专利名称：发动机及其机油冷却循环系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及机油冷却领域，特别是涉及一种用于发动机的机油冷却循环系统。此 外，本发明还涉及一种包括上述机油冷却循环系统的发动机。
背景技术：
发动机机油用于减少发动机各个运动零件的摩擦和磨损，带走因为摩擦产生的热 量等，一般发动机用机油具有润滑、冷却、密封、防腐等功能。机油在发动机中工作时温度会 升高，如不进行冷却，存在以下隐患1)机油温度高时容易氧化变质，腐蚀发动机零件，破环发动机工作；2)机油温度高时黏度会降低，在发动机各运动件之间难以建立油膜，从而无法降 低摩擦、磨损，导致运动件磨损破坏，发动机无法继续正常工作。现有技术中一般采用机油冷却器对发动机的机油进行冷却，机油冷却器类似于发 动机的散热器(俗称水箱)、暖气片等，一般为管片式，热的机油从机油进口进入机油冷却 器，然后在冷却器中的管芯中流动。冷却水从机油冷却器水进口进入，然后在冷却器的管芯 外流动。由于冷却水温度较低，机油温度较高，两种液体在冷却器的管芯内外进行热量交 换，使得机油温度降低，冷却水温度升高。温度降低后的机油进入发动机机体内进行工作， 温度升高后的冷却水回到发动机出水管进行循环。(传统上冷却水升温后都是回到发动机出 水管或机体水腔，这样还需经过在机体内循环后，再经过发动机散热器，才回到水泵进水口。请参考图1，图1为现有技术中一种典型发动机机油冷却水循环系统示意图，图中 箭头所示方向为冷却水流动的方向。冷却水在散热器15中冷却后，通过水泵13对其加压，然后分为两股水路，大部分 水直接进入柴油机机体11，小部分水进入机油冷却器14，在机油冷却器14中对机油冷却 后，再同流经机体11的水一起经过节温器12。此时若水温低于节温器12的开启温度，则全 部水进入水泵13，在水泵13中加压后继续循环工作；若水温高于节温器12开启温度，则冷 却水经过散热器5进行冷却后，再进入水泵13加压，进行水循环。冷却水在水泵13中被加压后，大部分水进入柴油机机体11，小部分水进入机油冷 却器14，然后对机油冷却后一起经过节温器12和散热器15，然后再经水泵13加压进行循 环。若大部分水经过柴油机后水压仍较高，即机油冷却器14回水端水压也较高，则机油冷 却器14进出口的压差较小，导致进入机油冷却器14的水流量较少，对机油冷却的效果较 差。为了增强机油的冷却效果，可以增大机油冷却器14的体积，增大散热面积，但又会增加 发动机的冷却成本，增大发动机设计、布局的难度。因此，如何在尽量低成本的前提下，提高机油冷却的效率，提高发动机的工作效率 和可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于发动机的机油冷却循环系统，该循环系统不会增加
3机油的冷却成本，同时能有效提高机油的冷却效率。本发明的另一目的是提供一种包括上 述机油冷却循环系统的发动机，该发动机的工作效率得到提高。为实现上述发明目的，本发明提供一种用于发动机的机油冷却循环系统，包括驱 动冷却介质循环的动力部件和容纳所述冷却介质与机油热交换的机油冷却器；所述动力部 件的第一出口与所述发动机的机体入口连通，第二出口与所述机油冷却器的入口连通；所 述机体的出口与所述动力部件的第一入口连通，所述动力部件还包括第二入口，所述机油 冷却器的出口与所述动力部件的第二入口直接连通。优选地，还包括均设于所述机体与所述动力部件之间的温控部件和散热器，该温 控部件的入口与所述机体的出口连通；所述动力部件还包括第三入口，所述温控部件的第 一出口与所述动力部件的第三入口连通，所述温控部件的第二出口与所述散热器的入口连 通，所述散热器的出口与所述动力部件的第一入口连通；所述温控部件的第一出口和第二
出口一者开启，另一者关闭。优选地，还包括与所述散热器位置对应的风扇。优选地，所述温控部件具体为节温器。优选地，所述冷却介质具体为水，所述动力部件具体为水泵。本发明还提供一种发动机，包括用于润滑的机油和冷却所述机油的循环系统，所 述循环系统为如上述任一项所述的机油冷却循环系统。优选地，具体为柴油机。本发明所提供的循环系统，用于冷却发动机的机油，使发动机的机油温度保持在 合理范围之内，确保发动机正常工作，提高发动机的可靠性。该循环系统包括动力部件和机 油冷却器，动力部件为冷却介质提供循环动力，使冷却介质在发动机中循环；机油冷却器中 冷却介质与机油热交换，使机油温度降低，冷却介质温度升高；所述动力部件的第一出口与 所述发动机的机体入口连通，第二出口与所述机油冷却器的入口连通；所述机体的出口与 所述动力部件的第一入口连通，与现有技术不同的是，本发明所提供的动力部件还包括第 二入口，所述机油冷却器的出口与所述动力部件的第二入口直接连通。冷却介质在机油冷 却器中与机油进行热量交换后，冷却介质重新回到动力部件的第二入口，经动力部件加压 后再次进入冷却循环系统中。在现有技术中，冷却介质经机油冷却器的出口进入发动机的 机体，由于机体内本身存在一定的压力，否则冷却介质不能经机体循环回到动力部件，该压 力形成机油冷却器的背压。冷却介质经机油冷却器直接回到动力部件可以使机油冷却器的 背压减小为零，甚至可能存在背压为负的情况。因此，机油冷却器中的冷却介质的流动速度 可以明显提高，使冷却介质与机油的热交换效率也得到明显提高，从而有效提高机油的冷 却效率。该循环系统不需要改变现有的机油冷却器大小，其散热面积也保持不变，即在保持 机油冷却的成本基本不变的基础上，冷却效率得到明显提高，从而使发动机的工作性能和 可靠性也得到提高。在一种优选的实施方式中，本发明所提供的循环系统还包括均设于所述机体与所 述动力部件之间的温控部件和散热器，该温控部件的入口与所述机体的出口连通；所述动 力部件还包括第三入口，所述温控部件的第一出口与所述动力部件的第三入口连通，所述 温控部件的第二出口与所述散热器的入口连通，所述散热器的出口与所述动力部件的第一 入口连通；所述温控部件根据所述冷却介质的温度控制其第一出口或第二出口开启。温控部件可以检测冷却介质的温度，当冷却介质的温度大于预定值时，温控部件的第一出口开 启，冷却介质进入散热器，降温后再进入动力部件，循环对机油进行降温；当冷却介质的温 度小于预定值时，温控部件的第二出口开启，与动力部件的第三入口连通，冷却介质直接进 入动力部件，重复循环。这样，当冷却介质的温度不高时，可以省去散热器里部分循环路径， 提高冷却效率。在另一种优选的实施方式中，本发明所提供的循环系统还包括与所述散热器位置 对应的风扇，当温控部件检测到的温度过高时，风扇可以辅助散热器降温，使系统的降温效 果更好。在提供上述循环系统的基础上，本发明还提供一种包括上述循环系统的发动机； 由于循环系统具有上述技术效果，具有该循环系统的发动机也具有相应的技术效果。
图1为现有技术中一种典型发动机机油冷却水循环系统示意图；图2为本发明所提供机油冷却循环系统一种具体实施方式
的工作原理图；图3为本发明所提供机油冷却循环系统另一种具体实施方式
的工作原理图。
具体实施例方式本发明的核心是提供一种用于发动机的机油冷却循环系统，该循环系统不会增加 机油的冷却成本，同时能有效提高机油的冷却效率。本发明的另一核心是提供一种包括上 述循环系统的发动机，该发动机的工作效率得到提高。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。请参考图2，图2为本发明所提供机油冷却循环系统一种具体实施方式
的工作原 理图，图中箭头所示方向为冷却介质的流通方向。需要说明的是，本文所述的机油，系指发动机里的润滑油；本文所述的连通，包括 直接连通，也包括间接连通。本发明所提供的循环系统，用于冷却发动机的机油，使发动机 的机油温度保持在合理范围之内，确保发动机正常工作，提高发动机的可靠性。该循环系统包括动力部件3和机油冷却器4，动力部件3为冷却介质提供循环动 力，使冷却介质在发动机中循环；机油冷却器4中冷却介质与机油热交换，使机油温度降 低，冷却介质温度升高；动力部件3的第一出口 321与发动机的机体2入口 21连通，第二出 口 322与机油冷却器4的入口 41连通；机体2的出口 22与动力部件3的第一入口 311连 通，与现有技术不同的是，本发明所提供的动力部件3还包括第二入口 312，机油冷却器4的 出口 42与动力部件3的第二入口 312直接连通。冷却介质在机油冷却器4中与机油进行 热量交换后，冷却介质直接重新回到动力部件3的第二入口 312，经动力部件3加压后再次 进入冷却循环系统中。显然，机油冷却器4的出口 42和动力部件3的第二入口 312之间的 连接管道不影响直接连接的效果，此处的直接连接可以理解为二者之间没有设置除阀门和 管道以外的任何部件。在现有技术中，冷却介质经机油冷却器4的出口 42进入发动机的机体2，由于机 体2内本身存在一定的压力，否则冷却介质不能经机体2循环回到动力部件3，该压力形成机油冷却器4的背压。冷却介质经机油冷却器4直接回到动力部件3可以使机油冷却器4 的背压减小为零，甚至可能存在背压为负的情况。因此，机油冷却器4中的冷却介质的流动速度可以明显提高，使冷却介质与机油 的热交换效率也得到明显提高，从而有效提高机油的冷却效率。该循环系统不需要改变现 有的机油冷却器4大小，其散热面积也保持不变，即在保持机油冷却的成本基本不变的基 础上，冷却效率得到明显提高，从而使发动机的工作性能和可靠性也得到提高。请参考图3，图3为本发明所提供机油冷却循环系统另一种具体实施方式
的工作 原理图，图中箭头所示方向为冷却介质的流通方向。在一种具体的实施方式中，本发明所提供的循环系统还包括温控部件6和散热器 5，且温控部件6和散热器5均设于机体2与动力部件3之间。其中，温控部件6的入口 61 与机体2的出口 22连通；动力部件3还包括第三入口 313，温控部件6的第一出口 621与 动力部件3的第三入口 313连通，温控部件6的第二出口 622与散热器5的入口 51连通， 散热器5的出口 52与动力部件3的第一入口 311连通；温控部件6根据冷却介质的温度控 制其第一出口 621或第二出口 622开启。温控部件6可以检测冷却介质的温度，当冷却介质的温度大于预定值时，温控部 件6的第一出口 621开启，与散热器的入口 51连通，冷却介质进入散热器5，降温后再进入 动力部件3，循环对机油进行降温；当冷却介质的温度小于预定值时，温控部件6的第二出 口 622开启，与动力部件3的第三入口 313连通，冷却介质直接进入动力部件3，重复循环。 这样，当冷却介质的温度不高时，可以省去散热器5里部分循环路径，提高冷却效率。进一步地，本发明所提供的循环系统还包括与散热器5位置对应的风扇7，当温控 部件6检测到的温度过高时，风扇7可以辅助散热器5降温，使系统的降温效果更好。在一种具体的实施方式中，本文所述的温控部件6具体可以为节温器，节温器可 以采集冷却介质的温度，并将温度信号转换成动力信号，使第一出口 621和第二出口 622中 一者开启，另一者关闭。从而使冷却介质温度较低时直接循环进入动力部件3，温度较高时 进入散热器5，经降温冷却后再进入动力部件3。这样既避免冷却介质温度不高时频繁经过 散热器5循环，形成能量浪费；又避免冷却介质温度过高影响发动机正常工作。节温器是常用工件，易于采购，可以降低循环系统的成本，同时也降低发动机的成 本。显然，温控部件6包括但不限于节温器，例如利用温度传感器、控制器和二位三通电磁 阀也能实现上述功能，温度传感器采集温度信号，将温度信号传送至控制器，控制器根据预 定策略形成控制信号传送至二位三通电磁阀，使发动机的机体2与动力部件3和散热器5 中的一者连通。显然，上述控制功能的结构也应该属于本发明的保护范围。具体地，上述的冷却介质具体为水，动力部件3具体为水泵。水作为冷却介质其成 本低，易于实现，而且对现有的发动机机油冷却系统改变较小，有利于本发明的推广。显然， 其它能与机油有效换热的介质也能实现本发明的目的，也应该在本发明的保护范围之内。除了上述机油冷却循环系统，本发明还提供一种包括上述机油冷却循环系统的发 动机，该发动机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。具体地，上述发动机可以是柴油机。以上对本发明所提供的发动机及其机油冷却循环系统进行了详细介绍。本文中应 用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理
6解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离 本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发 明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种用于发动机的机油冷却循环系统，包括驱动冷却介质循环的动力部件和容纳所 述冷却介质与机油热交换的机油冷却器；所述动力部件的第一出口与所述发动机的机体入 口连通，第二出口与所述机油冷却器的入口连通；所述机体的出口与所述动力部件的第一 入口连通，其特征在于，所述动力部件还包括第二入口，所述机油冷却器的出口与所述动力 部件的第二入口直接连通。
2.根据权利要求1所述的用于发动机的机油冷却循环系统，其特征在于，还包括均设 于所述机体与所述动力部件之间的温控部件和散热器，该温控部件的入口与所述机体的出 口连通；所述动力部件还包括第三入口，所述温控部件的第一出口与所述动力部件的第三 入口连通，所述温控部件的第二出口与所述散热器的入口连通，所述散热器的出口与所述 动力部件的第一入口连通；所述温控部件的第一出口和第二出口一者开启，另一者关闭。
3.根据权利要求2所述的用于发动机的机油冷却循环系统，其特征在于，还包括与所 述散热器位置对应的风扇。
4.根据权利要求3所述的用于发动机机油冷却循环系统，其特征在于，所述温控部件 具体为节温器。
5.根据权利要求1至4任一项所述的用于发动机的机油冷却循环系统，其特征在于，所 述冷却介质具体为水，所述动力部件具体为水泵。
6.一种发动机，包括用于润滑的机油和冷却所述机油的循环系统，其特征在于，所述循 环系统为如权利要求1至5任一项所述的机油冷却循环系统。
7.根据权利要求6所述的发动机，其特征在于，具体为柴油机。
全文摘要
本发明公开了一种用于发动机的机油冷却循环系统，包括驱动冷却介质循环的动力部件和容纳冷却介质与机油热交换的机油冷却器；动力部件的第一出口与发动机的机体入口连通，第二出口与机油冷却器的入口连通；机体的出口与动力部件的第一入口连通，动力部件还包括第二入口，机油冷却器的出口与动力部件的第二入口直接连通。机油冷却器中的冷却介质的流动速度可以明显提高，使冷却介质与机油的热交换效率也得到明显提高，从而有效提高机油的冷却效率。该循环系统在保持机油冷却的成本基本不变的基础上，冷却效率得到明显提高，从而使发动机的工作性能和可靠性也得到提高。本发明还提供一种包括上述循环系统的发动机。
文档编号F01P7/16GK102086803SQ20111004283
公开日2011年6月8日 申请日期2011年2月17日 优先权日2011年2月17日
发明者冀丽琴, 张纪元, 王启峰 申请人:潍柴动力股份有限公司