CN109057937A - 一种冷却液循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷却液循环系统，用于循环汽车中的冷却液。冷却液循环系统包括发动机水套和高温散热器，水套使冷却液分流以形成若干循环回路，若干循环回路中的一条流经高温散热器，其中流经高温散热器的散热回路还包括节温器和膨胀壶，高温散热器的出水室分别与节温器的主阀门和膨胀壶的补水口相连，节温器的主阀门的开度与流经节温器的冷却液的温度相关，以调节高温散热器的出水支路和膨胀壶的补水支路的冷却液流量。根据本发明所提供的冷却液循环系统，能够根据温度通过节温器控制参与循环的冷却液流量，工作可靠度高，并且具有良好的冷却和热机性能。

Description

一种冷却液循环系统

技术领域

本发明涉及汽车设计，尤其涉及车载冷却液循环回路的设计。

背景技术

对于以燃油供能的车辆而言，发动机就是车辆的心脏。汽车发动机对于温度十分敏感，为了更好地维护汽车发动机，需要保证汽车发动机工作在合适的工作温度范围内，汽车发动机的工作温度若相差10度以上，发动机的动力性、油耗、排放等各项性能都存在比较明显的差异，所以，每个型号的发动机都有其最佳工作温度范围，这就对发动机的冷却系统有着极高的要求。

冷却系统的设计要保证发动机冷却液的温度维持在最佳的工作温度范围内，使发动机处于可靠和有效的热状态。这样能保证车辆在各种不同环境温度和运转工况下，发动机既不过热，也不过冷，既有良好的动力性和经济性，又有良好的工作可靠性。目前以燃油供能的汽车其冷却系统从结构上基本分为全闭式结构和半闭式结构，而传统的全闭式结构和半闭式结构存在以下缺点：

1)传统的全闭式结构：整个冷却系统循环都处于全封闭式状态，压力控制阀盖设计在膨胀壶上，膨胀壶的补水口直接连接到水泵入水口前位置，膨胀壶中冷却液与大气完全隔离。车辆运行中在压力控制阀处的系统压力小于泄压阀开启值时(泄压阀未开启之前)，由于膨胀壶设计有足够的膨胀空间，系统具有足够的除气能力。这种全闭式结构的冷却系统循环工作可靠度高，排气效果好，抗汽蚀能力强，泄压阀开启设计值偏高且系统压力偏高，冷却性能较好。但是在寒季环境下，车辆冷机启动预热过程中，膨胀壶中储有整个循环冷却液总量的20％～30％的冷却液会参与热机循环，这样就大大增加了热机过程中参与循环的冷却液容量，加长了汽车的暖机时间，由于发动机暖机过程中，燃油喷射要加浓和燃烧不完全充分，从而增加了汽车的油耗及排放污染物。

2)传统的半闭式结构：整个冷却系统循环不是完全封闭的状态，压力控制阀设计在散热器上水室或者散热器进水支路的管路中，储水壶中的冷却液与大气相通。这种半闭式结构在发动机运行过程中，由于系统补水处压力始终大于大气压力，储水壶中的冷却液无法对系统进行补偿加水，只有等发动机停机后，随着冷却液温度下降，系统压力下降到低于大气压力后，储水壶中的冷却液才对系统进行补偿加水。且发动机运行时系统封闭的循环中没有膨胀空间，只有待冷却液温度上升时系统在压力控制阀盖处的压力大于泄压阀开启设计值时(泄压阀打开)，系统中的气体才能通过与储水壶连接的管路把系统气体排到大气中。所以这种半闭式结构的冷却系统排气效果差，泄压阀开启设计值偏低，工作可靠度偏低，冷却性能较弱，在加上车辆运行时系统得不到补偿加水，特别在炎热夏季，系统易发生汽蚀，严重时甚至会导致零部件因过热而损坏，车辆无法正常运行。

因此，亟需一种冷却液循环系统，能够克服现有的冷却系统存在的缺陷，提供工作可靠度高、冷却暖机性能均符合要求的冷却液循环系统，以使发动机能够工作在最优的工作温度范围内。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

如上所述，为了解决现有的汽车冷却系统中存在问题，提供一种工作可靠度高，冷却、热机性能较优，使得发动机能够工作在最优的工作温度范围的冷却系统，本发明提供了一种冷却液循环系统，用于循环汽车中的冷却液，上述冷却液循环系统包括发动机水套和高温散热器，上述水套使上述冷却液分流以形成若干循环回路，上述若干循环回路中的一条流经上述高温散热器，其中，流经上述高温散热器的散热回路还包括节温器和膨胀壶，上述高温散热器的出水室分别与上述节温器的主阀门和上述膨胀壶的补水口相连，上述节温器的主阀门的开度与流经上述节温器的冷却液的温度相关，以调节上述高温散热器的出水支路和上述膨胀壶的补水支路的冷却液流量。

如上述的冷却液循环系统，可选的，上述节温器的副阀门与上述发动机水套相连以形成上述若干循环回路中的自循环回路，上述节温器的副阀门开度与流经上述节温器的冷却液的温度相关，以调节上述自循环回路的冷却液流量。

如上述的冷却液循环系统，可选的，上述节温器的蜡包根据流经上述节温器的冷却液的温度推动连接上述节温器的主、副阀门的推杆在上述节温器的腔体中移动以调节上述节温器的主、副阀门的开度，其中当上述主阀门全开时，上述副阀门全关；当上述副阀门全开时，上述主阀门全关。

如上述的冷却液循环系统，可选的，上述节温器为电子节温器，上述蜡包中设置有电加热芯体，上述电加热芯体根据流经上述节温器的冷却液的温度在上述蜡包中加热。

如上述的冷却液循环系统，可选的，上述膨胀壶具有若干除气口，上述若干除气口中的一个连接至上述发动机水套形成第一除气支路，上述若干除气口中的另一个连接至上述高温散热器的进水室形成第二除气支路，其中，上述第一除气支路和上述第二除气支路均设置有限流阀。

如上述的冷却液循环系统，可选的，上述冷却液循环系统还包括换热器，上述若干循环回路中的一条流经上述换热器，且流经上述换热器的换热回路流经上述节温器的常开通道。

如上述的冷却液循环系统，可选的，上述冷却液循环系统还包括机油冷却器，上述若干循环回路中的一条流经上述机油冷却器，且流经上述机油冷却器的冷却回路流经上述节温器的常开通道。

如上述的冷却液循环系统，可选的，上述冷却液循环系统还包括增压器，上述若干循环回路中的一条流经上述增压器，且流经上述增压器的增压回路流经上述节温器的常开通道。

如上述的冷却液循环系统，可选的，上述冷却液循环系统包括还包括串联在上述增压回路中的子水泵，上述子水泵驱动上述冷却液以使上述冷却液在上述增压回路中循环。

如上述的冷却液循环系统，可选的，上述冷却液循环系统还包括串联于上述发动机水套和上述节温器之间的主水泵，上述主水泵驱动上述冷却液以使上述冷却液流经上述发动机水套并分流形成上述若干循环回路。

根据本发明所提供的冷却液循环系统，能够根据温度通过节温器控制参与循环的冷却液流量，在现有的冷却系统基础上进一步提高了系统的工作可靠度，并且具有良好的冷却和热机性能。

附图说明

图1为本发明的一实施例的冷却液循环系统的结构示意图。

图2为本发明的一实施例的电子节温器全开状态的示意图。

图3为本发明的一实施例的冷却液循环系统在节温器关闭状态的暖机模式下的工作示意图。

图4为本发明的一实施例的冷却液循环系统在节温器半开状态的正常运行模式下的工作示意图。

图5为本发明的一实施例的冷却液循环系统在节温器全开状态的高负荷运行模式下的工作示意图。

图6为本发明的一实施例的冷却液循环系统的结构示意图。

图7为本发明的一实施例的冷却液循环系统在节温器关闭状态的暖机模式下的工作示意图。

图8为本发明的一实施例的冷却液循环系统在节温器半开状态的正常运行模式下的工作示意图。

图9为本发明的一实施例的冷却液循环系统在节温器全开状态的高负荷运行模式下的工作示意图。

图10为本发明的一实施例的冷却液循环系统在发动机停机后增压器冷却模式下的工作示意图。

附图标记

1 膨胀壶

2 主水泵

3 发动机水套

4 限流阀

5 暖风换热器

6 机油冷却器

7 子水泵

8 增压器

9 高温散热器

10 节温器

11 补水支路

12 第一除气支路

13 第二除气支路

14 进水支路

15 出水支路

16 小循环支路

17 增压支路

18 换热支路；

101 主阀门

102 副阀门

103 蜡包

104 推杆

105 节温器安装腔体

106 支撑架

107 第一限制部

108 第二限制部

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”，不应理解为对本发明的限制。

为了克服现有的冷却系统存在的缺陷，以使发动机能够在最优的温度范围内工作，本实施例提供了一种工作可靠度高，冷却、暖机性能均符合要求的冷却液循环系统。

上述冷却液循环系统的结构如图1所示，该系统包括：

膨胀壶1，设有补水口和若干除气口，并储有整个冷却液循环系统中总量20％～30％的冷却液，用于提供减压措施来减少系统中的压力冲击；

主水泵2，用于驱动以水为例的冷却液在冷却液循环系统中流动；

发动机水套3，包括缸体水套和缸盖水套，用于冷却发动机；

高温散热器9，包括进水室和出水室，用于将热量导出冷却液循环系统；以及

节温器10，其结构如图2所示，包括主阀门101、副阀门102、蜡包103、推杆104、节温器安装腔体105和支撑架106，用于控制冷却液在冷却液循环系统的各循环回路中的流量。

在上述冷却液循环系统中，上述膨胀壶1、主水泵2、发动机水套3、高温散热器9和节温器10通过冷却液管道相互连接。上述节温器10的一个常开出水口经过上述主水泵2连接上述发动机水套3。上述发动机水套3的一个出水口连接上述节温器10的副阀门102以构成小循环支路16；上述发动机水套3的另一个出水口连接上述高温散热器9的进水室以构成进水支路14；上述发动机水套3的另一个出水口连接上述膨胀壶1的一个除气口以构成第一除气支路12。上述高温散热器9的出水室连接上述节温器10的主阀门101以构成出水支路15；上述高温散热器9的出水室还连接上述膨胀壶1补水口以构成补水支路11，由于膨胀壶1的补水口与高温散热器的出水室向量，节温器10的主阀门101能够同时控制发动机的补水支路11。上述高温散热器9的进水室连接上述膨胀壶1的另一个除气口以构成第二除气支路13。

在本实施例中，当冷却液温度较高时，上述节温器10可以增大流经上述主阀门101的冷却液流量，从而提升冷却能力。当冷却液温度较低时，上述节温器10可以减少冷却液循环系统中循环工作的冷却液的量，以节省能源；并通过提高小循环支路16中冷却液的比例，以提升暖机的效果。

由于小循环支路16的存在，使得冷却液从发动机出来后能够及时回到水泵2进行补偿，所以，在需要暖机的情况下，即使发动机进行急加速运行工况时，水泵2前的压力点也不会低于此温度下冷却液的汽蚀压力点，从而能够避免系统发生汽蚀，降低由于系统发生汽蚀而造成的零部件损坏的情况，有效提高系统的可靠性。

为了实现上述节温器10控制冷却液在冷却液循环系统的各循环回路中的流量的效果，上述节温器10的节温器安装腔体105内部可以设有一个容置上述蜡包103的腔体。上述腔体的内壁设有支撑架106，用于支撑上述蜡包103。上述支撑架106的尺寸、形状与上述蜡包103的尺寸、形状相对应，从而限制上述蜡包103在上述节温器安装腔体105内的径向移动。

上述蜡包103两端分别通过上述推杆104连接上述主阀门101和副阀门102。上述蜡包103根据流经上述节温器的冷却液的温度，推动联动的主阀门101和副阀门102在节温器安装腔体105内同步进行一维轴向移动。

可以理解的是，上述轴向指的是从上述主阀门101到上述副阀门102，或从上述副阀门102到上述主阀门101的方向，也就是上述主阀门101和副阀门102为实现其功能所需要进行移动的方向。相应的，上述径向所指的可以是任意垂直与上述轴向的方向。

上述节温器安装腔体105的两端还可以分别设有对应于主阀门101的第一限制部107，以及对应于副阀门102的第二限制部108。上述第一限制部107可以为能够通流的结构，且上述主阀门101与第一限制部107接触时，主阀门101应当能与第一限制部107相互贴合，从而封闭上述出水支路15。相应的，上述第二限制部108也可以为能够通流的结构，且上述副阀门102与第二限制部108接触时，应当能与第二限制部108相互贴合，从而封闭上述独立小循环支路16。

上述第一限制部107和第二限制部108分别用于限制主阀门101与副阀门102在节温器安装腔体105两端的移动范围，并决定主阀门101与副阀门102的开度。上述主阀门101的开度指的是主阀门101与第一限制部107之间的通流口径，上述副阀门102的开度指的是副阀门102与第二限制部108之间的通流口径。

当上述主阀门101移动到图2中节温器安装腔体105的最左侧，接触并贴合第一限制部107以封闭出水支路15，主阀门101全关(开度最小)；相应的，副阀门102与第二限制部108的距离最远，独立小循环支路16的通流口径最大，副阀门102全开(开度最大)。

当上述副阀门102移动到图2中节温器安装腔体105的最右侧，接触并贴合第二限制部108以封闭独立小循环支路16，副阀门102全关(开度最小)；相应的，主阀门101与第一限制部107的距离最远，出水支路15的通流口径最大，主阀门101全开(开度最大)。

在冷却液循环系统的工作过程中，根据上述蜡包103热胀冷缩的原理，上述主阀门101的开度与流经上述节温器10的冷却液的温度相关，具有调节上述高温散热器9的出水支路15和上述膨胀壶1的补水支路11的冷却液流量比例的作用。

当冷却液温度较高，上述主阀门101向右移动以远离第一限制部107，其开度随出水支路15通流口径的增大而增大，更多从上述高温散热器9流出的冷却液流入出水支路15，从而增强冷却液循环系统的冷却能力。

当冷却液温度较低，上述主阀门101向左移动以靠近第一限制部107，其开度随出水支路15通流口径的减小而减小，更多从上述高温散热器9流出的冷却液通过补水支路15进入膨胀壶1，以减少循环回路中冷却液的量，降低主水泵2的工作负荷，从而节省能源。

由于小循环支路16的存在，使得冷却液从发动机出来后能够及时回到水泵2进行补偿，所以，在需要暖机的情况下，即使发动机进行急加速运行工况时，水泵2前的压力点也不会低于此温度下冷却液的汽蚀压力点，从而能够避免系统发生汽蚀，降低由于系统发生汽蚀而造成的零部件损坏的情况，有效提高系统的可靠性。

与此同时，上述副阀门102的开度随温度的降低而增大，流经上述独立小循环支路16的冷却液比例上升。冷却液循环系统中的部分冷却液在上述自循环回路中循环流动，不断流经发动机以提升冷却液温度，从而起到暖机的效果。

本领域的技术人员可以理解，上述一体式的节温器10只是本实施例的一种优选方案；在其他实施例中，本领域的技术人员也可以通过设置多个其阀门开度响应于温度的切换装置来实现控制冷却液在冷却液循环系统的各循环回路中的流量的效果。

为了方便上述主阀门101和副阀门102在上述节温器安装腔体105内进行一维轴向移动，上述节温器安装腔体105可以进一步为筒状结构，其中，筒状并不仅限于圆筒状，也可以是轴截面为其他任意形状的两端开放的空心柱状结构。

对应于上述节温器安装腔体105为筒状结构，上述支撑架106也可以进一步设置为环形，或其他能够稳定支撑并限制蜡包径向移动的其他分离式结构，从而起到支撑上述蜡包103，并限制其在上述节温器安装腔体105内的径向移动的效果。

对应于上述节温器安装腔体105为筒状结构，上述第一限制部107和上述第二限制部108也可以进一步设置为环形，其中，环形并不仅限于圆环形，也可以是能够限制上述主阀门11和副阀门12移动，并具有通流能力的其他任意环形结构。

上述主阀门101应当能与第一限制部107相互贴合，指的是图2中主阀门101的左侧表面能够与第一限制部107的右侧表面相互贴合。在本实施例中，上述主阀门101上可以设有密封橡胶，从而与上述节温器10的第一限制部107紧密贴合进行面密封。在其他实施例中，上述密封橡胶也可以设置在第一限制部107上，与上述主阀门101紧密贴合进行面密封；密封方式并不仅限于采用密封橡胶，也可以采用其他密封材料进行密封；相互贴合也并不仅限于平面贴合，也可以为其他复杂表面形状(例如：台阶状、锯齿状表面)的贴合。

相应的，上述副阀门102应当能与第二限制部108相互贴合，指的是图2中副阀门102的右侧表面能与第二限制部108的左侧表面相互贴合，从而进行密封。密封方式并不仅限于采用密封橡胶，也可以采用其他密封材料进行密封；相互贴合并不仅限于平面贴合，也可以其他复杂表面形状的贴合。

本领域的技术人员还可以理解，以上关于左、右的描述只是为了便于理解，并不用于限定本发明。在其他实施例中，上述左、右也可以互相替换，或用其他方向描述来替换。

在本实施例中，上述发动机水套3的缸体水套用于冷却发动机缸体的缸孔、缸套，以及运行的活塞头部。上述发动机水套3的缸盖水套用于冷却发动机缸盖上的燃烧室、进排气门、气门座圈，以及排气歧管等部件。上述缸体水套与缸盖水套之间的冷却液没有事先进行分流，而是先在上述发动机水套3中混合流动，再分流形成若干冷却液循环回路。

上述若干循环回路中的一条可以是由上述高温散热器9、节温器10、主水泵2与发动机水套3构成的散热回路。上述散热回路包括上述进水支路14和上述出水支路15。

上述若干循环回路中另一条可以是由上述节温器10、主水泵2与发动机水套3构成的自循环回路。上述自循环回路包括上述小循环支路16。

本领域的技术人员可以理解，将上述缸体水套与缸盖水套一体地集成为上述发动机水套3只是本发明的一种具体实施方式，其目的在于简化冷却液循环系统的结构，以节省系统体积，并进一步突显节温器10协调控制的功能。在其他实施例中，也可以采用等效的分离式缸体水套与缸盖水套、两个节温器以及相应的其他分流配件，通过对本实施例进行简单的变形，以完成本实施例的方案，实现本实施例的效果。

本领域的技术人员还可以理解，在本实施例中，由于燃油发动机在工作水温相差10℃以上时，发动机的动力性、油耗、排放等性能都存在比较明显的差异，因此，每个型号的发动机都有一个最佳工作温度范围的要求。上述高温散热器9可以是一种专用于燃油发动机的高效散热装置，可以设有散热风扇和散热板等散热结构。相比于电能发动机采用的低温散热器，上述专用于燃油发动机的高温散热器9具有很强的散热能力，能够将燃油发动机全功率运行时产生的热量及时导出冷却液循环系统。

相应的，本实施例提供的冷却液循环系统尤其可以适用于带有燃油发动机的车辆，例如：纯燃油车、插电混动PHEV、混动HEV，以及采用高负荷式发动机的车辆。

在本实施例中，上述膨胀壶1可以通过上述补水支路11，来补偿在密封的冷却液循环系统中因温升而产生的冷却液热膨胀的问题。

上述膨胀壶1还可以通过上述第一除气支路12和上述第二除气支路13来除净冷却液中的空气。

本领域的技术人员可以理解，上述膨胀壶1中储有整个冷却液循环系统中总量20％～30％的冷却液只是本发明的一个具体实施方式。在其他实施例中，膨胀壶中也可以储有更多或更少的冷却液。

上述膨胀壶1上设有两个除气口也只是本发明的一个具体实施方式，用于分别对上述发动机水套3和上述高温散热器9进行除气，以取得更好的除气效果。在其他实施例中，膨胀壶上也可以只设有一个除气口，分别连接发动机水套和高温散热器进行除气；或设有更多除气口，分别连接冷却液循环系统中的其他装置进行除气；或通过在需要进行除气的装置(例如：发动机水套和高温散热器)上单独设置除气结构的方式进行除气，而非必须在膨胀壶上设置除气口。

本领域的技术人员还可以理解，在本实施例中，上述主水泵2可以是以机械泵为例的任意形式的泵，设于上述节温器10和上述发动机水套3之间，分别连接上述节温器10的出水口和上述发动机水套3的进水口。而在其他实施例中，主水泵也可以设置在冷却系统的主回路的其他位置，从而实现驱动冷却液在冷却系统的各回路中流动的效果。

在本实施例中，当发动机冷机启动时，上述冷却液循环系统工作在暖机模式下，上述节温器10关闭(主阀门101全关，副阀门102全开)。

如图3所示，冷却液在上述主水泵2的驱动下进入上述发动机水套3，再从上述独立小循环支路16流出，经过上述节温器10的副阀门102直接回到主水泵2，从而在上述自循环回路中循环流动。

在上述自循环回路中，通过将从上述发动机水套3中流出的冷却液及时补偿回上述主水泵2，可以确保发动机进行急加速运行时，主水泵2前的冷却液压力不会低于此温度下冷却液的汽蚀压力，进一步防止冷却液循环系统发生汽蚀现象，避免损坏零部件，从而提高冷却液循环系统的可靠性。

此外，由于上述膨胀壶1中储存的整个冷却液循环系统中总量20％～30％的冷却液不参与上述自循环，大大减少了暖机过程中参与自循环的冷却液的量，对发动机暖机速度有很大的提高。

在本实施例中，当发动机小功率运行时，上述冷却液循环系统工作在正常运行模式下，上述节温器10半开(主阀门101、副阀门102都开启)。

如图4所示，冷却液在上述主水泵2的驱动下进入上述发动机水套3，其中一部分冷却液从上述独立小循环支路16流出，经过上述节温器10的副阀门102直接回到主水泵2，从而在上述自循环回路中循环流动。通过及时补偿上述主水泵2的方式，防止冷却液循环系统发生汽蚀现象，避免损坏零部件，从而提高冷却液循环系统的可靠性。

而剩余部分冷却液从上述进水支路14流出，并进入上述高温散热器9的进水室，经过高温散热器9的散热后，从上述节温器10的主阀门回到主水泵2，从而在上述散热回路中循环流动。

在上述自循环回路和散热回路中，循环流动的冷却液比例及具体流量大小，由上述节温器10的主阀门101与副阀门102的开度大小来确定，以使发动机在最佳的工作温度范围内工作。

在本实施例中，当发动机大功率运行时，上述冷却液循环系统工作在高负荷运行模式下，上述节温器10全开(主阀门101全开，副阀门102全关)。

如图5所示，冷却液在上述主水泵2的驱动下进入上述发动机水套3，从上述进水支路14流出，并进入上述高温散热器9的进水室，经过高温散热器9的散热后，从上述节温器10的主阀门回到主水泵2，从而在上述散热回路中循环流动。

由于上述节温器10的主阀门101达到全开状态的同时，副阀门102也会同时变为全关状态，从而封闭上述独立小循环支路16。在此状态模式下，独立小循环支路16中几乎没有冷却液流量，流经上述散热回路中高温散热器9的冷却液流量增大，从而提高冷却液循环系统在高温环境，或发动机大功率运行状态下的冷却能力，控制发动机的工作温度不至于过高。

基于以上描述，本领域的技术人员可以了解，本实施例所提供的冷却液循环系统通过采用上述节温器10，控制不同冷却液温度下参与散热循环的冷却液流量，并对上述主水泵2进行补偿以防止气蚀，在现有的冷却系统基础上进一步提高了冷却液循环系统的工作可靠度，并且具有良好的冷却和热机性能。

优选的，在本实施例的一个优选方案提供的冷却液循环系统中，上述节温器10可以进一步选用电子节温器。相应的，上述电子节温器10的蜡包103中可以设有电加热芯体，电加热芯体根据流经上述节温器10的冷却液的温度在上述蜡包103中加热，用以控制上述电子节温器10的主阀门101与副阀门102的开度。

本领域的技术人员可以理解，传统的蜡包仅凭热胀冷缩的原理，根据冷却液的温度控制节温器阀门的开度。然而受限于节温器体积及蜡包材料的热膨胀率的限制，传统的蜡包体积较小，对冷却液温度变化的灵敏度不高，导致其控制精度较低，无法控制发动机在最佳的工作温度范围内工作，发动机的工作可靠度相对较低。

通过在上述电子节温器10的蜡包103中设置电加热芯体的方式，本优选方案能够根据获取到的冷却液温度的变化对上述蜡包103进行主动加热，用以提升蜡包103对冷却液温度变化的灵敏度及其控制精度，从而控制发动机在最佳的工作温度范围内工作，并提升其工作可靠度。

可选的，如图6所示，在上述优选方案提供的冷却液循环系统中，上述第一除气支路12和第二除气支路13上还可以设置有限流阀4。

本领域的技术人员可以理解，当冷却液循环系统中含有气体时，需要对其进行动态除气。通常情况下，上述气体会以气液混合物的形式通过上述第一除气支路12和第二除气支路13。若上述除气支路12、13中的气液混合物的流量偏大，则气体从气液混合物中分离出来的效率较低，从而降低冷却液循环系统的除气效果。

通过在上述第一除气支路12和第二除气支路13中增加限流阀的方式，本优选方案能够大大降低除气支路12、13中的气液混合物的流量，用以提高气体从气液混合物中分离效率，从而提高冷却液循环系统的除气效果。

可选的，在上述优选方案提供的冷却液循环系统中，还可以包括换热器5。上述若干循环回路中的一条连接上述发动机水套3与换热器5以构成换热支路18，再将上述换热器5连接到上述电子节温器10的常开通道，从而将上述换热器5、电子节温器10、主水泵2与发动机水套3构成换热回路。

本领域的技术人员可以理解，上述换热器5可以是载客车辆上常见的暖风换热器，用于提高乘客的舒适性。通过设置上述换热回路将上述暖风换热器5连接到上述电子节温器10的常开通道，可以保证无论上述电子节温器10在任何模式下工作，都能为车内乘客提供舒适的暖气。

可选的，在上述优选方案提供的冷却液循环系统中，还可以包括机油冷却器6。上述若干循环回路中的一条连接上述发动机水套3与机油冷却器6，再将上述机油冷却器6连接到上述电子节温器10的常开通道，从而将上述机油冷却器6、电子节温器10、主水泵2与发动机水套3构成机油冷却回路。

本领域的技术人员可以理解，上述机油冷却器6一般用于增压发动机，以及少量自吸发动机，主要用于冷却发动机的机油。通过设置上述机油冷却回路，将上述机油冷却器6连接到上述电子节温器10的常开通道，可以保证无论上述电子节温器10在任何模式下工作，都能稳定地冷却发动机的机油，从而保护发动机，并提高其工作可靠度。

可选的，在上述优选方案提供的冷却液循环系统中，还可以包括增压器8。上述若干循环回路中的一条连接上述发动机水套3与增压器8以构成增压支路17，再将上述增压器8连接到上述电子节温器10的常开通道，从而将上述增压器8、电子节温器10、主水泵2与发动机水套3构成增压回路。

本领域的技术人员可以理解，上述增压器8一般用于带有增压发动机的车辆。通过设置上述增压回路，将上述增压器8连接到上述电子节温器10的常开通道，可以保证无论上述电子节温器10在任何模式下工作，都能稳定地冷却上述增压器8，从而保护增压器8，并提高其工作可靠度。

可选的，在上述优选方案提供的冷却液循环系统中，上述增压回路中还可以包括串联于上述增压器8的子水泵7，用于驱动冷却液在上述增压回路中循环流动。

本领域的技术人员可以理解，由于上述子水泵7设于上述增压支路17中，只需要驱动冷却液在上述增压回路中循环流动，因此，上述子水泵7可以为功率较小的电子水泵。上述功率较小指的是功率小于上述主水泵2的驱动功率。

基于以上描述，本领域的技术人员可以理解，上述换热回路、机油冷却回路和增压回路可以是三条相互独立的循环回路，本领域的技术人员可以仅采用其中的任意一条循环回路，以实现其对应的效果；也可以同时采用其中的若干条，以实现其叠加的效果；或是再并联地添加其他循环回路，以实现其对应的效果。

较优地，在如图6所示的实施例中，本发明提供的冷却液循环系统还同时包含了上述换热回路、机油冷却回路和增压回路。

在如图6所示的实施例中，当发动机冷机启动时，上述冷却液循环系统工作在暖机模式下，上述电子节温器10关闭(主阀门101全关，副阀门102全开)。

请参考图7，图7示出了当冷却液循环系统工作在暖机模式下的冷却液循环情况。如图7所示，冷却液在上述主水泵2的驱动下进入上述发动机水套3，其中一部分冷却液从上述独立小循环支路16流出，经过上述节温器10的副阀门102直接回到主水泵2，从而在上述自循环回路中循环流动。

在上述自循环回路中，通过将一小部分从上述发动机水套3中流出的冷却液及时补偿回上述主水泵2，可以确保发动机进行急加速运行时，主水泵2前的冷却液压力不会低于此温度下冷却液的汽蚀压力，进一步防止冷却液循环系统发生汽蚀现象，避免损坏零部件，从而提高冷却液循环系统的可靠性。

而另外大部分冷却液从上述发动机水套3流出，分别流经上述暖风换热器5所在的换热回路，上述机油冷却器6所在的机油冷却回路，以及上述增压器8所在的增压回路后，冲刷上述电子节温器10的蜡包，并回到上述主水泵2。

在此模式下，冷却液循环系统可以在上述子水泵7不运行工作的前提下，通过上述机油冷却回路和上述增压回路，冷却上述发动机的机油和上述增压器8；并通过上述换热回路，给车内乘客提供舒适的暖气。

此外，由于上述膨胀壶1中储存的整个冷却液循环系统中总量20％～30％的冷却液不参与上述自循环，大大减少了暖机过程中参与自循环的冷却液的量，对发动机暖机速度有很大的提高，并能降低油耗和污染物排放。

在如图6所示的实施例中，当发动机小功率运行时，上述冷却液循环系统工作在正常运行模式下，上述电子节温器10半开(主阀门101、副阀门102都开启)。

请参考图8，图8示出了当冷却液循环系统工作在正常模式下的冷却液循环情况。如图8所示，冷却液在上述主水泵2的驱动下进入上述发动机水套3，其中一部分冷却液从上述独立小循环支路16流出，经过上述节温器10的副阀门102直接回到主水泵2，从而在上述自循环回路中循环流动。通过及时补偿上述主水泵2的方式，防止冷却液循环系统发生汽蚀现象，避免损坏零部件，从而提高冷却液循环系统的可靠性。

另一部分冷却液从上述发动机水套3流出，分别流经上述暖风换热器5所在的换热回路，上述机油冷却器6所在的机油冷却回路，以及上述增压器8所在的增压回路后，冲刷上述电子节温器10的蜡包，并回到上述主水泵2。

在此模式下，冷却液循环系统可以在上述子水泵7不运行工作的前提下，通过上述机油冷却回路和上述增压回路，冷却上述发动机的机油和上述增压器8。冷却液循环系统同时还能通过上述换热回路，给车内乘客提供舒适的暖气。

而剩余部分冷却液从上述进水支路14流出，并进入上述高温散热器9的进水室，经过高温散热器9的散热后，从上述节温器10的主阀门回到主水泵2，从而在上述散热回路中循环流动。流经上述散热回路的冷却液的比例与具体流量大小，由上述节温器10的主阀门101与副阀门102的开度大小来确定，以使发动机在最佳的工作温度范围内工作。

在如图6所示的实施例中，当发动机大功率运行时，上述冷却液循环系统工作在高负荷运行模式下，上述电子节温器10全开(主阀门101全开，副阀门102全关)。

请参考图9，图9示出了当冷却液循环系统工作在高负荷模式下的冷却液循环情况。如图9所示，冷却液在上述主水泵2的驱动下进入上述发动机水套3，大部分冷却液从上述进水支路14流出，并进入上述高温散热器9的进水室，经过高温散热器9的散热后，从上述节温器10的主阀门回到主水泵2，从而在上述散热回路中循环流动，以使发动机在最佳的工作温度范围内工作。

另一小部分冷却液从上述发动机水套3流出，分别流经上述暖风换热器5所在的换热回路，上述机油冷却器6所在的机油冷却回路，以及上述增压器8所在的增压回路后，冲刷上述电子节温器10的蜡包，并回到上述主水泵2。

在此模式下，冷却液循环系统可以在上述子水泵7不运行工作的前提下，通过上述机油冷却回路和上述增压回路，冷却上述发动机的机油和上述增压器8。冷却液循环系统同时还能通过上述换热回路，给车内乘客提供舒适的暖气。

由于上述电子节温器10的主阀门101达到全开状态的同时，副阀门102也会同时变为全关状态，从而封闭上述独立小循环支路16。在此状态模式下，独立小循环支路16中几乎没有冷却液流量，流经上述散热回路中高温散热器9的冷却液流量增大，从而提高冷却液循环系统在高温环境，或发动机大功率运行状态下的冷却能力，控制发动机的工作温度不至于过高。

在如图6所示的实施例中，当车辆正常运行一段时间后停车，发动机停机时冷却液的温度达到了阈值温度以上，上述冷却液循环系统工作在增压器冷却模式下，上述电子节温器10可以为任意状态。

请参考图10，图10示出了当冷却液循环系统工作在增压器冷却模式下的冷却液循环情况。如图10所示，在发动机停机后，上述主水泵2停止工作，冷却液循环系统主回路中的冷却液停止流动。上述子水泵7开始工作，驱动冷却液从上述增压支路17中流出，经过上述电子节温器10的常开通道，在上述增压回路中循环流动，从而继续对上述增压器8进行冷却。上述子水泵7工作时间的长短，由发动机停机后冷却液温度的大小来确定。发动机停机后冷却液的温度越高，则上述子水泵7的工作时间就越长。

基于以上描述，本领域的技术人员可以了解，本优选方案所提供的冷却液循环系统通过采用上述电子节温器10，精确控制不同冷却液温度下参与散热循环的冷却液流量，并对上述主水泵2进行补偿以防止汽蚀；通过采用上述限流阀4，提高除气支路的除气效果；通过设置上述换热回路，提升了车内乘客的舒适度；通过设置上述机油冷却回路和增压回路，冷却发动机的机油和上述增压器8；通过设置小功率的子水泵7，降低能耗，在上述实施例提供的冷却液循环系统基础上进一步提高了其工作可靠度，并且进一步具有更好的冷却和热机性能。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (10)

1.一种冷却液循环系统，用于循环汽车中的冷却液，所述冷却液循环系统包括发动机水套和高温散热器，所述水套使所述冷却液分流以形成若干循环回路，所述若干循环回路中的一条流经所述高温散热器，其特征在于，

流经所述高温散热器的散热回路还包括节温器和膨胀壶，所述高温散热器的出水室分别与所述节温器的主阀门和所述膨胀壶的补水口相连，所述节温器的主阀门的开度与流经所述节温器的冷却液的温度相关，以调节所述高温散热器的出水支路和所述膨胀壶的补水支路的冷却液流量。

2.如权利要求1所述的冷却液循环系统，其特征在于，所述节温器的副阀门与所述发动机水套相连以形成所述若干循环回路中的自循环回路，所述节温器的副阀门开度与流经所述节温器的冷却液的温度相关，以调节所述自循环回路的冷却液流量。

3.如权利要求2所述的冷却液循环系统，其特征在于，所述节温器的蜡包根据流经所述节温器的冷却液的温度推动连接所述节温器的主、副阀门的推杆在所述节温器的腔体中移动以调节所述节温器的主、副阀门的开度，其中

当所述主阀门全开时，所述副阀门全关；当所述副阀门全开时，所述主阀门全关。

4.如权利要求3所述的冷却液循环系统，其特征在于，所述节温器为电子节温器，所述蜡包中设置有电加热芯体，所述电加热芯体根据流经所述节温器的冷却液的温度在所述蜡包中加热。

5.如权利要求1所述的冷却液循环系统，其特征在于，所述膨胀壶具有若干除气口，所述若干除气口中的一个连接至所述发动机水套形成第一除气支路，所述若干除气口中的另一个连接至所述高温散热器的进水室形成第二除气支路，其中，所述第一除气支路和所述第二除气支路均设置有限流阀。

6.如权利要求1所述的冷却液循环系统，其特征在于，所述冷却液循环系统还包括换热器，所述若干循环回路中的一条流经所述换热器，且流经所述换热器的换热回路流经所述节温器的常开通道。

7.如权利要求1所述的冷却液循环系统，其特征在于，所述冷却液循环系统还包括机油冷却器，所述若干循环回路中的一条流经所述机油冷却器，且流经所述机油冷却器的冷却回路流经所述节温器的常开通道。

8.如权利要求1所述的冷却液循环系统，其特征在于，所述冷却液循环系统还包括增压器，所述若干循环回路中的一条流经所述增压器，且流经所述增压器的增压回路流经所述节温器的常开通道。

9.如权利要求8所述的冷却液循环系统，其特征在于，所述冷却液循环系统包括还包括串联在所述增压回路中的子水泵，所述子水泵驱动所述冷却液以使所述冷却液在所述增压回路中循环。

10.如权利要求6-9中任一项所述的冷却液循环系统，其特征在于，所述冷却液循环系统还包括串联于所述发动机水套和所述节温器之间的主水泵，所述主水泵驱动所述冷却液以使所述冷却液流经所述发动机水套并分流形成所述若干循环回路。