發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，更詳細(xì)地講，涉及抑制了因搭載朗肯循環(huán)而引起的車重增加、且提高了朗肯循環(huán)的性能的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002 ]以往，為了回收發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱而改善油耗，例如像日本申請(qǐng)的特開平11 -51582號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)所記載的那樣，提出了在車輛中搭載朗肯循環(huán)。例如，將被發(fā)動(dòng)機(jī)主體加熱后的發(fā)動(dòng)機(jī)主體用冷卻水作為朗肯循環(huán)的加熱源，并且將被副散熱器冷卻后的中冷器用冷卻水作為冷卻源，從而能夠?qū)⑦@些冷卻水的溫度差在壓縮機(jī)(渦輪機(jī)(turbine))中作為動(dòng)力來回收。
[0003]然而，如果在車輛中搭載朗肯循環(huán)，則車重會(huì)增加，因此，油耗改善的效果可能會(huì)被抵消掉。
[0004]另一方面，上述的發(fā)動(dòng)機(jī)主體用冷卻水和中冷器用冷卻水在配置于車輛的前面的散熱器和副散熱器中，分別通過空冷而被冷卻，但是在比這些散熱器和副散熱器靠前方處配置有空調(diào)用的冷凝器(condenser)，所以妨礙車速風(fēng)的通過，還可能無法提供具有對(duì)于朗肯循環(huán)而言充分的溫度差的冷卻水。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本申請(qǐng)的特開平11-51582號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠抑制因搭載朗肯循環(huán)而引起的車重增加、且能夠提高朗肯循環(huán)的性能的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。
[0010]解決課題所采用的技術(shù)手段
[0011]用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)具備:朗肯循環(huán)，使第1制冷劑在制冷劑栗、蒸發(fā)器、膨脹器及冷凝器中依次循環(huán)而構(gòu)成;空調(diào)用的冷卻循環(huán)，利用液體狀的第2制冷劑的汽化來對(duì)車輛提供冷氣；以及散熱器和副散熱器，配置于車輛的前面，該散熱器中流動(dòng)著發(fā)動(dòng)機(jī)主體用的冷卻水，該副散熱器中流動(dòng)著中冷器用的冷卻水;將所述散熱器的入口側(cè)的冷卻水的一部分用作所述蒸發(fā)器的加熱源，將所述副散熱器的出口側(cè)的冷卻水的一部分用作所述冷凝器的冷卻源，其特征在于，對(duì)于所述汽化的第2制冷劑，使用所述冷凝器中的所述副散熱器的出口側(cè)的冷卻水的一部分進(jìn)行冷卻，從而再次使其液化。
[0012]發(fā)明的效果:
[0013]根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，關(guān)于在空調(diào)用的冷卻循環(huán)中汽化后的制冷劑的液化，不是如以往那樣使用配置于車輛前面的空冷式冷凝器來進(jìn)行，而是在朗肯循環(huán)的蒸發(fā)器中利用副散熱器的出口側(cè)的冷卻水的一部分來進(jìn)行，因此，無需對(duì)車輛設(shè)置這樣的空冷式冷凝器，而且能夠?qū)⒖照{(diào)用的冷卻循環(huán)用于水冷而使整體小型化，所以能夠抑制伴隨著朗肯循環(huán)的搭載而產(chǎn)生的車重增加。
[0014]此外，由于從車輛的前面將空調(diào)用空冷式冷凝器撤掉，因此，減少了副散熱器和散熱器的通氣阻力，所以能夠提供具有對(duì)于朗肯循環(huán)而言充分的溫度差的冷卻水，能夠提高朗肯循環(huán)的性能。
【附圖說明】
[0015]圖1是由本發(fā)明的實(shí)施方式構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1示出了由本發(fā)明的實(shí)施方式構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。
[0017]該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)具備從車輛1的前面起依次配置的副散熱器2及散熱器3。這些副散熱器2和散熱器3在車輛1的行駛時(shí)及怠速時(shí)，通過利用了車速風(fēng)及冷卻風(fēng)扇(未圖示)的冷卻風(fēng)的空冷來進(jìn)行冷卻。
[0018]在作為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻對(duì)象的柴油機(jī)4中，吸入到吸氣通路5的空氣A成為吸入空氣6，經(jīng)過未圖示的空氣濾清器，被渦輪增壓器7的壓縮器8壓縮，被水冷式中冷器9冷卻之后，經(jīng)由進(jìn)氣歧管10被提供給發(fā)動(dòng)機(jī)主體11。
[0019]中冷器9中的冷卻所使用的中冷器用冷卻水12，通過水栗13，與副散熱器2之間強(qiáng)制地進(jìn)行循環(huán)。
[0020]提供給發(fā)動(dòng)機(jī)主體11的吸入空氣6與燃料混合并燃燒而產(chǎn)生了熱能之后，成為燃燒氣體14，從排氣歧管15向排氣通路16排出，而其一部分成為EGR氣體18，分流到與中冷器9的下游側(cè)的吸氣通路5連接的EGR通路17。在EGR通路17中，從排氣通路16側(cè)起依次配置有水冷式EGR冷卻器19、以及用于調(diào)整EGR氣體18的流量的EGR閥2 0。
[0021]對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)主體11進(jìn)行冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)主體用冷卻水21、以及EGR冷卻器19中的冷卻所使用的EGR冷卻器用冷卻水22，通過調(diào)溫器(thermOStat)23而被調(diào)節(jié)流量，通過水栗而分別與散熱器3之間強(qiáng)制地進(jìn)行循環(huán)。
[0022]另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)主體11預(yù)熱時(shí)等從調(diào)溫器23分流的冷卻水24不經(jīng)由散熱器3地進(jìn)行循環(huán)。另外，EGR冷卻器用冷卻水22通常沿用發(fā)動(dòng)機(jī)主體用冷卻水21的一部分。
[0023]未向EGR通路17分流的燃燒氣體14對(duì)渦輪增壓器7的渦輪機(jī)25進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)之后，在由DPF或SCR等構(gòu)成的廢氣凈化裝置26中凈化掉了有害物質(zhì)之后，作為廢氣G排放到大氣中。
[0024]此外，該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中，第1制冷劑31依次在制冷劑栗27、第1蒸發(fā)器28、第1膨脹器29、以及第1冷凝器30中循環(huán)而構(gòu)成的朗肯循環(huán)32，與由副散熱器2和散熱器3構(gòu)成的以往的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系并列設(shè)置。
[0025]散熱器3的入口側(cè)冷卻水33(加熱后的發(fā)動(dòng)機(jī)主體用冷卻水21及EGR冷卻器用冷卻水22)的一部分在調(diào)溫器23的上游側(cè)分流而流向該朗肯循環(huán)32中的第1蒸發(fā)器28的加熱側(cè)。
[0026]此外，在第1冷凝器30的冷卻側(cè)，副散熱器2的出口側(cè)冷卻水34(空冷后的中冷器用冷卻水12)的一部分從中冷器9的入口附近分流，經(jīng)過第1冷凝器30后成為冷卻水35，與經(jīng)過第1蒸發(fā)器28后的冷卻水36合流。
[0027]朗肯循環(huán)32中流動(dòng)的制冷劑31在制冷劑栗27中以液體的狀態(tài)被壓縮，在第1蒸發(fā)器28中，被散熱器3的入口側(cè)冷卻水33的一部分恒壓地加熱而成為高壓的過熱蒸汽，通過第1膨脹器29而隔熱膨脹后，在第1冷凝器30中被副散熱器2的出口側(cè)冷卻水34的一部分恒壓地冷卻而再次恢復(fù)為液體。
[0028]在這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中，配設(shè)有使第2制冷劑40在第2膨脹器37、第2蒸發(fā)器38、壓縮機(jī)(壓縮器)39、以及朗肯循環(huán)32的第1冷凝器30的被冷卻側(cè)依次循環(huán)而構(gòu)成的空調(diào)用的冷卻循環(huán)41。
[0029]該空調(diào)用的冷卻循環(huán)41將氣體狀的第2制冷劑40用壓縮機(jī)39進(jìn)行壓縮而使其成為高溫高壓的半液體，在第1冷凝器30中通過副散熱器2的出口側(cè)冷卻水34的一部分來進(jìn)行冷卻而使其進(jìn)一步液化，通過第2膨脹器37使其成為低壓低溫的霧狀的液體之后，在第2蒸發(fā)器38中通過與空氣之間的熱交換而再次使其汽化，由此生成冷風(fēng)，提供車輛1的冷氣。
[0030]這樣，關(guān)于空調(diào)用的冷卻循環(huán)41的第2制冷劑40的液化，不是如以往那樣通過配置于車輛1的前面的空調(diào)用空冷式冷凝器來進(jìn)行，而是使用在朗肯循環(huán)32的第1蒸發(fā)器30中被副散熱器2進(jìn)行了空冷后的出口側(cè)冷卻水34的一部分來進(jìn)行，因此，無需對(duì)車輛1設(shè)置空冷式冷凝器，而且能夠使空調(diào)用的冷卻循環(huán)41用作為水冷而使整體小型化，因此，能夠抑制因搭載朗肯循環(huán)32而產(chǎn)生的車重增加。
[0031]此外，由于從車輛1的前面將空調(diào)用空冷式冷凝器撤掉，因此，減少了副散熱器2和散熱器3的通氣阻力，所以能夠提供具有對(duì)于朗肯循環(huán)32而言充分的溫度差的冷卻水33、34，能夠提高朗肯循環(huán)32的性能。
[0032]另外，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻對(duì)象不限于上述那樣的柴油機(jī)4，當(dāng)然也還包含汽油機(jī)。
[0033]附圖標(biāo)記的說明
[0034]1 車輛
[0035]2副散熱器
[0036]3散熱器
[0037]4柴油機(jī)
[0038]9中冷器
[0039]11發(fā)動(dòng)機(jī)主體
[0040]21發(fā)動(dòng)機(jī)主體用冷卻水[0041 ] 12中冷器用冷卻水
[0042]27制冷劑栗
[0043]28第1蒸發(fā)器
[0044]29第1膨脹器
[0045]30第1冷凝器
[0046]31第1制冷劑
[0047]32朗肯循環(huán)
[0048]33 (散熱器的)入口側(cè)冷卻水
[0049]34 (副散熱器的)出口側(cè)冷卻水
[0050] 41空調(diào)用的冷卻循環(huán)
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，具備: 朗肯循環(huán)，使第1制冷劑在制冷劑栗、蒸發(fā)器、膨脹器及冷凝器中依次循環(huán)而構(gòu)成； 空調(diào)用的冷卻循環(huán)，利用液體狀的第2制冷劑的汽化來對(duì)車輛提供冷氣；以及散熱器和副散熱器，配置于車輛的前面，該散熱器中流動(dòng)著發(fā)動(dòng)機(jī)主體用的冷卻水，該副散熱器中流動(dòng)著中冷器用的冷卻水； 將所述散熱器的入口側(cè)的冷卻水的一部分用作所述蒸發(fā)器的加熱源，將所述副散熱器的出口側(cè)的冷卻水的一部分用作所述冷凝器的冷卻源， 該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的特征在于， 對(duì)于所述汽化的第2制冷劑，使用所述冷凝器中的所述副散熱器的出口側(cè)的冷卻水的一部分來進(jìn)行冷卻，從而再次使其液化。2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征在于， 所述空調(diào)用的冷卻循環(huán)是使所述第2制冷劑在第2膨脹器、第2蒸發(fā)器、壓縮機(jī)及所述冷凝器的被冷卻側(cè)依次循環(huán)而構(gòu)成的。3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征在于， 使經(jīng)過所述蒸發(fā)器后的所述散熱器的入口側(cè)的冷卻水和經(jīng)過所述冷凝器后的所述副散熱器的出口側(cè)的冷卻水合流之后，向所述散熱器供給。
【專利摘要】提供一種能夠抑制因搭載朗肯循環(huán)而引起的車重增加、且能夠提高朗肯循環(huán)的性能的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。在搭載有將散熱器(3)的入口側(cè)冷卻水(33)的一部分用作第1蒸發(fā)器(28)的加熱源、將副散熱器(2)的出口側(cè)冷卻水(34)的一部分用作第1冷凝器(30)的冷卻源的朗肯循環(huán)(32)的車輛(1)中，使經(jīng)過空調(diào)用的冷卻循環(huán)(41)中的第2膨脹器(37)、第2蒸發(fā)器(38)及壓縮機(jī)(39)后而汽化的第2制冷劑(40)，經(jīng)過朗肯循環(huán)(32)的第1冷凝器(30)的被冷卻側(cè)，由此進(jìn)行冷卻而使其液化。
【IPC分類】F01K23/02, F01P3/20, F01P3/02, F01P5/10, F01P3/12, F01P7/16, F02G5/00
【公開號(hào)】CN105473834
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480047027
【發(fā)明人】本田拓
【申請(qǐng)人】五十鈴自動(dòng)車株式會(huì)社
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2014年10月3日
【公告號(hào)】WO2015064301A1