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CN104832268A - 用于发动机的散热装置、发动机冷却系统及方法 - Google Patents

用于发动机的散热装置、发动机冷却系统及方法 Download PDF

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CN104832268A
CN104832268A CN201410270283.1A CN201410270283A CN104832268A CN 104832268 A CN104832268 A CN 104832268A CN 201410270283 A CN201410270283 A CN 201410270283A CN 104832268 A CN104832268 A CN 104832268A
Authority
CN
China
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temperature
engine
radiator
variable
cooling
Prior art date
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Pending
Application number
CN201410270283.1A
Other languages
English (en)
Inventor
孙韶阳
杨洁
李国红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beiqi Foton Motor Co Ltd
Original Assignee
Beiqi Foton Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Beiqi Foton Motor Co Ltd filed Critical Beiqi Foton Motor Co Ltd
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Priority to PCT/CN2014/095653 priority patent/WO2015192636A1/zh
Priority to DE112014006749.0T priority patent/DE112014006749T5/de
Publication of CN104832268A publication Critical patent/CN104832268A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/02Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/10Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by throttling amount of air flowing through liquid-to-air heat exchangers
    • F01P7/12Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by throttling amount of air flowing through liquid-to-air heat exchangers by thermostatic control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于发动机的散热装置、发动机冷却系统及方法。其中,该散热装置包括散热器和可变格栅。可变格栅连接且遮覆于散热器;可变格栅上设置有格栅开启角度控制部件,格栅开启角度控制部件用于控制可变格栅的开启角度。本发明在散热器上设置有可变格栅,发动机暖机时,如果外界环境温度较低,可以调节可变格栅的叶片完全关闭,阻止外界大气吹拂在发动机上,减少散热器的热量损失,保证了发动机的工作环境温度,大大地缩短了发动机的暖机时间,尤其在寒冷的北方地区,效果更为明显;当发动机需要冷却时,可以通过拉动格栅开启角度控制部件,使可变格栅完全或部分开启,以对散热器进行通风散热。

Description

用于发动机的散热装置、发动机冷却系统及方法
技术领域
本发明属于车辆技术领域,具体而言,涉及一种用于发动机的散热装置、发动机冷却系统及方法。
背景技术
发动机在工作过程中会产生大量的热量,使发动机温度升高,严重影响发动机的性能。为了使发动机工作在正常温度范围内,需要对发动机设置冷却系统。参见图1,目前的发动机冷却系统一般包括散热器1'和冷却风扇2',冷却风扇2'设置在散热器1'上,散热器1'布置在机舱前端的正迎风面上。散热器1'的具体结构参见图2,一般由进水室12'、芯体11'及出水室13'组成,散热器的进水室12'和出水室13'分别与发动机3'内的冷却水通道相连通。由于散热器本身不具备温度控制功能,所以一般在散热器的进水室12'和发动机内的冷却水通道之间的连通管道上设置节温器4',当发动机内的冷却液温度高于预设温度时,节温器4打开,发动机3'内的冷却液流向散热器1'进行散热。由于散热器无温度控制功能,若节温器失效很容易造成发动机过冷。此外,整车ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)还读取设置在发动机冷却通道内的温度传感器31'采集的冷却液温度,当该温度过高时,打开冷却风扇2',以对散热器1'进行通风散热。
众所周知,发动机过热和过冷均会影响发动机的性能。在外界气温较低时,发动机自身散发的热量已经很大,造成发动机过冷,所以此时可以关闭节温器和冷却风扇。但对于寒冷的地区,尤其是北方的冬季,即使关闭节温器和冷却风扇,但由于散热器前端进气格栅敞开,外界的大气与机舱相连通,造成发动机热量流失的加剧,导致发动机暖机时间过长、工作效率较低、整车油耗增加等问题,严重影响发动机的工作性能。
发明内容
鉴于此,本发明提出了一种用于发动机的散热装置、发动机冷却系统及方法,旨在减少发动机在低温环境下的暖机时间。
一个方面,本发明提出了一种用于发动机的散热装置,该散热装置包括散热器和可变格栅。其中,可变格栅连接且遮覆于散热器,可变格栅上设置有格栅开启角度控制部件,格栅开启角度控制部件用于在发动机冷却液温度低于第一预设温度时关闭可变格栅。
进一步地,上述散热装置中,该装置还包括:执行机构,与可变格栅的格栅开启角度控制部件相连接,执行机构用于控制可变格栅的开启角度。
进一步地,上述散热装置中,执行机构包括:壳体和设置于壳体内的顶杆、感温单元壳体、柔性管和弹性部件;其中,壳体固定设置于散热器的出水室内;顶杆的一端与壳体的内壁固定连接,另一端为自由端;感温单元壳体内设置有用于封存石蜡的封存空间,感温单元壳体上还设置有一端开口的孔道,柔性管置于孔道内并套设顶杆;感温单元壳体与可变格栅的开启角度控制部件相连接;弹性部件置于感温单元壳体与壳体的内壁之间。
进一步地,上述散热装置中,执行机构包括:温度传感器,用于采集散热器的出水室内冷却液的温度;步进电机,输出端与可变格栅的格栅开启角度控制部件相连接;第一控制器,用于接收温度传感器采集的温度,并在所接收的冷却液的温度大于或等于第二预设温度时控制步进电机转动,进而控制可变格栅开启。
进一步地,上述散热装置中,可变格栅包括第一支架、第二支架、多个叶片和转轴、以及格栅开启角度控制部件;其中,每个叶片的两端分别通过转轴与第一支架和第二支架转动连接;格栅开启角度控制部件与各叶片相连接。
本发明在散热器上设置有可变格栅,发动机暖机时,如果外界环境温度较低,可以调节可变格栅的叶片完全关闭,阻止外界大气吹拂在发动机上,减少发动机的热量损失,保证了发动机的工作环境温度,大大地缩短了发动机的暖机时间,尤其在寒冷的北方地区,效果更为明显;当发动机需要冷却时,可以通过拉动格栅开启角度控制部件,使可变格栅完全或部分开启,以对散热器进行通风散热。
另一方面,本发明还提出了一种发动机冷却系统,包括节温器和上述任一种散热装置;其中,节温器设置于散热器的进水室与发动机内的冷却通道之间的连通管道上;并且,散热装置中的可变格栅的开启温度大于节温器的开启温度。
进一步地,上述发动机冷却系统还包括:冷却风扇、采集器和第二控制器。其中,冷却风扇固定连接于散热器;采集器用于采集散热器的出水室内冷却液的温度;第二控制器用于接收散热器的出水室内冷却液的温度,并在散热器的出水室内冷却液温度大于或等于第三预设温度时开启冷却风扇。
本发明在发动机冷却系统中的散热器上设置有可变格栅,发动机暖机时,如果外界环境温度较低,可以调节可变格栅的叶片完全关闭,阻止外界大气吹拂在散热器上,减少散热器的热量损失,保证了发动机的工作环境温度,大大地缩短了发动机的暖机时间,尤其在寒冷的北方地区,效果更为明显;当发动机需要冷却时,可以通过拉动格栅开启角度控制部件,使可变格栅完全或部分开启,以对散热器进行通风散热。
又一方面,本发明还提供了一种发动机冷却方法,该方法包括如下步骤:发动机内冷却液的温度小于第一预设温度时,关闭节温器、冷却风扇和已预先设置于散热器上的可变格栅。
进一步地,上述发动机冷却方法还包括如下步骤:发动机内冷却液的温度大于或等于第一预设温度时,打开节温器;散热器出水室内冷却液的温度大于或等于第二预设温度时,开启可变格栅;散热器出水室内冷却液的温度大于或等于第三预设温度时,开启安装于散热器上的冷却风扇;第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度依次递增。
进一步地,散热器出水室内冷却液的温度大于或等于第二预设温度时,开启可变格栅步骤中还包括:根据散热器出水室内冷却液的温度控制可变格栅的开启角度。
本发明中的发动机冷却方法在发动机暖机时,如果外界环境温度较低,可以调节可变格栅的叶片完全关闭,阻止外界大气吹拂在发动机上,减少发动机的热量损失,保证了发动机的工作环境温度,大大地缩短了发动机的暖机时间,尤其在寒冷的北方地区,效果更为明显;当发动机需要冷却时,可以打开节温器,以使散热器对发动机的冷却液进行冷却;在打开节温器后仍不能满足发动机的冷却需求时,可以通过拉动格栅开启角度控制部件,使可变格栅完全或部分开启,以对散热器进行通风散热;并在可变格栅完全打开后,仍不能满足发动机的冷却需求时,启动冷却风扇。可以看出,本发明通过设置阶梯状的开启温度,可以达到使发动机迅速暖机、减少冷却风扇开启时间、减少能量消耗的目的。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1为相关技术中发动机冷却系统的结构示意图;
图2为相关技术中散热器的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的用于发动机的散热装置的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的用于发动机的散热装置中的蜡式温度控制器的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的用于发动机的散热装置中的又一中执行机构的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的发动机冷却系统的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的发动机冷却系统中可变格栅的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的发动机冷却方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
散热装置实施例:
参见图3,图3为本发明实施例提供的用于发动机的散热装置的结构示意图。如图所示,本实施例包括散热器1和可变格栅5。
其中,散热器1包括芯体11、进水室12和出水室13。进水室12和出水室13用于与发动机内的冷却通道相连通。
可变格栅5连接且遮覆于散热器1。其中,可变格栅5的具体结构与现有技术中百叶窗的结构相同,所以本发明实施例对可变格栅5的具体结构不再赘述。具体实施时,可变格栅5可以与散热器1的进水室12和出水室13的外壁相连接,可变格栅5覆盖于散热器1的整个表面,并且与散热器1的表面之间留有一定距离,以使可变格栅5的叶片可以翻转。本领域技术人员应当理解,可变格栅5上应当设置有格栅开启角度控制部件,以调节叶片的翻转角度。具体实施时,开启角度控制部件可以为拉线51或拉杆,本实施例中,格栅开启角度控制部件用于在发动机冷却液温度小于第一预设温度时关闭该可变格栅5。需要说明的是,具体实施时,可变格栅5与散热器1的进水室12和出水室13的外壁之间可以通过螺栓连接,也可以采用焊接、卡接及其他方式集成,本发明实施例对可变格栅5与进水室12和出水室13的具体连接结构不做任何限定。
具体实施时,操作人员可以操作格栅开启角度控制部件来调节可变格栅的的开启和关闭,发动机暖机时,操作人员关闭可变格栅,暖机完成后,操作人员可以开启可变格栅,在寒冷的地区,可变格栅也可以一直保持在关闭的状态。
本发明实施例在发动机暖机时,如果外界环境温度较低,操作人员可以调节可变格栅的叶片完全关闭,阻止外界大气吹拂在发动机上,减少发动机的热量损失,进而保证了发动机的工作温度,大大地缩短了发动机的暖机时间,尤其在寒冷的北方地区,效果更为明显;当发动机需要冷却时,可以通过拉动格栅开启角度控制部件,使可变格栅完全或部分开启,以对散热器进行通风散热;另外,在寒冷的北方地区,可变格栅也可以一直保持在关闭状态,以提高发动机的工作性能。
上述实施例中,可变格栅5关闭后,可以阻止外界大气进入发动机舱,以减少发动机的热量损失,所以本发明实施例中的可变格栅5可以设置在散热器1的迎风面(图3所示散热器的左侧),阻挡外界空气的进入;也可以设置在散热器1的背风面(图3所示散热器的右侧,即面向发动机的一面),此时,可变格栅5置于散热器1和发动机之间,由于增大了散热器1进风的背压,该种设置方式也可以阻止外界空气的进入。
为了对可变格栅的开启角度进行自动控制,上述各实施例中,还可以增设:执行机构。其中,执行机构与可变格栅5的开启角度控制部件相连接,执行机构可以根据散热器1的出水室13内冷却液的温度自动地调节可变格栅5的开启角度。
具体地,散热器1的出水室13内冷却液的温度小于第二预设温度时,执行机构控制可变格栅5的叶片完全关闭;当散热器1的出水室13内冷却液的温度大于或等于第二预设温度时,执行机构控制可变格栅5开启,以使外界的大气吹拂在散热器1上,对散热器1进行通风散热。
发动机暖机时,执行机构可以控制可变格栅的叶片完全关闭,以保证发动机的工作温度,缩短发动机的暖机时间;在发动机需要冷却时,散热器打开,发动机内的冷却液流过散热器1,散热器1的出水室13内的冷却液温度升高,当散热器1的出水室13内冷却液的温度大于或等于第二预设温度时,执行机构自动地控制可变格栅5的叶片翻转,并根据出水室13内冷却液的温度自动地调整叶片的翻转角度,以对散热器进行通风散热,降低发动机的工作温度,提高发动机的工作性能;在寒冷的北方地区,当发动机正常工作时,即使关闭散热器,发动机的工作温度仍可能低于设定温度,此时执行机构控制可变格栅的叶片关闭,以提高发动机的工作温度。
可以看出,本发明实施例可以根据散热器中出水室内冷却液的温度自动地调节可变格栅的开启角度,进而调节发动机的工作环境温度,保证发动机的工作性能。
在本发明的一种实施方式中,执行机构为蜡式温度控制器,设置于散热器的出水室内。参见图4,该蜡式温度控制器包括:壳体61和设置于壳体61内的顶杆62、感温单元壳体63、柔性管65和弹性部件64。其中,壳体61与散热器1的出水室13的内壁固定连接;顶杆62的一端与壳体61的内壁固定连接,另一端为自由端;感温单元壳体63内设置有用于封存石蜡66的封存空间,感温单元壳体63上还设置有一端开口的孔道,柔性管65置于该孔道中并套设在顶杆62外;壳体61上开设有连接孔,可变格栅5的开启角度控制部件穿过该连接孔后与感温单元壳体63相连接;弹性部件64置于感温单元壳体63与壳体61的内壁之间。
需要说明的是,具体实施时,感温单元壳体63应由橡胶等弹性材料制成,例如;柔性管65可以为胶管等软管;开启角度控制部件可以为拉线51。
该蜡式温度控制器的工作过程为:当散热器1的出水室13内冷却液的温度小于第二预设温度时,石蜡66呈固态,此时可变格栅5的拉线51位于支撑壳体内的长度最短,拉线51处于放松状态,可变格栅5叶片的转动角度为0,即可变格栅5完全关闭;当散热器1的出水室13内冷却液的温度大于或等于第二预设温度时,石蜡66融化变成液态,受热膨胀压缩孔道,使孔道的空间变小,柔性管65被压缩,柔性管65对顶杆62产生作用力,由于顶杆62的一端固定在壳体61上,所以在反作用力的作用下,感温单元壳体63将整体右移,压缩弹簧部件64产生位移,并带动拉线产生位移,从而控制可变格栅5开启一定的角度;当散热器1的出水室13内的温度继续升高,石蜡66继续融化,继续带动可变格栅5的叶片翻转以至完全开启;当散热器1的出水室13内冷却液的温度小于第二预设温度时,在弹簧部件64的作用力下,感温单元壳体63回位,可变格栅5的叶片关闭。
在本发明的又一实施方式中,参见图5,执行机构包括:温度传感器81、步进电机83和第一控制器82。其中,温度传感器81用于采集散热器1的出水室13内冷却液的温度值;步进电机83的输出端与可变格栅5的开启角度控制部件相连接,步进电机83的输入端与第一控制器82相连接;第一控制器82用于接收散热器1的出水室13内冷却液的温度,并根据所接收的温度控制步进电机83转动,进而调节可变格栅5的开启角度。
当散热器1的出水室13内冷却液的温度小于第二预设温度时,第一控制器82通过步进电机83控制可变格栅5完全关闭;当散热器1的出水室13内冷却液的温度大于或等于第二预设温度时,第一控制器82通过步进电机83带动可变格栅5的叶片开启,并根据所采集的温度值调整开启的角度。
具体实施时,可变格栅5可以包括第一支架、第二支架、多个叶片和转轴、以及格栅开启角度控制部件。其中,每个叶片的两端分别通过转轴与第一支架和第二支架转动连接;格栅开启角度控制部件与各叶片相连接。
综上,本发明实施例可以根据散热器中出水室内冷却液的温度来控制可变格栅的开启角度,进而调节发动机的工作温度,缩短发动机的暖机时间,提高发动机的工作性能。
发动机冷却系统实施例:
本发明实施例还提出了一种发动机冷却系统,该系统包括上述任一种散热装置。其中,散热装置的具体实施过程参见上述说明即可,本发明在此不再赘述。本领域技术人员应当理解,发动机冷却系统还可以包括油冷器、冷凝器、中冷器等装置。由于散热装置具有上述技术效果,所以具有该散热装置的发动机冷却系统也具有相应的技术效果。
参见图6,该发动机冷却系统还包括:节温器7。节温器7设置在散热器1的进水室12与发动机3内的冷却水通道之间的连通管道14上,并且,散热装置中的可变格栅的开启温度大于节温器的开启温度。其中,节温器的开启温度为节温器开启时发动机内冷却液的温度,可变格栅的开启温度为可变格栅开启时散热器的出水室内冷却液的温度。本实施例中,设节温器的开启温度为第一预设温度,可变格栅的开启温度设置为第二预设温度,第二预设温度大于第一预设温度
本实施例中,当发动机3内冷却液的温度大于或等于第一预设温度时,节温器7打开,发动机3内的冷却液流入散热器1进行冷却;节温器7开启之后,当发动机散发的热量继续增大,导致散热器出水室13内的冷却液继续升高,当出水室内冷却液的温度大于或等于第二预设温度时,执行机构开启可变格栅,以对散热器1进行通风散热。
继续参见图6,上述各实施例还可以包括:冷却风扇2、采集器和第二控制器。其中,冷却风扇2固定连接于散热器1上;采集器用于采集散热器1的出水室13内冷却液的温度。具体实施时,采集器可以为温度传感器,设置于散热器1的出水室13内;第二控制器用于接收采集器采集的散热器出水室内冷却液的温度,并在散热器1的出水室13内冷却液的温度大于或等于第三预设温度时开启冷却风扇,以对散热器1进行通风散热;该第三预设温度大于第二预设温度。第一预设温度、第二预设温度、第三预设温依次递增。
需要说明的是,第一预设温度、第二预设温度和第三预设温度可以根据具体的发动机情况来确定,例如,对于具体的发动机,第一预设温度可以为85度,第二预设温度可以为90度,第三预设温度可以为95度,本发明实施例对第一预设温度、第二预设温度和第三预设温度的具体取值不做任何限定。
另外,当执行机构为图5所示的结构时,本实施例中的采集器和第二控制器可以省略,通过执行机构中的温度传感器和第一控制器来实现。
可以看出,在可变栅格完全打开仍不能满足发动机的温度要求时,本实施例通过开启冷却风扇,以对散热器进一步通风散热。
本发明通过用带有可变格栅的散热器,控制大气与机舱的连通,在水温低于设置温度时阻隔大气与机舱的连通,从而达到发动机迅速暖机并避免发动机过冷的目的。
下面结合图6、图7对本发明实施例进行更为详细的说明:
如图所示,本实施例包括安装有可变格栅5的散热器1、冷却风扇2、蜡式温度控制器6和节温器7。其中,蜡式温度控制器6设置在散热器1的出水室13内,冷却风扇2安装在散热器1上,节温器7连接在散热器1的进水室12与发动机3内的冷却通道之间的连通管道14上。可变格栅5的结构与本领域技术人员所熟知的百叶窗的结构相同,具体可参见图7,包括:第一支架52、第二支架(图中未示出)、多个叶片53和转轴54、以及拉线51。其中,每个叶片53的两端通过转轴54分别与第一支架52和第二支架转动连接,第一支架52的两端分别与散热器1的进水室12和出水室13的外壁相连接;操纵拉线51,可以控制叶片53的开启角度。拉线51与蜡式温度控制器6中的感温单元壳体63固定连接。蜡式温度控制器中的感温单元壳体63开始运动时的温度设置为高于发动机节温器7的开启温度,冷却风扇2开始转动的温度值设置为高于感温单元壳体63开始运动时的温度。
发动机3启动后,由于散热器1的出水室13内冷却液的温度很低,所以可变格栅5完全关闭,阻挡外界大气与机舱的连接,从而达到快速暖机的目的;发动机3水温上升,并大于或等于第一预设温度时,节温器7开启后,冷却液流经散热器1,此时由于感温单元壳体63未移动,可变格栅5处于关闭状态,散热器1散热效量较低,水温自然冷却,此时若发动机散热量不再继续增大,此状态将维持;若发动机3的散热量继续增大,散热器1的出水室13内冷却液的温度将上升,当出水室13内冷却也的温度大于或等于第二预设温度时,达到感温单元壳体63开始移动的温度值,感温单元壳体63开始移动,进而带动可变格栅5开启一定的角度,散热器1的散热量增大,此时,若满足了发动机的散热量,此状态将维持;发动机散热器量若继续增大,可变格栅5将完全开启,此时散热器1自然状态下散热量最大,若满足了发动机3散热量的需求,此状态将维持;发动机3散热量若继续增大,散热器出水室13内冷却液的温度也随之上升,当出水室13内冷却液温度大于或等于第三预设温度时,达到冷却风扇2的启动温度,将开启冷却风扇2,以增强散热器1的散热量。
本发明实施例通过调整可变格栅的开启角度,以控制大气与机舱连通,在寒冷的北方,可以控制机舱内热量的散发,从而提升发动机暖机时间;若发动机自身散热量过大,由于散热器阻止了外界冷空气的进入,也可保持机舱内温度,使发动机运行在合理的温度范围内;另外,本发明实施例通过设置阶梯状的开启温度,可以达到使发动机迅速暖机、减少冷却风扇开启时间,即减少能量消耗的目的。此外,由于本发明实施例散热器可以通过可变格栅调节温度,所以即使节温器失效亦能控制水温不至于过低。
发动机冷却方法实施例:
本发明实施例还提出了一种发动机冷却方法,其中,该方法包括如下步骤:步骤S1:发动机内冷却液的温度小于第一预设温度时,关闭散热器、冷却风扇和已预先设置于散热器上的可变格栅。
本发明实施例中,操作人员可以通过格栅开启角度控制部件调节可变格栅的开启角度,进而调节发动机的工作温度。在温度较低的环境下,发动机暖机时,操作人员可以调节可变格栅的叶片完全关闭,以保证发动机的工作温度,缩短发动机的暖机时间,尤其在寒冷的北方地区,效果更为明显;发动机暖机后,操作人员可以通过拉动格栅开启角度控制部件,使可变格栅完全或部分开启。另外,在寒冷的北方地区,当发动机正常工作时,即使关闭散热器,发动机的工作温度仍可能低于设定温度,此时也可以使可变格栅一直保持在关闭状态,以提高发动机的工作性能。
参见图8,上述实施例中的发动机冷却方法还可以包括如下步骤:步骤S2,发动机内冷却液的温度大于或等于第一预设温度时,打开节温器,散热器对发动机内的冷却液进行冷却;步骤S3,散热器出水室内冷却液的温度大于或等于第二预设温度时,开启可变格栅;步骤S4,散热器出水室内冷却液的温度大于或等于第三预设温度时,开启安装于散热器上的冷却风扇。
具体地,第一预设温度、第二预设温度、第三预设温依次递增。当散热器出水室内冷却液的温度小于第二预设温度时,关闭可变格栅;当散热器出水室内冷却液的温度大于或等于第二预设温度时,开启可变格栅。当散热器出水室内冷却液的温度小于第三预设温度时,关闭安装在散热器上的冷却风扇;当散热器出水室内冷却液的温度大于或等于第三预设温度时,开启安装在散热器上的冷却风扇。
发动机3启动后,由于散热器1的出水室13内冷却液的温度很低,所以可变格栅5完全关闭;若发动机3水温上升,并大于或等于第一预设温度,则节温器7打开,冷却液流经散热器1进行冷却;若发动机3的散热量继续增大,散热器1的出水室13内冷却液的温度将上升,当散热器1的出水室13内冷却液的温度大于或等于第二预设温度时,操作人员可以手动操作可变格栅完全或部分开启,以对散热器进行通风散热;发动机3散热量若继续增大,散热器的出水室内冷却液的温度也随之升高,当出水室内冷却液的温度高于第三预设温度时,达到冷却风扇2的启动温度,将开启冷却风扇2,以增强散热器1的散热量。
上述实施例中,由于是操作人员手动操作可变格栅完全或部分开启,所以不能根据散热器出水室内冷却液的温度实时地调整可变格栅的开启角度,以满足发动机散热的需求,为了解决这一问题,还可以对上述实施例做进一步改进:在步骤S3中开启可变格栅后,还根据散热器出水室内冷却液的温度自动地调节可变格栅的开启角度,进而实时地调节发动机的工作环境温度。具体实施时,可以通过控制装置实时地控制可变格栅的开启角度。
本实施例中,发动机暖机时,可以控制可变格栅的叶片完全关闭,以保证发动机的工作温度,缩短发动机的暖机时间,尤其在寒冷的北方地区,效果更为明显;在发动机需要冷却时,散热器打开,发动机内的冷却液流过散热器,散热器的出水室内的冷却液温度升高,当散热器的出水室内冷却液的温度高于第二预设温度时,可变格栅的叶片开启,以对散热器进行通风散热;若此时,散热器内出水室内冷却液的温度继续升高,则开启冷却风扇,以对散热器进行通风冷却。
可以看出,本发明实施例通过设置阶梯状的开启温度,可以达到使发动机迅速暖机、减少冷却风扇开启时间、减少能量消耗的目的。
需要说明的是,发动机冷却系统和发动机冷却方法原理相同,相关之处可以相互参照。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于发动机的散热装置,该装置包括散热器(1),其特征在于,还包括:
可变格栅(5),连接且遮覆于所述散热器(1);所述可变格栅(5)上设置有格栅开启角度控制部件,所述格栅开启角度控制部件用于控制所述可变格栅的开启角度。
2.根据权利要求1所述的用于发动机的散热装置,其特征在于,还包括:
执行机构,与所述可变格栅(5)的格栅开启角度控制部件相连接,所述执行机构用于根据所述散热器(1)的出水室(13)内冷却液的温度控制所述可变格栅(5)的开启角度。
3.根据权利要求2所述的用于发动机的散热装置,其特征在于,所述执行机构包括:壳体(61)和设置于所述壳体(61)内的顶杆(62)、感温单元壳体(63)、柔性管(65)和弹性部件(64);其中,
所述壳体(61)固定设置于所述散热器(1)的出水室(13)内;
所述顶杆(62)的一端与所述壳体(61)的内壁固定连接,另一端为自由端;
所述感温单元壳体(63)内设置有用于封存石蜡(66)的封存空间,所述感温单元壳体(63)上还设置有一端开口的孔道,所述柔性管(65)置于所述孔道内并套设于所述顶杆(62);所述感温单元壳体(63)与所述可变格栅(5)的开启角度控制部件相连接;
所述弹性部件(64)置于所述感温单元壳体(63)与所述壳体(61)的内壁之间。
4.根据权利要求2所述的用于发动机的散热装置,其特征在于,所述执行机构包括:
温度传感器(81),用于采集所述散热器(1)的出水室(13)内冷却液的温度;
步进电机(83),输出端与所述可变格栅(5)的格栅开启角度控制部件相连接;
第一控制器(82),用于接收所述温度传感器采集的温度,并在所接收的冷却液的温度大于或等于第二预设温度时控制所述步进电机转动,进而控制所述可变格栅(5)开启。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于发动机的散热装置,其特征在于,所述可变格栅(5)包括第一支架、第二支架、多个叶片和转轴、以及格栅开启角度控制部件;其中,
每个所述叶片的两端分别通过转轴与第一支架和第二支架转动连接;
所述格栅开启角度控制部件与各所述叶片相连接。
6.一种发动机冷却系统,其特征在于,包括节温器(7)和如权利要求1至5中任一项所述的散热装置;其中,所述节温器(7)设置于所述散热器(1)的进水室(12)与发动机内的冷却通道之间的连通管道(14)上;并且,所述散热装置中的可变格栅(5)的开启温度大于所述节温器(7)的开启温度。
7.根据权利要求6所述的发动机冷却系统,其特征在于,还包括:
冷却风扇(2),固定连接于所述散热器(1);
采集器,用于采集所述散热器(1)的出水室(13)内冷却液的温度;
第二控制器,用于接收所述出水室(13)内冷却液的温度,并在所述出水室(13)内冷却液的温度大于或等于第三预设温度时开启所述冷却风扇(2)。
8.一种发动机冷却方法,其特征在于,包括如下步骤:发动机内冷却液的温度小于第一预设温度时,关闭节温器、冷却风扇和已预先设置于散热器上的可变格栅。
9.根据权利要求8所述的发动机冷却方法,其特征在于,该方法还包括如下步骤:
发动机内冷却液的温度大于或等于第一预设温度时,打开节温器;
散热器出水室内冷却液的温度大于或等于第二预设温度时,开启可变格栅;
散热器出水室内冷却液的温度大于或等于第三预设温度时,开启安装于散热器上的冷却风扇;
所述第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度依次递增。
10.根据权利要求9所述的发动机冷却方法,其特征在于,所述散热器出水室内冷却液的温度大于或等于第二预设温度时,开启可变格栅步骤中还包括:
根据所述散热器出水室内冷却液的温度控制所述可变格栅的开启角度。
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