用于冷却布置的方法和系统与流程

未命名 07-08 阅读:120 评论:0

用于冷却布置的方法和系统
1.致谢政府支持
2.该材料是基于美国能源部在奖励号de-ee0008878下支持的工作。政府对本发明具有某些权利。
技术领域
3.本说明书总体涉及用于包括冷却剂套分隔件的发动机的冷却布置。


背景技术:

4.为了应对全球变暖,排放标准继续变得更加严格。制造商可以继续修改操作参数和架构以减少整个车队的排放。一个焦点领域可包括调整发动机(诸如车辆的内燃发动机)的冷却布置。
5.一些车辆布置可能需要增强的温度设置以减少摩擦,同时还减少爆震。一种示例性方法包括一个或多个冷却通道,所述一个或多个冷却通道将缸盖套部分流体地联接到气缸桥区域中的缸体套部分。解决发动机温度控制以减少排放并改善性能的其他示例包括调整冷却布置以改变冷却流方向。在一个示例中,来自缸盖的冷却剂可以直接流动到缸体或冷却布置的其余部分,这被称为交叉反向串联冷却。然而,在低负荷期间,缸盖上的温度上升相对较低,并且在排放可能更成问题的低负荷下降低了此类示例的好处。在高负荷下,这种系统中的燃料消耗可能由于爆震而增加。


技术实现要素:

6.在一个示例中,上述问题可以通过一种系统来解决,所述系统包括布置在缸体冷却剂套中的分隔件,其中分隔件将缸体冷却剂套的上部部分与缸体冷却剂套的下部部分封离。以这种方式,下部部分的温度可以高于上部部分的温度,这可以减少摩擦、爆震和气缸孔变形。
7.作为一个示例,分隔件可以是圆形的并且横向于冷却剂套的整个圆周。冷却剂回路可以被配置为使冷却剂从缸盖部分的部段直接流动到缸体部分的下部部分。冷却剂回路可以包括泵,所述泵被配置为接收来自冷却剂回路的各个部分的多个输入并且基于来自控制器的信号将冷却剂排出到多个输出。通过这样做,可以增强发动机及其部件的热管理,这可以提高燃料经济性和效率。
8.应当理解,提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。它并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征,主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
9.图1示出了混合动力车辆中包括的发动机的示意图。
10.图2示出了发动机的冷却布置的气缸的冷却剂套的详细视图的第一示例。
11.图3a、图3b、图3c和图3d示出了布置在冷却剂套中的分隔件的各种实施例。
12.图4示出了发动机的冷却布置的气缸的冷却剂套的详细视图的第二示例。
13.图5示出了发动机的冷却布置的气缸的冷却剂套的详细视图的第三示例。
14.图6a、图6b、图6c和图6d示出了冷却布置的桥冷却部分的示例。图1至图6d近似按比例示出,然而,如果需要,也可以使用其他尺寸。
15.图7示出了冷却布置的冷却剂回路的示例。
16.图8示出了用于基于发动机状况来操作冷却剂控制模块的方法。
具体实施方式
17.以下描述涉及用于发动机的冷却布置的系统和方法。一种系统可以包括车辆,所述车辆包括发动机和冷却布置,如图1所示。冷却布置可以包括气缸的冷却剂套的第一示例,如图2所示。图4中示出了冷却剂套的第二示例,并且图5中示出了冷却剂套的第三示例。冷却剂套的示例可以各自包括分隔件,所述分隔件的示例在图3a、图3b、图3c和图3d中示出。
18.冷却布置还可以包括桥冷却部分,如图6a、图6b、图6c和图6d所示。流向桥冷却回路的冷却剂流可以独立于流向缸盖和/或缸体冷却剂套的冷却剂流,从而提供更好的温度控制。
19.联接到冷却剂套的冷却剂回路还可以包括冷却剂控制模块,所述冷却剂控制模块被配置为响应于图7中示出的发动机状况而使冷却剂流动到发动机的不同区域。图8中示出了用于基于发动机状况来操作冷却剂控制模块的方法。
20.图1至图7示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。如果被示出为彼此直接接触或直接联接,则至少在一个示例中,此类元件可以分别被称为直接接触或直接联接。类似地,至少在一个示例中,被示出为彼此邻接或相邻的元件可以分别彼此邻接或相邻。作为一个示例,彼此共面接触放置的部件可以被称为共面接触。作为另一个示例,在至少一个示例中,仅在其间具有空间并且没有其他部件的彼此相隔定位的元件可以被称作如此。作为又一个示例,被示为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可以被称为相对于彼此如此。此外,如图所示,在至少一个示例中,最顶部元件或元件的最顶点可以被称为部件的“顶部”,并且最底部元件或元件的最底点可以被称为部件的“底部”。如本文所使用的,顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于图的竖直轴而言,并用于描述图的元件相对于彼此的定位。因此,在一个示例中,被示出为在其他元件上方的元件竖直地位于其他元件的上方。作为另一个示例,附图内描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如,诸如为圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外,在至少一个示例中,被示为相互交叉的元件可以被称为交叉元件或彼此交叉。此外,在一个示例中,被示出为在另一元件内或被示出为在另一元件外部的元件可以被称作如此。应当理解,被称作“基本上类似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差而彼此不同(例如,在1%至5%的偏差内)。
21.图1示出了具有双喷射器系统的火花点火式内燃发动机10的示意图,其中发动机10配置有直接喷射和进气道燃料喷射两者。因此,发动机10可以被称为进气道燃料直接喷
射(pfdi)发动机。发动机10可以包括在车辆5中。发动机10包括多个气缸,其中一个气缸30(也称为燃烧室30)在图1中示出。发动机10的气缸30被示出为包括燃烧室壁32与定位在其中并且连接到曲轴40的活塞36。起动机马达(未示出)可以经由飞轮(未示出)联接到曲轴40,或者替代地,可以使用直接发动机起动。
22.燃烧室30被示出为分别经由进气门52和排气门54与进气歧管43和排气歧管48连通。另外,进气歧管43被示出为具有节气门64,所述节气门调整节流板61的位置以控制来自进气通道42的气流。
23.进气门52可以由控制器12经由致动器152操作。类似地,排气门54可以由控制器12经由致动器154激活。在一些状况期间,控制器12可以改变提供给致动器152和154的信号,从而控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。进气门52和排气门54的位置可以分别由相应的气门位置传感器(未示出)确定。气门致动器可以是电动气门致动类型或凸轮致动类型,或其组合。可以同时控制进气门正时和排气门正时,或者可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的可能性中的任一者。每个凸轮致动系统可以包括一个或多个凸轮并且可以利用凸轮廓线变换(cps)系统、可变凸轮正时(vct)系统、可变气门正时(vvt)系统和/或可变气门升程(vvl)系统中的一者或多者,控制器12可以操作所述系统来改变气门操作。例如,气缸30可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括cps和/或vct的凸轮致动控制的排气门。在其他实施例中,可以通过共同的气门致动器或致动系统或可变气门正时致动器或致动系统来控制进气门和排气门。
24.在另一个实施例中,可以使用每气缸四个气门。在另一个示例中,可以使用每气缸两个进气门和一个排气门。
25.燃烧室30可以具有压缩比,所述压缩比是在活塞36处于下止点与上止点时的容积的比率。在一个示例中,压缩比可是大致9:1。然而,在使用不同燃料的一些示例中,可以增大压缩比。例如,所述压缩比可以介于10:1与11:1或11:1与12:1之间,或更高。
26.在一些实施例中,发动机10的每个气缸可以配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。如图1中所示,气缸30包括两个燃料喷射器66和67。燃料喷射器67被示出为直接联接到燃烧室30并定位成与经由电子驱动器68从控制器12接收的信号dfpw的脉冲宽度成比例地直接向燃烧室中进行喷射。以此方式,直接燃料喷射器67向燃烧室30中提供所谓的燃料直接喷射(在下文称为“di”)。尽管图1将喷射器67示出为侧喷射器,但是所述喷射器还可以位于活塞顶上,诸如接近火花塞91的位置。由于一些醇基燃料具有较低的挥发性,因此此类位置可以改善混合和燃烧。替代地,喷射器可以定位在进气门顶部和附近以提高混合。
27.燃料喷射器66被示出为以如下配置布置在进气歧管43中:在向气缸30上游的进气道中而非直接向气缸30中提供所谓的燃料进气道喷射(在下文称为“pfi”)。进气道燃料喷射器66与经由电子驱动器69从控制器12接收的信号脉冲宽度pfpw成比例地输送所喷射的燃料。
28.燃料可以由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统190输送到燃料喷射器66和67。此外,燃料箱和燃料轨可以各自具有向控制器12提供信号的压力传感器。在该示例中,示出了直接燃料喷射器67和进气道燃料喷射器66两者。然而,某些发动机可能仅包括一
种燃料喷射器,诸如直接燃料喷射器或进气道燃料喷射器。可以通过直接喷射器(在没有进气道喷射器的情况下)或进气道直接喷射器(在没有直接喷射器的情况下)向每个气缸喷射燃料。
29.返回图1,排气流过排气歧管48进入排放控制装置70,在一个示例中,排放控制装置70可以包括多块催化剂砖。在另一个示例中,可以使用各自具有多块砖的多个排放控制装置。在一个示例中,排放控制装置70可以是三元催化器。
30.排气传感器76被示出为在排放控制装置70的上游联接到排气歧管48(其中传感器76可以对应于各种不同的传感器)。例如,传感器76可以是用于提供排气空燃比的指示的许多已知的传感器中的任一者,诸如线性氧传感器、uego、双态氧传感器、ego、hego、或hc或co传感器。在该特定示例中,传感器76是双态氧传感器,其向控制器12提供信号ego,所述控制器将信号ego转换成双态信号egos。信号egos的高电压状态指示排气处于浓化学计量,并且信号egos的低电压状态指示排气处于稀化学计量。信号egos可以在反馈空气/燃料控制期间有利地使用来在化学计量均匀操作模式期间维持化学计量的平均空气/燃料。单个排气传感器可以服务1个、2个、3个、4个、5个或其他数量的气缸。
31.无分电器点火系统88响应于来自控制器12的火花提前信号sa而经由火花塞91向燃烧室30提供点火火花。
32.控制器12可以通过控制喷射正时、喷射量、喷雾模式等来使燃烧室30以多种燃烧模式操作,包括均匀空气/燃料模式和分层空气/燃料模式。另外,组合的分层和均匀混合物可以在腔室中形成。在一个示例中,分层的层可以通过在压缩冲程期间操作喷射器67来形成。在另一个示例中,均匀混合物可以通过在进气冲程期间操作喷射器66和67中的一者或两者(其可以是开气门喷射)来形成。在又一个示例中,均匀混合物可以通过在进气冲程之前操作喷射器66和67中的一者或两者(其可以是闭气门喷射)来形成。在还有其他示例中,可以在一个或多个冲程(例如,进气、压缩、排气等)期间使用来自喷射器66和67中的一者或两者的多次喷射。另一些示例可以是在不同条件下使用不同的喷射正时和混合物形成的情况,如下文所描述。
33.如上文所描述,图1仅示出了多气缸发动机的一个气缸,并且每个气缸具有其自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。此外,在本文所描述的示例性实施例中,发动机可以联接到用于起动发动机的起动机马达(未示出)。例如,当驾驶员转动转向柱上的点火开关中的钥匙(或者按下点火按钮)时,可以向起动机马达供电。在发动机起动(例如,发动机10在预定时间之后达到预定转速)之后,起动机脱离。另外,在所公开的实施例中,排气再循环(egr)系统可以用于经由egr阀将排气的期望部分从排气歧管48运送到进气歧管43。
34.在一些示例中,车辆5可以为具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中,车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有电机的电动车辆。在所示示例中,车辆5包括发动机10和电机53。电机53可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器56接合时,发动机10的曲轴40和电机53经由变速器57连接到车轮55。在所描绘的示例中,第一离合器56设置在曲轴40与电机53之间,并且第二离合器56设置在电机53与变速器57之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送使离合器接合或脱离接合的信号,以便使曲轴40与电机53和与其连接的部件连接或断开,和/或使电机53与变速器57和与
其连接的部件连接或断开。变速器57可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。可以通过各种方式配置动力传动系统,包括配置为并联、串联或串联-并联混合动力车辆。
35.电机53从动力电池58接收电力以向车轮55提供扭矩。电机53也可以充当发电机,以例如在制动操作期间提供电力以便给电池58充电。
36.控制器12在图1中被示出为常规的微型计算机,其包括:中央处理单元(cpu)102、输入/输出(i/o)端口104、只读存储器(rom)106、随机存取存储器(ram)108、保活存储器(kam)110和常规数据总线。控制器12被示出为从联接到发动机10的传感器接收各种信号,除先前讨论的那些信号之外,所述各种信号还包括:来自质量空气流量传感器118的进气质量空气流量(maf)的测量值;来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect);来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器38的表面点火感测信号(pip);来自节气门位置传感器59的节气门位置tp以及来自传感器122的歧管绝对压力信号(map)。由控制器12通过常规的方式从信号pip产生发动机转速信号rpm,并且来自歧管压力传感器的歧管压力信号map提供进气歧管中的真空或压力的指示。在化学计量操作期间,此传感器可以给出发动机负荷的指示。此外,此传感器与发动机转速一起可以提供被吸入到气缸中的充气(包括空气)的估计。在一个示例中,也用作发动机转速传感器的传感器38在曲轴的每转中产生预定数量的等距脉冲。控制器12从图1的各种传感器接收信号,并采用图1的各种致动器(诸如节气门64、燃料喷射器66和67、火花塞91、冷却剂泵等)来基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令调整发动机操作。
37.现在转向图2,它示出了气缸210的实施例200。在一个示例中,气缸210可以与燃烧室30类似地使用。因此,气缸210可以包括在图1的发动机10中,并且包括先前描述的传感器和致动器中的一者或多者。
38.气缸210可以包括经由气缸盖214和气缸体216的壁成形的燃烧室212。箭头292指向气缸210的缸盖侧,并且箭头294指向气缸210的缸体侧。箭头292、294之间的虚线轴线示出了气缸盖214与气缸体216之间的界面。
39.气缸盖214可以包括突出到燃烧室212中的火花塞215。气缸盖214还可以包括布置在进气道223中的进气门222和布置在排气道225中的排气门224。进气门222和排气门224中的每一者可以经由相应的凸轮轴226、227操作。
40.燃烧室212的容积还可以经由活塞230限定。活塞230可以联接到连杆232,所述连杆被配置为在活塞230振荡时移动。联接到连杆232的曲轴可以随着连杆232移动而旋转。连杆232和曲轴延伸到布置在气缸体216下方的曲轴箱。
41.在实施例200中还示出了冷却布置240。冷却布置240可以包括被配置为引导冷却剂通过一个或多个通道的泵242。如图所示,泵出口通道244可以分叉并将冷却剂引导到缸盖套部分246和上缸体套部分248。冷却剂流经由箭头249示出。
42.缸盖套部分246可以被成形为向气缸盖214的各个区域提供热管理。例如,缸盖套部分246可以包括在进气道223与在气缸盖214与气缸体216之间的界面之间的第一缸盖部分246a。第二缸盖部分246b可以在进气道223与火花塞216之间。第三缸盖部分246c可以在火花塞216与排气道225之间。第四缸盖部分246d可以在排气道225与在气缸盖214与气缸体216之间的界面之间。第一至第四缸盖部分246a-246d中的每一者可以互连。在一个示例中,泵出口通道244将冷却剂引导到第四缸盖部分246d,第四缸盖部分246d中的冷却剂流动到
第三缸盖部分246c,第三缸盖部分246c中的冷却剂流动到第二缸盖部分246b,并且冷却剂从第二缸盖部分246b流动到第一缸盖部分246a。
43.泵出口通道244还可以将冷却剂引导到上缸体套部分248。上缸体套部分248可以布置在气缸盖214与气缸体216之间的界面的近侧。上缸体套部分248的容积可以响应于气缸盖214附近的燃烧温度而基于爆震灵敏度和孔变形温度来成形。因此,对于具有较高燃烧温度的发动机,可以增加上缸体套部分248的容积以减少热点和孔变形。
44.上缸体套部分248可以经由分隔件254与下缸体套部分252分离。上缸体套部分248和下缸体套部分252可以是缸体冷却剂套250的部分。缸体冷却剂套250可以是单个冷却剂套,其中上缸体套部分248、下缸体套部分252和分隔件254中的每一者一体地布置在其中。
45.在图2的示例中,下缸体套部分252可以接收来自第一缸盖部分246a的冷却剂。在一个示例中,离开第一缸盖部分246的冷却剂可以被引导离开气缸盖214并被引导朝向气缸体216,以便进入气缸体216的排气侧上的下缸体套部分252。因此,在一个示例中,从气缸盖流动到下缸体套部分252的冷却剂可以离开气缸盖214的进气侧并进入在排气侧的下缸体套部分252。来自第一缸盖部分246a的冷却剂可能由于缸盖温度因为燃烧而高于缸体温度而被加热,从而导致与第四缸盖部分246d和上缸体套部分248相比,更热的冷却剂流动到下缸体套部分252。下缸体套部分252中较热的冷却剂可以减少摩擦和孔变形,从而增加发动机的寿命并提高燃料经济性。上缸体套部分248和下缸体套部分252中的每一者可以将冷却剂从气缸体216的进气侧排出到控制模块,如将关于图7更详细地描述。
46.分隔件254可以经由模具、增材制造或其他类似技术来制造。分隔件254可以包括塑料、铝、碳纤维或其他材料。分隔件254可以是圆形的并且被配置为将下缸体套部分252整体与上缸体套部分248分离。在一个示例中,分隔件254是均匀的,使得下缸体套部分252和上缸体套部分248的容积围绕燃烧室212的整个圆周保持不变。另外或替代地,分隔件254可以是不均匀的,使得下缸体套部分252和上缸体套部分248的容积是不均匀的。例如,可能期望在燃烧室212的排气道225侧包括较大的上缸体套部分容积。在一个示例中,分隔件254可以是倾斜的,使得与燃烧室212的进气道侧相比,上缸体套部分248的容积在排气道侧更大。另外或替代地,分隔件254可以包括多种形状。在图2的示例中,分隔件254的横截面形状为v形或人字形形状。如下面将更详细描述的,分隔件254可以沿着其圆周包括v形、线性形状、圆形和其他形状。
47.分隔件254可以被成形为补偿气缸体216的移动并避免上缸体套部分中的冷却剂与下缸体套部分中的冷却剂之间的泄漏(例如,混合)。在一个示例中,分隔件254可以是柔性的。分隔件254可以被配置为气密地密封上缸体套部分和下缸体套部分,这可以包括阻挡气体和液体在所述部分之间的流动。另外或替代地,分隔件254可以被配置为阻挡某些大小的流体在上缸体套部分与下缸体套部分之间的流动。例如,分隔件254可以允许在上缸体套部分与下缸体套部分之间的气体流,同时选择性地阻挡液体流。图3a至图3d中示出了分隔件254的另外的示例。
48.现在转向图3a,它示出了分隔件302的实施例300。在一个示例中,分隔件302可以与图2的分隔件254相同地使用。分隔件302可以包括主体304和支撑件306。主体304可以包括人字形形状。另外或替代地,主体306可以包括v形、c形、u形或其他类似的形状。支撑件306可以从主体304的中间部分向下缸体套部分252的内部下壁延伸。主体304可以是连续的
并且围绕燃烧室的整个圆周延伸。支撑件306可以是不连续的,并且下缸体套部分252可以保持单个连续容积。支撑件306可以允许分隔件302补偿气缸体移动,同时仍然允许主体304略微扭结或移动以阻止泄漏。
49.现在转向图3b,它示出了分隔件322的实施例320。分隔件322可以与分隔件254相同地使用。在一个示例中,分隔件322仅是分隔件254的一部分。图3b的示例可以示出靠近下缸体套部分的出口的分隔件254的一部分的横截面图,其中分隔件254的所述一部分被成形为分隔件322。因此,分隔件的形状可以沿着缸体套250的圆周改变。分隔件322可以包括斜切形状。例如,分隔件322可以包括大于0度且小于90度的角度,所述角度被配置为促进下缸体套部分252的脱气。在一个示例中,分隔件322布置在下缸体套部分的出口的近侧。
50.现在转向图3c,它示出了分隔件342的实施例340。分隔件342可以与分隔件254相同地使用。在一个示例中,分隔件342仅是分隔件254的一部分。分隔件342可以包括其中布置有一个或多个孔口344的线性形状。孔口344的大小可以被设计成阻挡液体流,同时允许气体从下缸体套部分流动到上缸体套部分。换句话说,孔口344可以促进脱气。
51.在一个示例中,图3b和图3c示出了冷却剂块,其在冷却剂套的横截面中具有台阶。气缸壁的厚度在壁的下部部分处可以更大。图3b和图3c的分隔件的角度可以从所示的那些修改。
52.现在转向图3d,它示出了分隔件362的实施例360。分隔件362可以与分隔件254相同地使用。在一个示例中,分隔件362可以包括多个分隔件254。分隔件362可以包括第一主体364和第二主体366,所述第一主体和第二主体被配置为将缸体套分成三个部分。在这样的示例中,中间缸体套部分368可以布置在第一主体364与第二主体366之间。第一主体364可以将上缸体套部分与中间缸体套部分368流体地分离。第二主体366可以将下缸体套部分252与中间缸体套部分368流体地分离。在一个示例中,流动到中间缸体套部分368的冷却剂的温度可以在流动到上缸体套部分的冷却剂的温度与流动到下缸体套部分252的冷却剂的温度之间。在一个示例中,混合阀或其他类似装置可以将冷却剂引导到中间缸体套部分368。混合阀可以接收来自第一缸盖部分和冷却剂泵(例如,图2的第一缸盖部分246a和冷却剂泵242)的冷却剂。在一个示例中,第一主体364和/或第二主体366可以包括图3a、图3b和/或图3c的示例中的一者或多者。
53.现在转向图4,它示出了气缸210的实施例400。在实施例400中,冷却布置440被示出为包括泵442,所述泵被配置为经由泵出口通道444使冷却剂流动到缸盖套部分446。缸盖套部分446可以与缸盖套部分246相同,其中缸盖套部分446包括第一部分446a、第二部分446b、第三部分446c和第四部分446d。
54.冷却布置440还可以包括其中第一部分446a将冷却剂排出到上缸体套部分448,所述上缸体套部分然后可以将冷却剂排出到下缸体套部分452。来自第一部分446a的冷却剂流可以离开气缸盖214并通过气缸体216的进气侧进入上缸体套部分448。上缸体套部分448中的冷却剂可以在使冷却剂流动到下缸体套部分452之前沿逆时针和/或顺时针方向流动到上缸体套部分448的排气侧。上缸体套部分448可以经由完全布置在缸体冷却剂套450的排气侧外部的冷却剂通道将冷却剂排出到下缸体套部分452。以这种方式,缸盖套部分446可以包括第一温度,所述第一温度低于上缸体套部分448的第二温度。下缸体套部分452可以包括第三温度,所述第三温度可以高于上缸体套部分448的第二温度。
55.现在转向图5,它示出了包括冷却布置440的实施例500。在图5的示例中,冷却布置440还包括排气热交换器540。在一个示例中,排气热交换器540可以接收来自上缸体冷却剂套448的冷却剂。排气可以经由排气通道548流动到排气热交换器的腔室542,所述腔室与排气热交换器的热交换器冷却剂腔室544流体地分离,其中排气可以与冷却剂热连通而不与其混合。冷却剂可以经由热交换器入口543从上缸体冷却剂套448被引导到热交换器冷却剂腔室544。冷却剂可以经由热交换器出口545从排气热交换器540被引导到下缸体冷却剂套452。在一个示例中,排气热交换器540可以加热冷却剂,其中加热的冷却剂可以用于加热下缸体冷却剂套452的各个部分以减少冷起动时间、摩擦和/或孔变形。
56.现在转向图6a、图6b、图6c和图6d,它们示出了气缸孔桥冷却的示例。气缸孔桥冷却可以布置在多个气缸中的相邻气缸之间。气缸体孔桥可以包括第一缸体弯曲通道602和第二缸体弯曲通道604。第一缸体弯曲通道602和第二缸体弯曲通道604可以彼此间隔开并分离。气缸盖可以包括在第一缸体弯曲通道和第二缸体弯曲通道上方并与它们联接的桥接弯曲通道606。虚线690示出了气缸盖214与气缸体216之间的分离。桥接弯曲通道606可以流体地联接到第一缸体弯曲通道602和第二缸体弯曲通道604中的每一者。在一个示例中,第一缸体弯曲通道602、第二缸体弯曲通道604和桥接弯曲通道606中的每一者与图2的缸盖套部分246和缸体套部分250封离。以这种方式,可以实现缸盖和缸体中的独立冷却剂流动,同时对孔桥区域提供温度控制。
57.第一缸体弯曲通道和第二缸体弯曲通道及桥接弯曲通道中的冷却剂可以降低表面温度、气缸孔变形并增加耐久性。第一缸体弯曲通道602、第二缸体弯曲通道604和桥接弯曲通道606的形状可以增强冷却剂流,减少冷却剂腐蚀,并且减小冷却剂流压力降。在一个示例中,第一缸体弯曲通道602、第二缸体弯曲通道604和桥接弯曲通道606中的每一者可以包括半椭圆形状。另外或替代地,第一缸体弯曲通道602、第二缸体弯曲通道604和桥接弯曲通道606可以包括半圆形、d形、半月形或其他类似形状。
58.孔桥接区域还可以包括在第一缸体弯曲通道602和第二缸体弯曲通道604下方的一对冷却剂通道,如图6b所示。在一个示例中,孔桥接区域可以包括第一下缸体通道612和第二下缸体通道614。第一下缸体通道612可以布置在第一缸体弯曲通道602下方,并且从孔桥接区域的第一侧延伸到孔桥接区域的与第一侧相对的第二侧。在一个示例中,第一侧是排气侧,并且第二侧是进气侧。第二下缸体通道614可以布置在第二缸体弯曲通道604下方,并且从孔桥接区域的第一侧延伸到第二侧。第一下缸体通道612和第二下缸体通道614可以在相应的入口下方的区域处互连。以这种方式,第一下缸体通道612和第二下缸体通道614可以在远离第一缸体弯曲通道和第二缸体弯曲通道604的方向上成角度。通过这样做,经由在孔桥接区域中包括第一缸体弯曲通道602、第二缸体弯曲通道604和桥接弯曲通道606,气缸体温度可以更均匀。
59.图6d示出了流体地联接到孔桥接区域的冷却剂通道的多个冷却剂通道。冷却剂入口632可以布置在发动机的第一侧692处。上缸体冷却剂出口636可以布置在发动机的与第一侧692相对的第二侧694处。如上所述,第一侧692可以是发动机的排气侧,并且第二侧694可以是发动机的进气侧。以这种方式,冷却剂入口632可以使最低温度的冷却剂流动到发动机的较热区域(例如,排气区域)。
60.上缸盖冷却剂出口634可以布置在发动机的第一侧692的近侧。在一个示例中,上
缸盖冷却剂出口634布置在发动机的与布置冷却剂入口632的端部相对的端部处。在图6d的示例中,发动机是六缸直列发动机。冷却剂入口632邻近发动机的气缸1布置,并且上缸盖冷却剂出口634邻近发动机的气缸6布置。应当理解,可以使用替代布置。
61.下缸体冷却剂出口638也可以布置在第二侧694上、邻近上缸体冷却剂出口636。在一个示例中,下缸体冷却剂出口638可以仅排出来自图2的下缸体套部分252的冷却剂,并且上缸体冷却剂出口636可以仅排出来自图2的上缸体套部分248的冷却剂。在缸体冷却剂套被分成三个或更多个部分的示例中,如图3d所示,可以增加缸体冷却剂出口的数量以匹配缸体冷却剂套部分的数量。
62.图6c中示出了缸体出口旁路642。缸体出口旁路642可以排出来自下缸体套部分的冷却剂并使所述冷却剂直接流动到泵,如下面将关于图7更详细地描述。
63.现在转向图7,它示出了冷却布置700的详细视图。冷却布置700可以用于图2、图4和图5的任何示例中。冷却布置700可以包括被配置为使冷却剂流动到分配室712的泵710。分配室712可以一体地布置到发动机缸体中。在一个示例中,分配室712一体地布置在发动机缸体的上缸体部分714中作为单件。
64.分配室712可以将冷却剂引导到上缸体部分714和/或下排气侧缸盖部分722。在一个示例中,分配室712可以包括阀或其他控制装置,所述阀或其他控制装置被配置为调整冷却剂到上缸体部分714和下排气侧缸盖部分722中的每一者的流率。下排气侧缸盖部分722可以流体地联接到上排气侧缸盖部分724和进气侧缸盖部分726中的每一者。在一个示例中,来自进气侧缸盖部分726的冷却剂可以流动到上排气侧缸盖部分724,使得离开缸盖的所有冷却剂在流过一个或多个出口之前流过上排气侧缸盖部分724。
65.一个或多个出口可以流体地联接到上排气侧缸盖部分724。第一出口725可以将气体和/或冷却剂从上排气侧缸盖部分724引导到脱气瓶701。第二出口727可以将冷却剂从上排气侧缸盖部分724引导到涡轮增压器729、egr冷却器730、发动机油冷却器731和变速器油冷却器732中的一者或多者。流向涡轮增压器729、egr冷却器730、发动机油冷却器731和变速器油冷却器732的冷却剂流可以基于相应的温度阈值。例如,可以响应于涡轮增压器729的温度在期望的涡轮增压器温度范围之外而请求流向涡轮增压器729的冷却剂流。例如,如果涡轮增压器729的温度高于期望的涡轮增压器温度范围,则冷却剂可以从上排气侧缸盖部分724通过第二出口727流动到涡轮增压器729。另外或替代地,如果涡轮增压器729的温度低于期望的涡轮增压器温度范围并且小于冷却剂温度,则冷却剂可以从上排气侧缸盖部分724通过第二出口727流动到涡轮增压器729,以加热涡轮增压器。
66.响应于发动机温度、发动机总no
x
输出和egr冷却器温度中的一者或多者,可能需要流向egr冷却器730的冷却剂流。例如,如果发动机总no
x
输出高于期望阈值,则可能需要较冷的egr气体以进一步减少no
x
输出。
67.涡轮增压器729、egr冷却器730、发动机油冷却器731和变速器油冷却器732中的每一者可以使冷却剂流动到冷却剂控制模块750,这将在下面更详细地描述。第三出口728可以使冷却剂从上排气侧缸盖部分724流动到发动机缸体的下缸体部分716。上缸体部分714经由分隔件718与下缸体部分716流体地分离,所述分隔件可以与图2的分隔件254相同。因此,单个缸体冷却剂套可以包括上缸体部分和下缸体部分中的每一者,其中经由分隔件718阻止在上缸体部分与下缸体部分之间的冷却剂混合。下缸体旁路732可以从第三出口728分
支。下缸体旁通阀733可以被配置为控制通过下缸体旁路732的冷却剂流率。下缸体旁通阀733可以是机械控制的或电控制的。下缸体旁通阀733可以调整到完全闭合位置(例如,0%流量)、完全打开位置(例如,100%流量)或两者之间的位置。
68.第四出口734可以使冷却剂从上缸体部分714流动到控制模块750。在一个示例中,第四出口734可以包括被配置为调整通过第四出口的冷却剂流率的上缸体出口阀735。上缸体出口阀735可以是机械控制的或电控制的。上缸体出口阀735可以调整到完全闭合位置(例如,0%流量)、完全打开位置(例如,100%流量)或两者之间的位置。
69.第五出口736可以使冷却剂从下缸体部分716流动到控制模块750。在一个示例中,第五出口736没有阀,使得通过第五出口736的冷却剂流不间断。缸体脱气通道737可以从第四出口734和第五出口736中的每一者分支。缸体脱气通道737可以允许气体和/或冷却剂从第四出口734和/或第五出口736流动到脱气瓶726。
70.控制模块750可以包括多个入口和多个出口。多个入口中的一个或多个可以被变化地控制、打开/关闭或不被控制(例如,恒定地打开)。多个出口中的一个或多个可以被变化地控制、打开/关闭或不被控制(例如,恒定地打开)。
71.控制模块750可以包括第一容积752,所述第一容积可以包括第一入口754和第一出口756。第一入口754可以经由脱气出口通道753接收来自脱气瓶726的冷却剂。冷却剂可以进入第一容积752,其中冷却剂包含在第一容积752内并且经由分隔板758不与控制模块750的第二容积760中的冷却剂混合。来自第一容积752的冷却剂可以经由第一出口756排出。在一个示例中,可以将第一入口754调整到打开位置或关闭位置。为了简化操作和成本,第一入口754可能是不可变化地调整的,使得第一入口754可以仅调整到打开位置或关闭位置。第一出口756可以在所有状况期间打开,这可以进一步降低控制模块750的操作复杂性和制造成本。
72.控制模块750还可以包括仅流体地联接到第二容积760的第二入口762、第三入口763、第四入口764、第五入口765和第六入口766。第二容积760中的冷却剂可以不与第一容积752中的冷却剂混合并且与第一容积中的冷却剂封离。
73.第二入口762可以在所有状况期间打开。第二入口762可以被配置为接收来自第四出口734的冷却剂。在一些示例中,在不脱离本公开的范围的情况下,可以省略上缸体出口阀735并且可以变化地控制第二入口762。
74.第三入口763可以调整到打开位置或关闭位置。第三入口763可以不是变化地控制的,使得第三入口763的位置仅调整到打开位置或关闭位置。第三入口763可以经由第一冷却剂返回通道767接收来自涡轮增压器729、egr冷却器730和变速器油冷却器732中的一者或多者的冷却剂。
75.第四入口764可以变化地调整到打开位置、关闭位置或它们之间的任何位置。第四入口764可以流体地联接到第五出口735。因此,第四入口764的位置可以控制离开下缸体部分716的冷却剂流率。
76.第五入口765可以调整到打开位置或关闭位置。第五入口765可以不是变化地控制的,使得第五入口765的位置仅调整到打开位置或关闭位置。第五入口765可以经由第二冷却剂返回通道768接收来自发动机油冷却器731的冷却剂。在一些示例中,另外或替代地,第三入口763和第五入口765可以组合成单个入口。在这样做时,第一冷却剂返回通道767和第
二冷却剂返回通道768可以在组合的第三入口和第五入口的上游合并成单个通道。
77.第六入口766可以调整到打开位置或关闭位置。第六入口766可以不是变化地控制的,使得第六入口766的位置仅调整到打开位置或关闭位置。第六入口766可以流体地联接到下缸体旁路732。在一些示例中,第六入口766的位置可以仅固定到打开位置。在其他示例中,可以省略下缸体旁通阀733,并且可以变化地调整第六入口766的位置(例如,调整到打开位置、关闭位置或它们之间的任何位置)。
78.第二容积760中的冷却剂可以经由包括第二出口772、第三出口774和第四出口776的多个出口排出。第二出口772、第三出口774和第四出口776中的每一者可以包括其中它们的位置是可调整的。在一个示例中,第二出口772的位置可以调整到打开位置或关闭位置。第三出口774的位置可以调整到打开位置、关闭位置或它们之间的任何位置。第四出口776的位置可以调整到打开位置、关闭位置或它们之间的任何位置。
79.第二出口772可以使冷却剂直接流动到泵供给管线780。泵供给管线780可以使冷却剂从控制模块750流动到泵710。第一出口756可以使冷却剂从第一容积752直接流动到泵供给管线780。以这种方式,在离开冷却剂控制模块750的相应容积并流动到泵710之后,可以不修改从第二出口772或第一出口756流出的冷却剂的温度。
80.第三出口774可以使冷却剂直接流动到散热器782。散热器782可以包括蛇形通道。散热器782还可以包括叶片,所述叶片被配置为允许空气或另一种气体在蛇形通道上通过,这可以降低散热器782中的冷却剂的温度。散热器出口784可以将冷却剂从散热器引导到泵供给管线780。
81.第四出口776可以使冷却剂直接流动到加热器786。加热器786可以包括蛇形通道。在一个示例中,加热器786与图5的排气热交换器540相同。另外或替代地,加热器786可以包括电加热器或通过消耗能量源来提供动力的其他加热装置。加热器786可以升高流动到其的冷却剂的温度。加热器出口788可以使冷却剂从加热器786流动到泵供给管线780。
82.现在转向图8,它示出了操作冷却布置(诸如图2、图4、图5和图7的冷却布置)的冷却剂控制模块和阀的方法。用于执行方法800的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如以上参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。根据以下描述的方法,控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
83.方法800开始于802,其包括确定发动机是否启动。如果发动机正在接收燃料、如果转动点火钥匙、如果按下点火按钮等中的一者或多者,则发动机可以是启动的。如果发动机不是启动的,则在804处,方法800可以包括不使冷却剂流动。在一个示例中,可以停用冷却剂控制模块,并且可以阻止流向发动机的各个部分的冷却剂流。
84.在一些示例中,车辆可以处于纯电动模式、起动/停止、或滑行事件,在所述滑行事件中不向发动机提供燃料但车辆启动。在这样的示例中,冷却剂控制模块可以阻止流向发动机的冷却剂流并将冷却剂流集中到动力传动系统的电气部分,诸如电动马达和/或电池。另外或替代地,在起动/停止和滑行事件期间,可能期望维持发动机操作温度,使得发动机的重新起动不会由于不活动而导致冷起动。因此,如果冷却剂的温度高于发动机或其部件的温度并且在发动机重新起动时冷起动的可能性增加,则冷却剂可以流动到发动机或其部件。
85.如果发动机启动并且被提供燃料,则在806处,方法800可以包括确定是否正发生冷起动。如果发动机温度低于期望的发动机操作范围的较低温度,则可能正发生冷起动。另外或替代地,如果发动机温度低于环境温度,则可能正发生冷起动。
86.如果正发生冷起动,则在808处,方法800可以包括阻止流向脱气瓶的冷却剂流。在一个示例中,阻止流向脱气瓶的冷却剂流可以包括将冷却剂控制模块的第一入口的位置调整到关闭位置。另外或替代地,从缸盖和缸体引出的冷却剂管线可以被密封,使得冷却剂不会从其流动到脱气瓶。
87.在810处,方法800还可以包括阻止流向涡轮增压器、egr冷却器、发动机油冷却器和变速器油冷却器中的每一者的冷却剂流。在一个示例中,由于冷起动,因此涡轮增压器、发动机油冷却器和变速器油冷却器的温度可能低于期望的操作温度。因此,在冷起动期间可能不会请求冷却剂。由于在冷起动期间egr需求相对较低(例如,零),因此冷却剂可能不会流向egr冷却器。
88.在812处,方法800可以包括使冷却剂仅流动到加热器、缸盖冷却剂套和缸体冷却剂套。因此,冷却剂控制模块的第三出口可以打开并且第一出口和第二出口可以被密封。冷却剂控制模块的第二入口和第四入口可以打开并且第一入口、第三入口、第五入口和第六入口可以被密封。如上所述,使冷却剂流动到缸盖冷却剂套和缸体冷却剂套可以包括使冷却剂流动到缸盖冷却剂套的排气侧和缸体冷却剂套的上部部分。冷却剂可能流过缸盖冷却剂套的其余部分,并且由于缸盖附近的较高气缸温度而迅速升温。离开缸盖冷却剂套的冷却剂可以流动到缸体冷却剂套的与上部部分流体地封离的下部部分,并且加热气缸的下部部分。
89.在一些示例中,通过缸盖冷却剂套和缸体冷却剂套的上部部分的冷却剂流可以停滞以进一步加速冷却剂的加温。通过更快速地加热冷却剂,热的冷却剂可以被输送到发动机的升温较慢的其他区域,诸如缸体冷却剂套的下部部分。
90.在814处,方法800可以包括确定是否仍在发生冷起动。如果仍在发生冷起动,则在816处,方法800可以包括维持当前操作参数。以这种方式,阻止流向脱气瓶、涡轮增压器、egr冷却器、发动机油冷却器和涡轮增压器油冷却器的冷却剂流。冷却剂可以仅流动到加热器、缸盖冷却剂套和缸体冷却剂套。
91.如果冷起动完成或者如果在806处发动机起动不是冷起动,则在818处,方法800可以包括允许冷却剂流动到脱气瓶。在一个示例中,冷却剂控制模块的第一入口可以调整到打开位置,并且从缸盖和缸体引出的冷却剂管线可以打开,使得冷却剂可以从其流动到脱气瓶。
92.在820处,方法800可以包括调整流向缸盖、缸体、涡轮增压器、egr冷却器、发动机油冷却器和变速器油冷却器中的一者或多者的冷却剂流率。可以基于822处的爆震可能性、824处的摩擦力、826处的涡轮增压器温度、828处的egr温度、830处的发动机油温度以及832处的变速器油温度中的一者或多者来调整冷却剂流率。爆震可能性可以基于缸内压力、压力、燃烧混合物的可燃性中的一者或多者。如果爆震可能性高于期望的爆震可能性值,则可以调整冷却剂流率以使冷却剂直接从泵流动到缸体冷却剂套的上部部分。另外或替代地,可以经由将第二出口的位置调整到打开更多或完全打开的位置来将冷却剂引导到散热器,以降低发动机的总体温度。
93.可以基于与预测的活塞速度进行比较的感测到的活塞速度来估计摩擦力,其中摩擦力与感测到的活塞速度与预测的活塞速度之间的差成比例。另外或替代地,可以基于缸体冷却剂套的下部部分的温度来估计摩擦力。在一个示例中,可能期望将缸体冷却剂套的下部部分以及因此气缸的下部部分维持在下部部分温度阈值。下部部分温度阈值可以等于非零正数,其被以经验确定以减小摩擦力,同时还满足期望的发动机操作温度。
94.冷却剂流可以进一步调整以满足涡轮增压器、egr冷却器、发动机油冷却器和变速器油冷却器的一个或多个期望操作温度。例如,如果涡轮增压器温度高于期望的涡轮增压器温度范围,则可以增加流向涡轮增压器的冷却剂流率以降低涡轮增压器温度。另外或替代地,如果涡轮增压器温度低于期望的涡轮增压器温度范围和冷却剂温度,则可以增加流向涡轮增压器的冷却剂流率以升高涡轮增压器温度以至少基本上匹配冷却剂温度。
95.如果需要egr冷却,这可以基于发动机温度、发动机no
x
输出或其他发动机状况,则可以增加流向egr冷却器的冷却剂流率。又例如,如果发动机油温度高于期望的发动机油温度范围,则可以增加流向发动机油冷却器的冷却剂流率以降低发动机油温度。另外或替代地,如果发动机油温度低于期望的发动机油温度范围和冷却剂温度,则可以增加流向发动机油的冷却剂流率以升高发动机油温度,至少基本上匹配冷却剂温度。又例如,如果变速器油温度高于期望的变速器油温度范围,则可以增加流向变速器油冷却器的冷却剂流率以降低变速器油温度。另外或替代地,如果变速器油温度低于期望的变速器油温度范围和冷却剂温度,则可以增加流向变速器油的冷却剂流率以升高变速器油温度,至少基本上匹配冷却剂温度。
96.以这种方式,可以微调气缸温度以减少发动机爆震,同时还减少摩擦和孔变形。分隔件可以用于密封缸体冷却剂套的两个或更多个部分。将缸体冷却剂套的不同容积彼此封离的技术效果是基于发动机工况来维持不同的期望温度。维持缸体冷却剂套的上部部分中的较低温度可以减小爆震可能性,而维持下部部分中的较高温度可以提高燃料经济性并减少孔变形。
97.本公开提供对一种系统的支持,所述系统包括布置在缸体冷却剂套中的分隔件,其中所述分隔件将缸体冷却剂套的上部部分与缸体冷却剂套的下部部分封离。所述系统的第一示例还包括:其中所述分隔件沿着所述缸体冷却剂套的整个圆周是均匀的。任选地包括所述第一示例的所述系统的第二示例还包括:其中所述分隔件是不均匀的。任选地包括所述先前示例中的一者或多者的所述系统的第三示例还包括:其中所述分隔件包括v形部段、线性部段和斜切部段中的两者或更多者。任选地包括所述先前示例中的一者或多者的所述系统的第四示例还包括:其中所述上部部分与所述下部部分之间的液体传递被所述分隔件阻挡,并且其中所述分隔件包括多个孔口,所述多个孔口被配置为允许所述下部部分中的冷却剂脱气并且使气体流动到所述上部部分。任选地包括所述先前示例中的一者或多者的所述系统的第五示例还包括:其中所述上部部分直接接收来自冷却剂泵的冷却剂,并且其中所述下部部分接收来自缸盖冷却剂套的冷却剂。任选地包括所述先前示例中的一者或多者的所述系统的第六示例还包括:其中所述分隔件是柔性的。任选地包括所述先前示例中的一者或多者的所述系统的第七示例还包括:其中所述分隔件朝向气缸盖偏置,并且其中所述上部部分小于所述下部部分。
98.本公开还提供对一种系统的支持,所述系统包括:发动机,所述发动机包括多个气
缸,所述多个气缸中的每个气缸包括缸盖冷却剂套和缸体冷却剂套;分隔件,所述分隔件布置在所述缸体冷却剂套中,其中所述分隔件将所述缸体冷却剂套的上部部分与所述缸体冷却剂套的下部部分分离;和冷却剂回路,所述冷却剂回路包括冷却剂控制模块和泵,其中所述冷却剂回路还包括分配室,所述分配室被配置为使冷却剂流动到所述缸盖冷却剂套和所述缸体冷却剂套的所述上部部分。所述系统的第一示例还包括:其中所述冷却剂控制模块包括多个入口和多个出口,其中所述多个入口的数量大于所述多个出口的数量。任选地包括所述第一示例的所述系统的第二示例还包括:其中所述缸盖冷却剂套流体地联接到所述缸体冷却剂套的所述下部部分。任选地包括所述先前示例中的一者或多者的所述系统的第三示例还包括多个桥冷却剂区域,其中所述多个桥冷却剂区域中的每一个布置在所述多个气缸中的相邻气缸之间。任选地包括所述先前示例中的一者或多者的所述系统的第四示例还包括:其中所述冷却剂回路流体地联接到所述多个桥冷却剂区域,并且其中流向所述多个桥冷却剂区域的冷却剂流独立于流向所述缸盖冷却剂套和所述缸体冷却剂套的冷却剂流。任选地包括所述先前示例中的一者或多者的所述系统的第五示例还包括:其中所述多个桥冷却剂区域中的每一个包括三个半圆形部段,其中两个半圆形部段布置在所述多个桥冷却剂区域中的每一者的缸体区域中,并且另一个半圆形部段布置在所述多个桥冷却剂区域中的每一者的缸盖区域中。任选地包括所述先前示例中的一者或多者的所述系统的第六示例还包括:其中所述分隔件还被配置为将所述上部部分和所述下部部分彼此分离并且与所述缸体冷却剂套的中间部分分离,其中所述中间部分布置在所述上部部分与所述下部部分之间。
99.本公开还提供对一种用于发动机的冷却布置的支持,所述冷却布置包括:布置在气缸盖中的缸盖冷却剂套,其中所述缸盖冷却剂套与排气道、排气门、进气道和进气门热连通;布置在气缸体中的缸体冷却剂套,其中所述缸体冷却剂套包括将所述缸体冷却剂套至少分成上部容积和下部容积的分隔件,其中所述上部容积中的冷却剂不与所述下部容积中的冷却剂混合;和冷却剂控制模块,所述冷却剂控制模块被配置为接收来自所述缸盖冷却剂套、所述缸体冷却剂套和脱气瓶中的一者或多者的冷却剂。所述冷却布置的第一示例还包括:其中所述冷却剂控制模块包括第一容积和第二容积,并且其中来自所述脱气瓶的冷却剂仅流动到所述冷却剂控制模块的所述第一容积,并且其中来自所述缸盖冷却剂套和所述缸体冷却剂套的冷却剂当流向所述冷却剂控制模块时仅流到所述第二容积。任选地包括所述第一示例的所述冷却布置的第二示例还包括:其中所述冷却剂控制模块还包括流体地联接到所述第二容积的入口,所述入口被配置为接收来自涡轮增压器、排气再循环冷却器、发动机油冷却器和变速器油冷却器的冷却剂。任选地包括所述先前示例中的一者或多者的所述冷却布置的第三示例还包括:其中所述冷却剂控制模块还包括多个出口,所述多个出口被配置为使所述第二容积的冷却剂流动到散热器、加热器、和泵中的一者或多者,并且其中离开所述散热器和所述加热器的冷却剂流动到所述泵。任选地包括所述先前示例中的一者或多者的所述冷却布置的第四示例还包括:其中所述第一容积中的冷却剂不与所述第二容积中的冷却剂混合。
100.应注意,本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。
本文所述的具体程序可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一者或多者。因此,所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行,或者在一些情况下被省略。同样,处理顺序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而提供。可以根据所使用的特定策略而重复地执行示出的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外,所描述的动作、操作和/或功能可图形表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。
101.应当理解,本文公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为具有限制意义,因为许多变型是可能的。例如,以上技术可以应用于v型6缸、直列4缸、直列6缸、v型12缸、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
102.如本文所使用,除非另有指定,否则术语“约”被解释为表示所述范围的
±
5%。
103.所附权利要求特别地指出被视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、要素和/或性质的其他组合和子组合可以通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同,也都被视为包括在本公开的主题内。

技术特征:
1.一种系统,其包括:布置在缸体冷却剂套中的分隔件,其中所述分隔件将所述缸体冷却剂套的上部部分与所述缸体冷却剂套的下部部分封离。2.如权利要求1所述的系统,其中所述分隔件沿着所述缸体冷却剂套的整个圆周是均匀的。3.如权利要求1所述的系统,其中所述分隔件是不均匀的。4.如权利要求3所述的系统,其中所述分隔件包括v形部段、线性部段和斜切部段中的两者或更多者。5.如权利要求1所述的系统,其中所述上部部分与所述下部部分之间的液体传递被所述分隔件阻挡,并且其中所述分隔件包括多个孔口,所述多个孔口被配置为允许所述下部部分中的冷却剂脱气并且使气体流动到所述上部部分。6.如权利要求1所述的系统,其中所述上部部分直接接收来自冷却剂泵的冷却剂,并且其中所述下部部分接收来自缸盖冷却剂套的冷却剂。7.如权利要求1所述的系统,其中所述分隔件是柔性的。8.如权利要求1所述的系统,其中所述分隔件朝向气缸盖偏置,并且其中所述上部部分小于所述下部部分。9.一种系统,其包括:发动机,所述发动机包括多个气缸,所述多个气缸中的每个气缸包括缸盖冷却剂套和缸体冷却剂套;分隔件,所述分隔件布置在所述缸体冷却剂套中,其中所述分隔件将所述缸体冷却剂套的上部部分与所述缸体冷却剂套的下部部分分离;和冷却剂回路,所述冷却剂回路包括冷却剂控制模块和泵,其中所述冷却剂回路还包括分配室,所述分配室被配置为使冷却剂流动到所述缸盖冷却剂套和所述缸体冷却剂套的所述上部部分。10.如权利要求9所述的系统,其中所述冷却剂控制模块包括多个入口和多个出口,其中所述多个入口的数量大于所述多个出口的数量。11.如权利要求9所述的系统,其中所述缸盖冷却剂套流体地联接到所述缸体冷却剂套的所述下部部分。12.如权利要求9所述的系统,其还包括多个桥冷却剂区域,其中所述多个桥冷却剂区域中的每一个布置在所述多个气缸中的相邻气缸之间。13.如权利要求12所述的系统,其中所述冷却剂回路流体地联接到所述多个桥冷却剂区域,并且其中流向所述多个桥冷却剂区域的冷却剂流独立于流向所述缸盖冷却剂套和所述缸体冷却剂套的冷却剂流。14.如权利要求12所述的系统,其中所述多个桥冷却剂区域中的每一个包括三个半圆形部段,其中两个半圆形部段布置在所述多个桥冷却剂区域中的每一者的缸体区域中,并且另一个半圆形部段布置在所述多个桥冷却剂区域中的每一者的缸盖区域中。15.如权利要求9所述的系统,其中所述分隔件还被配置为将所述上部部分和所述下部部分彼此分离并且与所述缸体冷却剂套的中间部分分离,其中所述中间部分布置在所述上部部分与所述下部部分之间。

技术总结
本公开提供“用于冷却布置的方法和系统”。提供了用于冷却布置的方法和系统。在一个示例中,一种系统包括布置在缸体冷却剂套中的分隔件。所述分隔件将所述缸体冷却剂套的上部部分与所述缸体冷却剂套的下部部分流体地分离。与所述缸体冷却剂套的下部部分流体地分离。与所述缸体冷却剂套的下部部分流体地分离。


技术研发人员:B
受保护的技术使用者:福特全球技术公司
技术研发日:2022.10.27
技术公布日:2023/5/13
版权声明

本文仅代表作者观点,不代表航空之家立场。
本文系作者授权航家号发表,未经原创作者书面授权,任何单位或个人不得引用、复制、转载、摘编、链接或以其他任何方式复制发表。任何单位或个人在获得书面授权使用航空之家内容时,须注明作者及来源 “航空之家”。如非法使用航空之家的部分或全部内容的,航空之家将依法追究其法律责任。(航空之家官方QQ:2926969996)

飞行汽车 https://www.autovtol.com/

分享:

扫一扫在手机阅读、分享本文

相关推荐