發(fā)動機水泵冷卻裝置和發(fā)動機冷卻系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車輛發(fā)動機冷卻【技術領域】，特別涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，其包括水泵，集水裝置，以及泵送管路；集水裝置包括殼體，在殼體上設有與殼體內(nèi)部連通的進水管組，在殼體內(nèi)設有由動力裝置驅動的帶有進水閥組的閥芯，在所述的殼體上設有連通于殼體內(nèi)部與泵送管路之間的泵后回水管，所述的進水閥組包括固定在閥芯上的、因與閥芯的同步運動而對所述的泵后回水管進行導通或關閉的泵后回水閥體。通過增設泵后回水管以及泵后回水閥體，使得發(fā)動機在冷啟動時，發(fā)動機機體的溫度能夠得到快速提升；同時，本發(fā)明還涉及具有該發(fā)動機水泵冷卻裝置的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)以及該冷卻系統(tǒng)的控制方法。
【專利說明】發(fā)動機水泵冷卻裝置和發(fā)動機冷卻系統(tǒng)及其控制方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛發(fā)動機冷卻【技術領域】，特別涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置；同時，本發(fā)明還涉及具有該發(fā)動機水泵冷卻裝置的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)以及該冷卻系統(tǒng)的控制方法。

【背景技術】
[0002]有效的控制發(fā)動機的熱狀態(tài)是降低發(fā)動機油耗、實現(xiàn)節(jié)能的重要途徑。因此，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)應具備三個條件:其一是能夠使發(fā)動機在設定的工作溫度下運行；其二是各部件與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比不需要額外的能源；其三是能夠立刻實現(xiàn)發(fā)動機暖機，使暖機過程中系統(tǒng)絕熱。而在現(xiàn)有的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中，其結構主要包括與發(fā)動機缸體水套相連的水泵冷卻裝置，該裝置主要將冷卻液于發(fā)動機缸體水套內(nèi)的循環(huán)，以實現(xiàn)對發(fā)動機的冷卻，具體來講，現(xiàn)有的水泵冷卻裝置主要包括水泵，于水泵的泵前設置有集水裝置，于水泵的泵后設置有與發(fā)動機缸體水套連通的泵送管路，其中，集水裝置主要是與發(fā)動機缸體水套連通，以實現(xiàn)對發(fā)動機缸體水套內(nèi)的冷卻液的收集，而水泵則將集水裝置中的冷卻液通過泵送管路再次泵送給發(fā)動機缸體水套。
[0003]在上述的水泵冷卻裝置中，由于發(fā)動機冷卻裝置中水泵流量與發(fā)動機轉速相關，不能根據(jù)發(fā)動機工況進行流量控制，導致低負荷時冷卻液流量大，發(fā)動機過冷，影響了發(fā)動機的油耗?，F(xiàn)有技術中，也有根據(jù)發(fā)動機工況進行流量控制的發(fā)動機水泵冷卻裝置，但其結構在車輛在冷啟動時，發(fā)動機不能夠得到迅速的升溫，導致發(fā)動機油耗降低效果不夠顯著。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，以解決車輛冷啟動時發(fā)動機溫度升高較慢的現(xiàn)象。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，包括水泵，于所述水泵的泵前而被設置的集水裝置，以及于所述水泵的泵后而被設置的、與發(fā)動機缸體水套連通的泵送管路；所述的集水裝置包括內(nèi)部與水泵連通的殼體，在殼體上設有與殼體內(nèi)部連通的、將發(fā)動機缸體水套內(nèi)的冷卻液輸送至殼體內(nèi)的進水管組，在殼體內(nèi)設有由動力裝置驅動的帶有進水閥組的閥芯，所述的進水管組因動力裝置驅動閥芯進而帶動進水閥組的同步運動而被導通或關閉，在所述的殼體上設有連通于殼體內(nèi)部與泵送管路之間的泵后回水管，所述的進水閥組包括固定在閥芯上的、因與閥芯的同步運動而對所述的泵后回水管進行導通或關閉的泵后回水閥體。
[0006]進一步的，所述的進水管組包括暖風回水管、機冷回水管、散熱器回水管以及與發(fā)動機缸體水套直接連通的小循環(huán)回水管；所述的進水閥組包括固定在閥芯上的、與暖風回水管對應的暖風閥體，與機冷回水管對應的機冷閥體，與散熱器回水管對應的散熱閥體，以及與小循環(huán)回水管對應的小循環(huán)閥體。
[0007]進一步的，所述的進水閥組為固定在閥芯上的閥片或內(nèi)部中空且?guī)в虚y孔的球閥。
[0008]進一步的，所述的閥芯為轉動設置在殼體內(nèi)或軸向移動設置在殼體內(nèi)的閥軸。
[0009]進一步的，所述的閥軸為平行設置的兩根，所述的進水閥組分置在兩根閥軸上。
[0010]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明所述的發(fā)動機水泵冷卻裝置，具有以下優(yōu)勢:通過增設泵后回水管以及對泵后回水管進行導通或關閉的泵后回水閥體，使得發(fā)動機在冷啟動時，發(fā)動機缸體水套內(nèi)的冷卻液不能流動，使發(fā)動機機體的溫度能夠得到快速提升；此外，當發(fā)動機缸體水套內(nèi)的冷卻液不能流動時，水泵的泵前壓力較低現(xiàn)象隨著泵水能力的增壓，會越來越明顯，水泵有可能發(fā)生氣蝕，對葉輪造成損壞，而本發(fā)明的結構中由于增設了泵后回水管，確保了泵前壓力保持在合理的范圍內(nèi)。
[0011]本發(fā)明的另一目的在于提出一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括發(fā)動機缸體水套，在發(fā)動機缸體水套上連接設有如權利要求1所述的發(fā)動機水泵冷卻裝置，所述的發(fā)動機水泵冷卻裝置的集水裝置，通過回水組件與發(fā)動機缸體水套連通。
[0012]進一步的，所述的回水組件包括連通設置于發(fā)動機缸體水套與集水裝置之間的散熱器、機油冷卻器、暖風芯體。
[0013]進一步的，在暖風芯體與集水裝置之間連接設有電子輔助水泵；在發(fā)動機缸體水套與集水裝置之間連接設有與暖風芯體和電子輔助水泵并聯(lián)設置的增壓器。
[0014]所述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)與上述發(fā)動機水泵冷卻裝置相對于現(xiàn)有技術所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。
[0015]本發(fā)明的另一目的在于提出一種基于如上所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的控制方法，該方法包括如下步驟:
a、在發(fā)動機冷起動時，動力裝置驅動閥芯在殼體內(nèi)運動，以使泵后回水閥體將泵后回水管導通，同時使進水閥組將進水管組關閉；
b、在發(fā)動機升溫時，動力裝置驅動閥芯在殼體內(nèi)繼續(xù)運動，以使進水閥組將進水管組逐步打開的同時，使泵后回水閥體將泵后回水管關閉。
[0016]進一步的，所述的步驟b包括如下步驟:
bl、當發(fā)動機內(nèi)冷卻液溫度上升時，動力裝置驅動閥芯在殼體內(nèi)運動，以使暖風閥體將暖風回水管逐步打開至全開，同時使泵后回水管關閉；
b2、當發(fā)動機內(nèi)冷卻液溫度繼續(xù)上升時，動力裝置驅動閥芯在殼體內(nèi)繼續(xù)運動，以使小循環(huán)閥體將小循環(huán)回水管逐步打開至全開，同時保持暖風回水管處于打開狀態(tài)；
b3、當發(fā)動機內(nèi)冷卻液溫度繼續(xù)上升時，動力裝置驅動閥芯在殼體內(nèi)繼續(xù)運動，以使散熱閥體將散熱器回水管逐步打開至全開，同時驅使小循環(huán)閥體將小循環(huán)回水管逐步關閉，而暖風回水管保持打開狀態(tài)；
b4、當發(fā)動機內(nèi)冷卻液溫度繼續(xù)上升時，動力裝置驅動閥芯在殼體內(nèi)繼續(xù)運動，以使機冷閥體將機冷回水管逐步打開至全開，同時暖風回水管以及散熱器回水管保持打開狀態(tài)。
[0017]所述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的控制方法與上述發(fā)動機水泵冷卻裝置相對于現(xiàn)有技術所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中: 圖1為本發(fā)明實施例一的結構示意圖；
圖2為圖1的縱向剖視結構示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例二的連接關系結構簡圖；
圖4為本發(fā)明實施例三的結構示意圖；
圖5為圖4的縱向剖視結構示意圖；
圖6為本發(fā)明實施例四的結構示意圖；
圖7為圖6另一角度下的結構示意圖；
圖8為圖6另一角度下的縱向剖視圖；
圖9為圖6的縱向剖視圖；
圖10為圖6中帶有進水閥組的閥芯結構示意圖；
圖11為本發(fā)明實施例五的縱向剖視圖；
圖12為本發(fā)明實施例六的結構示意圖；
圖13為圖12中帶有進水閥組的閥芯結構示意圖；
圖14為本發(fā)明實施例七的結構示意圖；
圖15為圖14的后視圖；
圖16為本發(fā)明實施例八的閥芯的結構示意圖；
圖17為本發(fā)明實施例九的閥芯的結構示意圖；
圖18為本發(fā)明實施例十的結構示意圖；
圖19為圖18中閥芯的結構不意圖；
圖20為本發(fā)明實施例1^一的結構示意圖；
圖21為圖20內(nèi)閥芯的結構示意圖；
圖22為本發(fā)明實施例十二的閥芯結構示意圖；
圖23為本發(fā)明實施例十三的閥芯結構示意圖；
附圖標記說明:
1-水泵，100-閥軸支撐環(huán)，101-出口，102-泵送管路，2-集水裝置，201-殼體，2011-上殼體；2012-下殼體，3-進水管組，301-暖風回水管，302-機冷回水管，303-散熱器回水管，304-小循環(huán)回水管，305-泵后回水管，4-閥軸，41 -第一閥軸，42-第二閥軸，401 -暖風閥體，402-機冷閥體,403-散熱閥體,404-小循環(huán)閥體,405-泵后回水閥體,406-支撐柱，5-發(fā)動機缸體水套，6-散熱器，7-機油冷卻器，8-暖風芯體，9-電子輔助水泵，10-增壓器，
11-膨脹水箱，12-閥孔，13-通透孔，14-連接板。

【具體實施方式】
[0019]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0020]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0021]實施例一
本實施例涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，由圖1所示，其結構包括水泵I，于水泵I的泵前而被設置的集水裝置2，以及于水泵I的泵后而被設置的圖中未示出的泵送管路，其中，集水裝置2主要是用來容納發(fā)動機缸體水套流出的冷卻液，而水泵I則將集水裝置2中的冷卻液通過泵送管路再次泵送給發(fā)動機缸體水套，泵送管路與圖1所示水泵I的出口 101連通設置。
[0022]本實施例的集水裝置2包括殼體201，殼體201內(nèi)部中空且左側密封設置，且以圖1所示狀態(tài)的殼體201右端，殼體201的內(nèi)部與水泵I連通，以實現(xiàn)殼體201內(nèi)的冷卻液能夠被輸送至水泵I的內(nèi)部。在殼體201上設有與殼體201內(nèi)部連通的進水管組3，進水管組3用于將發(fā)動機缸體水套內(nèi)的冷卻液輸送至殼體201內(nèi)，在本實施例中，進水管組3包括暖風回水管301、機冷回水管302、散熱器回水管303以及與發(fā)動機缸體水套直接連通的小循環(huán)回水管304。
[0023]為了實現(xiàn)對各個回水管的導通或關閉的控制，在殼體201的中空內(nèi)部設有帶有進水閥組的閥芯，閥芯用于承載進水閥組并承接外部動力裝置的驅動力，而進水閥組用于對進水管組3的導通或關閉控制?；诒緦嵤├倪M水管組3的數(shù)量及設置，由圖2所示，本實施例對應于進水管組3，相應設置的進水閥組包括對應于暖風回水管301而設置的暖風閥體401，對應于機冷回水管302的機冷閥體402，對應于散熱器回水管303而設置的散熱閥體403，以及對應于小循環(huán)回水管304而設置的小循環(huán)閥體404。
[0024]本實施例中，為了提高對冷卻液的泵送效果，閥芯采用軸狀的閥軸4，該閥軸4與殼體201共軸線設置，且閥軸4探出殼體201的左端，由圖中未示出的動力裝置驅動，具有以自身軸線為軸的轉動，動力裝置可采用步進電機等旋轉動力輸出裝置，而動力裝置與閥軸4之間連接設有常規(guī)的連接結構，以使動力裝置的旋轉動力能夠傳遞給閥軸4 ;暖風閥體401、機冷閥體402、散熱閥體403以及小循環(huán)閥體404均采用閥片結構，各閥片通過支撐柱406固定在閥軸4上，且各閥片的外廓具有與殼體201的內(nèi)表面相貼合的弧面，這樣，在閥軸4轉動時，各閥片能夠隨閥軸4同步轉動，進而實現(xiàn)對各個回水管的封堵或打開，以使各個回水管與殼體201的內(nèi)部之間能夠導通或關閉。采用閥片的結構形式，對殼體201內(nèi)的冷卻液的阻力最小，且在閥片的轉動過程中，閥片與殼體201內(nèi)壁之間的摩擦損失也較低，所需的動力裝置的電機扭矩小，其響應性能更加。
[0025]此外，在殼體201上，還設有連通于殼體201內(nèi)部與泵送管路之間的泵后回水管305，相應的，在閥軸4上，對應于泵后回水管305的位置，設有與泵后回水管305于殼體201上的管路口相配合的泵后回水閥體405，泵后回水閥體405同樣采用閥片的結構形式，其同樣通過支撐柱406與閥軸4固連，通過泵后回水閥體405隨閥軸4的轉動，以最終實現(xiàn)對泵后回水管305的導通或關閉。
[0026]如上各個閥片在隨閥軸4轉動的周向長度，應滿足如下要求:在閥軸4由動力裝置驅動而轉動，進而帶動各閥體轉動時，當泵后回水閥體405將泵后回水管305逐步打開的過程中，其他各個閥體能夠將各自對應的回水管路封堵，即此時只有泵后回水管305能夠導通；當其他各個閥體任意其一將其對應的回水管路逐步打開時，泵后回水閥體405能夠將泵后回水管305完全封堵以保持關閉狀態(tài)。進一步的，對除了泵后回水管405外的其他回水管路以及各自對應的閥體來講，暖風閥體401可在泵后回水管305被關閉的瞬間，能夠將暖風回水管301打開，以使暖風回水管301被逐步打開；基于如上狀態(tài)，在閥軸4繼續(xù)轉動過程中，小循環(huán)閥體404將小循環(huán)回水管304逐步打開至全開的過程中，暖風回水管301能夠始終保持打開狀態(tài)；基于如上狀態(tài)，閥軸4繼續(xù)轉動，散熱閥體403逐步將散熱器回水管303逐步打開的過程中，小循環(huán)閥體404能夠將小循環(huán)回水管304逐漸關閉，并在散熱閥體403將散熱器回水管303全開時，小循環(huán)閥體404能夠將小循環(huán)回水管304完全關閉，且在此過程中，暖風回水管301能夠始終保持打開狀態(tài)；基于如上狀態(tài)，閥軸4繼續(xù)轉動過程中，機冷閥體402將機冷回水管302逐步打開至全開過程中，保持暖風回水管301以及散熱器回水管303處于全開狀態(tài)。
[0027]如上描述的各個回水管的逐步打開狀態(tài)，是指各個回水管受到各自對應的閥體封堵面積逐漸變小時的狀態(tài)，也即各個閥體逐步轉離各自對應的回水管過程；而各個回水管全開是指各個回水管不受到各自對應的閥體的封堵，也即各個閥體完全轉離各自對應的回水管時的狀態(tài)，此時，其流通面積達到最大值；相反的，各個回水管逐步關閉過程，是指各個回水管受到各自對應的閥體封堵面積逐漸增大的過程。
[0028]實施例二
本實施例涉及一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其是對實施例一所述的發(fā)動機水泵冷卻裝置的一種應用，如圖3中示意出了本實施例結構中的發(fā)動機缸體水套5，實施例一的發(fā)動機水泵冷卻裝置則與發(fā)動機缸體水套5相連。具體來講，發(fā)動機水泵冷卻裝置的集水裝置2，通過回水組件與發(fā)動機缸體水套5連通。在本實施例中，回水組件主要包括連通于發(fā)動機缸體水套5出水端的散熱器6、機油冷卻器7、暖風芯體8，以及連接于回水組件與發(fā)動機缸體水套5之間、回水組件與集水裝置2之間的管路。
[0029]其中，由圖3所示，發(fā)動機缸體水套5的第一路冷卻液輸送管路經(jīng)由機油冷卻器7與進水管組3中的機冷回水管302連通；第二路冷卻液輸送管路經(jīng)直接與小循環(huán)回水管304連通；第三路冷卻液輸送管路經(jīng)散熱器6后與散熱器回水管303連通；第四路冷卻液輸送管路經(jīng)由暖風芯體8、與暖風芯體8串接的電子輔助水泵9，連通于暖風回水管301上，此夕卜，在與暖風芯體8和電子輔助水泵9串聯(lián)的通路上，并聯(lián)設置有增壓器10，通過增壓器10和電子輔助水泵9的設置，在發(fā)動機冷起動而暖風回水管301關閉時，可以利用增壓器的熱量給暖風芯體8加熱，使暖風效果更佳。與水泵I出口相連的泵送管路102直接與發(fā)動機缸體水套5的進水口相連通，基于該連通，本實施例中的泵后回水管305則連通在泵送管路102上。此外，本實施例還包括與發(fā)動機缸體水套5相連的膨脹水箱11。
[0030]如上的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其控制方法如下:
a、在發(fā)動機冷起動時，動力裝置驅動閥軸在殼體201內(nèi)旋轉，以使泵后回水閥體405將泵后回水管305導通，同時使暖風閥體401將暖風回水管301關閉，機冷閥體402將機冷回水管302關閉，散熱閥體403將散熱器回水管303關閉，小循環(huán)閥體404將小循環(huán)回水管304關閉。此時，發(fā)動機缸體水套5中的冷卻液不能流動，發(fā)動機機體溫度快速升高；
b、在發(fā)動機升溫時，動力裝置驅動閥軸在殼體201內(nèi)繼續(xù)轉動，以使進水閥組將進水管組逐步打開的同時，使泵后回水閥體405將泵后回水管305關閉。具體來講，其包括如下步驟:
bl、當發(fā)動機內(nèi)冷卻液溫度上升時，動力裝置驅動閥軸在殼體201內(nèi)轉動，以使暖風閥體401將暖風回水管301逐步打開至全開，同時使泵后回水管305關閉；
b2、當發(fā)動機內(nèi)冷卻液溫度繼續(xù)上升時，動力裝置驅動閥軸在殼體內(nèi)繼續(xù)轉動，以使小循環(huán)閥體404將小循環(huán)回水管304逐步打開至全開，同時保持暖風回水管301處于打開狀態(tài)；
b3、當發(fā)動機內(nèi)冷卻液溫度繼續(xù)上升時，動力裝置驅動閥軸在殼體201內(nèi)繼續(xù)轉動，以使散熱閥體403將散熱器回水管303逐步打開至全開，同時驅使小循環(huán)閥體404將小循環(huán)回水管304逐步關閉，而暖風回水管301保持打開狀態(tài)；當散熱器回水管303全開狀態(tài)時，小循環(huán)回水管304被完全關閉；
b4、當發(fā)動機內(nèi)冷卻液溫度繼續(xù)上升時，動力裝置驅動閥軸在殼體201內(nèi)繼續(xù)轉動，以使機冷閥體402將機冷回水管302逐步打開至全開，同時暖風回水管301以及散熱器回水管303保持打開狀態(tài)。
[0031]如上的技術方案，通過增設泵后回水管305，使得發(fā)動機冷啟動時，其他回水管關閉的情況下，使發(fā)動機機體的溫度能夠得到快速提升；此外，當發(fā)動機缸體水套內(nèi)的冷卻液不能流動時，水泵的泵前壓力較低現(xiàn)象隨著泵水能力的增壓，會越來越明顯，水泵有可能發(fā)生氣蝕，對葉輪造成損壞，而本發(fā)明的由于增設了泵后回水管，確保了泵前壓力保持在合理的范圍內(nèi)。
[0032]實施例三
本實施例同樣涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，如圖4結合圖5所示，其與實施例一結構大致相同，不同之處在于集水裝置2的殼體201分為上殼體2011和下殼體2012,上殼體2011和下殼體2012于二者右方進行交匯連通并最終與水泵I內(nèi)部連通；而閥軸適應的包括置于上殼體2011內(nèi)的第一閥軸41和第二閥軸42，第一閥軸41和第二閥軸42的左端分別由上殼體2011和下殼體2012內(nèi)穿出，以連接動力裝置。值得說明的是，對于第一閥軸41和第二閥軸42的轉動驅動，可采用兩個動力裝置進行分別驅動，也可以采用一個動力裝置對二者進行同時驅動，采用一個動力裝置時，在第一閥軸41和第二閥軸42的左端可加入具有傳動比的傳動機構，如傳動比為1:2的齒輪傳動機構等，其傳動機構的設置，同樣是為了滿足對各個回水管路的導通關閉需求，本實施例的各個回水管路的導通關閉需求以及應用控制等同實施例一。
[0033]基于如上機構，暖風回水管301、泵后回水管305可設置在上殼體2011上，而散熱器回水管303、機冷回水管302以及小循環(huán)回水管304則設置在下殼體2012上；相應的，各回水管對應的閥體則分置在第一閥軸41和第二閥軸42上，具體來講，暖風閥體401和泵后回水閥體405設置在第一閥軸41上，機冷閥體402、小循環(huán)閥體404以及散熱閥體403以圖5所示狀態(tài)由左至右設置。采用此結構，可便于整體的布置以及提高控制精確性，其控制效果更佳。
[0034]實施例四
本實施例同樣涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，其結構與實施例一大致相同，其殼體201同樣為一個，其上設置的暖風回水管301、機冷回水管302、散熱器回水管303、小循環(huán)回水管304以及泵后回水管305由圖6至圖8所示的狀態(tài)而被布置成與殼體201內(nèi)部連通；置于殼體201內(nèi)的閥芯同樣采用閥軸4，為了實現(xiàn)閥軸4于殼體201內(nèi)的穩(wěn)固連接，閥軸4通過閥軸支撐環(huán)100安裝在殼體內(nèi)。本實施例與實施例一不同之處在于在閥軸4上固定設置的進水閥組的結構，如圖9結合圖10所示，進水閥組所包括的暖風閥體401、機冷閥體402、散熱閥體403、小循環(huán)閥體404以及泵后回水閥體405均采用帶有閥孔12的球閥結構，且機冷閥體402、泵后回水閥體405、小循環(huán)閥體404、散熱閥體403、暖風閥體401在閥軸4上，由左至右布置，同時，本實施例中小循環(huán)閥體404與散熱閥體403共用一個球閥。各球閥上徑向側壁上設有通透孔13，通過通透孔13的設置，以保持殼體201內(nèi)部的連通設置。
[0035]各個球閥上的閥孔12在與各自對應的管路連通時，即可實現(xiàn)該管路的導通，各個閥孔12沿球閥的軸向尺寸應滿足各個管路先后導通控制的使用要求，該要求與實施例一相同。通過閥體403的結構設置，可以提高閥軸轉動過程的平穩(wěn)性以及轉動密封性，提高冷卻效果。
[0036]實施例五
本實施例同樣涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，其結構中殼體以及連接于殼體上的管路位置與實施例三相同，不同之處在于固定設置在第一閥軸41和第二閥軸42上的進水閥組的結構，由圖11所示，本實施例中進水閥組采用帶有閥孔12的球閥，且各個球閥相連而整體形成兩個平行設置的圓柱筒，每個圓柱筒的內(nèi)部空心設置，通過在圓柱筒上，對應各個回水管的位置開設閥孔12，以實現(xiàn)各個回水管路與殼體內(nèi)部的連通，各個閥孔12沿圓柱筒周向的長度需求滿足實施例一所述的控制需求。
[0037]實施例六
本實施例同樣涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，其結構與實施例一基本相同，由圖12所示，其包括在殼體201外部連接設置的暖風回水管301、機冷回水管302、散熱器回水管303、小循環(huán)回水管304以及泵后回水管305,置于殼體201內(nèi)的閥芯同樣米用閥軸4,且由圖13所示，對應于各個回水管而設置的進水閥組同樣采用通過支撐柱406固定在閥軸4上的閥片結構。
[0038]本實施例與實施例一不同之處在于閥軸4由動力裝置的驅動而在殼體201內(nèi)軸向移動，此時，動力裝置可采用氣缸等直線動力輸出裝置。為了配合閥軸4軸向移動時，閥片能夠對各個回水管的導通或關閉，暖風閥體401、機冷閥體402、散熱閥體403、小循環(huán)閥體404以及泵后回水閥體405于閥軸4的軸向長度，應當滿足實施例一中所述的使用要求。
[0039]實施例七
本實施例同樣涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，如圖14結合圖15所示，其結構與實施例六基本相同，不同之處在于集水裝置2的殼體201分為上殼體2011和下殼體2012，上殼體2011和下殼體2012于二者右方進行交匯連通并最終與水泵I內(nèi)部連通；而閥軸適應的包括置于上殼體2011內(nèi)的圖中未示出的第一閥軸和第二閥軸，第一閥軸和第二閥軸的左端于圖14所示狀態(tài)，分別由上殼體2011和下殼體2012內(nèi)穿出后，同時連接于由動力裝置驅動而進行直線運動的連接板14上，通過連接板14，可以實現(xiàn)第一閥軸和第二閥軸的同步運動。對應于各個回水管路的閥體則同樣通過支撐住的固定而分置在第一閥軸和第二閥軸上。
[0040]實施例八
本實施例同樣涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，其殼體以及固連在殼體上的回水管路與實施例六相同，與實施例六不同之處在于置于殼體內(nèi)的閥芯結構，如圖16所75,本實施例中的閥芯結構為一內(nèi)部中空設置的圓筒，該圓筒可看做是各個閥體采用帶有閥孔12的球閥而整體結合而成，對應于各個回水管路，分別設有有閥孔12，各閥孔12在于回水管路有重合時，對應的該管路被導通。各個閥孔沿圓筒軸向上的長度，同樣滿足實施例一中的需求，在此不再贅述。
[0041]實施例九
本實施例同樣涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，其殼體以及固連在殼體上的回水管路與實施例七相同，與實施例七不同之處在于置于殼體內(nèi)的閥芯結構，如圖17所示，本實施例的閥芯同樣為兩個閥軸，及第一閥軸41和第二閥軸42,第一閥軸41和第二閥軸42內(nèi)部中空設置，且第一閥軸41和第二閥軸42于同一側固定連接有由動力裝置驅動的連接板14。第一閥軸41的外徑略小于上殼體的內(nèi)徑,第二閥軸42的外徑略小于下殼體的內(nèi)徑,而各個閥體可以看做整體結合而形成閥軸的主體，對應于各個回水管路的第一閥軸41和第二閥軸42上，分別設有閥孔12。
[0042]實施例十
本實施例同樣涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，其結構與實施例一所述結構大致相同，運動及工作原理與實施例一相同，不同之處在于殼體201與水泵I的連接位置關系、各回水管路于殼體201上的連接位置以及閥芯上的進水閥組結構。具體來講，如圖18、圖19所示，本實施例的水泵I連接設置在殼體201的側面，且二者之間連通設置，在殼體201的頂面和底面上，分別設有與殼體201內(nèi)部連通設置的小循環(huán)回水管304和散熱器回水管303，在殼體201的周向側壁上連接設有泵后回水管305、暖風回水管301以及機冷回水管302，其中，泵后回水管305靠近殼體201的頂端而被設置，機冷回水管302靠近殼體201的底端而被設置。
[0043]在殼體201的內(nèi)部轉動的設有閥芯，本實施例中的閥芯采用閥軸4，而進水閥組可采用帶有閥孔12的球閥結構，在本實施例中，對應于各個回水管路的閥體整體形成一個具有頂面和底面的圓柱體，于該圓柱體的頂面上，對應于小循環(huán)回水管304而設有可與其連通的閥孔12，而在圓柱體的底面上，對應于散熱器回水管303而設有可與其連通的閥孔12，同樣，在圓柱體的周向上也設有對應于泵后回水管305、暖風回水管301以及機冷回水管302的閥孔12，通過動力裝置驅動閥軸4的轉動，進而帶動圓柱體旋轉，從而實現(xiàn)各個回水管路的導通或關閉。圓柱體上的各個閥孔12同樣滿足如實施例一中所述的在轉動時對各個回水管路的導通或關閉需求。
[0044]通過對進水閥組的結構設計，可以使整體結構更加緊湊，縮小產(chǎn)品的尺寸，提高了響應性能。
[0045]實施例1^一
本實施例同樣涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，其結構與實施例十所述結構大致相同，不同之處在于殼體的結構以及閥芯上的進水閥組結構。如圖20所示，本實施例中，殼體由上下連通設置的上殼體2011和下殼體2012構成，而在本實施例中，散熱器回水管303則連接設置在下殼體2012的底部。相應的，如圖21所示，閥軸由第一閥軸41和第二閥軸42構成，在每個閥軸上，分別固定有對應于各個回水管而設置的閥體，各個閥體于第一閥軸41上整體構成一個圓柱體，于第二閥軸42上同樣為一個圓柱體，而對應各個回水管的閥孔12同實施例十而被分置在第一閥軸41和第二閥軸42的圓柱體上。
[0046]實施例十二
本實施例涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，與實施例十所述結構相比，其殼體與水泵的連接位置以及各個回水管路于殼體上的位置設置均相同，不同之處在于置于殼體內(nèi)的閥芯上的進水閥組。如圖22所示，本實施例中的閥芯采用閥軸4，進水閥組所包括的暖風閥體401、機冷閥體402、散熱閥體403、小循環(huán)閥體404以及泵后回水閥體405均采用由支撐柱46進行支撐的閥片結構，其中，小循環(huán)閥體404、散熱閥體403與小循環(huán)回水管、散熱器回水管位置對應設置，且小循環(huán)閥體404、散熱閥體403為扇形機構，且所在的平面與閥軸4的軸線垂直；而泵后回水閥體405、暖風閥體401以及機冷閥體402環(huán)閥軸4的周向設置，通過各個閥體對各自對應的回水管路的封堵已將回水管路關閉。對于小循環(huán)閥體404、散熱閥體403的中心角度，以及泵后回水閥體405、暖風閥體401以及機冷閥體402沿閥軸4的周向弧長，同樣應滿足實施例一中的使用需求。
[0047]實施例十三
本實施例涉及一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，與實施例十一所述結構相比，其殼體與水泵的連接位置以及各個回水管路于殼體上的位置設置均相同，不同之處在于置于殼體內(nèi)的閥芯上的進水閥組。如圖23所示，其閥芯包括第一閥軸41和第二閥軸42，而暖風閥體401、機冷閥體402、散熱閥體403、小循環(huán)閥體404以及泵后回水閥體405的結構與實施例十二完全相同，與實施例十二不同之處在于散熱閥體403固定在第二閥軸42上。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種發(fā)動機水泵冷卻裝置，包括水泵(1)，于所述水泵(1)的泵前而被設置的集水裝置(2)，以及于所述水泵(1)的泵后而被設置的、與發(fā)動機缸體水套(5)連通的泵送管路(102);所述的集水裝置(2)包括內(nèi)部與水泵(1)連通的殼體(201 )，在殼體(201)上設有與殼體(201)內(nèi)部連通的、將發(fā)動機缸體水套(5)內(nèi)的冷卻液輸送至殼體(201)內(nèi)的進水管組(3)，在殼體(201)內(nèi)設有由動力裝置驅動的帶有進水閥組的閥芯，所述的進水管組因動力裝置驅動閥芯進而帶動進水閥組的同步運動而被導通或關閉，其特征在于:在所述的殼體(201)上設有連通于殼體(201)內(nèi)部與泵送管路(102)之間的泵后回水管(305)，所述的進水閥組包括固定在閥芯上的、因與閥芯的同步運動而對所述的泵后回水管(305)進行導通或關閉的泵后回水閥體(405 )。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機水泵冷卻裝置，其特征在于:所述的進水管組(3)包括暖風回水管(301)、機冷回水管(302)、散熱器回水管(303)以及與發(fā)動機缸體水套(5)直接連通的小循環(huán)回水管(304);所述的進水閥組包括固定在閥芯上的、與暖風回水管(301)對應的暖風閥體(401)，與機冷回水管(302 )對應的機冷閥體(402 )，與散熱器回水管(303 )對應的散熱閥體(403)，以及與小循環(huán)回水管(304)對應的小循環(huán)閥體(404)。
3.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機水泵冷卻裝置，其特征在于:所述的進水閥組為固定在閥芯上的閥片或內(nèi)部中空且?guī)в虚y孔(12)的球閥。
4.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機水泵冷卻裝置，其特征在于:所述的閥芯為轉動設置在殼體(201)內(nèi)或軸向移動設置在殼體(201)內(nèi)的閥軸(4)。
5.根據(jù)權利要求4所述的發(fā)動機水泵冷卻裝置，其特征在于:所述的閥軸(4)為平行設置的兩根，所述的進水閥組分置在兩根閥軸上。
6.一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括發(fā)動機缸體水套(5)，其特征在于:在發(fā)動機缸體水套(5)上連接設有如權利要求1所述的發(fā)動機水泵冷卻裝置，所述的發(fā)動機水泵冷卻裝置的集水裝置(2)，通過回水組件與發(fā)動機缸體水套(5)連通。
7.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述的回水組件包括連通設置于發(fā)動機缸體水套(5)與集水裝置(2)之間的散熱器(6)、機油冷卻器(7)、暖風芯體(8)。
8.根據(jù)權利要求7所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，其特征在于:在暖風芯體(8)與集水裝置(2)之間連接設有電子輔助水泵(9);在發(fā)動機缸體水套(5)與集水裝置(2)之間連接設有與暖風芯體(8)和電子輔助水泵(9)并聯(lián)設置的增壓器(10)。
9.一種基于權利要求7所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)控制方法，其特征在于該方法包括如下步驟: a、在發(fā)動機冷起動時，動力裝置驅動閥芯在殼體(201)內(nèi)運動，以使泵后回水閥體(405)將泵后回水管(305)導通，同時使進水閥組將進水管組關閉； b、在發(fā)動機升溫時，動力裝置驅動閥芯在殼體(201)內(nèi)繼續(xù)運動，以使進水閥組將進水管組逐步打開的同時，使泵后回水閥體(405)將泵后回水管(305)關閉。
10.根據(jù)權利要求9所述的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)控制方法，其特征在于所述的步驟b包括如下步驟: bl、當發(fā)動機內(nèi)冷卻液溫度上升時，動力裝置驅動閥芯在殼體(201)內(nèi)運動，以使暖風閥體(401)將暖風回水管(301)逐步打開至全開，同時使泵后回水管(305)關閉； b2、當發(fā)動機內(nèi)冷卻液溫度繼續(xù)上升時，動力裝置驅動閥芯在殼體(201)內(nèi)繼續(xù)運動，以使小循環(huán)閥體(404)將小循環(huán)回水管(304)逐步打開至全開，同時保持暖風回水管(301)處于打開狀態(tài)； b3、當發(fā)動機內(nèi)冷卻液溫度繼續(xù)上升時，動力裝置驅動閥芯在殼體(201)內(nèi)繼續(xù)運動，以使散熱閥體(403)將散熱器回水管(303)逐步打開至全開，同時驅使小循環(huán)閥體(404)將小循環(huán)回水管(304)逐步關閉，而暖風回水管(301)保持打開狀態(tài)； b4、當發(fā)動機內(nèi)冷卻液溫度繼續(xù)上升時，動力裝置驅動閥芯在殼體(201)內(nèi)繼續(xù)運動，以使機冷閥體(402)將機冷回水管(302)逐步打開至全開，同時暖風回水管(301)以及散熱器回水管(303)保持打開狀態(tài)。
【文檔編號】F01P5/10GK104454113SQ201410516901
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權日:2014年9月30日
【發(fā)明者】趙錚, 關昊, 韓立偉, 劉剛, 劉亞奇, 楊偉, 龍艷中 申請人:長城汽車股份有限公司