CN103375314A - 发动机燃油冷却装置、冷却方法及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机燃油冷却装置、冷却方法及工程机械。其中，发动机燃油冷却装置包括水泵、与水泵相连接的水箱，以及，设置于发动机燃油滤清器内的水冷腔体；该水冷腔体由水冷管道形成；并且，水冷管道的进水管、水冷管道的回水管分别与水箱相连通。本发明将发动机燃油冷却装置和燃油滤清器集成一体，可以有效的减少布置空间；并且，由于采用水冷的方式对发动机燃油进行降温，相对于利用采用风扇等主动方式对燃油进行降温而言，能够降低冷却能耗，进一步提高降温效果。

Description

发动机燃油冷却装置、冷却方法及工程机械

技术领域

本发明涉及机动车燃油冷却技术领域，特别涉及一种发动机燃油冷却装置、冷却方法及工程机械。

背景技术

发动机的燃油系统直接影响到整车的动力性、经济性和安全性。随着发动机技术的发展，对燃油的也提出了温度要求。发动机燃油的温度不能过高。燃油输送到发动机，燃烧一部分，剩余的且被加热过的燃油再回到燃油箱，使燃油箱内温度升高。由于发动机运行频繁，燃油得不到冷却又进入到发动机，将会影响发动机的运行。

目前，燃油冷却主要通过散热片来实现温度的降低。比如，中国专利CN201620978U公开了一种车用燃油冷却结构，它包括与发动机燃油回油管口连接的第一回油管，与油箱连接的第二回油管，它还包括支撑架，支撑架内设有散热油管，散热油管为盘管结构，盘管结构的散热油管上设有散热片，支撑架上设散热油管的进油管段和回油管段，进油管段与第一回油管连接联通，回油管段与第二回油管连接联通，支撑架一侧面与车辆冷却风扇相对。

该结构通过风扇运转强制对散热油管内的燃油进行冷却，以实现燃油温度的降低。但是，该结构具有如下缺陷：

1）该冷却技术属于主动冷却，增加能耗；

2）即使在冬天，散热片对燃油也依然进行燃油冷却，致使燃油温度过低，会影响发动机的性能；

3）由于盘管结构的散热油管上设有散热片，该散热片将对防冻液散热器（简称为水散）和液压油散热器（简称为油散）的布置造成一定影响。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机燃油冷却装置、冷却方法及工程机械，以降低发动机燃油冷却所需的能耗，提高对发动机燃油的冷却能力。

第一方面，本发明发动机燃油冷却装置包括：水泵、与所述水泵相连接的水箱、以及，设置于发动机燃油滤清器内的水冷腔体；该水冷腔体由水冷管道形成；并且，所述水冷管道的进水管、所述水冷管道的回水管分别与所述水箱相连通。

进一步地，上述发动机燃油冷却装置还包括温度传感器和控制器；所述温度传感器用于检测与发动机相连接的进油管处的油液温度；所述控制器与所述温度传感器信号连接，用于依据所述温度传感器获取的油液温度对水泵的工作状态进行控制。

进一步地，上述发动机燃油冷却装置中，所述水冷腔体内的水冷管道盘旋呈螺旋状。

进一步地，上述发动机燃油冷却装置中，所述发动机燃油滤清器的水冷管道由顶部盘旋至底部。

进一步地，上述发动机燃油冷却装置中，所述水冷管道的进水管设置于所述发动机燃油滤清器的顶部；所述水冷管道的回水管设置于所述发动机燃油滤清器的底部。

进一步地，上述发动机燃油冷却装置，所述控制器设置于所述水泵上。

本发明的工作原理是：发动机开始工作，燃油进入发动机燃油滤清器的进油管；启动水泵，水箱中的水经水冷管道的进水管进入发动机燃油滤清器，通过水冷腔体与经过进油管进入发动机燃油滤清器的高温燃油进行热交换，从而使燃油降温。被燃油加热后的冷水从回水管回到水箱。冷却过的燃油通过出油管进入发动机。

由此可见，相对于现有技术，本发明发动机燃油冷却装置将水冷腔体设置于燃油滤清器的内部，即，将发动机燃油冷却装置和燃油滤清器集成一体，可以有效的减少布置空间；并且，由于采用水冷的方式对发动机燃油进行降温，相对于利用风扇对燃油进行降温的方式而言，能够更好地降低能耗，并进一步提高降温效果。

第二方面，本发明公开了一种发动机燃油冷却方法，所述方法基于上述的发动机燃油冷却装置，所述方法包括如下步骤：在燃油经进油管进入燃油滤清器时，控制水泵，使水箱中的水流经所述发动机燃油滤清器内的水冷腔体。

进一步地，上述发动机燃油冷却方法进一步包括如下步骤：检测与发动机相连接的进油管处的燃油温度；依据所述燃油温度对水泵的工作状态进行控制，所述控制包括控制水箱中的是否流入燃油滤清器内的水冷腔体。

进一步地，上述发动机燃油冷却方法中，所述对水泵的工作状态进行控制还包括：依据所述燃油温度对水泵的流量大小进行控制。

本发明发动机燃油冷却方法使水箱中的水经水冷管道的进水管进入发动机燃油滤清器，通过水冷腔体与经过进油管进入发动机燃油滤清器的高温燃油进行热交换，从而使燃油降温。相对于现有技术，本发明发动机燃油冷却方法将水冷腔体设置于燃油滤清器的内部，即，将发动机燃油冷却装置和燃油滤清器集成一体，可以有效的减少布置空间；并且，由于采用水冷的方式对发动机燃油进行降温，相对于利用风扇对燃油进行降温的方式而言，能够更好地降低能耗，并进一步提高降温效果。

第三方面，本发明还公开了一种工程机械，该工程机械设置有上述任一项所述的发动机燃油冷却装置。由于发动机燃油冷却装置具有上述技术效果，因此，具有发动机燃油冷却装置的工程机械也自然具有上述技术效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明发动机燃油冷却装置的结构示意图。

附图标记说明

1  水泵

2  水箱

3  水冷管道的进水管

4  出油管

5  发动机

6  发动机燃油滤清器

7  水冷腔体

8  水冷管道的回水管

9  进油管

10 温度传感器

11 数据线

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明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发明。

下面结合图1，对本发明发动机燃油冷却装置优选实施例作进一步详细说明。

本实施例发动机燃油冷却装置包括：水泵1、与水泵1相连接的水箱2、以及，设置于发动机燃油滤清器6内的水冷腔体7；该水冷腔体7由水冷管道形成；并且，水冷管道的进水管3、水冷管道的回水管8分别与水箱2相连通。

本实施例的工作原理是：发动机开始工作，燃油进入发动机燃油滤清器的进油管；启动水泵，水箱中的水经水冷管道的进水管进入发动机燃油滤清器，通过水冷腔体与经过进油管进入发动机燃油滤清器的高温燃油进行热交换，从而使燃油降温。被燃油加热后的冷水从回水管回到水箱。冷却过的燃油通过出油管进入发动机。

由此可见，相对于现有技术，本实施例发动机燃油冷却装置将水冷腔体设置于燃油滤清器的内部，即，将发动机燃油冷却装置和燃油滤清器集成一体，可以有效的减少布置空间；并且，由于采用水冷的方式对发动机燃油进行降温，相对于利用风扇对燃油进行降温的方式而言，能够更好地降低能耗，并进一步提高降温效果。此外，冷却装置可以放置在低温区，有利于热交换，使得燃油冷却器环境温度不至于很高，避免冷却系统布置在风扇前端对空间的要求较高，且对防冻液散热器和液压油散热器有不利的影响。

进一步地，为了提高冷却效果，水冷腔体7内的水冷管道盘旋呈螺旋状，螺旋状的水冷管道大大增加高温燃油与水冷管道的接触面积，增加热交换的机会，提高冷却燃油的能力。优选地，为了进一步提高燃油冷却能力，水冷管道沿发动机燃油滤清器6顶部盘旋至底部。

此外，更加较为优选的一种实施方式是，水冷管道的进水管3设置于发动机燃油滤清器6的顶部；水冷管道的回水管8设置于发动机燃油滤清器6的底部。这样，水箱中的冷水从上向下流，而发动机燃油滤清器6中的高温燃油从下向上流。二者的相向流动，能够更好地实现热交换，进而，对燃油进行更好的降温处理。

在图1所示的实施例中，发动机燃油冷却装置还包括温度传感器10和控制器；温度传感器10用于检测与发动机5相连接的进油管9处的油液温度；控制器与温度传感器10数据连接，用于依据温度传感器10获取的油液温度对水泵的工作状态进行控制。控制器可以连接在水泵1上。

具体地说，发动机5开始工作后，燃油进入发动机燃油滤清器6进油管9，此时，温度传感器10检测进油管9的燃油温度，将检测温度通过数据线11反馈给控制器。控制器根据反馈来的温度判定是否开启水泵1进行冷却。比如水泵的开启温度设置在60℃，当开机时，燃油温度不高，水泵1将不进行工作，燃油通过进油管进入发动机燃油滤清器6，通过滤纸过滤后，进入出油管4，最终进气到发动机5进行燃烧。随着发动机的运行，燃油的温度越来越高，当水泵系统接收到温度传感器10反馈温度超过60℃时，控制器将启动水泵系统1。水箱2中的冷水经过水冷管道的进水管3，进入水冷腔体7，与周围高温燃油进行热交换，从而达到燃油降温的效果。热的冷水从水冷管道的回水管8回到水箱2。冷却过的燃油通过出油管4进入发动机6。温度传感器10实时反馈温度信息给水泵1，当反馈的温度低于设定值时，水泵1停止工作，不进行冷却。

也就是说，本实施例通过对燃油温度的监控，适时的对燃油进行冷却，使发动机尽可能的达到最佳性能。

此外，本发明还公开了一种工程机械，该工程机械设置有上述任一项所述的发动机燃油冷却装置。由于发动机燃油冷却装置具有上述技术效果，因此，具有发动机燃油冷却装置的工程机械也自然具有上述技术效果。

另一方面，本发明还公开了一种发动机燃油冷却方法的实施例，该方法基于上述发动机燃油冷却装置，该方法包括如下步骤：

在燃油经进油管9进入发动机燃油滤清器6时，控制水泵，使水箱中的水流经燃油滤清器内的水冷腔体7。

本实施例发动机燃油冷却方法使水箱中的水经水冷管道的进水管进入发动机燃油滤清器，通过水冷腔体与经过进油管进入发动机燃油滤清器的高温燃油进行热交换，从而使燃油降温。相对于现有技术，本发明发动机燃油冷却方法将水冷腔体设置于燃油滤清器的内部，即，将发动机燃油冷却装置和燃油滤清器集成一体，可以有效的减少布置空间；并且，由于采用水冷的方式对发动机燃油进行降温，相对于利用风扇对燃油进行降温的方式而言，能够更好地降低能耗，并进一步提高降温效果。

优选地，上述方法还可以进行优化，包括如下步骤：

步骤1、检测与发动机5相连接的进油管9处的燃油温度；

步骤2、依据燃油温度对水泵的工作状态进行控制，控制包括控制水箱中的是否流入燃油滤清器内的水冷腔体7。

具体地说，发动机5开始工作后，燃油进入发动机燃油滤清器6的进油管9，此时，温度传感器10检测进油管9的燃油温度，将检测温度通过数据线11反馈给水泵1。根据反馈来的温度判定是否开启水泵1进行冷却。比如水泵的开启温度设置在60℃，当开机时，燃油温度不高，水泵1将不进行工作，燃油通过进油管进入发动机燃油滤清器6，通过滤纸过滤后，进入出油管4，最终进气到发动机5进行燃烧。随着发动机的运行，燃油的温度越来越高，当水泵系统接收到温度传感器10反馈温度超过60℃时，启动水泵系统1。水箱2中的冷水经过水冷管道的进水管3，进入水冷腔体7，与周围高温燃油进行热交换，从而达到燃油降温的效果。热的冷水从水冷管道的回水管8回到水箱2。冷却过的燃油通过出油管4进入发动机6。温度传感器10实时反馈温度信息给水泵1，当反馈的温度低于设定值时，水泵1停止工作，不进行冷却。

此外，在另外的一个实施例中，对水泵的工作状态进行控制还包括：依据燃油温度对水泵的流量大小进行控制。

具体地说，发动机5开始工作后，燃油进入发动机燃油滤清器6的进油管9，此时，温度传感器10检测进油管9的燃油温度，将检测温度通过数据线11反馈给水泵1。水泵1根据反馈来的温度，判定水泵1流出冷水的流量。该流量可以通过流速来控制。比如，检测的燃油温度为70℃时，对应的流向为Q1，检测的温度为80℃时，对应的流量为Q2，温度与流量对应的信息可以预先存储在水泵1的控制器内。这样，通过温度传感器10检测的温度，确定与至匹配的流量，可以更加有效的对燃油进行降温。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机燃油冷却装置，其特征在于，包括： 

水泵（1）、与所述水泵（1）相连接的水箱（2）、以及，设置于发动机燃油滤清器（6）内的水冷腔体（7）； 

该水冷腔体（7）由水冷管道形成；并且， 

所述水冷管道的进水管（3）、所述水冷管道的回水管（8）分别与所述水箱（2）相连通。 

2.根据权利要求1所述的发动机燃油冷却装置，其特征在于， 

还包括温度传感器（10）和控制器； 

所述温度传感器（10）用于检测与发动机（5）相连接的进油管（9）处的油液温度； 

所述控制器与所述温度传感器（10）信号连接，用于依据所述温度传感器（10）获取的油液温度对水泵的工作状态进行控制。 

3.根据权利要求1或2所述的发动机燃油冷却装置，其特征在于， 

所述水冷腔体（7）内的水冷管道盘旋呈螺旋状。 

4.根据权利要求3所述的发动机燃油冷却装置，其特征在于， 

所述发动机燃油滤清器（6）的水冷管道由顶部盘旋至底部。 

5.根据权利要求4所述的发动机燃油冷却装置，其特征在于， 

所述水冷管道的进水管（3）设置于所述发动机燃油滤清器（6）的顶部； 

所述水冷管道的回水管（8）设置于所述发动机燃油滤清器（6）的底部。 

6.根据权利要求5所述的发动机燃油冷却装置，其特征在于， 

所述控制器设置于所述水泵（1）上。 

7.一种发动机燃油冷却方法，其特征在于，所述方法基于如权利要求1所述的发动机燃油冷却装置，所述方法包括如下步骤： 

在燃油经进油管（9）进入发动机燃油滤清器（6）时，控制水泵，使水箱中的水流经燃油滤清器内的水冷腔体（7）。 

8.根据权利要求7所述的发动机燃油冷却方法，其特征在于，所述方法进一步包括如下步骤： 

检测与发动机（5）相连接的进油管（9）处的燃油温度； 

依据所述燃油温度对水泵的工作状态进行控制，所述控制包括控制水箱中的是否流入燃油滤清器内的水冷腔体（7） 。

9.根据权利要求8所述的发动机燃油冷却方法，其特征在于，所述对水泵的工作状态进行控制还包括： 

依据所述燃油温度对水泵的流量大小进行控制。 

10.一种工程机械，其特征在于，所述工程机械设置有如权利要求1至6中任一项所述的发动机燃油冷却装置。 

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