背景介绍:
电子水泵是汽车发动机冷却系统中的核心,其作用是对冷却液进行加压,保证其在冷却系统中循环流动,从而保证活塞、缸盖、缸体等高温零件能够得到及时的冷却,以保证发动机的正常工作。
目前为实现发动机的小循环和大循环,一般采用多条外部管路分别连通电子水泵与发动机的气缸、油冷器、废气再循环系统等部件。复杂的外部管路纵横杂乱分布,结构不够紧凑,导致所占用空间较大,并且布置的外部管路数量过多导致总重量大幅度增加。
为此,奇瑞发明专利提供了一种电子水泵总成。其电子水泵采用自带的电机驱动,有利于降低发动机油耗,以及提高整车工况匹配适应性。通过强制水循环对发动机进行冷却,保证发动机在正常温度范围内连续工作。通过在本体上设置流体空腔和内部流体通道减少了外部管路的布置,使得电子水泵总成的整体结构更加紧凑,减少了对空间的占用,降低发动机总重量。
电子水泵总成的组成:
电子水泵总成包括本体、电子水泵和电子节温器,本体的内部具有流体空腔,该流体空腔能通过本体上的进水口和出水口与外界的部件连通。本体上设置有第一进水口,与流体空腔连通,用于接收来自发动机的第一液体。流体空腔与电子水泵的内部之间通过第一流体通道连通。
1、本体,12-14、第二-四进水口,15-17、第一-二出水口,2、电子水泵。
本体上还可以设置有第二进水口和第三进水口,第二进水口和第三进水口均与流体空腔连通,第二进水口用于接收来自油冷器的第二液体,第三进水口用于接收来自废气再循环系统的第三液体,也即来自油冷器的第二液体和来自废气再循环系统的第三液体分别通过第二进水口和第三进水口进入至流体空腔内。
在发动机处于小循环工作模式下,来自发动机的第一液体、来自油冷器的第二液体和来自废气再循环系统的第三液体在流体空腔内汇合形成第一汇合流,第一汇合流再通过第一流体通道进入至电子水泵的内部。在小循环模式下时,第一流体通道与流体空腔为连通状态。
本体上还可以设置有第四进水口,第四进水口通过第一流体通道与电子水泵的内部连通,用于接收来自散热器的第四液体,电子节温器还用于控制第四进水口与通过第一流体通道的连通状态。在发动机的大循环过程中,来自发动机的液体流经外部的散热器进行散热后,再流回至电子水泵内部。发动机的大循环工作模式时,电子节温器控制第四进水口与第一流体通道连通,由此来自散热器的第四液体通过第四进水口并经过第一流体通道到达电子水泵的内部。
21、流体通道,3、电子节温器,31和32、主和副阀门,A1-C1-E、第一-四液体,D1、第一汇合流,X、流体空腔。
电子节温器包括主阀门和副阀门,主阀门用于控制第四进水口与第一流体通道的连通状态,在大循环过程中,主阀门用于控制第四进水口与第一流体通道处于连通状态。副阀门用于控制流体空腔与第一流体通道的连通状态,在小循环过程中,副阀门用于控制流体空腔与第一流体通道处于连通状态。电子节温器设置在第四进水口内,其中主阀门靠近第四进水口的进水端,而副阀门靠近第一进水口的出水端。
电子节温器设置在第一流体通道的进水端处,用于控制流体空腔与电子水泵的内部之间的连通状态。在小循环时,电子节温器控制流体空腔与电子水泵的内部为连通状态,由此来自发动机的第一液体通过第一进水口进入至流体空腔,并通过第一流体通道进入至电子水泵的内部,电子水泵再将液体供给至发动机,由此实现发动机的小循环。
11、第一进水口,18、 第三出水口,A2、第五液体。
本体上还可以设置有第一出水口,第一进水口还可以用于接收来自发动机的第五液体,第二进水口还可以用于接收来自油冷器的第六液体,第三进水口还用于接收来自废气再循环系统的第七液体。在发动机的大循环工作模式下,来自发动机的第五液体,来自油冷器的第六液体和来自废气再循环系统的第七液体在第一出水口的进水端汇合形成第二汇合流。第二汇合流再通过第一出水口供给至散热器,并经过散热器的散热作用形成第四液体。第四液体通过第四进水口并经过第一流体通道到达电子水泵的内部。在大循环过程中,来自发动机的第五液体通过第一进水口进入流体空腔内并流至第一出水口处与第六液体、第七液体汇合。
16、第五进水口,B2和C2、第六和七液体,D2、第二汇合流,E、第四液体。
电子水泵总成还可以包括第二出水口,第二出水口与电子水泵的内部连通,用于将电子水泵内的液体供给至油冷器。电子水泵总成第三出水口与电子水泵的内部连通,用于将电子水泵内的液体供给至发动机缸体。
本体上还可以设置有第五进水口,第五进水口用于接收来自增压器的第八液体和来自空气调节系统的第九液体,第八液体和第九液体通过第二流体通道与电子水泵的内部连通,由此能够实现对电子水泵液体的供给。
发动机的小循环是指在冷却液温度较低时,冷却液从发动机流出后,不流经外部散热装置的散热冷却,而通过电子水泵再流回至发动机的过程;发动机的大循环是指在冷却液温度较高时,冷却水从发动机流出后,流经外部散热装置进行散热冷却,再通过电子水泵流回至发动机的过程。在小循环模式下,电子节温器的副阀门处于开启状态,主阀门处于关闭状态;在大循环模式下,电子节温器的主阀门处于开启状态,副阀门处于关闭状态。
发动机小循环模式下的液体流动路径为:从电子水泵出来的液体有两条流动路径,这两路液体分别去往发动机缸体和油冷器。去往发动机缸体的液体经过发动机缸体后有三条流动路径,这三路液体分别去往发动机缸体的出水口、废气循环系统和发动机缸盖。
4、缸盖,5、缸体,6、油冷器,7、EGR,8、散热器,9、空气调节系统,10、增压器。
然后分别来自发动机缸体的出水口、废气循环系统和油冷器的三路液体汇合后,通过回到电子节温器的副阀门回到电子水泵的内部。去往发动机缸盖的液体经过发动机缸盖后有两条流动路径,这两路液体分别去往增压器和空气调节系统,然后分别来自增压器和空气调节系统的两路液体汇合后回到电子水泵的内部。
发动机大循环模式下的冷却液流动路径为:从电子水泵出来的液体有两条流动路径,这两路液体分别去往发动机缸体和油冷器。去往发动机缸体的液体经过发动机缸体后有三条流动路径,这三路液体分别去往发动机缸体的出水口、废气循环系统和发动机缸盖。
然后分别来自发动机的缸体出水口、废气循环系统和油冷器的三路液体汇合后流入散热器,从散热器流出的液体通过电子节温器的主阀门回到电子水泵的内部。去往发动机缸盖的液体经过发动机缸盖后有两条流动路径,这两路液体分别去往增压器和空气调节系统,然后分别来自增压器和空气调节系统的两路液体汇合后回到电子水泵的内部。
综上所述:来自发动机的液体能够流经散热器进行散热,来自油冷器和废气再循环系统的液体也能流经散热器进行散热,由此增大了流经散热器的液体流量,从而可以提高整体的散热效果。来自发动机的液体能通过进水口流至本体的流体空腔内,并通过内部流体通道到达电子水泵的内部,电子水泵再将液体供给至发动机,由此实现发动机的小循环。流体空腔和内部流体通道构成发动机的小循环回路的一部分。通过在本体上设置流体空腔和内部流体通道减少了外部管路的布置,使得电子水泵总成的整体结构更加紧凑,相应的出水口、进水口以及它们之间的连通状态,实现了三条流体路径的汇合,无需设置多条外部管路即可实现多条流路的交汇,由此使得电子水泵总成的整体结构更为紧凑,减少了对空间的占用。
总结:
奇瑞发动机电子水泵总成中来自发动机的液体,能通过进水口流至本体的流体空腔内,并通过内部流体通道到达电子水泵的内部,电子水泵再将液体供给至发动机,由此实现发动机的小循环。流体空腔和内部流体通道构成发动机的小循环回路的一部分。通过在本体上设置流体空腔和内部流体通道减少了外部管路的布置,使得电子水泵总成的整体结构更加紧凑,由此减少了对空间的占用,降低发动机总重量。