一种多循环发动机冷却系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车冷却系统领域，具体是指一种多循环发动机冷却系统。
【背景技术】
[0002]各国政府对发动机的油耗颁布越来越严苛标准，比如规定在2020年要求汽车主机厂持续降低油耗到5.0L/100km ;节油已经成为世界汽车的发展趋势，而节油措施中最重要的一项技术就是发动机的增压小型化+混合动力技术。
[0003]为了响应当地政府的规定，必须找到一种更加创新的发动机匹配系统来完成这一目标。因为在不损失动力性的前提下，想把油耗在目前的基础上下降30%基本是一个不可能完成的任务。因此提出在发动机上面采用混合动力系统+电子增压，通过弱混及发动机增压小型化，以此来达到降低油耗的要求。由于整套系统匹配极其复杂，相对应的整车冷却系统设计也趋于复杂。
[0004]传统发动机冷却系统，发动机工作时，燃油燃烧产生的热量除了做功、热福射、传导已经废气带走外，其余均由冷却系统来进行冷却。整个冷却循环分成两种状态:节温器关闭状态和节温器开启状态，并由此分为大循环和小循环。
[0005]发动机处在刚启动工作状态，水温还没有升上来，此时，节温器处于关闭状态，发动机处在小循环状态；随着水温逐渐升高，节温器里面的腊包受热膨胀，节温器逐渐打开，连通散热器的回路打开，进而进入大循环。
[0006]现有技术的缺点在于，发动机大循环冷却状态下，只有一条主回路。随着发动机节油技术的不断推广，发动机上集成的零部件数量逐渐增多，如中冷器、BSG、涡轮增压器、电子水栗等，这些新的集成的零部件，同样需要进行冷却，但是，其所需要的冷却温度、流量以及控制逻辑与发动机缸体、缸盖截然不同；另外，随着起停技术的应用，例如里卡多公司等开发的HyBoost发动机有快速起停功能，以降低发动机油耗水平，单纯依赖开关式机械水栗无法满足发动机停机后的供暖需求，尤其是在温度较低的地区，这种缺陷尤为突出。因此，传统的冷却系统控制回路已经不能满足新技术的应用。
[0007]另外，传统的机械式节温器响应缓慢，开启、关闭均由发动机的水温决定，不利于发动机的暖机以及水温的快速冷却。
[0008]与水冷相对地，现有技术中还存在采用风冷的方式对中冷器、BSG、涡轮增压器进行冷却的技术方案，但这种风冷方式空间要求高，对整个发动机舱的布置有较高要求，布置难度大，热平衡风险大，一般需要反复改进才能达到理想效果。另外整车使用环境多变，使得风冷系统很难满足多种使用环境各工况的需求；另外，随着起停技术的应用，机械水栗无法满足发动机停机后的供暖需求，尤其是在温度较低的地区，这种缺陷尤为突出。
[0009]作为快速启停发动机，发动机停机后，机械水栗停止工作，无法满足发动机停机后驾驶室的供暖需求，尤其是在温度较低的地区，城市工况下这种缺陷尤为突出，故传统的冷却控制回路已经不能满足新技术的应用。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是通过对现发动机冷却系统提出改进技术方案，特别是解决混合动力系统+电子增压发动机的冷却问题，通过本技术方案，能够更好的适应发动机停机后各零部件的供暖要求，解决不同部件之间冷却循环的流向问题，特别适用于例如Hyboost发动机。
[0011]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0012]一种多循环发动机冷却系统，包括有高温循环冷却系统和低温循环冷却系统；
[0013]所述高温循环冷却系统包括有膨胀水箱、高温散热器、缸体水套、缸盖水套、开关式机械水栗、电子节温器、机油冷却器、电控辅助水栗及暖风；
[0014]所述低温循环冷却系统，包括有所述膨胀水箱、低温散热器、电子水栗、涡轮增压器、中冷器、电子增压器及BSG;
[0015]所述高温循环冷却系统具有大循环、小循环和延迟循环三种冷却液流路；
[0016]在所述延迟循环中，所述开关式机械水栗不工作，在所述电控辅助水栗的驱动下，来自于所述缸盖水套的冷却液流经所述电控辅助水栗、所述暖风后进入所述开关式机械水栗，然后冷却液分为三路，第一路流经所述机油冷却器后回到所述缸盖水套，第二路流经所述缸体水套后回到所述缸盖水套，第三路流经所述电子节温器后回到所述缸盖水套。
[0017]优选地，所述延迟循环中，所述电子节温器处于工作状态或者不工作状态；当所述电子节温器处于工作状态时，第三路冷却液流经所述电子节温器的主阀门、所述高温散热器后回到所述缸盖水套；
[0018]当所述电子节温器处于不工作状态时，第三路冷却液流经所述电子节温器的副阀门后回到所述缸盖水套而不经过所述高温散热器。
[0019]优选地，在所述大循环中，所述电控辅助水栗不工作，所述开关式机械水栗通过所述电子节温器的主阀门将所述高温散热器内的冷却液分别栗入所述机油冷却器和所述缸体水套，所述机油冷却器内的冷却液回到所述高温散热器，所述缸体水套内的冷却液流经所述缸盖水套后分为两路，其中一路回到所述高温散热器，另外一路流经所述电控辅助水栗、所述电子增压器、所述暖风后回到所述开关式机械水栗。
[0020]优选地，在所述小循环中，所述电控辅助水栗不工作，所述缸盖水套、所述机油冷却器内的冷却液经所述电子节温器的副阀门进入所述开关式机械水栗，所述暖风内的冷却液进入所述开关式机械水栗，所述开关式机械水栗将冷却液分别栗入所述机油冷却器和所述缸体水套，所述缸体水套内的冷却液流经所述缸盖水套后分为两路，一路与所述机油冷却器内的冷却液一起回到所述电子节温器，另一路流经所述电控辅助水栗、所述电子增压器后进入所述暖风。
[0021]优选地，上述多循环发动机冷却系统还包括补水管路，所述膨胀水箱经所述补水管路向所述电子水栗和所述开关式机械水栗补充冷却液。
[0022]优选地，上述多循环发动机冷却系统还包括排气管路，所述低温散热器、所述高温散热器和所述缸盖水套经所述排气管路与所述膨胀水箱连通。
[0023]优选地，在所述排气管路上，所述低温散热器与所述膨胀水箱之间串联有单向阀和节流阀，且/或所述高温散热器和所述缸盖水套与所述膨胀水箱之间串联有单向阀和节流阀。
[0024]优选地，所述低温散热器与所述高温散热器通过不同的入口连通所述膨胀水箱。
[0025]优选地，在所述低温循环冷却系统中，来自于所述低温散热器的冷却液被所述电子水栗栗出后分为两路，其中一路依次流经所述BSG、所述电子增压器、所述涡轮增压器后回到所述低温散热器，另一路流经所述中冷器后回到所述低温散热器。
[0026]本发明的有益效果是:
[0027]在本申请的多循环发动机冷却系统中，除大小循环外还增加了延迟循环，发动机停机后，开关式机械水栗和电子水栗均停止工作，此时电控辅助水栗打开，电控辅助水栗驱动冷却液继续流经暖风装置对驾驶室继续供暖，从而更好地满足供暖需求并节约能源。本方案能够有效的完成发动机冷却系统的匹配工作，使整车热平衡处于一个非常良好的状态，管路设计合理；从整车热管理的角度，有效地降低了发动机的油耗。
[0028]进一步地，在延迟循环中，通过控制电子节温器的工作和不工作，相当于实现了延迟循环内部的大、小循环，更加适应不同工况下不同零部件的冷却需求。
[0029]进一步地，低温散热器排气管路内装有单向阀和节流阀，防止高温循环中压力较高时，高温水逆流入低温循环，另外节流阀防止有过多的膨胀水箱中温度较高的冷却液参与到低温循环中。
[0030]进一步地，电子节温器与开关式机械水栗的配合使用，能够实现快速暖机。
[0031]进一步地，低温散热器和高温散热器通过不同的入口连通膨胀水箱，能够防止高温循环冷却系统的排气管路压力过高而影响低温循环冷却系统的排气。
[0032]进一步地，在低温循环冷却系统中，在冷却液流动方向上，BSG和电子增压器、涡轮增压器串联在一起后与中冷器并联，能够满足各自的冷却需求，且冷却液出水温度不高，使低温循环冷却液温度均保持在50°C以下，有效保证了发动机进气温度和进气效率，有利于发挥发动机动力性，防止爆震。
[0033]进一步地，本申请中，发动机停机后，机械水栗和低温循环中电子水栗停止工作，电控辅助电子水栗开始工作，电子节温器靠ECU控制电加热棒加热蜡包，主阀门打开，副阀门关闭，缸体缸盖水套、高温散热器、机油冷却器内温