本發(fā)明屬于汽車?yán)鋮s系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是指一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

各國(guó)政府對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗頒布越來越嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)，比如規(guī)定在2020年要求汽車主機(jī)廠持續(xù)降低油耗到5.0L/100km；節(jié)油已經(jīng)成為世界汽車的發(fā)展趨勢(shì)，而節(jié)油措施中最重要的一項(xiàng)技術(shù)就是發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓小型化+混合動(dòng)力技術(shù)。

為了響應(yīng)當(dāng)?shù)卣囊?guī)定，必須找到一種更加創(chuàng)新的發(fā)動(dòng)機(jī)匹配系統(tǒng)來完成這一目標(biāo)。因?yàn)樵诓粨p失動(dòng)力性的前提下，想把油耗在目前的基礎(chǔ)上下降30％基本是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。因此提出在發(fā)動(dòng)機(jī)上面采用混合動(dòng)力系統(tǒng)+電子增壓，通過弱混及發(fā)動(dòng)機(jī)增壓小型化，以此來達(dá)到降低油耗的要求。由于整套系統(tǒng)匹配極其復(fù)雜，相對(duì)應(yīng)的整車?yán)鋮s系統(tǒng)設(shè)計(jì)也趨于復(fù)雜。

傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃油燃燒產(chǎn)生的熱量除了做功、熱輻射、傳導(dǎo)已經(jīng)廢氣帶走外，其余均由冷卻系統(tǒng)來進(jìn)行冷卻。整個(gè)冷卻循環(huán)分成兩種狀態(tài)：節(jié)溫器關(guān)閉狀態(tài)和節(jié)溫器開啟狀態(tài)，并由此分為大循環(huán)和小循環(huán)。

發(fā)動(dòng)機(jī)處在剛啟動(dòng)工作狀態(tài)，水溫還沒有升上來，此時(shí)，節(jié)溫器處于關(guān)閉狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)處在小循環(huán)狀態(tài)；隨著水溫逐漸升高，節(jié)溫器里面的臘包受熱膨脹，節(jié)溫器逐漸打開，連通散熱器的回路打開，進(jìn)而進(jìn)入大循環(huán)。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于，發(fā)動(dòng)機(jī)大循環(huán)冷卻狀態(tài)下，只有一條主回路。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油技術(shù)的不斷推廣，發(fā)動(dòng)機(jī)上集成的零部件數(shù)量逐漸增多，如中冷器、BSG、渦輪增壓器、電子水泵等，這些新的集成的零部件，同樣需要進(jìn)行冷卻，但是，其所需要的冷卻溫度、流量以及控制邏輯與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋截然不同；另外，隨著起停技術(shù)的應(yīng)用，例如里卡多公司等開發(fā)的HyBoost發(fā)動(dòng)機(jī)有快速起停功能，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗水平，單純依賴開關(guān)式機(jī)械水泵無法滿足發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后的供暖需求，尤其是在溫度較低的地區(qū)，這種缺陷尤為突出。因此，傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)控制回路已經(jīng)不能滿足新技術(shù)的應(yīng)用。

另外，缸體與缸蓋的冷卻需求也不同，缸體水溫最好維持在95℃-105℃，可以維持機(jī)油在較低的粘度，降低摩擦功，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗水平；缸蓋水溫最好維持在85℃左右，可以提高進(jìn)氣效率，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。但是目前的冷卻系統(tǒng)缸體缸蓋冷卻液流量相同，溫度基本相同，所以不能兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)型和動(dòng)力性。

再次，增壓發(fā)動(dòng)機(jī)爆震目前是國(guó)內(nèi)外汽車行業(yè)最棘手的技術(shù)難題，其中一個(gè)原因是進(jìn)氣溫度過高或不穩(wěn)定。目前，水冷中冷方式優(yōu)于風(fēng)冷中冷方式，但是水冷中冷器的進(jìn)水(冷卻液)溫度會(huì)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度。發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度一般需要控制在60℃以下，否則會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)爆震或引起ECU對(duì)發(fā)送機(jī)的限扭(限制扭矩措施)，故中冷器的冷卻循環(huán)一般會(huì)單獨(dú)安排低溫循環(huán)。而低溫循環(huán)冷卻液溫度必須低于55℃，最好低于50℃，但實(shí)際上很多工況下，中冷器的進(jìn)水溫度均超過上述限值(55或50℃)。其中的原因之一為低溫循環(huán)和高溫循環(huán)雖然有單獨(dú)的散熱器，但共用一個(gè)膨脹水箱，導(dǎo)致膨脹水箱內(nèi)的高溫冷卻液進(jìn)入低溫循環(huán)，影響中冷器的進(jìn)水溫度，原因在于：(1)中冷器的進(jìn)冷卻液來自于中冷散熱器和膨脹水箱，雖然膨脹水箱的流量較小，但是膨脹水箱內(nèi)的冷卻液溫度比中冷散熱器溫度一般高出50℃以上，最高可達(dá)100℃；(2)低溫循環(huán)的水泵為電子水泵，功率變化大、變化速度快，造成膨脹水箱的補(bǔ)水支路流量極其不穩(wěn)定，故膨脹水箱的補(bǔ)水是中冷器進(jìn)水溫度高且不穩(wěn)定的主要原因。

最后，傳統(tǒng)的機(jī)械式節(jié)溫器響應(yīng)緩慢，開啟、關(guān)閉均由發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫決定，不利于發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)以及水溫的快速冷卻。

與水冷相對(duì)地，現(xiàn)有技術(shù)中還存在采用風(fēng)冷的方式對(duì)中冷器、BSG、渦輪增壓器進(jìn)行冷卻的技術(shù)方案，但這種風(fēng)冷方式空間要求高，對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)艙的布置有較高要求，布置難度大，熱平衡風(fēng)險(xiǎn)大，一般需要反復(fù)改進(jìn)才能達(dá)到理想效果。另外整車使用環(huán)境多變，使得風(fēng)冷系統(tǒng)很難滿足多種使用環(huán)境各工況的需求；另外，隨著起停技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械水泵無法滿足發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后的供暖需求，尤其是在溫度較低的地區(qū)，這種缺陷尤為突出。

缸蓋水套設(shè)計(jì)受到燃燒室、氣道空間的影響，鑄造工藝的影響，缸蓋水套結(jié)構(gòu)不能保證誰套內(nèi)冷卻液流量的均衡，又因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的燃燒特性在缸蓋水套端部會(huì)形成一個(gè)溫度最高點(diǎn)(因?yàn)槔鋮s液在此處流通性不好，溫度容易聚集，此處水溫比發(fā)動(dòng)機(jī)出水口水溫高5℃左右)。在爬坡等極惡劣工況，缸蓋端部局部水溫會(huì)急速上升，比出水口水溫高17℃左右。這時(shí)候電子節(jié)溫器蠟包實(shí)際感受到的水溫是發(fā)動(dòng)機(jī)出水口的水溫，從而不能正常開啟，不能及時(shí)增大冷卻系統(tǒng)散熱量，導(dǎo)致熱平衡不穩(wěn)和超標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是通過對(duì)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)提出改進(jìn)技術(shù)方案，特別是解決混合動(dòng)力系統(tǒng)+電子增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻問題，通過本技術(shù)方案，能夠更好的適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后各零部件的供暖要求，解決不同部件之間冷卻循環(huán)的流向問題，特別適用于例如Hyboost發(fā)動(dòng)機(jī)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，包括有高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)；

所述高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括有高溫膨脹水箱、高溫散熱器、缸體水套、缸蓋水套、開關(guān)式機(jī)械水泵、電子節(jié)溫器、機(jī)油冷卻器、電控輔助水泵、渦輪增壓器及暖風(fēng)；

所述低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括有低溫膨脹水箱、低溫散熱器、電子水泵、中冷器、電子增壓器及BSG；

水溫傳感器設(shè)置于所述缸蓋排氣側(cè)水溫最高點(diǎn)處，在所述缸蓋排氣側(cè)水溫最高點(diǎn)處通過管路與所述電子節(jié)溫器的蠟包處連接，再回到所述開關(guān)式機(jī)械水泵；

在所述低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，所述低溫散熱器中的冷卻液被所述電子水泵泵出后分為兩路，一路流經(jīng)所述中冷器后回到所述低溫散熱器，另一路依次流經(jīng)所述電子增壓器、所述BSG后回到所述低溫散熱器；

所述高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)具有大循環(huán)、小循環(huán)和延遲循環(huán)三種冷卻液流路；

在所述大循環(huán)中，所述電控輔助水泵不工作，所述開關(guān)式機(jī)械水泵通過所述電子節(jié)溫器的主閥門將所述高溫散熱器內(nèi)的冷卻液分別泵入所述機(jī)油冷卻器和所述缸蓋水套，所述機(jī)油冷卻器內(nèi)的冷卻液回到所述高溫散熱器，所述缸蓋水套內(nèi)的冷卻液流經(jīng)缸蓋進(jìn)氣側(cè)、缸蓋排氣側(cè)后分為三路，其中第一路流經(jīng)所述缸體水套后回到所述高溫散熱器，第二路依次流經(jīng)所述電控輔助水泵、所述渦輪增壓器、所述暖風(fēng)后回到所述開關(guān)式機(jī)械水泵，第三路經(jīng)缸蓋排氣側(cè)水溫最高點(diǎn)處，經(jīng)過管路流經(jīng)所述電子節(jié)溫器的蠟包處后回到所述開關(guān)式機(jī)械水泵；

在所述小循環(huán)中，所述電控輔助水泵不工作，所述缸體水套、所述機(jī)油冷卻器內(nèi)的冷卻液經(jīng)所述電子節(jié)溫器的副閥門進(jìn)入所述開關(guān)式機(jī)械水泵，所述暖風(fēng)內(nèi)的冷卻液進(jìn)入所述開關(guān)式機(jī)械水泵，所述開關(guān)式機(jī)械水泵將冷卻液分別泵入所述機(jī)油冷卻器和所述缸蓋水套，所述缸蓋水套內(nèi)的冷卻液流經(jīng)缸蓋進(jìn)氣側(cè)、缸蓋排氣側(cè)后分為三路，第一路流經(jīng)所述缸體水套后與所述機(jī)油冷卻器內(nèi)的冷卻液一起回到所述電子節(jié)溫器，第二路依次流經(jīng)所述電控輔助水泵、所述渦輪增壓器后進(jìn)入所述暖風(fēng)，第三路經(jīng)缸蓋排氣側(cè)水溫最高點(diǎn)處，經(jīng)過管路流經(jīng)所述電子節(jié)溫器的蠟包處后回到所述開關(guān)式機(jī)械水泵；

在所述延遲循環(huán)中，所述開關(guān)式機(jī)械水泵不工作，在所述電控輔助水泵的驅(qū)動(dòng)下，來自于所述缸蓋水套的冷卻液依次流經(jīng)所述電控輔助水泵、所述渦輪增壓器、所述暖風(fēng)后進(jìn)入所述開關(guān)式機(jī)械水泵，然后冷卻液分為三路，第一路流經(jīng)所述機(jī)油冷卻器、所述缸體水套后回到所述缸蓋水套，第二路直接回到所述缸蓋水套，第三路流經(jīng)所述電子節(jié)溫器、所述缸體水套后回到所述缸蓋水套；

所述高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和所述低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)分別具有補(bǔ)水管路，所述低溫膨脹水箱經(jīng)所述補(bǔ)水管路向所述電子水泵補(bǔ)充冷卻液，所述高溫膨脹水箱經(jīng)所述補(bǔ)水管路向所述開關(guān)式機(jī)械水泵補(bǔ)充冷卻液。

優(yōu)選地，所述延遲循環(huán)中，當(dāng)所述電子節(jié)溫器處于工作狀態(tài)時(shí)，第三路冷卻液流經(jīng)所述電子節(jié)溫器的主閥門、所述高溫散熱器、所述缸體水套后回到所述缸蓋水套。

優(yōu)選地，所述高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和所述低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)分別具有排氣管路，所述低溫散熱器經(jīng)所述排氣管路與所述低溫膨脹水箱連通、所述高溫散熱器和所述缸蓋水套經(jīng)所述排氣管路與所述高溫膨脹水箱連通。

優(yōu)選地，在所述排氣管路上，所述低溫散熱器與所述低溫膨脹水箱之間串聯(lián)有節(jié)流閥，且/或所述高溫散熱器與所述高溫膨脹水箱之間串聯(lián)有單向閥和節(jié)流閥，且/或所述缸蓋水套與所述高溫膨脹水箱之間串聯(lián)有節(jié)流閥。

優(yōu)選地，在所述大循環(huán)和所述小循環(huán)中，所述缸體水套的冷卻液流量是所述缸蓋水套的冷卻液流量的3/4。

本發(fā)明的有益效果是：

在本申請(qǐng)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中，除大小循環(huán)外還增加了延遲循環(huán)，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，開關(guān)式機(jī)械水泵和電子水泵均停止工作，此時(shí)電控輔助水泵打開，電控輔助水泵驅(qū)動(dòng)冷卻液繼續(xù)流動(dòng)依次對(duì)渦輪增壓器進(jìn)行冷卻，滿足渦輪增壓器延遲冷卻的需求，然后冷卻液流經(jīng)暖風(fēng)裝置對(duì)駕駛室繼續(xù)供暖，渦輪增壓器串聯(lián)在暖風(fēng)前，缸蓋水套出去的冷卻液溫度完全滿足渦輪增壓器的冷卻液溫度要求，同時(shí)經(jīng)過渦輪增壓器的冷卻液溫度提高，即提高了進(jìn)入暖風(fēng)的冷卻液的溫度；渦輪增壓器與暖風(fēng)裝置支路兩端的壓差增大，流量提高，提高了暖風(fēng)效果。本方案能夠有效的完成發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的匹配工作，使整車熱平衡處于一個(gè)非常良好的狀態(tài)，管路設(shè)計(jì)合理；從整車熱管理的角度，有效地降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗。而在發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)下的大、小循環(huán)中，冷卻液先進(jìn)入缸蓋水套，流出缸蓋水套后分流，部分流入缸體水套對(duì)缸體進(jìn)行冷卻，部分進(jìn)入暖風(fēng)循環(huán)進(jìn)行供暖，因此缸蓋水套內(nèi)的冷卻液流量高于缸體水套而溫度低于缸體水套，這既滿足了缸體水溫能夠較高，維持機(jī)油在較低的粘度，降低摩擦功，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗水平的要求，又滿足了缸蓋水溫能夠較低，提高進(jìn)氣效率，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性的要求。而且，將低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)為具有單獨(dú)的低溫散熱器和低溫膨脹水箱，有效避免了如下問題：在與高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)共用膨脹水箱時(shí)，膨脹水箱中的高溫冷卻液通過電子水泵前的補(bǔ)償水管路進(jìn)入中冷器，電子水泵流量不穩(wěn)定，影響中冷器的進(jìn)水溫度和進(jìn)水溫度的穩(wěn)定性，同時(shí)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣溫度的穩(wěn)定性。在低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，有單獨(dú)的低溫散熱器對(duì)中冷器和BSG、電子增壓器進(jìn)行冷卻，三者的混聯(lián)方式保證了BSG、中冷器的不同冷卻要求，有效保證了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣效率，有利于發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性，防止爆震。

進(jìn)一步地，電子節(jié)溫器與開關(guān)式機(jī)械水泵的配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)快速暖機(jī)。

發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫傳感器位置布置在缸蓋水套溫度最高點(diǎn)，因?yàn)楦咨w水套設(shè)計(jì)受到燃燒室、氣道空間的影響，鑄造工藝的影響，缸蓋水套結(jié)構(gòu)不能保證誰套內(nèi)冷卻液流量的均衡，又因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的燃燒特性在缸蓋水套端部會(huì)形成一個(gè)溫度最高點(diǎn)(因?yàn)槔鋮s液在此處流通性不好，溫度容易聚集，此處水溫比發(fā)動(dòng)機(jī)出水口水溫高5℃左右)。現(xiàn)在設(shè)計(jì)水溫傳感器位置布置在此處，ECU接收的水溫?cái)?shù)據(jù)更具有參考意義，另外增加一支路從缸蓋水套端部溫度最高點(diǎn)流出，流經(jīng)節(jié)流閥直接進(jìn)入電子節(jié)溫器閥座電子節(jié)溫器的蠟包位置，再進(jìn)入開關(guān)式機(jī)械水泵，首先增加了缸蓋水套端部溫度最高點(diǎn)的冷卻液流量，防止溫度聚集；另外水套溫度最高點(diǎn)的冷卻液溫度以ECU讀取的水溫一直，此處冷卻液直接流向電子節(jié)溫器的蠟包，可以更加準(zhǔn)確影響電子節(jié)溫器主閥門和副閥門的開閉；在此支路設(shè)置了節(jié)流閥，防止此支路流量過高，影響散熱器散熱量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)框架圖。

附圖標(biāo)記說明：

1高溫膨脹水箱，2低溫散熱器，3BSG，4中冷器，5電子水泵，6節(jié)流閥，7低溫膨脹水箱，8高溫散熱器，9電子節(jié)溫器，10開關(guān)式機(jī)械水泵，11機(jī)油冷卻器，12缸體水套，13節(jié)流閥，14電控輔助水泵，15渦輪增壓器，16電子增壓器，17暖風(fēng)，18單向閥，19節(jié)流閥，20出水口，21缸蓋進(jìn)氣側(cè)，22缸蓋排氣側(cè)，23水溫傳感器，24蠟包。

具體實(shí)施方式

以下通過實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，以下的實(shí)施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能解釋為是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制。

關(guān)鍵部件定義

BSG：(Bel t Starter Generator)一種皮帶起動(dòng)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)：可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)起/停功能，實(shí)現(xiàn)能量回收，輔助增扭等功能。

電子水泵：一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的水泵，采用壓電材料作動(dòng)力裝置，可以實(shí)現(xiàn)從控制到驅(qū)動(dòng)電子化，采用電子集成系統(tǒng)控制液體傳輸，實(shí)現(xiàn)液體運(yùn)輸?shù)目烧{(diào)性、精確性。

高溫散熱器：散熱器是汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的一部分，主要由進(jìn)水室、出水室、主片及散熱器芯子等部分總成，主要作用是冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)水套內(nèi)的高溫水，屬于高溫冷卻循環(huán)。

低溫散熱器：低溫散熱器是汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的一部分，主要由進(jìn)水室、出水室、主片及散熱器芯子等部分總成，主要作用是冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)中冷器、BSG內(nèi)的水，屬于低溫冷卻循環(huán)。

膨脹水箱：一種汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的部件，主要作用是用來儲(chǔ)存冷卻液，本專利使用閉式膨脹水箱，水箱內(nèi)的冷卻液也參與整車?yán)鋮s液循環(huán)，另外，膨脹水箱還起到給散熱器以及發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣作用。

電子增壓器：一種空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空濾器管道送來的空氣使之增壓進(jìn)入氣缸，主要作用是增加發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

中冷器：發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓的配套件，其作用在于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣效率，是發(fā)動(dòng)機(jī)增壓系統(tǒng)的重要組合成部件。

電子節(jié)溫器：一種新型的發(fā)動(dòng)機(jī)溫控裝置，該系統(tǒng)中冷卻液溫度調(diào)節(jié)、冷卻液的循環(huán)冷卻風(fēng)扇的工作均由發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷決定并由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制，相對(duì)于傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置，具有更好的燃油經(jīng)濟(jì)性和更低的碳?xì)渑欧拧?/p>

機(jī)油冷卻器：一種發(fā)動(dòng)機(jī)的冷氣裝置，主要作用是用來冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱、離合器、氣門組件等發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)熱部件。

在接下來的描述中，如圖1所示的，以帶箭頭的實(shí)線代表高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的大循環(huán)冷卻液流路及低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的冷卻液流動(dòng)方向，以帶箭頭的短劃線代表高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的小循環(huán)冷卻液流動(dòng)方向，以帶箭頭的空心線代表延遲循環(huán)中的冷卻液流動(dòng)方向，以帶箭頭的點(diǎn)劃線代表低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的補(bǔ)水管路冷卻液流動(dòng)方向，以帶箭頭的點(diǎn)線代表低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的排氣管路氣體流動(dòng)方向。

參考圖1，本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，包括有高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)。低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括有低溫膨脹水箱7、低溫散熱器2、電子水泵5、中冷器4、電子增壓器16及BSG3；高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括有高溫膨脹水箱1、高溫散熱器8、缸體水套12、缸蓋水套13、開關(guān)式機(jī)械水泵10、電子節(jié)溫器9、機(jī)油冷卻器11、電控輔助水泵14、渦輪增壓器15及暖風(fēng)17。本實(shí)施例的高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)與低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)采用兩個(gè)單獨(dú)的膨脹水箱作為排氣和補(bǔ)水裝置，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)與低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)獨(dú)自運(yùn)行，各循環(huán)具有獨(dú)立的水泵和散熱器，兩者互不干預(yù)，避免了高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的高溫冷卻液進(jìn)入低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)影響中冷器的進(jìn)水溫度，從而在一定程度上解決爆震問題。而增加了BSG3和渦輪增壓器15、電子增壓器16等零部件以后，管路的串并聯(lián)、走向、前后順序、冷卻邏輯的設(shè)計(jì)就變得非常重要，而且復(fù)雜。本方案的冷卻邏輯設(shè)計(jì)可以有效地完成BSG3和中冷器4、渦輪增壓器15、電子增壓器16等零部件與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋的不同冷卻需求。

低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)用于對(duì)BSG3和中冷器4、電子增壓器16進(jìn)行冷卻。在低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，低溫散熱器2中的冷卻液被電子水泵5泵出后分為兩路，一路流經(jīng)中冷器4后回到低溫散熱器2，另一路依次流經(jīng)電子增壓器16、BSG3后回到低溫散熱器2，從而實(shí)現(xiàn)低溫循環(huán)。這樣，利用單獨(dú)的低溫散熱器2對(duì)中冷器4和BSG3、電子增壓器16進(jìn)行冷卻，中冷器4的冷卻要求最高，BSG3次之，電子增壓器16的冷卻要求最低，圖1中的混聯(lián)流路能夠保證中冷器4受到充分冷卻，而冷卻要求較低的電子增壓器16和BSG3串聯(lián)冷卻，能夠滿足低溫循環(huán)中的中冷器4的進(jìn)水溫度控制在50℃以下的冷卻需求；在低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，冷卻液的動(dòng)力來自于ECU(電子控制單元)控制的電子水泵5，能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷或者發(fā)動(dòng)機(jī)在靠BSG3前端皮帶進(jìn)行熱啟動(dòng)時(shí)BSG3和中冷器4、電子增壓器16的散熱需求；有效保證了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣效率，有利于發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性，防止爆震。另外，在低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，低溫膨脹水箱7內(nèi)的冷卻液通過電子水泵5前方的補(bǔ)水管路向電子水泵5補(bǔ)充冷卻液，能夠防止電子水泵5前壓力過低產(chǎn)生氣蝕。另外，低溫散熱器2經(jīng)排氣管路與低溫膨脹水箱7連通，并且在排氣管路上，低溫散熱器2與低溫膨脹水箱7之間串聯(lián)有節(jié)流閥6，低溫散熱器2內(nèi)的混合了氣泡的冷卻液由于低溫膨脹水箱7與低溫散熱器2之間的壓力差而通過節(jié)流閥6進(jìn)入低溫膨脹水箱7。

高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)具有大循環(huán)、小循環(huán)和延遲循環(huán)三種冷卻液流路。發(fā)動(dòng)機(jī)出水口20水溫高于第一預(yù)定溫度，例如105攝氏度時(shí)，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)處于大循環(huán)狀態(tài)；發(fā)動(dòng)機(jī)出水口20水溫低于第二預(yù)定溫度，例如97攝氏度時(shí)，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)處于小循環(huán)狀態(tài)；出水口20水溫位于第一預(yù)定溫度與第二預(yù)定溫度之間，例如高于97攝氏度而低于105攝氏度時(shí)，大、小循環(huán)同時(shí)存在；發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后預(yù)定時(shí)間內(nèi)，例如15分鐘內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后的延遲循環(huán)開始工作。根據(jù)不同發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)，預(yù)定溫度及預(yù)定時(shí)間能夠不同。

發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)出水口20水溫高于第一預(yù)定溫度，例如105攝氏度時(shí)，電子節(jié)溫器9的主閥門打開，副閥門關(guān)閉，冷卻液進(jìn)入大循環(huán)狀態(tài)。在大循環(huán)狀態(tài)中，電控輔助水泵14不工作，此時(shí)能夠?qū)⑵湟暈樵试S冷卻液通過的管路，開關(guān)式機(jī)械水泵10通過電子節(jié)溫器9的主閥門將高溫散熱器8內(nèi)的冷卻液分別泵入機(jī)油冷卻器11和缸蓋水套。機(jī)油冷卻器11內(nèi)的冷卻液經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的出水口20回到高溫散熱器8實(shí)現(xiàn)循環(huán)。缸蓋水套內(nèi)的冷卻液流經(jīng)缸蓋進(jìn)氣側(cè)21、缸蓋排氣側(cè)22(兩者順序能夠互換)后分為三路，其中第一路經(jīng)缸體水套12、出水口20回到高溫散熱器8實(shí)現(xiàn)循環(huán)，第二路依次流經(jīng)電控輔助水泵14、渦輪增壓器15、暖風(fēng)17后回到開關(guān)式機(jī)械水泵10實(shí)現(xiàn)循環(huán)；第三路經(jīng)缸蓋排氣側(cè)水溫最高點(diǎn)處，經(jīng)過管路流經(jīng)所述電子節(jié)溫器的蠟包處后回到所述開關(guān)式機(jī)械水泵。電控輔助水泵在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火前保持不工作。在大循環(huán)中，缸蓋水套13流出的冷卻液溫度完全滿足渦輪增壓器15的冷卻液溫度要求，同時(shí)也提高了進(jìn)入暖風(fēng)17的冷卻液的溫度和流量，提高了暖風(fēng)效果。而冷卻液先經(jīng)過缸蓋水套，再分流至缸體水套12、暖風(fēng)17支路，使得缸蓋水套內(nèi)的冷卻液流量高于缸體水套12，而溫度低于缸體水套12，缸體的相對(duì)高溫能夠維持機(jī)油在較低的粘度，降低摩擦功，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗水平，而缸蓋的相對(duì)低溫能夠提高進(jìn)氣效率，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。

發(fā)動(dòng)機(jī)出水口20水溫低于第二預(yù)定溫度，例如97攝氏度時(shí)，電子節(jié)溫器9的主閥門關(guān)閉，副閥門打開，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)處于小循環(huán)狀態(tài)。在小循環(huán)中，電控輔助水泵14不工作，開關(guān)式機(jī)械水泵10的冷卻液來自于機(jī)油冷卻器11的回水、缸體水套12的回水和暖風(fēng)17的回水。其中，缸體水套12、機(jī)油冷卻器11內(nèi)的冷卻液在出水口20匯流后經(jīng)電子節(jié)溫器9的副閥門進(jìn)入開關(guān)式機(jī)械水泵10，暖風(fēng)17內(nèi)的冷卻液直接進(jìn)入開關(guān)式機(jī)械水泵10，開關(guān)式機(jī)械水泵10將冷卻液分別泵入機(jī)油冷卻器11和缸蓋水套的缸蓋進(jìn)氣側(cè)21，然后流向缸蓋排氣側(cè)22。缸蓋水套內(nèi)的冷卻液流經(jīng)缸蓋排氣側(cè)22后分為三路，第一路流經(jīng)缸體水套12后與機(jī)油冷卻器11內(nèi)的冷卻液一起回到電子節(jié)溫器9的副閥門到達(dá)開關(guān)式機(jī)械水泵10前，第二路依次流經(jīng)電控輔助水泵14、渦輪增壓器15后進(jìn)入暖風(fēng)17，暖風(fēng)17中的冷卻液再回到開關(guān)式機(jī)械水泵10，第三路經(jīng)缸蓋排氣側(cè)水溫最高點(diǎn)處，經(jīng)過管路流經(jīng)所述電子節(jié)溫器的蠟包處后回到所述開關(guān)式機(jī)械水泵。在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火前電控輔助泵14不工作，此時(shí)可被視為一段管路。同樣地，冷卻液先經(jīng)過缸蓋水套，再分流至缸體水套12、暖風(fēng)17支路，使得缸蓋水套內(nèi)的冷卻液流量高于缸體水套12，而溫度低于缸體水套12，缸體的相對(duì)高溫能夠維持機(jī)油在較低的粘度，降低摩擦功，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗水平，而缸蓋的相對(duì)低溫能夠提高進(jìn)氣效率，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。

在出水口20的水溫處于第一預(yù)定溫度和第二預(yù)定溫度之間時(shí)，上述大循環(huán)、小循環(huán)共存。在大循環(huán)和小循環(huán)中，由于暖風(fēng)17所在的支路的分流作用，缸體水套12內(nèi)流過的冷卻液流量為缸蓋水套內(nèi)的冷卻液流量的3/4。

水溫傳感器23設(shè)置于所述缸蓋排氣側(cè)水溫最高點(diǎn)處，在所述缸蓋排氣側(cè)水溫最高點(diǎn)處通過管路與所述電子節(jié)溫器的蠟包24處連接，再回到所述開關(guān)式機(jī)械水泵。

發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫傳感器位置布置在缸蓋水套溫度最高點(diǎn)，因?yàn)楦咨w水套設(shè)計(jì)受到燃燒室、氣道空間的影響，鑄造工藝的影響，缸蓋水套結(jié)構(gòu)不能保證誰套內(nèi)冷卻液流量的均衡，又因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的燃燒特性在缸蓋水套端部會(huì)形成一個(gè)溫度最高點(diǎn)(因?yàn)槔鋮s液在此處流通性不好，溫度容易聚集，此處水溫比發(fā)動(dòng)機(jī)出水口水溫高5℃左右)。現(xiàn)在設(shè)計(jì)水溫傳感器位置布置在此處，ECU接收的水溫?cái)?shù)據(jù)更具有參考意義，另外增加一支路從缸蓋水套端部溫度最高點(diǎn)流出，流經(jīng)節(jié)流閥直接進(jìn)入電子節(jié)溫器閥座電子節(jié)溫器的蠟包24位置，再進(jìn)入開關(guān)式機(jī)械水泵，首先增加了缸蓋水套端部溫度最高點(diǎn)的冷卻液流量，防止溫度聚集；另外水套溫度最高點(diǎn)的冷卻液溫度以ECU讀取的水溫一直，此處冷卻液直接流向電子節(jié)溫器的蠟包，可以更加準(zhǔn)確影響電子節(jié)溫器主閥門和副閥門的開閉；在此支路設(shè)置了節(jié)流閥，防止此支路流量過高，影響散熱器散熱量。

而發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉后，開關(guān)式機(jī)械水泵10不工作，經(jīng)過預(yù)定時(shí)間后，例如15min，電控輔助水泵14靠HyBoost系統(tǒng)電池或者其它電路供電開始工作，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)入延遲循環(huán)工作狀態(tài)。在圖1所示的第一個(gè)實(shí)施例的延遲循環(huán)中，電子節(jié)溫器9處于工作狀態(tài)，電子節(jié)溫器9靠電加熱棒加熱，主閥門打開，副閥門關(guān)閉，在電控輔助水泵14的驅(qū)動(dòng)下，來自缸蓋水套得缸蓋排氣側(cè)22的冷卻液依次流經(jīng)電控輔助水泵14、渦輪增壓器15、暖風(fēng)17后進(jìn)入開關(guān)式機(jī)械水泵10，冷卻液流出開關(guān)式機(jī)械水泵10后分為三路，第一路流經(jīng)機(jī)油冷卻器11后經(jīng)出水口20回到缸體水套12、缸蓋排氣側(cè)22，第二路直接回到缸蓋水套的缸蓋進(jìn)氣側(cè)21，再回到缸蓋排氣側(cè)22，第三路流經(jīng)電子節(jié)溫器9的主閥門、高溫散熱器8后經(jīng)出水口20、缸體水套12回到缸蓋排氣側(cè)22。

延遲循環(huán)的作用在于，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，開關(guān)式機(jī)械水泵10和電子水泵5均停止工作，此時(shí)電控輔助水泵14打開，電控輔助水泵14驅(qū)動(dòng)冷卻液繼續(xù)流動(dòng)對(duì)渦輪增壓器15進(jìn)行冷卻，滿足電子增壓器16延遲冷卻的需求，然后冷卻液再流經(jīng)暖風(fēng)17對(duì)駕駛室繼續(xù)供暖。渦輪增壓器15串聯(lián)在暖風(fēng)17前，缸蓋水套13出去的冷卻液溫度完全滿足渦輪增壓器15的冷卻液溫度要求，同時(shí)經(jīng)過渦輪增壓器15的冷卻液溫度提高，即提高了進(jìn)入暖風(fēng)17的冷卻液的溫度，提高了能量利用率和暖風(fēng)效果；渦輪增壓器15、暖風(fēng)17支路兩端的壓差增大，流量提高，提高了暖風(fēng)效果。而無論是高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的大循環(huán)、小循環(huán)及延遲循環(huán)，還是低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的低溫循環(huán)，均能夠有效的完成發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的匹配工作，使整車熱平衡處于一個(gè)非常良好的狀態(tài)，管路設(shè)計(jì)合理；從整車熱管理的角度，有效地降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗。本方案也可被視為對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行控制的一種新的方法。

與低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的補(bǔ)水管路類似，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中也存在補(bǔ)水管路，高溫膨脹水箱1經(jīng)補(bǔ)水管路向開關(guān)式機(jī)械水泵10補(bǔ)充冷卻液。

與低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的排氣管路類似，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中也存在排氣管路，高溫散熱器8、缸蓋水套的缸蓋排氣側(cè)22經(jīng)排氣管路與高溫膨脹水箱連通1。并且在排氣管路上，高溫散熱器8與高溫膨脹水箱1之間串聯(lián)有單向閥18和節(jié)流閥19，缸蓋排氣側(cè)22與膨脹水箱1之間串聯(lián)有節(jié)流閥13。在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)和高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)均采用了補(bǔ)水管路、排氣管路，并且排氣管路中均配備了節(jié)流閥或單向閥，實(shí)際上低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)或高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)也能夠單獨(dú)配合補(bǔ)水管路、排氣管路、單向閥及節(jié)流閥。本申請(qǐng)中采用低溫膨脹水箱7和高溫膨脹水箱1兩個(gè)單獨(dú)的膨脹水箱的優(yōu)勢(shì)在于，高溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的高溫冷卻液與低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的低溫冷卻液徹底隔離開，避免了高溫冷卻液進(jìn)入低溫冷卻循環(huán)，低溫循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的冷卻液溫度低且平穩(wěn)，從而降低了爆震概率。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的描述，應(yīng)當(dāng)指出，由于文字表達(dá)的有限性，而在客觀上存在無限的具體結(jié)構(gòu)，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。