用于發(fā)動機的散熱裝置、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛技術領域，具體而言，涉及一種用于發(fā)動機的散熱裝置、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]發(fā)動機在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱量，使發(fā)動機溫度升高，嚴重影響發(fā)動機的性能。為了使發(fā)動機工作在正常溫度范圍內(nèi)，需要對發(fā)動機設置冷卻系統(tǒng)。參見圖1，目前的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)一般包括散熱器I’和冷卻風扇2’，冷卻風扇2’設置在散熱器I’上，散熱器I’布置在機艙前端的正迎風面上。散熱器I’的具體結(jié)構(gòu)參見圖2，一般由進水室12’、芯體11’及出水室13’組成，散熱器的進水室12’和出水室13’分別與發(fā)動機3’內(nèi)的冷卻水通道相連通。由于散熱器本身不具備溫度控制功能，所以一般在散熱器的進水室12’和發(fā)動機內(nèi)的冷卻水通道之間的連通管道上設置節(jié)溫器4’，當發(fā)動機內(nèi)的冷卻液溫度高于預設溫度時，節(jié)溫器4打開，發(fā)動機3’內(nèi)的冷卻液流向散熱器I’進行散熱。由于散熱器無溫度控制功能，若節(jié)溫器失效很容易造成發(fā)動機過冷。此外,整車E⑶(Electronic ControlUnit，電子控制單元)還讀取設置在發(fā)動機冷卻通道內(nèi)的溫度傳感器31’采集的冷卻液溫度，當該溫度過高時，打開冷卻風扇2’，以對散熱器I’進行通風散熱。
[0003]眾所周知，發(fā)動機過熱和過冷均會影響發(fā)動機的性能。在外界氣溫較低時，發(fā)動機自身散發(fā)的熱量已經(jīng)很大，造成發(fā)動機過冷，所以此時可以關閉節(jié)溫器和冷卻風扇。但對于寒冷的地區(qū)，尤其是北方的冬季，即使關閉節(jié)溫器和冷卻風扇，但由于散熱器前端進氣格柵敞開，外界的大氣與機艙相連通，造成發(fā)動機熱量流失的加劇，導致發(fā)動機暖機時間過長、工作效率較低、整車油耗增加等問題，嚴重影響發(fā)動機的工作性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于此，本發(fā)明提出了一種用于發(fā)動機的散熱裝置、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)及方法，旨在減少發(fā)動機在低溫環(huán)境下的暖機時間。
[0005]一個方面，本發(fā)明提出了一種用于發(fā)動機的散熱裝置，該散熱裝置包括散熱器和可變格柵。其中，可變格柵連接且遮覆于散熱器，可變格柵上設置有格柵開啟角度控制部件，格柵開啟角度控制部件用于在發(fā)動機冷卻液溫度低于第一預設溫度時關閉可變格柵。
[0006]進一步地，上述散熱裝置中，該裝置還包括:執(zhí)行機構(gòu)，與可變格柵的格柵開啟角度控制部件相連接，執(zhí)行機構(gòu)用于控制可變格柵的開啟角度。
[0007]進一步地，上述散熱裝置中，執(zhí)行機構(gòu)包括:殼體和設置于殼體內(nèi)的頂桿、感溫單元殼體、柔性管和彈性部件；其中，殼體固定設置于散熱器的出水室內(nèi)；頂桿的一端與殼體的內(nèi)壁固定連接，另一端為自由端；感溫單元殼體內(nèi)設置有用于封存石蠟的封存空間，感溫單元殼體上還設置有一端開口的孔道，柔性管置于孔道內(nèi)并套設頂桿；感溫單元殼體與可變格柵的開啟角度控制部件相連接；彈性部件置于感溫單元殼體與殼體的內(nèi)壁之間。
[0008]進一步地，上述散熱裝置中，執(zhí)行機構(gòu)包括:溫度傳感器，用于采集散熱器的出水室內(nèi)冷卻液的溫度；步進電機，輸出端與可變格柵的格柵開啟角度控制部件相連接;第一控制器，用于接收溫度傳感器采集的溫度，并在所接收的冷卻液的溫度大于或等于第二預設溫度時控制步進電機轉(zhuǎn)動，進而控制可變格柵開啟。
[0009]進一步地，上述散熱裝置中，可變格柵包括第一支架、第二支架、多個葉片和轉(zhuǎn)軸、以及格柵開啟角度控制部件；其中，每個葉片的兩端分別通過轉(zhuǎn)軸與第一支架和第二支架轉(zhuǎn)動連接；格柵開啟角度控制部件與各葉片相連接。
[0010]本發(fā)明在散熱器上設置有可變格柵，發(fā)動機暖機時，如果外界環(huán)境溫度較低，可以調(diào)節(jié)可變格柵的葉片完全關閉，阻止外界大氣吹拂在發(fā)動機上，減少發(fā)動機的熱量損失，保證了發(fā)動機的工作環(huán)境溫度，大大地縮短了發(fā)動機的暖機時間，尤其在寒冷的北方地區(qū)，效果更為明顯；當發(fā)動機需要冷卻時，可以通過拉動格柵開啟角度控制部件，使可變格柵完全或部分開啟，以對散熱器進行通風散熱。
[0011]另一方面，本發(fā)明還提出了一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括節(jié)溫器和上述任一種散熱裝置；其中，節(jié)溫器設置于散熱器的進水室與發(fā)動機內(nèi)的冷卻通道之間的連通管道上；并且，散熱裝置中的可變格柵的開啟溫度大于節(jié)溫器的開啟溫度。
[0012]進一步地，上述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)還包括:冷卻風扇、采集器和第二控制器。其中，冷卻風扇固定連接于散熱器；采集器用于采集散熱器的出水室內(nèi)冷卻液的溫度；第二控制器用于接收散熱器的出水室內(nèi)冷卻液的溫度，并在散熱器的出水室內(nèi)冷卻液溫度大于或等于第三預設溫度時開啟冷卻風扇。
[0013]本發(fā)明在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的散熱器上設置有可變格柵，發(fā)動機暖機時，如果外界環(huán)境溫度較低，可以調(diào)節(jié)可變格柵的葉片完全關閉，阻止外界大氣吹拂在散熱器上，減少散熱器的熱量損失，保證了發(fā)動機的工作環(huán)境溫度，大大地縮短了發(fā)動機的暖機時間，尤其在寒冷的北方地區(qū)，效果更為明顯；當發(fā)動機需要冷卻時，可以通過拉動格柵開啟角度控制部件，使可變格柵完全或部分開啟，以對散熱器進行通風散熱。
[0014]又一方面，本發(fā)明還提供了一種發(fā)動機冷卻方法，該方法包括如下步驟:發(fā)動機內(nèi)冷卻液的溫度小于第一預設溫度時，關閉節(jié)溫器、冷卻風扇和已預先設置于散熱器上的可變格柵。
[0015]進一步地，上述發(fā)動機冷卻方法還包括如下步驟:發(fā)動機內(nèi)冷卻液的溫度大于或等于第一預設溫度時，打開節(jié)溫器；散熱器出水室內(nèi)冷卻液的溫度大于或等于第二預設溫度時，開啟可變格柵；散熱器出水室內(nèi)冷卻液的溫度大于或等于第三預設溫度時，開啟安裝于散熱器上的冷卻風扇；第一預設溫度、第二預設溫度、第三預設溫度依次遞增。
[0016]進一步地，散熱器出水室內(nèi)冷卻液的溫度大于或等于第二預設溫度時，開啟可變格柵步驟中還包括:根據(jù)散熱器出水室內(nèi)冷卻液的溫度控制可變格柵的開啟角度。
[0017]本發(fā)明中的發(fā)動機冷卻方法在發(fā)動機暖機時，如果外界環(huán)境溫度較低，可以調(diào)節(jié)可變格柵的葉片完全關閉，阻止外界大氣吹拂在發(fā)動機上，減少發(fā)動機的熱量損失，保證了發(fā)動機的工作環(huán)境溫度，大大地縮短了發(fā)動機的暖機時間，尤其在寒冷的北方地區(qū)，效果更為明顯；當發(fā)動機需要冷卻時，可以打開節(jié)溫器，以使散熱器對發(fā)動機的冷卻液進行冷卻；在打開節(jié)溫器后仍不能滿足發(fā)動機的冷卻需求時，可以通過拉動格柵開啟角度控制部件，使可變格柵完全或部分開啟，以對散熱器進行通風散熱；并在可變格柵完全打開后，仍不能滿足發(fā)動機的冷卻需求時，啟動冷卻風扇?？梢钥闯?，本發(fā)明通過設置階梯狀的開啟溫度，可以達到使發(fā)動機迅速暖機、減少冷卻風扇開啟時間、減少能量消耗的目的。
【附圖說明】
[0018]通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0019]圖1為相關技術中發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為相關技術中散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明實施例提供的用于發(fā)動機的散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明實施例提供的用于發(fā)動機的散熱裝置中的蠟式溫度控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明實施例提供的用于發(fā)動機的散熱裝置中的又一中執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
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