[发明专利]具有分离的冷却回路的冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及内燃发动机的冷却系统及冷却方法。

背景技术

内燃发动机，特别是重负荷及涡轮增压柴油发动机，在一些工况下燃烧时可以产 生巨大的热量。为解决发动机油、汽缸壁、活塞、阀及其他构件的过热，已应用各种 冷却系统。在一个示例系统中，WO2005040574提供了一种包括第一流路和第二流路 的内燃发动机的冷却系统，其中第一流路操作在较高温度和压力范围，且用来冷却发 动机和车辆驾驶室，第二流路操作在较低温度和压力范围，且主要用来冷却包括变速 箱、EGR(排气再循环)、及进气的各种构件。两个流路通过装配有朝向第一流路开 启的各种单向阀的通道相互连接。两个回路如上所述减少了冷却剂回路中较大的压力 降造成的气穴的可能性。

然而，这种系统不能充分解决在第二低温冷却回路中的各种构件的个别冷却温度 需要，因为低温流路的散热器只能使低温流路中循环的冷却剂冷却到单一温度。

发明内容

为解决上述问题，可以使用一种内燃发动机的冷却系统，该系统包括连接到发动 机用于冷却发动机的第一高温冷却回路，其中第一冷却剂在第一高温冷却回路中循 环；连接到多个装置用于冷却多个装置的第二低温冷却回路，其中第二冷却剂在第二 低温冷却回路中循环，且第二低温冷却回路包括多个散热器部分，在第二低温冷却回 路中循环的冷却剂从多个散热器部分的不同的散热器部分离开，产生用于冷却多个装 置的不同装置的不同冷却温度的冷却剂流。

以此方式，可以有效地利用两个冷却回路，同时还使低温回路中的多个装置的冷 却适合每个单个装置的具体工况。其中可以改进单个装置的操作和效率。例如，热交 换器可以优化为最小尺寸，优化风扇功率以达到所需要的排热和冷却剂温度。

在另一个示例中，可以使用一种冷却车辆的内燃发动机的方法。该方法可以包括 使冷却剂循环通过热连接到发动机的燃烧室的第一高温冷却回路，第一高温冷却回路 包括至少一个散热器；使冷却剂循环通过热连接到多个装置的第二低温冷却回路，第 二低温冷却回路包括多个散热器部分，这样，冷却剂通过连接到散热器的上游和装置 的下游的泵泵送，第一高温冷却回路的冷却剂不与第二低温冷却回路的冷却剂混合； 通过第二低温冷却回路中的多个散热器部分将第二低温冷却回路中的冷却剂在不同 温度下分配到多个装置；及在第一高温冷却回路中的至少一个散热器和第二低温冷却 回路中的多个散热器部分中的至少一个上流过共同的冷却空气流。

通过选择性地保持冷却剂流不混合的两个分离的冷却回路，可以减少两个冷却回 路之间的热传递。此外，通过分配不同温度的冷却剂流，如上所述，可以使用于冷却 具体装置的冷却剂温度个别化，从而改进装置的冷却效率和性能。此外，通过使用共 同的冷却空气流以冷却第一冷却回路和第二冷却回路两者中的散热器，可以实现更紧 凑的系统设计。另外，在第二低温冷却回路中连续排列多个散热器部分的示例中，还 可以增加第二低温冷却回路的效率。最后，经连接到散热器的上游的泵(例如在较热 的一侧和各种装置的下游)泵送第二低温冷却回路中的冷却剂，对于低温回路可以使 用能够对不同冷却剂温度提供多个冷却剂出口的单个泵以用于具有不同温度要求的 各种装置。或者，也可以使用多个泵。

附图说明

附图示出内燃发动机的冷却系统的实施例。

具体实施方式

附图示出内燃发动机的冷却系统，该冷却系统包括其中的冷却剂流彼此分离的两 个冷却回路：主要冷却发动机的高温冷却回路100，及冷却多个装置或构件的低温冷 却回路102。

高温冷却回路100可以包括发动机104、使冷却剂在高温冷却回路100中循环的 主泵106、在高温冷却回路100中散热的主散热器108。高温冷却回路100还可以包 括冷却EGR的高温排气再循环(EGR)冷却器110。

可以提供使冷却剂在高温冷却回路100的各种构件之间循环的冷却剂管路。在该 示例中，冷却剂如图所示经冷却剂管路112a从主散热器108到主泵106，进一步经 冷却剂管路112b进入发动机104，然后经冷却剂管路112c回到主散热器108循环。 此外，冷却剂还可以经冷却剂管路112d从主泵106到高温EGR冷却器110，进一步 经冷却剂管路112e进入到主散热器108循环。