奇瑞發(fā)動機(jī)電子水泵總成
背景介紹:
電子水泵是車輛冷卻系統(tǒng)中的核心,其作用是對冷卻液進(jìn)行加壓,保證其在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動,從而保證活塞、缸蓋、缸體等高溫零件能夠得到及時的冷卻,以保證發(fā)動機(jī)的正常工作。 目前為實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的小循環(huán)和大循環(huán),一般采用多條外部管路分別連通電子水泵與發(fā)動機(jī)的氣缸、油冷器、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)等部件。復(fù)雜的外部管路縱橫雜亂分布,結(jié)構(gòu)不夠緊湊,導(dǎo)致所占用空間較大,并且布置的外部管路數(shù)量過多導(dǎo)致總重量大幅度增加。
鑒于此奇瑞發(fā)明專利(CN 115853627 A )提供了一種電子水泵總成。其電子水泵采用自帶的電機(jī)驅(qū)動,有利于降低發(fā)動機(jī)油耗,以及提高整車工況匹配適應(yīng)性。通過強(qiáng)制水循環(huán)對發(fā)動機(jī)進(jìn)行冷卻,保證發(fā)動機(jī)在正常溫度范圍內(nèi)連續(xù)工作。通過在本體上設(shè)置流體空腔和內(nèi)部流體通道減少了外部管路的布置,使得電子水泵總成的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊,減少了對空間的占用,降低發(fā)動機(jī)總重量。
說明:水泵從驅(qū)動方式分為機(jī)械(開關(guān)式)和電子兩種類型水泵。機(jī)械式一般是由附件輪系驅(qū)動,也有一部分發(fā)動機(jī)根據(jù)布置等原因,采用正時輪系驅(qū)動、凸輪軸驅(qū)動或平衡軸驅(qū)動。
技術(shù)說明:
為使本專利的技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本專利作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖所示,該電子水泵總成包括本體、電子水泵和電子節(jié)溫器。本體的內(nèi)部具有流體空腔X,該流體空腔X能通過本體上的進(jìn)水口和出水口與外界的部件連通。本體上設(shè)置有第一進(jìn)水口,與流體空腔X連通,用于接收來自發(fā)動機(jī)的第一液體。流體空腔X與電子水泵的內(nèi)部之間通過第一流體通道連通。

電子水泵本體上還可以設(shè)置有第二進(jìn)水口和第三進(jìn)水口。第二進(jìn)水口和第三進(jìn)水口均與流體空腔X連通,第二進(jìn)水口用于接收來自油冷器的第二液體B1,第三進(jìn)水口用于接收來自EGR的第三液體C1。也即來自油冷器的第二液體B1和來自EGR的第三液體C1分別通過第二進(jìn)水口和第三進(jìn)水口進(jìn)入至流體空腔X內(nèi)。在發(fā)動機(jī)處于小循環(huán)工作模式下,來自發(fā)動機(jī)的第一液體A1、來自油冷器的第二液體B1和來自EGR的第三液體C1在流體空腔X內(nèi)匯合形成第一匯合流D1。第一匯合流D1再通過第一流體通道進(jìn)入至電子水泵的內(nèi)部(在小循環(huán)模式下,第一流體通道與流體空腔為連通狀態(tài))。

本體上還可以設(shè)置有第四進(jìn)水口。該第四進(jìn)水口通過第一流體通道與電子水泵的內(nèi)部連通,用于接收來自散熱器的第四液體E,電子節(jié)溫器還用于控制第四進(jìn)水口與通過第一流體通道的連通狀態(tài)。在發(fā)動機(jī)的大循環(huán)過程中,來自發(fā)動機(jī)的液體流經(jīng)外部的散熱器進(jìn)行散熱后,再流回至電子水泵內(nèi)部。在發(fā)動機(jī)的大循環(huán)工作模式下,電子節(jié)溫器控制第四進(jìn)水口與第一流體通道連通,由此來自散熱器的第四液體E通過第四進(jìn)水口并經(jīng)過第一流體通道到達(dá)電子水泵的內(nèi)部。
電子節(jié)溫器包括主閥門和副閥門。主閥門用于控制第四進(jìn)水口與第一流體通道的連通狀態(tài),在大循環(huán)過程中,主閥門用于控制第四進(jìn)水口與第一流體通道處于連通狀態(tài)。副閥門用于控制流體空腔X與第一流體通道的連通狀態(tài)。在小循環(huán)過程中,副閥門用于控制流體空腔X與第一流體通道處于連通狀態(tài)。電子節(jié)溫器可以設(shè)置在第四進(jìn)水口內(nèi),其中主閥門靠近第四進(jìn)水口的進(jìn)水端,而副閥門靠近第一進(jìn)水口的出水端。
電子節(jié)溫器設(shè)置在第一流體通道的進(jìn)水端處,用于控制流體空腔X與電子水泵的內(nèi)部之間的連通狀態(tài)。在小循環(huán)時,電子節(jié)溫器控制流體空腔X與電子水泵的內(nèi)部為連通狀態(tài),由此來自發(fā)動機(jī)的第一液體A1通過第一進(jìn)水口進(jìn)入至流體空腔X,并通過第一流體通道進(jìn)入至電子水泵的內(nèi)部,電子水泵再將液體供給至發(fā)動機(jī),由此實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的小循環(huán)。

本體上還可以設(shè)置有第一出水口。第一進(jìn)水口還可以用于接收來自發(fā)動機(jī)的第五液體A2,第二進(jìn)水口還可以用于接收來自油冷器的第六液體B2,第三進(jìn)水口還用于接收來自EGR的第七液體C2。在發(fā)動機(jī)的大循環(huán)工作模式下,來自發(fā)動機(jī)的第五液體A2,來自油冷器的第六液體B2和來自EGR的第七液體C2在第一出水口的進(jìn)水端匯合形成第二匯合流D2。第二匯合流D2再通過第一出水口被供給至散熱器,并經(jīng)過散熱器的散熱作用形成第四液體E。第四液體E通過第四進(jìn)水口并經(jīng)過第一流體通道到達(dá)電子水泵的內(nèi)部。在大循環(huán)過程中,來自發(fā)動機(jī)的第五液體A2通過第一進(jìn)水口進(jìn)入流體空腔X內(nèi)并流至第一出水口處與第六液體B2、第七液體C2匯合。?

電子水泵總成還可以包括第二出水口,該第二出水口與電子水泵的內(nèi)部連通,用于將電子水泵內(nèi)的液體供給至油冷器。也即是電子水泵能將液體通過第二出水口供給至油冷器。電子水泵總成第三出水口與電子水泵的內(nèi)部連通,用于將電子水泵內(nèi)的液體供給至發(fā)動機(jī)缸體。
本體上還可以設(shè)置有第五進(jìn)水口,該第五進(jìn)水口用于接收來自增壓器的第八液體和來自空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的第九液體。第八液體和第九液體通過第二流體通道與電子水泵的內(nèi)部連通,由此能夠?qū)崿F(xiàn)對電子水泵液體的供給。
基于此,不僅來自發(fā)動機(jī)的液體能夠流經(jīng)散熱器進(jìn)行散熱,來自油冷器和EGR的液體也能流經(jīng)散熱器進(jìn)行散熱,由此增大了流經(jīng)散熱器的液體流量,從而可以提高整體的散熱效果。此外通過在本體上設(shè)置流體空腔,相應(yīng)的出水口、進(jìn)水口以及它們之間的連通狀態(tài),實現(xiàn)了三條流體路徑的匯合,無需設(shè)置多條外部管路即可實現(xiàn)多條流路的交匯,由此使得電子水泵總成的整體結(jié)構(gòu)更為緊湊,減少了對空間的占用。
發(fā)動機(jī)大小循環(huán)工作原理:
發(fā)動機(jī)的小循環(huán)是指在冷卻液溫度較低時,冷卻液從發(fā)動機(jī)流出后,不流經(jīng)外部散熱裝置的散熱冷卻,而通過電子水泵再流回至發(fā)動機(jī)的過程。發(fā)動機(jī)的大循環(huán)是指在冷卻液溫度較高時,冷卻水從發(fā)動機(jī)流出后,流經(jīng)外部散熱裝置進(jìn)行散熱冷卻,再通過電子水泵流回至發(fā)動機(jī)的過程。

發(fā)動機(jī)小循環(huán)模式下的液體流動路徑為:從電子水泵出來的液體有兩條流動路徑,這兩路液體分別去往發(fā)動機(jī)缸體和油冷器。去往發(fā)動機(jī)缸體的液體經(jīng)過發(fā)動機(jī)缸體后有三條流動路徑,這三路液體分別去往發(fā)動機(jī)缸體的出水口、EGR和發(fā)動機(jī)缸蓋。然后分別來自發(fā)動機(jī)缸體的出水口、EGR和油冷器的三路液體匯合后,通過回到電子節(jié)溫器的副閥門回到電子水泵的內(nèi)部(在小循環(huán)模式下,電子節(jié)溫器的副閥門處于開啟狀態(tài),主閥門處于關(guān)閉狀態(tài))。去往發(fā)動機(jī)缸蓋的液體經(jīng)過發(fā)動機(jī)缸蓋后有兩條流動路徑,這兩路液體分別去往增壓器和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),然后分別來自增壓器和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的兩路液體匯合后回到電子水泵的內(nèi)部。

電子水泵?2;電子節(jié)溫器?3;主閥門?31;發(fā)動機(jī)缸蓋?4;發(fā)動機(jī)缸體?5;油冷器?6; EGR?7;散熱器?8;空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)-9;增壓器?10。
發(fā)動機(jī)大循環(huán)模式下的冷卻液流動路徑為:從電子水泵出來的液體有兩條流動路徑,這兩路液體分別去往發(fā)動機(jī)缸體和油冷器。去往發(fā)動機(jī)缸體的液體經(jīng)過發(fā)動機(jī)缸體后有三條流動路徑,這三路液體分別去往發(fā)動機(jī)缸體的出水口、EGR和發(fā)動機(jī)缸蓋。然后分別來自發(fā)動機(jī)的缸體出水口,EGR和油冷器的三路液體匯合后流入散熱器,從散熱器流出的液體通過電子節(jié)溫器的主閥門回到電子水泵的內(nèi)部(在大循環(huán)模式下,電子節(jié)溫器的主閥門處于開啟狀態(tài),副閥門處于關(guān)閉狀態(tài))。去往發(fā)動機(jī)缸蓋的液體經(jīng)過發(fā)動機(jī)缸蓋后有兩條流動路徑,這兩路液體分別去往增壓器和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),然后分別來自增壓器和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的兩路液體匯合后回到電子水泵的內(nèi)部。?
說明:
廢氣循環(huán)系統(tǒng)(Exhaust?Gas?Recirculation,簡稱EGR)是指用于實現(xiàn)將發(fā)動機(jī)氣缸產(chǎn)生的廢氣的一小部分再送回氣缸的系統(tǒng),其主要任務(wù)是使廢氣的再循環(huán)量在每一個工作點都達(dá)到最佳狀況,從而使燃燒過程始終處于最理想的情況,最終保證排放物中的污染成份最低。
電子節(jié)溫器(Thermostat)一般是指根據(jù)冷卻水溫度的高低自動調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量,改變水的循環(huán)范圍,以調(diào)節(jié)冷卻系的散熱能力,保證發(fā)動機(jī)在合適的溫度范圍內(nèi)工作的器件。
油冷器(Oil?Cooler)一般是指對發(fā)動機(jī)機(jī)油進(jìn)行冷卻的器件。
增壓器一般是指在空氣被供入氣缸之前對其進(jìn)行預(yù)先壓縮的器件,作用是提高空氣密度、增加進(jìn)氣量,從而增大發(fā)動機(jī)功率。
空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(Heating?Ventilation?and?Air?Conditioning,簡稱 HVAC)一般由蒸發(fā)器、暖氣芯、鼓風(fēng)扇和空氣濾清器等構(gòu)成,通過把在蒸發(fā)器中冷卻的空氣和在暖氣芯中加熱的空氣進(jìn)行混合調(diào)節(jié),往車內(nèi)送入適宜的風(fēng)。
散熱器(Radiator)又稱水箱,是水冷式發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。
液體是指在車輛的冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動的冷卻液,一般為去離子水和乙二醇的混合溶液。
總結(jié):
電子水泵總成中來自發(fā)動機(jī)的液體能通過進(jìn)水口流至本體的流體空腔內(nèi),并通過內(nèi)部流體通道到達(dá)電子水泵的內(nèi)部,電子水泵再將液體供給至發(fā)動機(jī),由此實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的小循環(huán)。流體空腔和內(nèi)部流體通道構(gòu)成發(fā)動機(jī)的小循環(huán)回路的一部分。通過在本體上設(shè)置流體空腔和內(nèi)部流體通道減少了外部管路的布置,使得電子水泵總成的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊,由此減少了對空間的占用,降低發(fā)動機(jī)總重量。