本發(fā)明涉及車輛低溫啟動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液加熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

冷啟動(dòng)是指車輛在沒有預(yù)熱的情況下直接啟動(dòng)。而冷啟動(dòng)對(duì)車輛的性能會(huì)造成傷害。其中一個(gè)原因是冷啟動(dòng)的車輛還沒有完全潤滑發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)部件，特別是沒有潤滑完全的曲軸部件，其在工作過程中易造成拉斷。還有一個(gè)原因是活塞部件易產(chǎn)生積碳，從而導(dǎo)致機(jī)油變質(zhì)，致使車輛驅(qū)動(dòng)能力下降，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

現(xiàn)有技術(shù)的方案是降低發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱功率，從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的升溫速率。但是現(xiàn)有技術(shù)的方案是被動(dòng)的，而不能在車輛準(zhǔn)備啟動(dòng)后使得發(fā)動(dòng)機(jī)水溫盡快達(dá)到合適的溫度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液加熱系統(tǒng)，在寒冷環(huán)境條件下，利用尾氣的余熱快速將發(fā)動(dòng)機(jī)水溫加熱到合適的溫度，合適溫度的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫能夠最大化發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油的作用，從而減少了車輛原地冷啟動(dòng)的摩擦?xí)r間以及降低了車輛怠速的積碳風(fēng)險(xiǎn)，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，使得車輛在寒冷環(huán)境下能夠快速啟動(dòng)走車。

特別地，本發(fā)明提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液加熱系統(tǒng)，用于在低溫環(huán)境啟動(dòng)時(shí)加熱所述冷卻液以加熱所述發(fā)動(dòng)機(jī)，包括：排氣管路，用于排出所述發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣，所述排氣管路包括：主管，其具有進(jìn)氣端和排氣端，用于將所述尾氣傳輸至車輛外部；支管，其一端與所述主管的進(jìn)氣端相連，另一端與所述主管的排氣端相連；和設(shè)置在所述主管與所述支管的連接部處的閥門，其構(gòu)造成能夠根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度來選擇性地打開或關(guān)閉所述主管；與所述支管相連通的換熱器，用于將所述尾氣的熱量傳遞至所述換熱器中的所述冷卻液；其中，所述支管配置成在所述主管被打開時(shí)停用，在所述主管被關(guān)閉時(shí)啟用。

進(jìn)一步地，所述換熱器包括：第一流通部，其與所述支管相連通，用于流通所述尾氣；和與所述第一流通部相互不連通的第二流通部，用于流通所述冷卻液；其中，所述第二流通部設(shè)置成靠近或接觸所述第一流通部，以使得所述尾氣的熱量能夠傳遞至所述冷卻液。

進(jìn)一步地，所述支管具有第一端口和第二端口；其中，所述第一端口設(shè)置在所述支管與所述主管的進(jìn)氣端相連接的連接部處；其中，所述第二端口設(shè)置在所述支管與所述主管的排氣端相連接的連接部處。

進(jìn)一步地，所述閥門包括：設(shè)置在所述第一端口處的第一閥門，所述第一閥門配置成在所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度低于一預(yù)定溫度時(shí)打開，以使得所述尾氣從所述主管的所述進(jìn)氣端流入所述第一端口；和設(shè)置在所述第二端口的第二閥門，所述第二閥門配置成將從所述第一端口流入的所述尾氣排出至所述第二端口，以進(jìn)一步流入所述主管的排氣端。

進(jìn)一步地，所述第一閥門為雙向開關(guān)，所述雙向開關(guān)設(shè)置在所述第一端口與所述主管的所述進(jìn)氣端之間，以使得所述第一閥門在打開所述第一端口的同時(shí)關(guān)閉所述主管。

進(jìn)一步地，所述換熱器設(shè)置在所述第一端口與所述第二端口之間，以使得所述尾氣能夠從所述第一端口流入，并從所述第二端口排出。

進(jìn)一步地，還包括：散熱器水箱，其包括與所述第二流通部連接的循環(huán)管，以使得所述第二流通部的所述冷卻液與所述散熱器水箱中的所述冷卻液進(jìn)行循環(huán)交換；其中，所述循環(huán)管端口設(shè)置有第三閥門，所述第三閥門在所述冷卻液的溫度低于預(yù)定溫度時(shí)打開。

進(jìn)一步地，連接所述散熱器水箱和所述第二流通部的所述循環(huán)管為多個(gè)。

進(jìn)一步地，所述第二流通部設(shè)置為彎曲的管路，以使得所述第二流通部以最大面積與所述第一流通部接觸。

進(jìn)一步地，還包括：溫度傳感器，用于檢測所述冷卻液的溫度；和控制器，用于根據(jù)所述冷卻液的溫度向所述閥門發(fā)送打開和/或關(guān)閉的指令。

本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液加熱系統(tǒng)由于在車輛尾氣和發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器水箱之間設(shè)置了換熱器，因此在寒冷環(huán)境條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫能夠快速達(dá)到合適的溫度。合適溫度的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫能夠最大化發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油的作用，從而減少了車輛原地冷啟動(dòng)的摩擦?xí)r間以及降低了車輛怠速的積碳風(fēng)險(xiǎn)，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，使得車輛在寒冷環(huán)境下能夠快速啟動(dòng)走車。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的冷卻液加熱系統(tǒng)利用熱水密度比冷水密度小，因此換熱器中的被加熱到高溫的冷水能夠通過所述循環(huán)管自動(dòng)上升至散熱器水箱，而散熱器水箱中的冷水通過循環(huán)管下降至換熱器中繼續(xù)加熱升溫，從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的自動(dòng)加熱。在啟動(dòng)車輛后，由于發(fā)動(dòng)機(jī)水溫被自動(dòng)加熱，駕駛員能夠在短時(shí)間內(nèi)快速走車而不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液加熱系統(tǒng)的不工作狀態(tài)示意圖，圖中箭頭表示尾氣流動(dòng)方向；

圖2是圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液加熱系統(tǒng)的工作狀態(tài)圖，圖中箭頭表示尾氣流動(dòng)方向。

圖中各符號(hào)表示的含義：

1、主管，2、支管，21、第一閥門，22、第二閥門，3、散熱器水箱，31、第三閥門，4、溫度傳感器，5、循環(huán)管，6、換熱器，61、第一流通部，62、第二流通部。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1和圖2對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液加熱系統(tǒng)用于加熱在低溫環(huán)境啟動(dòng)的所述發(fā)動(dòng)機(jī)。在寒冷環(huán)境條件下，所述加熱系統(tǒng)利用尾氣的余熱快速將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液加熱到合適的溫度。合適溫度的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液能夠最大化發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油的作用，從而減少了車輛原地冷啟動(dòng)的摩擦?xí)r間以及降低了車輛怠速的積碳風(fēng)險(xiǎn)，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，使得車輛在寒冷環(huán)境下能夠快速啟動(dòng)走車。

所述加熱系統(tǒng)包括散熱器水箱3、溫度傳感器4、排氣管路、換熱器6以及控制器。溫度傳感器4設(shè)置于散熱器水箱3中。溫度傳感器4用于檢測所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液，并將所述溫度參數(shù)傳遞至控制器。

在本實(shí)施例中，所述控制器為發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。所述控制器根據(jù)所述溫度參數(shù)判斷是否要加熱散熱器水箱3中的冷卻液。當(dāng)所述溫度參數(shù)低于預(yù)定溫度時(shí)，所述控制器啟動(dòng)所述加熱系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，所述預(yù)定溫度為90℃。在其他實(shí)施例中，所述預(yù)定溫度也可以為其他更適合發(fā)動(dòng)機(jī)性能發(fā)揮的溫度。

排氣管路用于排出所述發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣。在本實(shí)施例中，出于降低噪音的考慮，加熱系統(tǒng)中的所述排氣管路選擇在消聲器中段。在消聲器中段的車輛尾氣溫度在200℃至300℃之間。

所述排氣管路包括主管1和支管2。所述主管1在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作狀態(tài)下用于流通所述尾氣。所述主管1具有進(jìn)氣端和排氣端，用于將所述尾氣傳輸至車輛外部。所述支管2是由所述主管1延伸出的支路。所述支管2的一端與所述主管1的進(jìn)氣端相連，另一端與所述主管1的排氣端相連。并且在所述主管1與所述支管2的連接處設(shè)置有閥門。所述閥門構(gòu)造成能夠根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度來選擇性地打開或關(guān)閉所述主管1。

在本實(shí)施例中，所述支管2具有分別與所述主管1連通的第一端口和第二端口。所述第一端口設(shè)置在所述支管2與所述主管1的進(jìn)氣端相連接的連接部。所述第一端口設(shè)置有第一閥門21。所述第一閥門21配置成在所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度低于一預(yù)定溫度時(shí)打開，以使得所述尾氣從所述主管1的所述進(jìn)氣端流入所述第一端口。所述第二端口設(shè)置在所述支管2與所述主管1的排氣端相連接的連接部處。所述第二端口設(shè)置有第二閥門22。所述第二閥門22配置成將從所述第一端口流入的所述尾氣排出至所述第二端口，以進(jìn)一步流入所述主管1的排氣端。因此，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液低于預(yù)定溫度時(shí)，控制器能夠打開所述第一閥門21和第二閥門22。

進(jìn)一步地，所述第一閥門21設(shè)置為所述第一端口與所述主管1的所述進(jìn)氣端之間的雙向開關(guān)，以使得所述第一閥門21在打開所述第一端口的同時(shí)關(guān)閉所述主管1。

進(jìn)一步地，所述第二閥門22設(shè)置為所述第二端口與所述主管1的所述出氣端之間的雙向開關(guān)，以使得所述第二閥門22在打開所述第二端口的同時(shí)關(guān)閉所述主管1。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述支管2具有與所述主管1的進(jìn)氣端連通的端口。所述端口設(shè)置有閥門，以使得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液低于預(yù)定溫度時(shí)所述尾氣從所述主管1的進(jìn)氣端流入所述支管2。所述支管2還具有另一個(gè)終端，所述終端通向車輛外部。所述尾氣進(jìn)入所述支管2后能夠從所述終端離開。其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液低于預(yù)定溫度時(shí)，控制器能夠打開所述閥門。

進(jìn)一步地，在所述本實(shí)施例和所述另一個(gè)實(shí)施例中，所述支管2配置成在所述主管1被打開時(shí)停用，在所述主管1被關(guān)閉時(shí)啟用。

加熱系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述支管2處，與所述支管2相連通的換熱器6。所述換熱器6用于將所述尾氣的熱量傳遞至所述換熱器6中的所述冷卻液。所述換熱器6包括第一流通部61和第二流通部62。第一流通部61與所述支管2相連通，用于流通所述尾氣。第二流通部62用于流通所述冷卻液，其中，第二流通部62與所述第一流通部61相互不連通的。并且，所述第二流通部62設(shè)置成靠近或接觸所述第一流通部61，以使得所述尾氣的熱量能夠傳遞至所述冷卻液。

在本實(shí)施例中，所述換熱器6設(shè)置在所述第一端口與所述第二端口之間，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液低于預(yù)定溫度時(shí)，所述尾氣能夠從所述第一端口流入所述第一流通部61，并從第一流通部61離開流入所述第二端口。因此，所述換熱器6能夠用于將所述第一流通部61的尾氣的熱量傳導(dǎo)至所述第二流通部62的冷卻液中。

在本實(shí)施例中，為了使得第一流通部61和第二流通部62之間的傳熱效率更高，所述第二流通部62設(shè)置為彎曲的管路，以使得所述第二流通部62以最大面積與所述第一流通部61接觸。其中，第二流通部62選擇導(dǎo)熱率高的管路材料。

所述加熱系統(tǒng)還包括散熱器水箱3。所述散熱器水箱3包括與所述第二流通部62連接的循環(huán)管5，以使得所述第二流通部62的所述冷卻液與所述散熱器水箱3中的所述冷卻液進(jìn)行循環(huán)交換。在裝配完成的散熱器水箱3、循環(huán)管5、換熱器6、支管2的結(jié)構(gòu)中，所述散熱器水箱3位于所述換熱器6的上方，以便于所述散熱器水箱3和換熱器6中的水循環(huán)。具體地，水循環(huán)的原理是利用熱水密度比冷水密度小，因此換熱器6中的被加熱到高溫的冷卻液能夠通過所述循環(huán)管5自動(dòng)上升至散熱器水箱3，而散熱器水箱3中的冷卻液通過循環(huán)管5下降至換熱器6中繼續(xù)加熱升溫，從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的自動(dòng)加熱。

在本實(shí)施例中，所述循環(huán)管5端口設(shè)置有第三閥門31，所述第三閥門31能夠在所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液低于預(yù)定溫度時(shí)打開。也就是說，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液低于預(yù)定溫度時(shí)，控制器同時(shí)也打開了所述第三閥門31。為了散熱器水箱3和第二流通部62之間更好的水循環(huán)，連接所述散熱器水箱3和所述第二流通部62的所述循環(huán)管5可以為多個(gè)。在本實(shí)施例中，所述循環(huán)管5為兩個(gè)，并且分別設(shè)置在所述散熱器水箱3兩側(cè)。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。