[發明專利]用于增壓發動機的冷卻系統及其操作方法

有效

• 申請號: 201710519013.3
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107255046B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 曹原;李榮光;梁昌水;鄔忠永;范明果
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F01P7/16
• 分類號: F01P7/16;F01P7/02;F01P7/04;F01P11/16;F02B29/04;F02N19/10
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 郎志濤

本發明涉及一種用于增壓發動機的冷卻系統及其操作方法，所述冷卻系統包括發動機冷卻液循環子系統和增壓空氣循環子系統，所述發動機冷卻液循環子系統包括冷卻液節溫器和用于冷卻發動機冷卻液的散熱器，所述增壓空氣循環子系統包括增壓空氣節溫器和用于冷卻增壓空氣的中冷器，所述冷卻系統還包括用于對所述中冷器和所述散熱器進行散熱的風扇、設置在所述發動機出水口處的溫度傳感器、和用于使增壓空氣與發動機冷卻液進行熱交換的熱交換器，其中，所述增壓空氣節溫器是與所述溫度傳感器聯接的電子節溫器。

技術領域

本發明涉及發動機技術領域，具體地涉及一種用于增壓發動機的冷卻系統及其操作方法。

背景技術

目前商用車和工程機械上的冷卻系統大都包含發動機冷卻液散熱器和中冷器，其中，中冷器降低增壓發動機增壓后的高溫空氣溫度，以降低發動機的熱負荷，提高進氣量，進而增加發動機的功率降低油耗。為降低整車油耗，整車上一般選用柔性風扇(即能夠根據散熱量的需求調節風量的風扇，一般通過調節風扇和曲軸轉動的速比來調節風量)作為散熱系統的冷卻空氣動力源，當水溫較低時風扇不轉或不全速轉，當水溫較高時風扇全速開啟。大多數主機廠風扇控制邏輯中只對發動機冷卻液的水溫進行監測，風扇低速轉動時容易出現因中冷空氣溫度高而引起的動力不足和油耗高問題。部分主機廠的風扇控制邏輯中會對中冷空氣的溫度進行監測，這種情況下，風扇高轉速運轉的時間增多，節油效果變差。此外冬季行車時，水溫上升較慢，而中冷空氣溫度會很快上升到100℃以上，如果風扇開啟，風扇吸入的冷風在冷卻中冷器的同時也帶走了發動機的溫度，導致熱車時間變長，使發動機在較長時間內工作在冷車狀態；如果風扇不開啟，則中冷空氣進入發動機的溫度高，兩種情況都不利于發動機的燃燒和可靠性。

目前很多整車采用柔性風扇，柔性風扇有兩種控制模式：一種是只監測水溫，當水溫較低時風扇不轉或慢速旋轉，弊端是無法對中冷空氣進行冷卻，導致發動機進氣溫度高，燃燒惡化；另一種是同時監測水溫和發動機進氣溫度，當水溫較低時，由于中冷空氣受增壓器的加熱溫度會很高，這時風扇高速轉動，會使水溫更低，不利于發動機燃燒和潤滑，同時風扇消耗發動機功率，使油耗增加。

發明內容

本發明的目的在于至少克服上述的缺陷與不足之一。該目的是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種用于增壓發動機的冷卻系統，所述冷卻系統包括發動機冷卻液循環子系統和增壓空氣循環子系統，所述發動機冷卻液循環子系統包括冷卻液節溫器和用于冷卻發動機冷卻液的散熱器，所述增壓空氣循環子系統包括增壓空氣節溫器和用于冷卻增壓空氣的中冷器，所述冷卻系統還包括用于對所述中冷器和所述散熱器進行散熱的風扇、設置在所述發動機出水口處的溫度傳感器、和用于使增壓空氣與發動機冷卻液進行熱交換的熱交換器，其中，所述增壓空氣節溫器是與所述溫度傳感器聯接的電子節溫器。

進一步地，所述發動機冷卻液循環子系統在所述冷卻液節溫器處被分為發動機冷卻液第一循環回路和發動機冷卻液第二循環回路，并且，所述增壓空氣循環子系統在所述增壓空氣節溫器處被分為增壓空氣第一循環回路和增壓空氣第二循環回路，其中，所述發動機冷卻液第一循環回路為發動機冷卻液自發動機出水口流出、依次經由所述冷卻液節溫器和所述熱交換器最終流入發動機水泵的小循環，所述發動機冷卻液第二循環回路為發動機冷卻液自發動機出水口流出、依次經由所述冷卻液節溫器和所述散熱器最終流入發動機水泵的大循環，所述冷卻液節溫器能夠調節發動機冷卻液流經所述發動機冷卻液第一循環回路或所述發動機冷卻液第二循環回路的比例，所述增壓空氣第一循環回路為增壓空氣自增壓器流出、依次經由所述增壓空氣節溫器和所述熱交換器最終流入發動機進氣口的水空中冷循環，所述增壓空氣第二循環回路為增壓空氣自增壓器流出、依次經由所述增壓空氣節溫器和所述中冷器最終流入發動機進氣口的空空中冷循環，所述增壓空氣節溫器能夠調節增壓空氣流經所述增壓空氣第一循環回路和所述增壓空氣第二循環回路的比例。