[发明专利]用于发动机的散热装置、发动机冷却系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于车辆技术领域，具体而言，涉及一种用于发动机的散热装置、发动机冷却系统及方法。

背景技术

发动机在工作过程中会产生大量的热量，使发动机温度升高，严重影响发动机的性能。为了使发动机工作在正常温度范围内，需要对发动机设置冷却系统。参见图1，目前的发动机冷却系统一般包括散热器1'和冷却风扇2'，冷却风扇2'设置在散热器1'上，散热器1'布置在机舱前端的正迎风面上。散热器1'的具体结构参见图2，一般由进水室12'、芯体11'及出水室13'组成，散热器的进水室12'和出水室13'分别与发动机3'内的冷却水通道相连通。由于散热器本身不具备温度控制功能，所以一般在散热器的进水室12'和发动机内的冷却水通道之间的连通管道上设置节温器4'，当发动机内的冷却液温度高于预设温度时，节温器4打开，发动机3'内的冷却液流向散热器1'进行散热。由于散热器无温度控制功能，若节温器失效很容易造成发动机过冷。此外，整车ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)还读取设置在发动机冷却通道内的温度传感器31'采集的冷却液温度，当该温度过高时，打开冷却风扇2'，以对散热器1'进行通风散热。

众所周知，发动机过热和过冷均会影响发动机的性能。在外界气温较低时，发动机自身散发的热量已经很大，造成发动机过冷，所以此时可以关闭节温器和冷却风扇。但对于寒冷的地区，尤其是北方的冬季，即使关闭节温器和冷却风扇，但由于散热器前端进气格栅敞开，外界的大气与机舱相连通，造成发动机热量流失的加剧，导致发动机暖机时间过长、工作效率较低、整车油耗增加等问题，严重影响发动机的工作性能。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种用于发动机的散热装置、发动机冷却系统及方法，旨在减少发动机在低温环境下的暖机时间。

一个方面，本发明提出了一种用于发动机的散热装置，该散热装置包括散热器和可变格栅。其中，可变格栅连接且遮覆于散热器，可变格栅上设置有格栅开启角度控制部件，格栅开启角度控制部件用于在发动机冷却液温度低于第一预设温度时关闭可变格栅。

进一步地，上述散热装置中，该装置还包括：执行机构，与可变格栅的格栅开启角度控制部件相连接，执行机构用于控制可变格栅的开启角度。

进一步地，上述散热装置中，执行机构包括：壳体和设置于壳体内的顶杆、感温单元壳体、柔性管和弹性部件；其中，壳体固定设置于散热器的出水室内；顶杆的一端与壳体的内壁固定连接，另一端为自由端；感温单元壳体内设置有用于封存石蜡的封存空间，感温单元壳体上还设置有一端开口的孔道，柔性管置于孔道内并套设顶杆；感温单元壳体与可变格栅的开启角度控制部件相连接；弹性部件置于感温单元壳体与壳体的内壁之间。

进一步地，上述散热装置中，执行机构包括：温度传感器，用于采集散热器的出水室内冷却液的温度；步进电机，输出端与可变格栅的格栅开启角度控制部件相连接；第一控制器，用于接收温度传感器采集的温度，并在所接收的冷却液的温度大于或等于第二预设温度时控制步进电机转动，进而控制可变格栅开启。

进一步地，上述散热装置中，可变格栅包括第一支架、第二支架、多个叶片和转轴、以及格栅开启角度控制部件；其中，每个叶片的两端分别通过转轴与第一支架和第二支架转动连接；格栅开启角度控制部件与各叶片相连接。

本发明在散热器上设置有可变格栅，发动机暖机时，如果外界环境温度较低，可以调节可变格栅的叶片完全关闭，阻止外界大气吹拂在发动机上，减少发动机的热量损失，保证了发动机的工作环境温度，大大地缩短了发动机的暖机时间，尤其在寒冷的北方地区，效果更为明显；当发动机需要冷却时，可以通过拉动格栅开启角度控制部件，使可变格栅完全或部分开启，以对散热器进行通风散热。

另一方面，本发明还提出了一种发动机冷却系统，包括节温器和上述任一种散热装置；其中，节温器设置于散热器的进水室与发动机内的冷却通道之间的连通管道上；并且，散热装置中的可变格栅的开启温度大于节温器的开启温度。

进一步地，上述发动机冷却系统还包括：冷却风扇、采集器和第二控制器。其中，冷却风扇固定连接于散热器；采集器用于采集散热器的出水室内冷却液的温度；第二控制器用于接收散热器的出水室内冷却液的温度，并在散热器的出水室内冷却液温度大于或等于第三预设温度时开启冷却风扇。