单缸机台架冷却系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种单缸机台架冷却系统。

背景技术

汽油单缸机以其灵活的搭配在汽油机前瞻技术开发中占据重要地位，同时随着发动机热效率的越来越高，各种边界条件对发动机热效率的影响越来越敏感。汽油发动机投入到气缸中的热量其中约30％被冷却水带走，随着对发动机热效率的追求越来越高，发动机冷却带走的热量能否降低对发动机热效率的影响越来越重要，但是现有汽油机单缸机台架的冷却系统采用的是传统冷却模式，冷却水从单缸机的一个进口进入单缸机，从一个出口离开单缸机，该种模式只能保证单缸机需要冷却的地方工作在一种流量模式下，无法研究不同冷却位置，不同流量对发动机性能的影响。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种单缸机台架冷却系统，以解决现有技术中汽油机单缸机台架的冷却系统无法研究不同冷却位置，不同流量对发动机性能的影响的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种单缸机台架冷却系统，包括：板式换热器；分水腔，分水腔的进水端与板式换热器的出口端连通设置；集水腔，集水腔的进水端与分水腔的出水端连通设置，集水腔与分水腔之间设置有多条冷却支路；电动水泵，电动水泵的进口端与集水腔的出水端连通设置，电动水泵的出口端与板式换热器的进口端连通设置，电动水泵用于调节冷却水的流量。

进一步地，单缸机台架冷却系统还包括：恒温系统，恒温系统与恒温系统并联设置以与板式换热器进行热交换，板式换热器与分水腔之间的管路上设置有第一流量调节阀，集水腔与电动水泵之间的管路上设置有第二流量调节阀。

进一步地，单缸机台架冷却系统还包括：放气水管，放气水管设置于板式换热器与第一流量调节阀之间的管路上，放气水管与膨胀水箱连通设置，膨胀水箱与电动水泵的进口端通过管路连接。

进一步地，多条冷却支路包括第一支路，第一支路设置有缸盖上水套，分水腔与缸盖上水套之间设置有第三流量调节阀，缸盖上水套与集水腔之间设置有第四流量调节阀。

进一步地，多条冷却支路包括第二支路，第二支路设置有缸盖下水套，分水腔与缸盖下水套之间设置有第五流量调节阀，缸盖下水套与集水腔之间设置有第六流量调节阀。

进一步地，多条冷却支路包括第三支路，第三支路设置有缸体水套，分水腔与缸体水套之间设置有第七流量调节阀，缸体水套与集水腔之间设置有第八流量调节阀。

进一步地，第三流量调节阀与缸盖上水套之间设置有第一温度传感器和第一压力传感器，缸盖上水套与第四流量调节阀之间设置有第二温度传感器和第二压力传感器。

进一步地，第五流量调节阀与缸盖下水套之间设置有第三温度传感器和第三压力传感器，缸盖下水套与第六流量调节阀之间设置有第四温度传感器和第四压力传感器。

进一步地，第七流量调节阀与缸体水套之间设置有第五温度传感器和第五压力传感器，缸体水套与第八流量调节阀之间设置有第六温度传感器和第六压力传感器。

进一步地，分水腔设置有第一放气阀，集水腔设置有第二放气阀。

应用本发明的技术方案，通过电动水泵调节单缸机台架冷却系统的冷却水的流量，通过多条冷却支路满足不同冷却位置对冷却水的要求，保证单缸机不同冷却位置均有合适的冷却水。采用该单缸机台架冷却系统，实现了研究不同冷却位置、不同流量对发动机性能的影响的技术效果，从而更好地对整个发动机冷却系统进行更好的设计，既保证发动机工作在最佳的冷却状态，且可在使用能量最少的情况下保证冷却水的正常循环。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的单缸机台架冷却系统的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、恒温系统；2、板式换热器；3、第一流量调节阀；4、分水腔；5、第一放气阀；6、第七流量调节阀；7、第五流量调节阀；8、第三流量调节阀；9、第五温度传感器；

10、第五压力传感器；11、第三温度传感器；12、第三压力传感器；13、第一温度传感器；14、第一压力传感器；15、缸体水套；16、缸盖下水套；17、缸盖上水套；18、第六温度传感器；19、第六压力传感器；

20、第四温度传感器；21、第四压力传感器；22、第二温度传感器；23、第二压力传感器；24、第四流量调节阀；25、第六流量调节阀；26、第八流量调节阀；27、集水腔；28、第二放气阀；29、第二流量调节阀；

30、放气水管；31、膨胀水箱；32、电动水泵。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种单缸机台架冷却系统。

具体地，如图1所示，单缸机台架冷却系统包括板式换热器2、分水腔4、集水腔27和电动水泵32。分水腔4的进水端与板式换热器2的出口端连通设置，集水腔27的进水端与分水腔4的出水端连通设置，集水腔27与分水腔4之间设置有多条冷却支路，电动水泵32的进口端与集水腔27的出水端连通设置，电动水泵32的出口端与板式换热器2的进口端连通设置，电动水泵32用于调节冷却水的流量。

应用本实施例的技术方案，通过电动水泵32调节单缸机台架冷却系统的冷却水的流量，通过多条冷却支路满足不同冷却位置对冷却水的要求，保证单缸机不同冷却位置均有合适的冷却水。采用该单缸机台架冷却系统，实现了研究不同冷却位置、不同流量对发动机性能的影响的技术效果，从而更好地对整个发动机冷却系统进行更好的设计，既保证发动机工作在最佳的冷却状态，且可在使用能量最少的情况下保证冷却水的正常循环。

进一步地，单缸机台架冷却系统还包括恒温系统1，恒温系统1与恒温系统1并联设置以与板式换热器2进行热交换，从而保证冷却水的工作温度在设定的范围内。板式换热器2与分水腔4之间的管路上设置有第一流量调节阀3，集水腔27与电动水泵32之间的管路上设置有第二流量调节阀29。通过第一流量调节阀3调节从板式换热器2进入分水腔4内的进水流量，通过第二流量调节阀29调节从集水腔27流出到板式换热器2的出水流量，进一步实现研究不同流量对发动机性能的影响的技术效果。

其中，单缸机台架冷却系统还包括放气水管30，放气水管30设置于板式换热器2与第一流量调节阀3之间的管路上，放气水管30与膨胀水箱31连通设置，膨胀水箱31与电动水泵32的进口端通过管路连接。这样设置使得通过放气水管30的冷却液能够重新进入冷却水循环，并将冷却水循环中的空气通过膨胀水箱31排入到大气中，通过膨胀水箱31起到补充循环冷却水的作用。

具体地，多条冷却支路包括第一支路，第一支路设置有缸盖上水套17，分水腔4与缸盖上水套17之间设置有第三流量调节阀8，缸盖上水套17与集水腔27之间设置有第四流量调节阀24。通过第三流量调节阀8调节从分水腔4内流入到缸盖上水套17的进水流量，通过第四流量调节阀24调节从缸盖上水套17流出到集水腔27的出水流量，保证了在缸盖上水套17处有适宜的冷却水流量，解决了传统单缸机只能有一种冷却水流量，无法满足不同冷却位置对冷却水要求不同的问题。

进一步地，多条冷却支路包括第二支路，第二支路设置有缸盖下水套16，分水腔4与缸盖下水套16之间设置有第五流量调节阀7，缸盖下水套16与集水腔27之间设置有第六流量调节阀25。通过第五流量调节阀7调节从分水腔4内流入到缸盖下水套16的进水流量，通过第六流量调节阀25调节从缸盖下水套16流出到集水腔27的出水流量，保证了在缸盖下水套16处有适宜的冷却水流量。

进一步地，多条冷却支路包括第三支路，第三支路设置有缸体水套15，分水腔4与缸体水套15之间设置有第七流量调节阀6，缸体水套15与集水腔27之间设置有第八流量调节阀26。通过第七流量调节阀6调节从分水腔4内流入到缸体水套15的进水流量，通过第八流量调节阀26调节从缸体水套15流出到集水腔27的出水流量，保证了在缸体水套15处有适宜的冷却水流量。

在本申请的另一个具体实施例中，还可以在分水腔4和集水腔27之间增加更多冷却支路，冷却支路的数量根据实际冷却需求设置。

具体地，第三流量调节阀8与缸盖上水套17之间设置有第一温度传感器13和第一压力传感器14，缸盖上水套17与第四流量调节阀24之间设置有第二温度传感器22和第二压力传感器23。通过第一温度传感器13和第一压力传感器14能够检测从分水腔4内流入到缸盖上水套17的冷却水的进水温度和进水压力，通过第二温度传感器22和第二压力传感器23能够检测从缸盖上水套17流出到集水腔27的冷却水的出水温度和出水压力，从而达到检测第一支路上冷却水的冷却状态及流动状态的目的。

其中，第五流量调节阀7与缸盖下水套16之间设置有第三温度传感器11和第三压力传感器12，缸盖下水套16与第六流量调节阀25之间设置有第四温度传感器20和第四压力传感器21。通过第三温度传感器11和第三压力传感器12能够检测从分水腔4内流入到缸盖下水套16的冷却水的进水温度和进水压力，通过第四温度传感器20和第四压力传感器21能够检测从缸盖下水套16流出到集水腔27的冷却水的出水温度和出水压力，从而达到检测第二支路上冷却水的冷却状态及流动状态的目的。

进一步地，第七流量调节阀6与缸体水套15之间设置有第五温度传感器9和第五压力传感器10，缸体水套15与第八流量调节阀26之间设置有第六温度传感器18和第六压力传感器19。通过第五温度传感器9和第五压力传感器10能够检测从分水腔4内流入到缸体水套15的冷却水的进水温度和进水压力，通过第四温度传感器20和第四压力传感器21能够检测从缸体水套15流出到集水腔27的冷却水的出水温度和出水压力，从而达到检测第三支路上冷却水的冷却状态及流动状态的目的。

进一步地，分水腔4设置有第一放气阀5，集水腔27设置有第二放气阀28。具体地，第一放气阀5用于将分水腔4的空气排空，第二放气阀28用于将集水腔27的空气排空，从而保证冷却水的冷却效果。

采用本申请的技术方案，单缸机台架冷却系统的冷却水利用电动水泵32进行整体循环，通过电动水泵32达到调节冷却水的流量的目的，利用板式换热器2与恒温系统1进行热交换，保证冷却水的工作温度在设定的范围内，再让冷却水通过板式换热器2进入分水腔4，通过第一放气阀5将分水腔4的空气排空进一步保证冷却水的冷却效果，并从分水腔4分出三条冷却支路，再与集水腔27连通，通过第二放气阀28将集水腔27的空气排空进一步保证冷却水的冷却效果，从集水腔27流出的冷却水再经电动水泵32流回板式换热器2以完成冷却水循环，且在板式换热器2的出口管路安装放气水管30，将放气水管30与膨胀水箱相连，保证通过放气水管30的冷却液重新进入冷却水循环，同时将冷却水循环中的空气通过膨胀水箱31排入大气，膨胀水箱31还起到补充循环冷却水的作用。该单缸机台架冷却系统的结构简单，且能够满足不同冷却位置对冷却水的要求，保证单缸机不同冷却位置均有可以有合适的冷却水，以及可以验证不同冷却位置对发动机冷却水流量的最低要求，有利于对整个发动机冷却系统进行更好的设计，既保证发动机工作在最佳的冷却状态，又能在使用的能量最少的情况下保证冷却水正常循环，提高了单缸机台架冷却系统的实用性和可靠性。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。