[发明专利]一种汽车发动机冷却系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车构造的技术领域，涉及汽车发动机技术，更具体地说，本发明涉及一种汽车发动机冷却系统。本发明还涉及该冷却系统的控制方法。

背景技术

目前，汽车发动机冷却系统中多采用一个调温器来控制发动机冷却液的循环。这种发动机冷却系统只能实现对发动机零部件同时进行冷却，很难实现发动机不同零部件对温度不同的要求。

例如：为了提高发动机的冲气效率，发动机缸盖希望能得到良好的冷却，使缸盖本体温度尽可能低。而为了改善燃烧性能，提高发动机热负荷的利用率，发动机缸体希望能有一个相对较高的温度，就不需要过度的冷却。所以这种单个调温器控制的冷却液循环方法，很难满足发动机缸盖和缸体需要有不同温度的要求，不利于改善燃油经济性和降低排放。

为了达到发动机缸体和缸盖需要有不同温度的要求，目前也有一部分汽车发动机采用了对缸体和缸盖分别单独冷却的冷却液循环控制方法，这种冷却液循环控制方法有用一个调温器的，也有用两个调温器的。虽然这种循环控制方法实现了缸体和缸盖对不同温度的要求，但是这种完全独立的缸体和缸盖结构，容易在缸体和缸盖的结合面处造成缸体拉缸损坏，或缸孔变形。因为在缸体和缸盖的结合处是发动机燃烧的高温高压区，然而这种完全独立冷却的缸体和缸盖结构，在此高温高压区是密封的，不能进行有效冷却。这种完全独立的冷却结构，为了防止缸体拉缸或变形，在缸体和缸盖结合面处的设计往往都很复杂，加工生产比较困难，不易实现大批量生产。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种汽车发动机冷却系统，其目的是提高汽车发动机燃油经济性，降低排放。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的汽车发动机冷却系统，所述的汽车发动机包括缸体、缸盖，所述的冷却系统设冷却水泵，所述的冷却水泵通过冷却水管路分别与所述的缸体、缸盖的冷却通道的进水口连通，所述的缸盖的冷却通道的出水口的管路上设普通双阀调温器，所述的缸体的冷却通道的出水口的管路上设电子调温器，所述的普通双阀调温器的开启温度比电子调温器低，其开启受发动机冷却液的实际温度控制。

所述的缸体与缸盖结合面处设有限流垫片，所述的限流垫片上位于缸体与缸盖连通的冷却水道处的孔径小于该冷却水道的孔径。

所述的普通双阀调温器的副阀门与小循环水管相连接，主阀门与散热器进水管相连接，并在主阀门出水口处安装有冷却液温度传感器。

所述的普通双阀调温器上设有一个常开的水管与车内取暖加热器的进水管相连接；所述的车内取暖加热器的出水管与小循环水管汇集后回到水泵前。

在所述的普通双阀调温器的最高点设有排气水管与膨胀水箱相连接；在散热器的最高点也设有排气水管与膨胀水箱相连接，设在膨胀水箱下方的出水管连接到水泵前。

所述的电子调温器设有一个主阀门，该主阀门的出水口与散热器进水口相连接，散热器的出水连接到水泵前。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的汽车发动机冷却系统的控制方法，其技术方案是：

当冷却液温度在普通双阀调温器开启温度以下时，所述的普通双阀调温器的副阀门处于开启状态，主阀门关闭，此时水流为小循环状态，不经过散热器直接回到水泵前再进行循环；当水温高于普通双阀调温器的开启温度后，副阀门关闭，主阀门开启，此时水流为部分大循环，水流不直接回到水泵前，而是经过散热器降温后再回到水泵前；当水温再升高达到电子调温器开启温度后，发动机ECU控制电子调温器打开，此时水流为全部大循环，缸体内的热水经过电子调温器流入散热器，降温后再流回水泵前；通过发动机ECU控制电子调温器的开启大小，从而控制缸体内的水流大小。

以上所述的汽车发动机冷却系统的控制方法，还包括：

当水温低于普通双阀调温器的开启温度时，此时电子调温器是关闭状态，而又有限流垫片的影响，迫使少量的水流经过缸体和限流垫片流入缸盖，而大量的低温水经过缸盖进行循环，使缸盖得到充分的冷却，而缸体在少量的水流冷却下快速升温提高温度；

当水温高于普通双阀调温器的开启温度，且低于电子调温器的开启温度时，由于普通双阀调温器的副阀门关闭，主阀门打开，且电子调温器的阀门还未打开，此时大量的水流经过缸盖、普通双阀调温器后流入散热器，经散热器降温后再流回水泵，再进行下一轮的循环；而此时的缸体还是只有少量的水流通过，使缸体冷却效果低于缸盖；

当水温达到电子调温器开启温度后，此时普通双阀调温器和电子调温器均已经打开，缸盖和缸体内都有大量的水流通过，由于缸体的热负荷比缸盖的大，即使在不同的流量下，缸盖的温度会相对低于缸体的温度。