本發(fā)明涉及到重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)，更加具體地是重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高低溫冷卻系統(tǒng)及冷卻回路。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的重卡前端冷卻模塊由冷凝器、散熱器、中冷器組成并安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前端，通過安裝在冷卻模塊后端的風(fēng)扇使用風(fēng)冷的方式與各交換器里面的冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱對流，從而帶走換熱器里介質(zhì)的熱量。

冷凝器是空調(diào)系統(tǒng)的組成部件，保證駕駛艙內(nèi)良好的制冷效果。散熱器是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的主要組成部件，其主要作用是保證發(fā)動(dòng)機(jī)在適宜的溫度下工作，防止發(fā)動(dòng)機(jī)過冷或過熱。

中冷器是中冷系統(tǒng)的重要組成部件，其主要作用是降低由渦輪增壓后壓縮空氣的溫度，保證有足夠密度的空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)缸體與燃油進(jìn)行充分燃燒，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，同時(shí)也減少發(fā)動(dòng)機(jī)的碳排放。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)和中冷系統(tǒng)的工作原理圖(如圖1)。

隨著高效物流和整車燃油經(jīng)濟(jì)性的客戶需求，國內(nèi)各大主機(jī)廠正在開發(fā)500馬力以上大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)，需要更加高性能的熱交換器來滿足大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)的工作需求。同時(shí)為滿足第六階段的汽車排放法規(guī)要求。在使用廢氣循環(huán)裝置+選擇性催化還原器的排放技術(shù)路線的情況下，廢氣循環(huán)裝置的熱量需要由散熱器帶走，此情況下加大了散熱器的熱負(fù)荷(參照圖2)。同時(shí)隨著法規(guī)的日趨嚴(yán)格和提升燃油經(jīng)濟(jì)性的需求，中冷器的出口溫度與國五排放相比要求更低的中冷出口溫度，這也要求中冷器有更好的散熱能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于克服上述背景技術(shù)的不足之處，而提出重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高低溫冷卻系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是通過如下措施來實(shí)施的：重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高低溫冷卻系統(tǒng)，它包括渦輪增壓器、發(fā)動(dòng)機(jī)、高溫散熱器、風(fēng)扇、低溫散熱器、廢氣循環(huán)裝置、間冷中冷器、間冷冷凝器和選擇性催化還原器；

所述的低溫散熱器、高溫散熱器、風(fēng)扇均為位于所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的前方，所述的選擇性催化還原器位于所述的渦輪增壓器的后方；

所述的渦輪增壓器依次與間冷中冷器、發(fā)動(dòng)機(jī)串聯(lián)并形成中冷回路。

所述的高溫散熱器與所述的發(fā)動(dòng)機(jī)串聯(lián)并形成高溫冷卻回路；

在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)置有廢氣循環(huán)裝置，所述的間冷中冷器安裝在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)上，所述的低溫散熱器的分別與間冷中冷器和間冷冷凝器一端連接并形成低溫冷卻回路。

在上述技術(shù)方案中：在所述的高溫散熱器與所述的發(fā)動(dòng)機(jī)之間的管道上安裝有節(jié)溫器和高溫回路水泵。

在上述技術(shù)方案中：在所述的低溫散熱器與所述的間冷中冷器之間的管道上設(shè)置有低溫回路泵。

在上述技術(shù)方案中：所述的低溫散熱器、高溫散熱器安裝于風(fēng)扇前端；所述的低溫散熱器與所述的高溫散熱器采用一體化結(jié)構(gòu)。

在上述技術(shù)方案中：所述的低溫散熱器與所述的高溫散熱器之間的整體厚度為90-100厘米。

在上述技術(shù)方案中：所述的低溫散熱器與所述的高溫散熱器的芯體面積一致，且所述的低溫散熱器采用16毫米或26毫米芯厚的管帶芯體系統(tǒng)，所述的風(fēng)扇采用電控硅油離合器風(fēng)扇。

本發(fā)明的第二目的在于提出一種冷卻回路：重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高低溫冷卻系統(tǒng)的及冷卻回路，它包括如下步驟；

①、所述的渦輪增壓器產(chǎn)生的高溫氣體進(jìn)入到所述的間冷中冷器(7)中，此時(shí)低溫散熱器中的冷卻水分別流入到間冷中冷器中和間冷冷凝器(8)中分別進(jìn)行熱交換；

②、在步驟①中冷卻完成的高溫氣體進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)中運(yùn)轉(zhuǎn)使用，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的廢氣一部分經(jīng)由管道排除，另一部分排入到上方設(shè)置的廢氣循環(huán)裝置重新進(jìn)入到所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中使用；

③、所述的高溫散熱器中的高溫冷卻液經(jīng)由高溫回路水泵進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中，供冷卻高速運(yùn)轉(zhuǎn)的所述的發(fā)動(dòng)機(jī)使用；

④、在步驟②中完成冷卻的低溫冷卻水完成冷卻后，會(huì)升溫并分別經(jīng)由間冷中冷器和間冷冷凝器另一端流出，重新進(jìn)入到所述的低溫散熱器中重新由下方設(shè)置的風(fēng)扇重新降溫使用。

在上述技術(shù)方案中：當(dāng)外界環(huán)境過低時(shí)；所述的高溫散熱器停止使用，僅所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行自循環(huán)冷卻。

在上述技術(shù)方案中：所述的低溫散熱器與所述的高溫散熱器之間的整體厚度為90-100厘米。

本發(fā)明具有如下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：1、降低前端模塊的厚度，設(shè)計(jì)更加緊湊，降低了模塊的風(fēng)阻，增加了換熱器的進(jìn)風(fēng)效率，從而使換前端冷卻模塊更好的發(fā)揮散熱性能。在使用電控硅油風(fēng)扇的情況下，可以減少風(fēng)扇的完全嚙合的時(shí)間，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的功耗，存在1％的節(jié)油效果。

2、間冷中冷器直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)本體上，增壓空氣的工作行程減短，與傳統(tǒng)風(fēng)冷中冷器相比，可以降低中冷器內(nèi)阻50％。增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率和改善發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和燃油經(jīng)濟(jì)性。3、通過使用水冷的增壓空氣冷卻方式，可以使進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的增壓空氣達(dá)到更低的溫度，有利于改善燃油的充分燃燒，而且降低發(fā)動(dòng)機(jī)的碳排放。

4、低溫冷卻回路是一個(gè)獨(dú)立控制的冷卻系統(tǒng)，在整車啟動(dòng)階段，可以通過控制低溫回路里的冷卻液流量從而快速升高發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度，達(dá)到快速暖機(jī)的效果，有利于選擇性催化還原器的轉(zhuǎn)換效率。

5、低溫回路里面可以集成冷卻如油冷器之類的更多額外冷卻器，降低了整車布置的復(fù)雜程度。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)和中冷系統(tǒng)的工作原理圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中帶廢氣循環(huán)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)和中冷系統(tǒng)的工作原理圖。

圖3為高低溫發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)和中冷系統(tǒng)的工作原理圖。

圖中：渦輪增壓器1、發(fā)動(dòng)機(jī)2、高溫散熱器3、風(fēng)扇4、低溫散熱器5、廢氣循環(huán)裝置6、間冷中冷器7、間冷冷凝器8、選擇性催化還原器9、節(jié)溫器10、低溫回路泵11、高溫回路水泵12。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定，僅作舉例而已。同時(shí)通過說明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚和容易理解。

參照圖1-3所示：重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高低溫冷卻系統(tǒng)，它包括渦輪增壓器1、發(fā)動(dòng)機(jī)2、高溫散熱器3、風(fēng)扇4、低溫散熱器5、廢氣循環(huán)裝置6、間冷中冷器7、間冷冷凝器8和選擇性催化還原器9；

所述的低溫散熱器5、高溫散熱器3、風(fēng)扇4均為位于所述的發(fā)動(dòng)機(jī)2的前方，所述的選擇性催化還原器9位于所述的渦輪增壓器1的后方；

所述的渦輪增壓器1依次與間冷中冷器7、發(fā)動(dòng)機(jī)2串聯(lián)并形成中冷回路(如圖3中實(shí)畫箭頭線)；

所述的高溫散熱器3與所述的發(fā)動(dòng)機(jī)2串聯(lián)并形成高溫冷卻回路(如圖3中實(shí)畫波浪線)；

在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)2上設(shè)置有廢氣循環(huán)裝置6，所述的間冷中冷器7安裝在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)2上，所述的低溫散熱器5的分別與間冷中冷器7和間冷冷凝器8一端連接并形成低溫冷卻回路(如圖3中實(shí)畫點(diǎn)畫線)；

在所述的高溫散熱器3與所述的發(fā)動(dòng)機(jī)2之間的管道上安裝有節(jié)溫器10和高溫回路水泵12。

在所述的低溫散熱器5與所述的間冷中冷器7之間的管道上設(shè)置有低溫回路泵11。

所述的低溫散熱器5、高溫散熱器3安裝于風(fēng)扇4前端；所述的低溫散熱器5與所述的高溫散熱器3采用一體化結(jié)構(gòu)。

所述的低溫散熱器5與所述的高溫散熱器3之間的整體厚度為90-100厘米。

所述的低溫散熱器5與所述的高溫散熱器3的芯體面積一致，且所述的低溫散熱器5采用16毫米或26毫米芯厚的管帶芯體系統(tǒng)，所述的風(fēng)扇4采用電控硅油離合器風(fēng)扇。

本發(fā)明還包括一種冷卻回路：重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高低溫冷卻回路，它包括如下步驟；

①、所述的渦輪增壓器1產(chǎn)生的高溫氣體進(jìn)入到所述的間冷中冷器7中，此時(shí)低溫散熱器5中的冷卻水分別流入到間冷中冷器7中和間冷冷凝器8中分別進(jìn)行熱交換；

②、在步驟①中冷卻完成的高溫氣體進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)2中運(yùn)轉(zhuǎn)使用，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)2產(chǎn)生的廢氣一部分經(jīng)由管道排除，另一部分排入到上方設(shè)置的廢氣循環(huán)裝置6重新進(jìn)入到所述的發(fā)動(dòng)機(jī)2中使用；

③、所述的高溫散熱器3中的高溫冷卻液經(jīng)由高溫回路水泵12進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)2中，供冷卻高速運(yùn)轉(zhuǎn)的所述的發(fā)動(dòng)機(jī)2使用；

④、在步驟②中完成冷卻的低溫冷卻水完成冷卻后，會(huì)升溫并分別經(jīng)由間冷中冷器7和間冷冷凝器8另一端流出，重新進(jìn)入到所述的低溫散熱器5中重新由下方設(shè)置的風(fēng)扇4重新降溫使用。

當(dāng)外界環(huán)境過低時(shí)；所述的高溫散熱器3停止使用，僅所述的發(fā)動(dòng)機(jī)2進(jìn)行自循環(huán)冷卻。

上述未詳細(xì)說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。