一种非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统和控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统和控制方法，其中系统包括依次连接的中冷器、单通阀、换热器、控制器、流体存储箱、温度传感器、滤清器、燃料泵、流体管道、电磁阀、涡轮增压器、发动机机体、发动机进气管；换热器包括换热箱、箱体盖板、温度传感器座、进气导流壳、换热管、换热管座、进气流道；控制方法包括：构建控制器、电磁阀、换热箱；设定目标温度与保护温度；判断换热水水温是否大于目标温度，判断燃料温度是否大于保护温度；基于判断结果控制换热箱的水温恒定。本发明专利技术可实现余热利用、燃料温度可控，并根据所需加热不同燃料，自动控制并实现温度保护，改善低温条件下柴油机工作性能，优化多元燃料汽化效果。优化多元燃料汽化效果。优化多元燃料汽化效果。

【技术实现步骤摘要】
一种非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统和控制方法


[0001]本专利技术属于热能
，特别是涉及一种非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统和控制方法。

技术介绍

[0002]近年由于“双碳”目标的颁布，包括甲醇/柴油双燃料发动机为典型的多种多元燃料喷射的发动机的研究如火如荼。其中很多液态燃料由于汽化潜热较大，不利于燃料的汽化，从而影响发动机的性能，因此需要根据不同燃料，将其加热至适宜的温度。
[0003]在增压发动机上，经过增压器后会产生高温高压的气体，往往需要中冷器对进气进行冷却；在某些高增压比的大功率发动机上，往往设置多级进气冷却装置，以满足实际需要。
[0004]由于发动机进气温度、流量等参数对发动机工况影响相对排气大得多，目前已有的多是利用排气能量对流体进行加热的装置，利用进气能量较少。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统和控制方法，以解决上述现有技术存在的问题。
[0006]一方面为实现上述目的，本专利技术提供了一种非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统，包括依次连接的中冷器、单通阀、换热器、控制器、流体存储箱、温度传感器、滤清器、流体泵、流体管道、电磁阀、涡轮增压器、发动机机体、发动机进气管；
[0007]所述换热器包括换热箱、箱体盖板、温度传感器座、进气导流壳、换热管、换热管座、进气流道；所述换热箱内设有换热水，所述换热管内设有流体；
[0008]所述控制器用于控制所述换热箱内的水温恒定。r/>[0009]可选地，所述换热箱用于基于高温进气的热量与所述换热水对所述换热管内的流体进行加热。
[0010]可选地，所述控制器中设有流体参数数据库，所述流体参数数据库用于设定加热的目标温度、使系统正常运行的最高温度与最低温度。
[0011]可选地，所述控制器基于所述温度传感器收集温度信号，基于所述温度信号控制所述电磁阀的开闭，基于所述电磁阀的开闭控制所述换热箱内的水温恒定。
[0012]可选地，所述换热箱为长方体，所述换热箱的表面设有间距3毫米的凹槽，用于热量传导。
[0013]可选地，经过所述涡轮增压器的空气能够由任意一端进入所述换热箱，所述换热器上的温度传感器接口与所述换热管的出口端相距5mm。
[0014]另一方面为实现上述目的，本专利技术提供了一种非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统的控制方法，包括：
[0015]S1.构建用于设定目标温度与保护温度的控制器、电磁阀、用于基于换热水加热流
体的换热箱；
[0016]S2.选择需要加热的流体类型，基于所述流体类型设定目标温度与保护温度；
[0017]S3.基于所述控制器判断所述换热水的水温是否大于所述目标温度，判断所述流体的温度是否大于所述保护温度，获取判断结果；
[0018]S4.基于所述判断结果控制所述换热箱的水温恒定。
[0019]可选地，所述目标温度为流体需要加热到达的温度，所述保护温度为使所述换热箱达到水温恒定的温度。
[0020]可选地，基于所述判断结果控制所述换热箱的水温恒定的过程包括：
[0021]若同时满足换热水的水温大于目标温度、流体的温度大于保护温度时，则关闭所述电磁阀；若不同时满足，则单独判断换热水的水温是否大于目标温度，并调节所述中冷器的冷却度，使进气温度稳定在目标温度内，重新执行步骤S2。
[0022]可选地，单独判断换热水的水温是否大于目标温度的过程包括：
[0023]若换热水的水温大于目标温度，则关闭所述电磁阀；若换热水的水温不大于目标温度，则打开电磁阀。
[0024]本专利技术的技术效果为：
[0025]本专利技术可实现非道路柴油机进气工质与燃料的热管理。需要加热的流体流入换热管，高温压缩气由进气口进入换热箱，用冷却水作为换热介质注入换热箱，实现使被增压器压缩过的高温空气中的热量到冷却水再到换热管的热量传递。
[0026]本专利技术可实现温度可控。通过分别安装在进气管、换热箱、流体管道上的温度传感器，将信号传入控制器，再由控制器控制电磁阀开度调高温气体经换热箱流量，从而达到了对换热管内所需加热流体的温度可控。
[0027]本专利技术在控制器中设置有几种在双燃料发动机上常应用到的进气道喷射的流体参数，包括所需要加热达到的目标温度、使整个装置能正常运行的最高温度、使整个装置能正常运行的最低温度，可实现根据所需加热的不同流体，自动实现温度保护。
附图说明
[0028]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0029]图1为本专利技术实施例中的非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统结构图；
[0030]图2为本专利技术实施例中的换热器外观图；
[0031]图3为本专利技术实施例中的去掉箱体壳的换热器外观图；
[0032]图4为本专利技术实施例中的气体导流装置图；
[0033]图5为本专利技术实施例中的非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统的控制方法逻辑图；
[0034]附图说明：1
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中冷器，2
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单通阀，3
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换热器，4
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控制器，5
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流体存储箱，6
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温度传感器，7
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滤清器，8
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流体泵，9
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流体管道，10
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电磁阀，11
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涡轮增压器，12
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发动机机体，13
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发动机进气管，14
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换热箱体，15
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箱体盖板，16
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温度传感器座，17
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进气导流壳，18
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换热管，19
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换热管座，20
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带格栅的进气流道。
具体实施方式
[0035]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0036]需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0037]实施例一
[0038]如图1
‑
4所示，本实施例中提供一种非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统，包括依次连接的：
[0039]中冷器1、单通阀2、换热器3、控制器4、流体存储箱5、温度传感器6、滤清器7、流体泵8、流体管道9、电磁阀10、涡轮增压器11、发动机机体12、发动机进气管13；换热器3包括换热箱14、箱体盖板15、温度传感器座16、进气导流壳17、换热管18、换热管座19、进气流道20；换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统，其特征在于，包括依次连接的中冷器(1)、单通阀(2)、换热器(3)、控制器(4)、流体存储箱(5)、温度传感器(6)、滤清器(7)、流体泵(8)、流体管道(9)、电磁阀(10)、涡轮增压器(11)、发动机机体(12)、发动机进气管(13)；所述换热器(3)包括换热箱(14)、箱体盖板(15)、温度传感器座(16)、进气导流壳(17)、换热管(18)、换热管座(19)、进气流道(20)；所述换热箱(14)内设有换热水，所述换热管(18)内设有流体；所述控制器(4)用于控制所述换热箱(14)内的水温恒定。2.根据权利要求1所述的非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统，其特征在于，所述换热箱(14)用于基于高温进气的热量与所述换热水对所述换热管(18)内的流体进行加热。3.根据权利要求1所述的非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统，其特征在于，所述控制器(4)中设有流体参数数据库，所述流体参数数据库用于设定加热的目标温度、使系统正常运行的最高温度与最低温度。4.根据权利要求1所述的非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统，其特征在于，所述控制器(4)基于所述温度传感器(6)收集温度信号，基于所述温度信号控制所述电磁阀(10)的开闭，基于所述电磁阀(10)的开闭控制所述换热箱(14)内的水温恒定。5.根据权利要求1所述的非道路柴油机进气工质与燃料热管理系统，其特征在于，所述换热箱(14)为长方体，所述换热箱(14)的表面设有间距3毫米的凹槽，用于热量传导。6.根据权利要求1所述的非道路柴油机进气工...

【专利技术属性】
技术研发人员：向攀，嵇乾，刘军恒，魏明亮，王秀红，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：