專利名稱：一種節(jié)溫器及發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種節(jié)溫器。本發(fā)明還涉及一種具有上述節(jié)溫器的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)動機(jī)在實際運行過程或座臺試驗中，為了降低發(fā)動機(jī)的溫度，需要采用發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)對發(fā)動機(jī)進(jìn)行冷卻。發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)通常包括節(jié)溫器，節(jié)溫器的進(jìn)水管通常與發(fā)動機(jī)的散熱器的冷卻水出口連通，節(jié)溫器的出水管通常與發(fā)動機(jī)的散熱器的冷卻水進(jìn)口連通，節(jié)溫器控制冷卻水流動路徑的閥門，根據(jù)冷卻水溫度的高低，打開或關(guān)閉冷卻水通向發(fā)動機(jī)的散熱器的通道?，F(xiàn)有技術(shù)中，節(jié)溫器大多采用蠟式節(jié)溫器，常溫下石蠟呈固態(tài)，水溫低于76°C時， 主閥門完全關(guān)閉，旁通閥完全開啟；當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫達(dá)76°C以上時，石蠟逐漸變成液態(tài)，體積隨之增大，使主閥門逐漸打開，旁通閥開度逐漸減??；當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫升到95°C，主閥門完全開啟，旁通閥完全關(guān)閉。這種蠟式節(jié)溫器借助石蠟的物理特性來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的進(jìn)出水溫度， 這種節(jié)溫器不能準(zhǔn)確控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)水溫度。因此，當(dāng)發(fā)動機(jī)運行在一些特殊工作區(qū)域或是座臺試驗，需要控制較高或是較低的進(jìn)出水溫度時，現(xiàn)有的節(jié)溫器就不能滿足使用要求了，例如座臺試驗過程中對柴油機(jī)摩擦扭矩的標(biāo)定等等，而且使用現(xiàn)有的節(jié)溫器也不能使發(fā)動機(jī)達(dá)到最佳的熱平衡，這樣就會增加發(fā)動機(jī)的油耗，增加⑶、HC、PM以及NOx等大氣污染物的排放。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的節(jié)溫器響應(yīng)速度慢，使發(fā)動機(jī)水溫升高快，容易引起開鍋現(xiàn)象，影響了發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。因此，如何研發(fā)出一種可以準(zhǔn)確控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)水溫度的節(jié)溫器，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)溫器，該節(jié)溫器可準(zhǔn)確控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)水溫度。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有上述節(jié)溫器的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種節(jié)溫器包括連通的進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管與所述出水管的連通處設(shè)有電磁閥，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，所述電磁閥的閥門開度與預(yù)設(shè)溫度值相對應(yīng)。優(yōu)選的，所述出水管包括大循環(huán)出水管和管徑小于所述大循環(huán)出水管的小循環(huán)出水管；所述大循環(huán)出水管沿所述進(jìn)水管的延伸方向設(shè)置，所述小循環(huán)出水管沿垂直于所述進(jìn)水管的方向設(shè)置，所述電磁閥的閥門的運動方向與所述小循環(huán)出水管的延伸方向一致。優(yōu)選的，所述驅(qū)動裝置為波形電機(jī)。 優(yōu)選的，所述驅(qū)動波形電機(jī)上設(shè)有冷卻水管。 優(yōu)選的，所述冷卻水管的進(jìn)水口與所述進(jìn)水管連通，所述冷卻水管的出水口與所述出水管連通。本發(fā)明提供的節(jié)溫器包括連通的進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管與所述出水管的連通處設(shè)有電磁閥，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，所述電磁閥的閥門開度與預(yù)設(shè)溫度值相對應(yīng)。在發(fā)動機(jī)實現(xiàn)運行或在座臺試驗過程中，在不同的發(fā)動機(jī)工況下，確定發(fā)動機(jī)工作所需的進(jìn)出水溫度，將該溫度設(shè)定為預(yù)設(shè)溫度，驅(qū)動裝置驅(qū)動電磁閥的閥門開度與所述預(yù)設(shè)溫度值相對應(yīng)，即驅(qū)動裝置驅(qū)動電磁閥的閥門開度使得發(fā)動機(jī)的進(jìn)出水溫度與所需的發(fā)動機(jī)進(jìn)出水溫度相匹配，以滿足實際運行需要或試驗的需要，控制精確，進(jìn)而使得發(fā)動機(jī)在實際使用過程中降低了油耗以及減少了大氣污染物的排放。另外，這種節(jié)溫器響應(yīng)速度快，控制精確，可以避免發(fā)動機(jī)在特殊工作環(huán)境下運行時，防止發(fā)動機(jī)水溫升高快而引起的開鍋現(xiàn)象，從而避免進(jìn)一步影響發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。優(yōu)選方案中，所述出水管包括大循環(huán)出水管和小循環(huán)出水管；所述大循環(huán)出水管的管徑大于所述小循環(huán)出水管的管徑，所述大循環(huán)出水管沿所述進(jìn)水管的延伸方向設(shè)置， 所述小循環(huán)出水管沿垂直于所述進(jìn)水管的方向設(shè)置，所述電磁閥的閥門的運動方向與所述小循環(huán)出水管的延伸方向一致。冷卻水從發(fā)動機(jī)的散熱器出來后，進(jìn)入節(jié)溫器的進(jìn)水管內(nèi)，若小循環(huán)即可滿足發(fā)動機(jī)冷卻需要時，冷卻水可從小循環(huán)出水管流回發(fā)動機(jī)的散熱器內(nèi)，進(jìn)行小循環(huán)；若小循環(huán)不能滿足冷卻需求時，電磁閥工作，驅(qū)動裝置驅(qū)動電磁閥的閥門下降，從而堵死小循環(huán)出水管，使冷卻水全部從大循環(huán)出水管進(jìn)入發(fā)動機(jī)的散熱器內(nèi)，進(jìn)行大循環(huán)，從而可更加準(zhǔn)確、 有效地控制發(fā)動機(jī)進(jìn)出水的溫度。為了實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明還提供了一種發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)包括控制器、上述的節(jié)溫器，所述節(jié)溫器的進(jìn)水管與發(fā)動機(jī)散熱器的冷卻水出口連通，所述節(jié)溫器的出水管與所述發(fā)動機(jī)散熱器的冷卻水入口連通；所述控制器根據(jù)發(fā)動機(jī)上的冷卻水溫度傳感器所檢測的冷卻水溫度信號及運轉(zhuǎn)參數(shù)確定所述預(yù)設(shè)溫度，并控制所述驅(qū)動裝置驅(qū)動所述電磁閥的閥門開度與所述預(yù)設(shè)溫度相對應(yīng)。由于上述的節(jié)溫器具有上述技術(shù)效果，具有該節(jié)溫器的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果，在此不再做詳細(xì)介紹。優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)溫度為根據(jù)大氣溫度、大氣壓力修正后的溫度。優(yōu)選的，所述運轉(zhuǎn)參數(shù)包括噴油量、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷。


圖1為本發(fā)明所提供的節(jié)溫器的一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中節(jié)溫器處于小循環(huán)工作狀態(tài)下時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中節(jié)溫器處于大循環(huán)工作狀態(tài)下時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所提供的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制原理示意圖；其中，圖1-圖4中電磁閥1、進(jìn)水管2、小循環(huán)出水管3、大循環(huán)出水管4、波形電機(jī)5、冷卻水管6、閥門7。
具體實施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參看圖1，圖1為本發(fā)明所提供的節(jié)溫器的一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明所提供的節(jié)溫器包括連通的進(jìn)水管2和出水管，所述進(jìn)水管2、 所述出水管可以為圓管，所述進(jìn)水管2與所述出水管的連通處設(shè)有電磁閥1，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，所述電磁閥1的閥門7開度與預(yù)設(shè)溫度值相對應(yīng)。在發(fā)動機(jī)實現(xiàn)運行或在座臺試驗過程中，在不同的發(fā)動機(jī)工況下，確定發(fā)動機(jī)工作所需的進(jìn)出水溫度，將該溫度設(shè)定為預(yù)設(shè)溫度，驅(qū)動裝置驅(qū)動電磁閥1的閥門7開度與所述預(yù)設(shè)溫度值相對應(yīng)，即驅(qū)動裝置驅(qū)動電磁閥1的閥門7開度使得發(fā)動機(jī)的進(jìn)出水溫度與所需的發(fā)動機(jī)進(jìn)出水溫度相匹配，以滿足實際運行需要或試驗的需要，控制精確，進(jìn)而使得發(fā)動機(jī)在實際使用過程中降低了油耗以及減少了大氣污染物的排放。另外，這種節(jié)溫器響應(yīng)速度快，控制精確，可以避免發(fā)動機(jī)在特殊工作環(huán)境下運行時，防止發(fā)動機(jī)水溫升高快而引起的開鍋現(xiàn)象，從而避免進(jìn)一步影響發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。優(yōu)選方案中，如圖2、圖3所示，所述出水管包括大循環(huán)出水管4、小循環(huán)出水管3 ； 所述大循環(huán)出水管4的管徑大于所述小循環(huán)出水管3的管徑，所述大循環(huán)出水管4沿所述進(jìn)水管2的延伸方向設(shè)置，所述小循環(huán)出水管3沿垂直于所述進(jìn)水管2的方向設(shè)置，所述電磁閥1的閥門7的運動方向與所述小循環(huán)出水管3的延伸方向一致。冷卻水從發(fā)動機(jī)的散熱器出來后，進(jìn)入節(jié)溫器的進(jìn)水管2內(nèi)，若小循環(huán)即可滿足發(fā)動機(jī)冷卻需要時，冷卻水可從小循環(huán)出水管3流回發(fā)動機(jī)的散熱器內(nèi)，進(jìn)行小循環(huán)；若小循環(huán)不能滿足冷卻需求時，電磁閥1工作，驅(qū)動裝置驅(qū)動電磁閥1的閥門7下降，從而堵死小循環(huán)出水管3，使冷卻水全部從大循環(huán)出水管4進(jìn)入發(fā)動機(jī)的散熱器內(nèi)，進(jìn)行大循環(huán)，從而可更加準(zhǔn)確、有效地控制發(fā)動機(jī)進(jìn)出水的溫度。優(yōu)選的方案中，所述驅(qū)動裝置為波形電機(jī)5，電磁閥1的閥門7的動作由波形電機(jī) 5來驅(qū)動，在波形電機(jī)5的驅(qū)動下，電磁閥1的閥門7可進(jìn)行上下動作。優(yōu)選方案中，波形電機(jī)5上可設(shè)有冷卻水管6，冷卻水管6內(nèi)的冷卻水可對波形電機(jī)5進(jìn)行冷卻，及時將波形電機(jī)5內(nèi)的熱量散去，有效保護(hù)波形電機(jī)5，延長波形電機(jī)5的使用壽命。更優(yōu)的方案中，所述冷卻水管6的進(jìn)水口與所述進(jìn)水管2連通，所述冷卻水管6的出水口與所述出水管連通，可將從發(fā)動機(jī)散熱器排除的冷卻水引入到冷卻水管6內(nèi)，對波形電機(jī)5進(jìn)行冷卻，冷卻后的冷卻水可再流回發(fā)動機(jī)散熱器內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)利用發(fā)動機(jī)內(nèi)的冷卻水對波形電機(jī)5進(jìn)行冷卻，可節(jié)省一套冷卻系統(tǒng)，簡化了節(jié)溫器的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而還可降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明還提供了一種發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)包括控制器、上述的節(jié)溫器，所述節(jié)溫器的進(jìn)水管2與發(fā)動機(jī)散熱器的冷卻水出口連通，所述節(jié)溫器的出水管與所述發(fā)動機(jī)散熱器的冷卻水入口連通；所述控制器根據(jù)發(fā)動機(jī)上的冷卻水溫度傳感器所檢測的冷卻水溫度信號及運轉(zhuǎn)參數(shù)確定所述預(yù)設(shè)溫度，并控制所述驅(qū)動裝置驅(qū)動所述電磁閥1的閥門7開度與所述預(yù)設(shè)溫度相對應(yīng)。
其具體的控制原理可以參考圖4，在發(fā)動機(jī)實現(xiàn)運行或在座臺試驗過程中，在不同的發(fā)動機(jī)工況下，確定發(fā)動機(jī)工作所需的進(jìn)出水溫度，將該溫度設(shè)定為預(yù)設(shè)溫度，驅(qū)動裝置驅(qū)動電磁閥1的閥門7開度與所述預(yù)設(shè)溫度值相對應(yīng)，即驅(qū)動裝置驅(qū)動電磁閥1的閥門7 開度使得發(fā)動機(jī)的進(jìn)出水溫度與所需的發(fā)動機(jī)進(jìn)出水溫度相匹配，以滿足實際運行需要或試驗的需要，控制精確，進(jìn)而使得發(fā)動機(jī)在實際使用過程中降低了油耗以及減少了大氣污染物的排放。另外，這種發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)響應(yīng)速度快，控制精確，可以避免發(fā)動機(jī)在特殊工作環(huán)境下運行時，防止發(fā)動機(jī)水溫升高快而引起的開鍋現(xiàn)象，從而避免進(jìn)一步影響發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。具體的方案中，可根據(jù)發(fā)動機(jī)的噴油量、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等參數(shù)建立發(fā)動機(jī)溫度模型， 根據(jù)噴油量、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等參數(shù)計算出發(fā)動機(jī)的溫度，計算出的發(fā)動機(jī)的溫度為溫度設(shè)定值；進(jìn)一步的方案中，在上述溫度設(shè)定值的基礎(chǔ)上，結(jié)合冷卻水溫度傳感器所測得的冷卻水的溫度測量值，可得到預(yù)設(shè)溫度值，控制器根據(jù)所示預(yù)設(shè)溫度值與電磁閥1閥門7開度之間的關(guān)系(控制MAP)，確定電磁閥1閥門7的開度。優(yōu)選方案中，所述預(yù)設(shè)溫度為根據(jù)大氣溫度、大氣壓力修正后的溫度，如圖4所示，根據(jù)溫度修正模型(電磁閥1的閥門7開度與大氣溫度、大氣壓力之間的關(guān)系)，對電磁閥1的閥門7開度進(jìn)行修正。以上所述僅是發(fā)明的優(yōu)選實施方式的描述，應(yīng)當(dāng)指出，由于文字表達(dá)的有限性，而在客觀上存在無限的具體結(jié)構(gòu)，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)溫器，其特征在于，包括連通的進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管與所述出水管的連通處設(shè)有電磁閥，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，所述電磁閥的閥門開度與預(yù)設(shè)溫度值相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)溫器，其特征在于，所述出水管包括大循環(huán)出水管和管徑小于所述大循環(huán)出水管的小循環(huán)出水管；所述大循環(huán)出水管沿所述進(jìn)水管的延伸方向設(shè)置，所述小循環(huán)出水管沿垂直于所述進(jìn)水管的方向設(shè)置，所述電磁閥的閥門的運動方向與所述小循環(huán)出水管的延伸方向一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項所述的節(jié)溫器，其特征在于，所述驅(qū)動裝置為波形電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)溫器，其特征在于，所述驅(qū)動波形電機(jī)上設(shè)有冷卻水管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)溫器，其特征在于，所述冷卻水管的進(jìn)水口與所述進(jìn)水管連通，所述冷卻水管的出水口與所述出水管連通。
6.一種發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器、權(quán)利要求1-5任一項所述的節(jié)溫器，所述節(jié)溫器的進(jìn)水管與發(fā)動機(jī)散熱器的冷卻水出口連通，所述節(jié)溫器的出水管與所述發(fā)動機(jī)散熱器的冷卻水入口連通；所述控制器根據(jù)發(fā)動機(jī)上的冷卻水溫度傳感器所檢測的冷卻水溫度信號及運轉(zhuǎn)參數(shù)確定所述預(yù)設(shè)溫度，并控制所述驅(qū)動裝置驅(qū)動所述電磁閥的閥門開度與所述預(yù)設(shè)溫度相對應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)溫度為根據(jù)大氣溫度、大氣壓力修正后的溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述運轉(zhuǎn)參數(shù)包括噴油量、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種節(jié)溫器，包括連通的進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管與所述出水管的連通處設(shè)有電磁閥，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下，所述電磁閥的閥門開度與預(yù)設(shè)溫度值相對應(yīng)。在發(fā)動機(jī)實現(xiàn)運行或在座臺試驗過程中，在不同的發(fā)動機(jī)工況下，確定發(fā)動機(jī)工作所需的進(jìn)出水溫度，將該溫度設(shè)定為預(yù)設(shè)溫度，驅(qū)動裝置驅(qū)動電磁閥的閥門開度與所述預(yù)設(shè)溫度值相對應(yīng)，即驅(qū)動裝置驅(qū)動電磁閥的閥門開度使得發(fā)動機(jī)的進(jìn)出水溫度與所需的發(fā)動機(jī)進(jìn)出水溫度相匹配，以滿足實際運行需要或試驗的需要，控制精確，進(jìn)而使得發(fā)動機(jī)在實際使用過程中降低了油耗以及減少了大氣污染物的排放。本發(fā)明還公開了一種具有上述節(jié)溫器的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)。
文檔編號F01P7/16GK102493863SQ201110441880
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者李暉, 高瑩 申請人:濰柴動力股份有限公司