[发明专利]发动机冷却液浓度自动调节装置及自动调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机冷却液浓度自动调节装置及自动调节方法。

背景技术

发动机冷却液（常见的是乙二醇的水溶液，以下简称“LLC”）其浓度（乙二醇的体积密度）在车辆出厂时是调配好的固定值，如需调整，只能购买专用的原液由专业工作人员进行更换，车辆本身不能自动调节。

LLC的浓度影响以下性能：

1、空调采暖性能：LLC浓度越低，空调采暖性能越好；

2、发动机散热性能：LLC浓度越低，发动机散热性能越好；

3、防冻结性能：LLC的浓度决定了其冰点，由于LLC冰点随其浓度升高而先降低后升高，LLC的防冻结性能随其浓度升高而先变好后变差，因此LLC浓度在合适范围内才不会在低温下冻结，发动机才能正常启动。

为了适应不同地域的气候条件，国内许多汽车制造厂商销往南方车辆的LLC浓度较低，销往北方车辆的LLC浓度较高。这样，冬季南方客户车辆开往北方时，LLC的浓度必须调高，否则LLC将发生冻结而导致车辆无法启动。

由于LLC浓度影响车辆诸多性能，理想状态是LLC浓度能根据车辆状态和车辆使用环境进行自动调整。然而现状是LLC浓度在车辆出厂时就已经固定并且后续需要人工调整，无法满足客户各种使用要求。

因此，提供一种LLC浓度可调的发动机冷却液浓度自动调节装置及方法成为了业界需要解决的问题。

发明内容

与现有技术的不同的是，本发明提供一种发动机冷却液浓度自动调节装置及自动调节方法，其可以实现自动调节发动机冷却液浓度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种发动机冷却液浓度自动调节装置，用于自动调节发动机的冷却液浓度；发动机通过冷却系统进行冷却，冷却系统包括冷却液循环回路，冷却液循环回路包括发动机、空调采暖系统、水泵以及将其串联的干路管道；其中，浓度自动调节装置包括：

分离装置，该分离装置内设有一分离膜将其内的空间分为浓溶液区和溶剂区两部分；浓溶液区串联于干路管道上；溶剂区设有排气口及排水口；值得注意的是，浓溶液区可串联于任意一段干路管道上，例如发动机与空调采暖系统之间、或者空调采暖系统与水泵之间，优选为空调采暖系统与水泵之间；

浓缩支路，其包括浓缩支路管道；该浓缩支路管道一端连接分离装置的溶剂区的排气口，另一端连接水泵；浓缩支路管道上设有浓缩阀；

稀释支路，其包括储水容器、稀释支路管道；储水容器具有进水口、出水口；分离装置的溶剂区的排水口通过管道与储水容器的进水口连接；稀释支路管道的一端连接储水容器的出水口，另一端连接于冷却液循环回路；稀释支路管道上设有稀释阀；

控制系统，其根据发动机的水温信号、汽车外部气温信号、LLC的当前浓度信号控制浓缩阀、稀释阀的开启、关闭。

通常地，发动机冷却系统进一步包括散热器支路，该散热器支路与空调采暖系统并联，并由节温器控制启闭，在发动机冷却液的温度达到一定数值（例如82℃）时开启。而空调采暖系统的作用是向车内输送热空气，以提升车内空间的温度。对于发动机而言，空调采暖系统和散热器形成了两级散热方案：当发动机冷却液的温度不算高时，仅仅启用空调采暖系统对发动机进行散热；当发动机冷却液的温度达到一定值时，则同时开启空调采暖系统和散热器对发动机进行散热。

值得注意的是，发动机冷却液是相对于发动机温度的术语，因为冷却液用来“冷却”汽车的发动机。冷却液通过冷却汽车的发动机，获得用于加热通过空调采暖系统的空气的热能，因此冷却液相对于大气温度来说处于较高的温度。

本发明中，储水容器的作用是容纳从分离装置中分离出来的水。

值得注意的是，浓缩阀、稀释阀的状态分为调节状态和非调节状态。其中，在调节状态中，浓缩阀和稀释阀为联动阀门，浓缩阀开启则稀释阀关闭，此时对发动机的冷却液进行浓缩调节，调节之后发动机的冷却液浓度提高；稀释阀开启可浓缩阀关闭，此时对发动机的冷却液进行稀释调节，调节之后发动机的冷却液浓度降低；在非调节状态中，浓缩阀和稀释阀同时关闭，此时对于发动机的冷却液浓度不进行调节。

本发明在现有冷却系统的基础上，追加水与乙二醇的分离装置，根据发动机水温、汽车的外部气温及LLC当前浓度，控制水份分离（提高LLC浓度）或水份回收（降低LLC浓度），从而实现发动机冷却液浓度的自动调节，满足车辆各种工况要求。