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CN103939190B - 一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统 - Google Patents

一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统 Download PDF

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CN103939190B CN201410063608.9A CN201410063608A CN103939190B CN 103939190 B CN103939190 B CN 103939190B CN 201410063608 A CN201410063608 A CN 201410063608A CN 103939190 B CN103939190 B CN 103939190B
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exhaust pipe
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陈文强
韦兴民
吴成明
冯擎峰
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统，解决现有的冷却循环系统暖机辅助加热耗能大、现有尾气水暖装置对排气管改动较大的问题。本装置包括设置有空调暖风芯体的冷却液小循环回路和设有散热器的冷却液大循环回路，冷却液小循环回路和冷却液大循环之间设有用于切换的节温器，其特征在于：所述冷却液小循环回路的空调暖风芯体之前设有尾气换热模块，尾气换热模块包括排气管以及可分离抱夹在排气管上的水套，水套上两端设有冷却液的进口和出口。本发明在冷却液小循环回路的空调暖风芯体之前设置尾气换热模块，利用尾气热量加热冷却液，改善暖空调效果，提高了发动机暖机效率；水套可通过节温器控制与排气管抱夹或者分立，避免了冷却液过热。

Description

一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统
技术领域
本发明涉及一种发动机冷却循环装置，特别涉及一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统。
背景技术
传统的发动机冷却循环中，均设置冷却液大循环和冷却液小循环，当冷却液温度较低时，采用冷却液小循环，利用不散热的循环方式迅速升温；当冷却液温度达到设计标准，一般在80～90℃时，切换冷却液大循环，使冷却液通过散热器进行散热。当环境温度较低时，发动机启动后，冷却液初始温度低，加热慢，车内空调采暖效果差，对发动机暖机效率也有影响。现在用的辅助加热有燃油辅助加热器和PTC辅助加热两种，耗能较大。而发动机尾气中含有较高的热量，直接排放造成热量损失较大。
中国专利CN1687663A公开了一种汽车发动机尾气管套式水加热器，由两端向里弯成直角平面的外壳和被外壳套在里面的发动机尾气管管壁内壳组成，外壳两端焊接在被套着的尾气管管壁上，与尾气管连成一体。外壳与尾气管管壁内壳之间为水箱，外壳的外面有保温套，外壳下面的一端设有冷水进水口，上面的另一端设有热水出水口。使用时，冷水进水口用带水泵的水管套上并接通水源，热水出水口用水管套上并连接到帐篷内的喷头或散热器上，然后打开水泵进水，启动汽车发动机加热,便可进行淋浴或取暖。该装置虽然对发动机尾气余热进行了利用，但是只能在停车时使用，且需要发动机启动空转，造成能源浪费，而且水套和排气管做成一体结构，当不需要热交换时，尾气的高温会对水套内的水加热蒸发，对水套造成破坏。
再如中国专利CN2645955Y、CN2551494Y，上述两个专利分别是一种发动机尾气水暖换热装置，均采用固定设置在排气管上的水套装置换热，因此需要设置排气管旁通支路，在无需换热时切换排气管支路，避免过热，该装置需要对排气管做较大的改动，很难保证排气管的排气性能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的冷却循环系统暖机辅助加热耗能大、现有尾气水暖装置对排气管改动较大的问题，提供一种对排气管无需改动的利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统，包括设置有空调暖风芯体的冷却液小循环回路和设有散热器的冷却液大循环回路，冷却液小循环回路和冷却液大循环之间设有用于切换的节温器，所述冷却液小循环回路的空调暖风芯体之前设有尾气换热模块，尾气换热模块包括排气管以及可分离抱夹在排气管上的水套，水套上两端设有冷却液的进口和出口。汽车启动时，发动机排气管为发动机外温度最高的位置，当冷却液温度较低，冷却液进行小循环时，水套抱夹在排气管上，利用排气管的温度对冷却液进行辅助加热，经过从水套加热的冷却液此时作为冷却液中温度最高的一部分，随即进入空调暖风芯体，改善车内暖空调的效果，同时充分利用尾气热量，也改善了低温条件下的发动机暖机效率。当冷却液温度达到节温器要求，打开大循环，此时水套与排气管分离，不进行热交换，避免冷却液过热。本装置不需要对排气管进行改动，保证了排气通畅。
作为优选，所述水套为半月形结构，内弧面与排气管外表面适配。水套截面为半月形结构，可以横向移动与排气管抱夹或者分离。
作为优选，所述水套在排气管两侧对称设有两个，分别从两侧抱夹在排气管上。使排气管两侧受力均衡。
作为优选，所述水套与排气管抱夹的侧面采用薄壁金属结构。保证水套和排气管的表面接触，而且采用薄壁的金属材料，导热性能好。
作为优选，所述水套与排气管的抱夹和分离采用节温器同步切换控制。
作为优选，所述水套的进口和出口采用软管与冷却液小循环回路连接。
作为优选，所述水套采用微型电机驱动实现与排气管的抱夹和分离。
本发明在冷却液小循环回路的空调暖风芯体之前设置尾气换热模块，利用尾气热量加热冷却液，改善暖空调效果，提高了发动机暖机效率；水套可通过节温器控制与排气管抱夹或者分立，避免了冷却液过热。
附图说明
图1是本发明的一种发动机冷却循环系统结构示意图。
图2是本发明尾气换热装置抱夹状态与轴线偏置的纵截面图。
图3是本发明尾气换热装置分离状态横截面图。
图中：1.水箱，2.节温器，3.散热器，4.尾气换热装置，5.空调暖风芯体，6.水套，7.排气管。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例：一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统，如图1所示。本系统包括冷却液小循环回路和冷却液大循环回路以及通过冷却液温度控制冷却液切换循环回路的节温器2。冷却液小循环回路包括经过空调暖风芯体5的支路，在该支路的空调暖风芯体5之前设有尾气换热装置4。水箱1的冷却液先经过尾气换热装置4后再进入空调暖风芯体5。冷却液大循环回路设有散热器3。
尾气换热装置4结构如图2、图3所示，包括排气管7和可分离抱夹在排气管7上的水套6。水套6在排气管7两侧对称设置有两个，水套6为半月形，与排气管管壁形状适配，水套抱夹排气管的侧壁比其他侧壁更薄，采用导热性好的金属材料。每个水套均设有冷却液的进口和出口，并采用软管连接到冷却液循环回路中。
水套通过节温器控制与排气管分离或者抱夹，并通过微型电机控制横移。当冷却液温度低，进行小循环时，水套抱夹在排气管上利用尾气进行辅助加热；当冷却液温度达到设定温度，节温器控制打开冷却液大循环时，水套与排气管分离，避免冷却液过热。

Claims (6)

1.一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统，包括设置有空调暖风芯体的冷却液小循环回路和设有散热器的冷却液大循环回路，冷却液小循环回路和冷却液大循环之间设有用于切换的节温器，其特征在于：所述冷却液小循环回路的空调暖风芯体之前设有尾气换热模块，尾气换热模块包括排气管以及可分离抱夹在排气管上的水套，水套上两端设有冷却液的进口和出口，所述水套与排气管的抱夹和分离采用节温器同步切换控制，当冷却液温度低，进行小循环时，水套抱夹在排气管上利用尾气进行辅助加热；当冷却液温度达到设定温度，节温器控制打开冷却液大循环时，水套与排气管分离。
2.根据权利要求1所述的一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统，其特征在于：所述水套为半月形结构，内弧面与排气管外表面适配。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统，其特征在于：所述水套在排气管两侧对称设有两个，分别从两侧抱夹在排气管上。
4.根据权利要求1或2所述的一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统，其特征在于：所述水套与排气管抱夹的侧面采用薄壁金属结构。
5.根据权利要求1或2所述的一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统，其特征在于：所述水套的进口和出口采用软管与冷却液小循环回路连接。
6.根据权利要求1或2所述的一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统，其特征在于：所述水套采用微型电机驱动实现与排气管的抱夹和分离。
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