[发明专利]单向阀、汽车发动机冷却系统以及汽车

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门，具体地，涉及一种单向阀。此外，本发明还涉及一种设置有所述单向阀的汽车发动机冷却系统、以及具有该汽车发动机冷却系统的汽车。

背景技术

目前汽车发动机冷却系统大多采用强制循环式水冷却系统，其主要功能是将发动机运转过程中零部件吸收的部分热量及时散发出去，使得发动机适度冷却，从而使其保持在适宜的工作范围之内。

汽车发动机冷却系统的常规连接结构对于本领域技术人员是公知地，参见图7所示，汽车发动机冷却系统包括散热器1、液压泵11、冷却风扇22、节温器3以及形成在发动机缸盖和缸体内的水套，其中，散热器1、液压泵11、水套以及节温器3通过水管连接为冷却水强制循环路径，冷却风扇22一般邻近于散热器2安装以对散热器2强制通风，节温器3一般安装在发动机的水套出水口，其主要作用是根据发动机冷却水的温度高低，自动改变冷却水的循环路线及流量，从而使得发动机始终工作在适宜的温度下。现在汽车上大多采用蜡式节温器，其主要功能元件为蜡质感温元件，在冷却水温度低于预定温度时，从发动机水套流出的冷却水直接返回液压泵11，从而不经由散热器2散热即继续参与循环，本领域技术人员一般称其为冷却水“小循环”。

典型地，如图7所示，冷却水(或称为“冷却液”)在液压泵11的作用下，通过发动机进水管12流经发动机缸盖和缸体内的水套而吸收热量，然后沿发动机出水管2流入散热器2。通过冷却风扇22的强制通风，使得空气流高速通过散热器2，从而不断地将流经散热器2的高温冷却水的热量散发到大气中去而使冷却水温度下降。冷却后的冷却水流动到散热器底部后，通过液压泵11再次被泵入发动机缸盖和缸体内的水套中，此时构成本领域技术人员所称的冷却水强制循环路径中的冷却水“大循环”。

在发动机冷却系统中，散热器2起到主水箱的作用，除此之外，发动机冷却系统中一般还设有通过管道连接于发动机进水管12的副水箱8，副水箱8的作用在于储存和随时补给冷却水，并在发动机工作时收集蒸腾液汽，蒸腾液汽中含有气态冷却水、液态冷却水雾滴以及空气，在其进入副水箱8后，其中含有的气态冷却水会逐渐冷凝成液态，有时蒸腾液汽较多而导致副水箱中压力过大时，蒸腾液汽会通过副水箱上部的阀门溢出泄压。

在现有的发动机冷却系统中，为了减少冷却水损失，增强冷却效果，副水箱8一般采用液汽分离型式，即将蒸腾液汽冷凝分离，使得蒸腾液汽中的液态冷却水流入液腔，空气等流入气腔并排出，以优化冷却系统压力。同时，为了保证结构紧凑，发动机除汽管4和散热器除汽管5接入副水箱8的同一腔室，即图7所示的连通腔7，然后在该连通腔7内再进行分离。

上述现有技术发动机冷却系统的副水箱结构的问题在于，当冬季环境温度较低时，节温器3不工作从而切断发动机水套出水口通向散热器1的冷却水流动路径，发动机内部冷却水进行“小循环”，从而冷却水不流经散热器1，因此此时仅发动机除汽管4向副水箱8内喷涌蒸腾液汽，但是由于发动机除汽管4与散热器除汽管5均连接于副水箱8内的连通腔7，节温器3与散热器1之间不导通状态以及液压泵11的运转使得散热器1内产生负压，发动机除气管4内的蒸腾液汽进入连通腔7后，在压力作用下，部分蒸腾液汽以及冷却水会沿着散热器除汽管5回流进入散热器进行冷却，然后经过散热器1冷却后的温度极低的冷水进入发动机水套，这常常导致冬季发动机冷却过度，发动机升温慢、功率下降、油耗上升，并影响暖风效果等问题。具体地，参见图7所示，当冬季户外环境温度较低时，发动机10中用于控制冷却水是否流经散热器1的节温器3关闭，以保证发动机在适宜的温度下运行。并且，暖风系统需要借助冷却水的温度升高以对车内空间增温。节温器3关闭后，发动机冷却系统开启“小循环”，冷却液在发动机内部循环。发动机出水管2中冷却水路径被阻断，散热器1被隔绝于冷却水循环路径之外。同时，液压泵11继续工作，仍通过发动机进水管12与散热器1内部联通，此时散热器1内部产生负压。发动机10运行时内部冷却水经过加热产生大量蒸腾液汽，该蒸腾液汽通过发动机除汽管4进入副水箱8内部的连通腔7内，连通腔7内具有一定正压。此时散热器1内为负压，在压力作用下，连通腔7内的蒸腾水汽流入散热器除汽管5中，并回流至散热器1。水汽冷凝后成为大量液态冷却水，通过散热器1后被强行冷却，最后经过发动机进水管12进入发动机10。