅助泵被布置在上发动机部分的上游。

  第一冷却回路经由第一止回阀连接到主泵下游的泵管路,并且泵管路具有第二止回阀。因此,提供第一冷却回路经由第一止回阀到第二冷却回路的泵管路的连接,即,其在第一冷却回路和泵管路之间互连。特别地,其可以布置在将第一冷却回路连接到泵管路的连接管路中。止回阀形成为在泵管路的方向上打开,即,释放从第一冷却回路到第二冷却回路的泵管路的冷却剂流。此外,第二止回阀布置在泵管路中。当然,这形成为从辅助泵向上发动机部分释放冷却剂流。第二止回阀在与第一冷却回路的连接的上游,因此例如在上述连接管路排入泵管路的位置的上游,被布置在泵管路内。特别地,第二止回阀可以布置在辅助泵的下游。

  由于至少经由第一止回阀进行的连接的结果以及由于第一冷却回路排入连接管路并再次从其分支出来的事实,第一和第二冷却回路被部分地连接到彼此。就此而言,名称“第一冷却回路”和“第二冷却回路”仅应被理解为使得冷却剂在每种情况下都可以在回路内循环地输送,而不能使得这两个回路在冷却剂流方面完全分开。

  由于两个止回阀的结果,一方面可以通过主泵在第二冷却回路中产生冷却剂流,另一方面可能还通过辅助泵在第二冷却回路中产生冷却剂流。只要主泵处于运行状态,它就自然地将冷却剂输送通过第一冷却回路并冷却下发动机部分。此外,冷却剂还可以通过第一止回阀通过连接从第一冷却回路进入第二冷却回路的泵管路。由于第二止回阀的存在而与辅助泵的运行状态无关,从而确保在泵管路中的冷却剂流始终流向上发动机部分而不是相反的方向。在这种情况下,不排除除了主泵之外还可以操作辅助泵。原则上,然而至少在高发动机转速的情况下这是不必要的,因为在这种情况下机械主泵就足够了。因此,可以在该范围内省去辅助泵的致动或至少其特别高的输出,这可能还需要对上发动机部分进行显著的冷却。因此,辅助泵可以被配置为相对低功率且较小。尽管这种配置是优选的,但是在本发明的上下文中,术语“主泵”和“辅助泵”在大小或功率方面不应被解释为限制性的,并且仅出于区分术语的目的。

  另一方面,在主泵不能提供足够的动力或者与燃烧发动机断开连接的情况下,仅通过辅助泵的操作就可以确保流过上发动机部分的冷却剂。第二冷却回路的泵管路中的第二止回阀释放相应的冷却剂流,而第一止回阀则防止冷却剂从泵管路流出进入第一冷却回路。根据分体式冷却系统的原理,因此可以在发动机缸体暂时不冷却的时候对上发动机部分进行选择性冷却,其结果是通常应该实现更快的加热。为了使冷却系统正常工作,仅需要两个所述的止回阀,因此可以将材料、组装和维护的成本保持在较低水平。

  根据一种有利的配置,主泵的泵输出通过第一冷却回路的馈送管路连接到下发动机部分,连接部分从上发动机部分下游的第二冷却回路分支出来并且被连接到主泵的第二泵输入。泵输出对应于主泵的端口,在正常运行期间冷却剂通过该端口离开主泵,即从主泵中泵出。该泵输出与第一冷却回路的馈送管路相连,该馈送管路将主泵连接至下发动机部分,更确切地说,连接至其冷却套或水套。因此可以说,主泵一方面通过第一泵输入集成,另一方面通过泵输出集成到第一冷却回路中。连接部分从上发动机部分下游的第二冷却回路分支。即,自然地形成为引导冷却剂并因此具有至少一个管路的连接部分从第二冷却回路在一个位置处分支出来,该位置相对于第二冷却回路中的冷却剂流位于上发动机部分下游。因此,连接部分一方面连接到第二冷却回路,另一方面连接到第二泵入口。在该实施例的情况下,主泵具有两个泵输入,其中,在主泵运行期间,冷却流体通过两个泵输入被吸入,并且可以被输送到泵输出。连接部分绕过第二冷却回路的一部分以及第一冷却回路的连接管路,并且在一定程度上直接链接至主泵。连接部分可以被配置成具有变化的复杂性。在最简单的情况下,这可能涉及一条将第一冷却回路连接到第二泵输入的连续且无分支的管路。如下所述,连接部分也可以具有复杂的尤其是分支的结构。

  连接部分优选具有车辆部件的至少一个冷却器。即,冷却剂经由连接部分被输送通过相应的冷却器。通过所述至少一个冷却器的冷却剂流在一定程度上独立于通过第一冷却回路的被连接部分旁路(bypassed)的部分的冷却剂流。即,经由连接部分冷却的车辆部件在必要时可以与经由第一冷却回路的被旁路部分冷却或加热的车辆部件不同地被冷却或加热。

  连接部分优选具有尿素喷射器冷却器和/或涡轮增压器的轴承冷却器。在这种情况下,在一种构造中,仅冷却剂被引导至喷射器或轴承或在喷射器或轴承周围。在这种构造的情况下,实际上不存在单独的冷却器,但是,如果仅冷却剂被引导至喷射器或轴承或在喷射器或轴承周围,则以下讨论“冷却器”。尿素喷射器冷却器用于冷却用于尿素水溶液的喷射器,该尿素水溶液可以在柴油发动机通过选择性催化还原(SCR)的排气处理过程中添加到排气流中。轴承冷却器在涡轮发动机或增压发动机的情况下用于冷却涡轮增压器的轴承。其中,为了避免过热,有必要在关闭燃烧发动机后进一步冷却这种轴承。

  此外,连接部分可以从排气再循环冷却器下游的第二冷却回路分支出来。排气再循环冷却器是冷却器或热交换器,通过该冷却器或热交换器冷却排气,随后将排气与新鲜空气一起再次提供给燃烧发动机。在该实施例的情况下,冷却剂流首先流过排气再循环冷却器,然后被分成进一步流经第二冷却回路的部分和流经连接部分的部分。如上所述,在连接部分中布置有尿素喷射器冷却器和/或涡轮增压器的轴承冷却器,它们相对于排气再循环冷却器布置在下游。在这方面,排气再循环冷却器的功能没有受到损害。在一定程度上,整个冷却剂流在被分离之前还流过排气再循环冷却器。

  如上所述,连接部分可以具有本身是分支的结构。根据一个优选的实施例,其具有两个相对于冷却剂流平行的连接部分分支,其中,尿素喷射器冷却器和涡轮增压器的轴承冷却器分别布置在一个连接部分分支中。即,冷却剂流可以平行地流过两个连接部分分支,它们至少在一定程度上彼此独立。就一方面尿素喷射器冷却器和另一方面涡轮增压器的轴承冷却器而言,在必要时也可以不同地冷却。此外,由于将冷却剂流分成到两个连接部分分支,在每个部分中实现了较低的冷却度,这在某些情况下也是有利的。甚至有可能通过至少一个阀暂时减少或防止冷却剂在连接部分分支中的一个中的流动,而保持另一连接部分分支中的冷却剂流动。

  有利地,第二冷却回路在排气再循环冷却器的下游具有内部加热装置,该内部加热装置绕过连接部分。内部加热装置用于加热车辆的内部,并具有热交换器,通过热交换器将热量从冷却剂释放到周围空气中。结果,一方面,内部被加热,另一方面,冷却剂也被冷却。在这种情况下,冷却剂在流经内部加热装置之后不必与流经排气再循环冷却器之前的温度相同。根据各种因素,温度可以更高或更低。由于一部分的冷却剂流被引导通过连接部分的事实,相比排气再循环冷却器,较少冷却剂流流过内部加热装置。然而,这通常并不代表缺点,而是内部加热装置通常可以利用与排气再循环冷却器相比被减少的冷却剂流而被有效地操作。

  在主泵运行期间,冷却剂通过第一泵输入和第二泵输入被吸入,并通过泵输出排出。即,在这种情况下,流经连接部分的冷却剂通过第二泵输入和泵输出被进一步输送。如果关闭主泵,则无法进行冷却剂输送。因此,例如为了保持冷却剂流过连接部分,需要不同的冷却剂引导。根据一种有利的构造,可以以如下方式关闭主泵,即,切断通过泵输出的冷却剂流,同时通过第二泵输入进入主泵并通过第一泵输入从主泵出来的冷却剂流被释放。切断流过泵输出的冷却剂流,其中,切断既可以通过主泵进行,也可以通过设置在馈送管路中主泵外部的阀门进行。特别地,主泵可以具有泵阀,通过该泵阀可以切断冷却剂流。尽管如此,通过第二泵输入进入主泵并通过第一泵输入离开主泵的冷却剂流仍被释放。即在此,第一泵输入作为输出操作,即冷却剂流过第一泵输入和从第一泵输入流出。因此确保了冷却剂流过连接部分、第二泵输入、主泵的内部和第一泵输入。冷却剂随后流过连接管路,但流向与主泵启动状态相反。最后,冷却剂可以通过第二冷却回路的泵管路离开连接管路。即,在该实施例的情况下,冷却剂根据操作模式沿不同方向流过连接管路的至少一部分。如果主泵打开或处于活动状态,则冷却剂流向主泵流动;如果主泵关闭或处于非活动状态,则冷却剂流远离主泵延行。可以通过控制单元来控制所描述的主泵的关闭(例如,通过致动上述致动器),该控制单元可以同时控制辅助泵。如果关闭燃烧发动机,则还可以产生在关闭主泵时确保的冷却剂流量。在这种情况下,主泵(在其被机械地连接到燃烧发动机的情况下)也处于非活动状态,而通过泵输出的冷却剂流通常不会关闭。

  如上所述,第一冷却回路还具有热交换器,该热交换器尤其可以是主冷却器,该主冷却器例如布置在车辆的前部区域中在车辆的散热器格栅后面。根据一个有利的实施例,第一冷却回路还具有恒温器,绕过主冷却器的旁通管路从恒温器行进(proceed)。自然地,恒温器被配置为一方面调节流向旁通管路的冷却剂流的分配,另一方面还调节通向主冷却器的第一回流管路的冷却剂流的分配。定性地,如果恒温器配准的冷却剂温度低,则大部分的冷却剂流会被引导通过旁通管路,而在冷却剂温度较高的情况下,很大的一部分被引导通过第一回流管路进入主冷却器。

  优选地,在下发动机部分的区域中绕过恒温器的辅助冷却分支能够优选地从第一冷却回路分支出来并且排入旁通管路。辅助冷却分支可以直接在下发动部分的上游从第一冷却回路分支出来,从而绕过发动机缸体。替代地,部分或完全穿过第一发动机部分(或其冷却套)也是可能的。在任何情况下,辅助冷却分支绕过恒温器,以免影响其功能。可以在辅助冷却分支中布置多个冷却器中的一个,特别是用于车辆部件,该车辆部件需要用于冷却的冷却剂温度低于例如下发动机部分的下游。例如,辅助冷却分支可以具有变速器油冷却器和/或机油滤清器冷却器。这些可以在辅助冷却分支中沿流动方向相继布置。辅助冷却分支还可以具有另外的阀,通过该另外的阀可以改变冷却剂流量并且也可以将其切断。替代绕过恒温器,辅助冷却分支也可以在下发动机部分的区域中从第一冷却回路分支出来,并排入恒温器中。在这种情况下,可以在主冷却器上直接冷却在辅助冷却分支中吸收热量的冷却剂。

  附图说明

  下面根据在附图中示出的实施例详细说明本发明的其他有利的细节和效果。在附图中:

  图1示出了处于第一状态的根据本发明的冷却系统的实施例;

  图2示出了处于第二状态的图1的冷却系统;和

  图3示出了处于第三状态的图1的冷却系统。

  在各个附图中,相同的部分总是配备有相同的附图标记,这就是为什么通常只对它们进行一次描述的原因。

  具体实施方式

  图1示出了用于燃烧发动机2,例如机动车辆的柴油发动机的冷却系统1的示意图。燃烧发动机2具有下发动机部分,在这种情况下为发动机缸体3;以及与下发动机部分连接的上发动机部分,在此情况下为汽缸盖4。冷却系统1具有第一冷却回路10以及第二冷却回路30。第一冷却回路10具有主泵11,该主泵11可以机械地联接至燃烧发动机2。主泵11具有第一泵输入11.1、第二泵输入11.2以及泵输出11.3。它形成为在第一冷却回路10内输送冷却剂,例如水/乙二醇混合物。泵阀11.4布置在泵输出11.3处,该泵阀被至少形成为切断或释放通过泵输出11.3的冷却剂流,也可能对其进行调节。第一冷却回路10的馈送管路12被链接至泵输出11.3并且通向发动机缸体3。

  在发动机缸体3的下游跟随有恒温器13,第一回流管路14和旁通管路15从该恒温器13行进。第一回流管路14通向主冷却器16,该主冷却器16布置在机动车辆的前部中在散热器格栅的后面。旁通管路15绕过主冷却器16,其中恒温器13根据冷却剂温度来调节流过第一回流管路14和旁通管路15的冷却剂的比例。在冷却剂温度高的情况下,较大比例的冷却剂被引导通过主冷却器16。第二回流管路17邻接主冷却器16,回流管路17、旁通管路15也排入主冷却器中。尽管冷却剂在流经发动机缸体3时可以吸收热量,但它可以至少部分地在主冷却器16处再次排出。比较冷的冷却剂因此流经第二回流管路17。第二回流管路17通向收集点18,从该收集点18,第一冷却回路10以连接管路19的形式延伸至第一泵输入11.1。连接管路19延行通过分支点39。在主泵11处于运行状态的情况下,冷却液被泵送通过第一冷却回路10此处所述的部件,其中,冷却液吸收发动机缸体3中的热量,并再次全部或部分排放在主冷却器16中。

  辅助冷却分支20直接在发动机缸体3的输入侧从第一冷却回路10分支出来,并排入旁通管路17。辅助冷却分支20具有变速器油冷却器21和机油滤清器冷却器22,它们沿着冷却剂流一个布置在另一个后面。此外,设有阀23,通过该阀可以影响在辅助冷却分支20中的冷却剂流并且也可以将其切断。替代此处所示的绕过恒温器13,辅助冷却分支20也可以在发动机缸体3的区域(例如在其输入侧)从第一冷却回路10分支出来,并排入恒温器13。在此情况下,已经吸收辅助冷却分支20中的热量可的冷却剂能够直接在主冷却器16处被冷却。

  汽缸盖4被集成在第二冷却回路30中,其中成分与第一冷却回路10中的成分相同的吸收剂在汽缸盖4中吸收热量。排气再循环阀冷却器36布置在汽缸盖4的下游。通向内部加热装置38的第三回流管路31与之邻接。在第三回流管路31中布置有用于冷却排气再循环管路(未示出)中的排气的排气再循环冷却器37。不仅第三回流管路31的一部分,而且冷却系统1的连接部分40(其将在下面更加详细地讨论)在下游邻接排气再循环冷却器37。总体而言,冷却剂吸收汽缸盖4中、排气再循环阀冷却器36中以及排气再循环阀冷却器37中的热量,这些热量随后可以在内部加热装置38中至少部分地输出到环境空气中,以便加热机动车辆的内部。第四回流管路32在收集点18处排入第一加热回路10的连接管路19中,该第四回流管路32邻接内部加热装置38。第二冷却回路30在分支点39处再次从连接管路19分支,并且实际上分支一泵管路33,该泵管路33延伸至汽缸盖4。馈送管路12通过具有第一止回阀26的连接管路25连接到泵管路33。第一止回阀26形成为在泵管路33的方向上打开。电动操作的辅助泵34以及第二止回阀35在流动方向上相继布置在泵管路33中。第二止回阀35形成为在汽缸盖4的方向上打开。

  在排气再循环冷却器37处从第二冷却回路30分支的连接部分40具有带有尿素喷射器冷却器42的第一连接分支部分41以及带有涡轮增压器的轴承冷却器44的第二连接分支部分43。两个连接部分41、43相对于冷却剂流彼此平行地布置,使得不同尺寸的冷却剂流可以一方面流过尿素喷射器冷却器42,另一方面流过轴承冷却器44。此外,通过连接部分40的整个冷却剂流在很大程度上与通过内部加热装置38的冷却剂流无关。由于在排气再循环冷却器37处冷却剂流被分开的事实,因此通过内部加热装置38的冷却剂流相应地小于通过排气再循环冷却器37,这通常是适当的,因为通常需要更大的冷却剂流来冷却再循环的排气而不是加热内部。冷却剂可以在尿素喷射器冷却器42和轴承冷却器44中吸收更多的热量,然后再被输送到连接部分40中的第二泵输入11.2。

  第一冷却回路10经由第一均衡管路51连接至均衡容器50,在该示例中,第一均衡管路51从主冷却器16行进。第二冷却回路30相应地通过第二均衡管路52连接,第二均衡管路52从汽缸盖4行进至均衡容器50,连接管路53从均衡容器通回到第一冷却回路30的第二回流管路32。

  图1示出处于一个状态的冷却系统1,在该状态中燃烧发动机2已经预热,并且就此而言,汽缸盖4和发动机缸体3的冷却都是有利且必要的。在这种状态下,辅助泵34被关闭以避免不必要的功率消耗。因此,没有冷却剂流过泵管路33。经由从第一冷却回路10通过连接管路25供给的冷却剂对汽缸盖4进行冷却。第二止回阀35阻止冷却剂在泵管路33内从汽缸盖4流出。随后,冷却剂流过第二冷却回路30的所述部分,并经由第二回流管路32和收集点18被馈送回第一冷却回路10的连接管路19中,或者流过连接部分40并经由第二泵输入11.2被供给返回到第一冷却回路10。

  相反,图2示出了燃烧发动机2并且尤其是发动机缸体3未充分加热的状态。因此,对发动机缸体3的冷却是不明智的。因此,在该状态下通过泵阀11.4关闭主泵11,从而切断流过泵输出11.3的冷却剂。尽管如此,从第二泵输入11.2到第一泵输入11.1的主泵11内的冷却剂流仍被释放。为了维持第一冷却回路30的操作,关闭辅助泵34,结果,冷却剂根据第二止回阀35的打开方向被输送通过泵管路33。冷却剂进一步被输送通过汽缸盖4,其中第一止回阀26阻止冷却剂通过连接管路25进入其第一冷却回路10。冷却剂进一步流过第三回流管路31直至排气再循环冷却器37,并且从那里要么进一步流入第三回流管路31、内部加热装置38和第四回流管路32,要么它流经连接部分40。在流经第四回流管路32之后,冷却剂在收集点18进入第一冷却回路10的连接管路19,然后从那里进而通过分支点39进入第二冷却回路30的泵管路33。流经连接部分40的冷却剂通过第二泵输入11.2达到进入主泵11,并且从那里经由第一泵输入1101进入连接管路19,通过连接管路18它以与图1的方向相反的方向流动。最后,在分支点39处,它与来自收集点18的冷却剂合并并且进一步流过泵管路33。

  图3示出了燃烧发动机2被关闭的状态,因此主泵11也未激活。在这种情况下,可以打开泵阀11.4。由于仍然不能驱动主泵11,因此在第一冷却回路10中通常也不会产生冷却剂流。可能会产生通过打开的泵阀11.4的少量冷却剂流(尽管这可以忽略)。尽管关闭燃烧发动机2,但是在这种状态下,在一定时间段内仍然经常需要冷却尿素喷射器冷却器42和轴承冷却器44。为了确保这一点,冷却剂以与关于图2所解释的相同方式被输送通过辅助泵34。

  参考数字的列表:

  1冷却系统

  2燃烧发动机

  3发动机缸体

  10 第一冷却回路

  11 主泵

  11.1、11.2泵输入

  11.3 泵输出

  11.4 泵阀

  12 馈送管路

  13 恒温器

  14、17、31、32回流管路

  15 旁通管路

  16 主冷却器

  18 收集点

  19 连接管路

  20 辅助冷却分支

  21 变速箱油冷却器

  22 机油滤清器冷却器

  23 阀

  25 连接管路

  26 止回阀

  30 第二冷却回路

  33 泵管路

  34 辅助泵

  35 止回阀

  36 排气再循环阀冷却器

  37 排气再循环冷却器

  38 内部加热装置

  39 分支点

  40 连接部分

  41、43连接部分分支

  42 尿素喷射器冷却器

  44 涡轮增压器的轴承冷却器

  50 均衡容器

  51、52均衡管路

  53 连接管路

《用于燃烧发动机的冷却系统.doc》
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