[發明專利]一種發動機進氣溫控系統

無效

• 申請號: 201210032458.6
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN102562259A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 衣波龍;高建立;林敬國
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F02B29/04
• 分類號: F02B29/04;F01P7/14
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務所 37215
• 代理人: 杜希現

技術領域

本發明涉及一種發動機進氣溫控系統。?

背景技術

隨著發動機增壓技術的不斷發展，中冷器的應用越來越廣泛。為了提高發動機的性能要求以及為發動機研發提供便利條件，需要對影響發動機性能及排放指標的因素之一的發動機進氣溫度（也即經中冷器中冷后的進氣溫度）進行精確控制。目前，現有發動機進氣溫控系統一般包括中冷器和水箱，水箱與中冷器的水道構成換熱回路，中冷器的氣道與發動機進氣管連通。傳統發動機進氣溫控系統，是通過水箱內的水與中冷器的水道進行回路熱交換，來實現對中冷器氣路溫度的控制的。由于水箱容量有限，隨著發動機的不斷運轉，水箱內水的溫度越來越高，與中冷器的回路換熱效果將越來越差，導致發動機進氣溫度越來越高。而且，由于傳統發動機進氣溫控系統，采用的是單回路熱交換結構，換熱直接，這樣容易導致中冷器溫度波動較大，難以滿足中冷器20-25攝氏度的最佳工作溫度要求。因此，傳統的發動機進氣溫控系統，既不能使發動機進氣溫度相對恒定，也難以滿足發動機研發試驗的要求。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述不足提供一種結構合理，換熱溫度波動小，控溫精度高，且工作穩定的一種發動機進氣溫控系統。?

為解決上述技術問題，本發動機進氣溫控系統包括中冷器和水箱，其結構特點是：還包括設有第一通道和第二通道的主換熱器，主換熱器的第二通道與中冷器的水道構成第二回路，第二回路中安裝有溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端電連接有控制器，還包括與控制器輸出端電連接的水泵，水泵、主換熱器的第一通道和水箱構成第一回路。?

本結構的發動機進氣溫控系統是通過雙回路雙換熱結構來實現換熱溫度波動小，控溫精度高，且工作穩定的。?

雙回路雙換熱結構主要包括由主換熱器的第二通道和中冷器的水道構成的第二回路，以及由主換熱器的第一通道、水泵和水箱依次連接而成的的第一回路。上述第一回路和第二回路在運行上相互獨立，互不影響，但在結構上，由主換熱器連接在一起，并通過主換熱器進行兩回路的熱量交換。第一回路中安裝有水泵，第二回路中安裝有溫度傳感器，水泵和溫度傳感器分別與控制器的輸出端和輸入端電連接在一起。這樣，在主換熱器的支持下，水箱內的低溫水就通過第一回路與第二回路中的高溫水進行熱量交換，以使中冷器水道中的水溫降低，進而達到降低與發動機進氣管連接的中冷器氣道中空氣溫度的目的，這樣就實現了對發動機進氣溫度控制的目的。工作時，控制器根據設置在第二回路中溫度傳感器傳送來的溫度信號，控制水泵的開啟頻率或轉速等工作狀態，以調節第一回路與第二回路熱量交換的對流情況，進而實現對第二回路水溫高低的控制。例如，當第二回路水溫高于25攝氏度時，控制器啟動水泵工作或提升水泵轉速，以加快第一回路循環速度，這樣就加快了主換熱器的換熱速度，以便使第二回路水溫下降或加速下降；反之，當第二回路水溫低于20攝氏度時，控制器降低水泵轉速或直接關閉水泵工作，以降低第一回路循環速度，這樣就降低了主換熱器的換熱速度，有助于第一回路水溫在中冷器氣道高溫下升溫。上述兩控制過程互補運行，直到將第一回路水溫，也就是中冷器水溫調整到20-25攝氏度的最佳工作溫度。?

作為改進，還包括副換熱器，副換熱器的第一通道通過冷水管與冷凍水源構成第三回路，副換熱器的第二通道串接在水箱出水端的第一回路上。?

副換熱器的主要作用，是將與冷凍水源連接的第三回路和與水箱連接的第二回路進行熱交換，這樣可以起到降低第一回路水溫的作用，也就起到了降低第二回路水溫及發動機進氣溫度的作用，有助于提高本發動機進氣溫控系統的降溫功能。?

作為進一步改進，還包括與控制器輸出端電連接的電控三通閥，電控三通閥的第一端口和第二端口串接在水泵進水端的第一回路中，電控三通閥的第三端口通過旁路管與水箱連通。?

通過電控三通閥，控制器可以調整經第三回路降溫后的第一回路低溫水，與經主換熱器換熱后進入水箱的中溫水進行混合的比例，可以獲得溫度可調的換熱水，使與主換熱器換熱的第一回路水溫可控性大大增強，大大提高了主換熱器的換熱精度，也就實現了第二回路及發動機進氣的精確控制。?

作為改進，水箱內安裝有與控制器電連接的液位計，水箱上設有與水源連接的供水管，供水管上安裝有由控制器控制的供水閥。?

通過液位計傳送來的液位信號，控制器可以控制供水閥做出相應動作，以便保持水箱的正常工作水位。例如，水箱水位過低時，控制器將打開供水閥，以通過供水管向水箱充水；當水箱水位達到正常水位時，控制器便關閉供水閥，以保持水箱正常的工作水位。?