【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发动机，一种中重型发动机的冷却系统及控制方法。
技术介绍
1、随着物流量增加和运输效率的提高，现在重型汽车要求柴油机功率、扭矩越来越大。为了行车全，一般重型汽车都带缓速器作为高速辅助刹车部件。缓速器工作时会产生很大的热量，需要发动机的水箱散热系统一起散热。为了减少发动机摩擦功，中重型柴油机的最大扭矩的工作转速都趋向低转速发展。冷却系统的节温器多为蜡式节温器，当水温升高到一定温度(设定温度)时，节温器打开。当降低发动机的水温降低，节温器则关闭。无论普通节温器，还是电控转阀(球阀)式，或电加热节温器都是这样控制的。
2、现有技术中的发动机冷却系统，节温器设计成用一个电控球阀或旋转筒(桶或罐)式和一个腊式节温器并联。当出水水温低、或低负荷时，节温器关闭；当发动机内循环出水水温升高，温度达到设定的节温器开启温度时，腊式节温器打开；若是发动机大负荷，水温急速升高，达到腊式节温器设定的开启温度，或超过腊式节温器的开启温度后，腊式节温器打开；但上述方案仍存在缺点：当车辆下坡时，发动机负载变小，由于车辆在较高档位(12挡)、车速60km/h～70km/h,发动机的转速较低(1000rpm),发动机流量较低，而此时蜡式节温器处于开度较小，或处于关闭状态，如果使用液力缓速器，由于液力缓速器产生比较大的热量，由于蜡式节温器响应较慢，很难满足冷却需求，容易出现发动机过热返水。
3、现有技术中也有防止发动机冷却系统返水的技术方案，如中国专利cn215633286u公开的发动机冷却系统，通过调控气压进行防水，缺点是水温
技术实现思路
1、本专利技术提供一种中重型发动机的冷却系统及控制方法，电控节温器与腊式节温器并联结构，提高了发动机冷却液工作温度，降低了发动机的油耗，同时降低了传统发动机冷却系统容易返水的故障，大幅度减少了使用液力缓速器容易返水的故障，可以根据温度、温度升高率和工况或负载灵活控制。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种中重型发动机的冷却系统，用于发动机和液力缓速器的协同冷却，包括依次首尾连通形成水循环的水泵、发动机、节温器、散热器水箱，还包括依次设置在发动机输出端的变速器和液力缓速器，所述节温器包括并联设置在发动机的冷却水路上的蜡式节温器和电控转阀节温器，所述发动机设置有第一冷却水路和第二冷水路，第二冷水路连通液力缓速器后和所述第一冷却水路汇合成一条水路连通所述节温器入口。
3、发动机的冷却水主水路由水泵流到发动机,第二冷水路由发动机流到液力缓速器,再回到节温器,同时,第一冷却水路有一部分通过节流板节流后直接到节温器。
4、如果节温器打开，通过节温器后就流到水箱散热器，通过散热水箱后再回到水泵进水口，此时处于大循环工况。
5、如果节温器处于关闭状态，通过节温器的小循环孔就流到水泵进水口，此时处于小循环工况。
6、中重型汽车冷却系统用的节温器多为蜡式节温器，当水温升高到设定温度(一般为83℃～85℃)时，节温器开启动作(一般按升程升高0.1mm)。当温度继续升高到95±2℃时达到最大升程(一般升程是10±2mm)。当降低发动机的水温降低，节温器则关闭。
7、优选的，本专利技术还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述节温器入口出的水路上。
8、优选的，还包括发动机控制器，温度传感器和发动机均电性连接所述发动机控制器，发动机控制器根据发动机出水温度和发动机工况数据发出指令控制电控转阀节温器的开度。发动机控制器可识别发动机工况和发动机出水温度，精准控制电控转阀节温器的开度，控制速度快，避免了蜡式节温器的反应慢的缺点。
9、优选的，本专利技术还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱设置有2个入口，一个入口连接所述第一冷却水路和第二冷水路汇合后的位置，另一个入口连通所述膨胀水箱；所述膨胀水箱的出口通所述水泵的入口。本专利技术的膨胀水箱用于除汽，除汽水路有两个分支。一个是由发动机流到膨胀水箱，再由膨胀水箱回到水泵进水口。另一个分支是由散热水箱流到膨胀水箱，再由膨胀水箱回到水泵进水口。采用两条除汽分支，确保了冷却水路中没有气泡，保证了冷却效果。
10、本专利技术还提供一种中重型发动机的冷却系统的控制方法，采用上述一种中重型发动机的冷却系统，包括如下步骤：
11、s1：识别车辆工况，并检测发动机出水温度，若车辆处于正常行驶工况则进入步骤s2,若车辆处于长下坡工况则进入步骤s3,若车辆处于爬坡工况则进入步骤s4；
12、s2：当发动机出水温度达到蜡式节温器的除开温度后，蜡式节温器开启，电控转阀节温器关闭；
13、s3：车辆处在高档位区域，启使用液力缓速器，发动机出水温度在80～87℃，发动机控制器发出指令电控转阀节温器的开度为25％；此时车速越来越高，驾驶员启使用液力缓速器，由于下坡路段，发动机负荷较低，出水温度在80～87℃，使用液力缓速器就触发控转阀节温器打开25％开度。使得冷却水通过电控转阀节温器，进入水箱，减少了由于使用液力缓速器产生的大的散热量出现返水的故障发生。相反，如果没有设有控转阀节温器的车辆，发动机转速较低,发动机流量较低，而此时蜡式节温器处于开度较小，而使用液力缓速器产生的大的散热量，蜡式节温器响应较慢，达不到冷却要求，容易出现过热返水故障。
14、s4：发动机出水温度达到92～98℃范围时，蜡式节温器和电控转阀节温器同时开启，蜡式节温器和电控转阀节温器并联工作。
15、步骤s4中，蜡式节温器和电控转阀节温器并联工作，其原因是：
16、若只用普通蜡式节温器，如果设计节温器开度较高，如85℃初开，响应不过来，水温容易开速升高，出现返水；如果设置开启温度低些，如78℃初开，则冷却液带走热量多，油耗偏高的缺陷。
17、若只用电控转阀节温器，则需要比较大流量的电控转阀节温器，系统冷却性能虽然能满足要求，但成本较高，采用蜡式节温器并联工作既保证了冷却流量足够，又能降低成本。
18、优选的，所述蜡式节温器的初开温度设置为87℃。步骤s4中考虑到有电控转阀节温器的开启工作，可采用初始开启温度高的蜡式节温器，因为蜡式节温器开启温度越高越省油，可以降低油耗兼顾油耗和成本，
19、优选的，步骤s4中，发动机控制器根据发动机出水温度控制电控转阀节温器的开度，发动机出水温度为88℃时电控转阀节温器的开度为25％，发动机出水温度为90℃时电控转阀节温器的开度为50％，发动机出水温度为92℃时电控转阀节温器的开度为75％，发动机出水温度为94℃时电控转阀节温器的开度为100％。该设置减少了流经腊式节温器的流阻，减少水温升高速率，减少了返水的故障产生。
20、本专利技术中，电控转阀节温器可以由发动机灵活控制，发动机出水温度不是电控转阀节温器的唯一因素，可以根据温度、温度升高率和工况或负载灵活控制。
21、具体的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中重型发动机的冷却系统，其特征在于：包括依次首尾连通形成水循环的水泵(1)、发动机(2)、节温器(3)、散热器水箱(4)，还包括依次设置在发动机(2)输出端的变速器(5)和液力缓速器(6)，所述节温器(3)包括并联设置在发动机(2)的冷却水路上的蜡式节温器(31)和电控转阀节温器(32)，所述发动机(2)设置有第一冷却水路和第二冷水路，第二冷水路连通液力缓速器(6)后和所述第一冷却水路汇合成一条水路连通所述节温器(3)入口。
2.根据权利要求1所述的一种中重型发动机的冷却系统，其特征在于还包括温度传感器(7)，所述温度传感器(7)设置在所述节温器(3)入口出的水路上。
3.根据权利要求2所述的一种中重型发动机的冷却系统，其特征在于还包括发动机控制器(8)，温度传感器(7)和发动机(2)均电性连接所述发动机控制器(8)，发动机控制器(8)根据发动机出水温度和发动机(2)工况数据发出指令控制电控转阀节温器(32)的开度。
4.根据权利要求3所述的一种中重型发动机的冷却系统，其特征在于：还包括膨胀水箱(9)，所述膨胀水箱(9)设置有2个入口，
5.一种中重型发动机的冷却系统的控制方法，其特征在于采用权利要求3～4中任一项所述的一种中重型发动机的冷却系统，包括如下步骤：
6.根据权利要求4所述的一种中重型发动机的冷却系统的控制方法，其特征在于：所述蜡式节温器(31)的初开温度设置为87℃。
7.根据权利要求4所述的一种中重型发动机的冷却系统的控制方法，其特征在于：步骤S4中，发动机控制器(8)根据发动机出水温度控制电控转阀节温器(32)的开度，发动机出水温度为88℃时电控转阀节温器(32)的开度为25％，发动机出水温度为90℃时电控转阀节温器(32)的开度为50％，发动机出水温度为92℃时电控转阀节温器(32)的开度为75％，发动机出水温度为94℃时电控转阀节温器(32)的开度为100％。
8.根据权利要求4所述的一种中重型发动机的冷却系统的控制方法，其特征在于步骤S3中，车辆的长下坡工况为：档位为12挡，车速为60～70km/h，发动机(2)转速为900～1100rpm，液力缓速器(6)进行工作。
9.根据权利要求4所述的一种中重型发动机的冷却系统的控制方法，其特征在于：正常行驶工况中，液力缓速器(6)不工作，发动机出水温度在80～95℃，步骤S2中蜡式节温器(31)的开度根据发动机出水温度控制。
...【技术特征摘要】
1.一种中重型发动机的冷却系统，其特征在于：包括依次首尾连通形成水循环的水泵(1)、发动机(2)、节温器(3)、散热器水箱(4)，还包括依次设置在发动机(2)输出端的变速器(5)和液力缓速器(6)，所述节温器(3)包括并联设置在发动机(2)的冷却水路上的蜡式节温器(31)和电控转阀节温器(32)，所述发动机(2)设置有第一冷却水路和第二冷水路，第二冷水路连通液力缓速器(6)后和所述第一冷却水路汇合成一条水路连通所述节温器(3)入口。
2.根据权利要求1所述的一种中重型发动机的冷却系统，其特征在于还包括温度传感器(7)，所述温度传感器(7)设置在所述节温器(3)入口出的水路上。
3.根据权利要求2所述的一种中重型发动机的冷却系统，其特征在于还包括发动机控制器(8)，温度传感器(7)和发动机(2)均电性连接所述发动机控制器(8)，发动机控制器(8)根据发动机出水温度和发动机(2)工况数据发出指令控制电控转阀节温器(32)的开度。
4.根据权利要求3所述的一种中重型发动机的冷却系统，其特征在于：还包括膨胀水箱(9)，所述膨胀水箱(9)设置有2个入口，一个入口连接所述第一冷却水路和第二冷水路汇合后的位置，另一个入口连通所述膨胀水箱(9)；所述膨胀水箱(9)的出口通所述水泵(1)的入口。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘益军，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。