CN103590888A

CN103590888A - 工程机械及其发动机温控系统

Info

Publication number: CN103590888A
Application number: CN201310524148.0A
Authority: CN
Inventors: 蒋帅; 项伟; 张卫
Original assignee: Sany Heavy Machinery Ltd
Current assignee: Sany Heavy Machinery Ltd
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2014-02-19

Abstract

本发明公开了一种工程机械及其发动机温控系统，其中，该发动机温控系统包括：温度传感器及控制器；控制器接收温度传感器发送的温度信息，并比对温度信息与预设温度值，以及根据比对结果生成及发送控制信息；发动机温控系统还包括：第一百叶窗设置在散热器的进风口，第一驱动装置接收控制信息，并根据控制信息运行，以及通过第一传动装置推动第一百叶窗开合；和/或；第二百叶窗设置在发动机的机顶罩和/或覆盖件上，第二驱动装置接收控制信息，并根据控制信息运行，以及通过第二传动装置推动第二百叶窗开合。本发明提供的发动机温控系统能够实现在启动发动机作业时缩短水温升高时间和/或避免由于环境温度过高造成的水温过高进而出现的“开锅”现象。

Description

工程机械及其发动机温控系统

技术领域

本发明涉及温控技术领域，特别涉及一种工程机械发动机温控系统及具有其的工程机械。

背景技术

工程机械用发动机在温度低时启动，易造成冒白烟现象，而且冒白烟的时间可能会持续较长，导致发动机工作性能下降，稍有负荷会造成发动机掉速，作业负荷稍大甚至会憋熄火，严重影响工作效率。目前针对此情况，一般都是启动发动机后不立即作业，而是让其进行怠速暖机预热后运转作业。此外，工程机械用发动机在夏季高温进行作业时，水温易报警，出现“开锅”的现象。一般机器都有自动保护装置，出现水温过高就会自动报警，并把发动机转速降低到怠速状态运转。目前针对此情况一般都是停止作业，待水温自然冷却。

上述现有处理方法存在以下缺点：

（1）冬季冒白烟时，一直运转机器，虽然暖机后白烟消除，但是消耗了大量的燃油，既不经济也不低碳环保。

（2）夏季水温过高，出现“开锅”现象，发动机自动转为怠速后无法工作，影响生产效率。

为此，亟待提出一种工程机械发动机温控系统已解决现有发动机低温时需要暖机和/或高温时需要自动怠速的不足。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种发动机温控系统及具有其的工程机械，以实现工程机械发动机低温时能快速开机运转和/或高温时无需怠速降温的目的。

一方面，本发明提供了一种工程机械发动机温控系统，用于感测发动机的冷却水温度的温度传感器及控制器；所述控制器接收所述温度传感器发送的温度信息，并比对所述温度信息与预设温度值，以及根据比对结果生成及发送控制信息；所述发动机温控系统还包括：第一驱动装置、第一传动装置及第一百叶窗，所述第一百叶窗设置在散热器的进风口，所述第一驱动装置接收所述控制信息，并根据所述控制信息运行，以及通过所述第一传动装置推动所述第一百叶窗开合；和/或；第二驱动装置、第二传动装置及第二百叶窗，所述第二百叶窗设置在发动机的机顶罩和/或覆盖件上，所述第二驱动装置接收所述控制信息，并根据所述控制信息运行，以及通过所述第二传动装置推动所述第二百叶窗开合。

进一步地，所述预设温度值包括第一温度值；所述控制器包括第一比对单元，用于在所述温度信息小于或等于所述第一温度值时，生成及发送第一控制信息至所述第一驱动装置，以使所述第一驱动装置通过所述第一传动装置推动所述第一百叶窗闭合；所述控制信息包括所述第一控制信息。

进一步地，所述预设温度值还包括第二温度值；所述第二温度值大于第一温度值；所述控制器包括第二比对单元，用于在所述温度大于或等于所述第二温度时，生成及发送第二控制信息至所述第一驱动装置，以使所述第一驱动装置通过所述第一传动装置推动所述第一百叶窗开启；所述控制信息包括所述第二控制信息。

进一步地，所述第二控制信息用于使所述第一驱动装置运行直至所述第一传动装置推动所述第一百叶窗开启至其叶片垂直于散热器面的状态。

进一步地，所述预设温度值包括第三温度值；所述第三温度值大于第二温度值；所述控制器包括第三比对单元，用于在所述温度信息大于所述第三温度时，生成及发送第三控制信息至所述第二驱动装置，以使所述第二驱动装置通过所述第二传动装置推动所述第二百叶窗开启；所述控制信息包括所述第三控制信息。

进一步地，所述预设温度值包括第四温度值；所述第四温度值大于第二温度值且小于或等于所述第三温度；所述控制器包括第四比对单元，用于在所述温度信息小于所述第四温度时，生成及发送第四控制信息至所述第二驱动装置，以使所述第二驱动装置通过所述第二传动装置推动所述第二百叶窗闭合；所述控制信息包括所述第四控制信息。

进一步地，所述三控制信息用于控制所述第二百叶窗的开启角度与所述温度信息的大小成正比力。

进一步地，所述第一驱动装置包括步进电机，和/或，所述第二驱动装置包括步进电机。

进一步地，所述第一传动装置包括齿轮齿条或蜗杆，和/或，所述第二传动装置包括齿轮齿条或蜗杆。

另一方面，本发明提供了一种工程机械，包括发动机及散热器，还设置有所述的工程机械发动机温控系统。

本发明工程机械发动机温控系统根据温度传感器检测到水温与控制器内部预设温度值进行比较，根据比对结果控制第一驱动装置运行并通过第一传动装置将第一百叶窗关闭，散热器减少热交换，发动机水温会升高，实现启动发动机作业时，缩短水温升高时间，减少冒白烟时间，减少燃油消耗；且可以根据比对结果控制第二驱动装置运行并通过第二传动装置将第二百叶窗打开，散热器的散热面积增加，发动机水温会快速下降，避免由于环境温度过高造成的水温过高出现的“开锅”现象，实现发动机在高温环境下依然有稳定的工作性能。

由于该工程机械具有上述工程机械发动机温控系统相应的技术效果，不再赘述。

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为本发明第一实施例提供的工程机械发动机温控系统的部分结构示意图；

图2为图1所示结构的工作效果示意图；

图3为本发明第二实施例提供的工程机械发动机温控系统的部分结构示意图。

图4为图3所示结构中第二百叶窗与发动机水温的关系示意图；

图5为包括图1或/和图3结构的工程机械发动机温控系统的结构示意图；

图6为图5的工作原理示意图。

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。

图1为本发明第一实施例提供的工程机械发动机温控系统的部分结构示意图，图5为包括图1或/和图3结构的工程机械发动机温控系统的结构示意图；如图1及图5所示，该工程机械发动机温控系统可以包括：用于感测发动机1的冷却水温度的温度传感器10、控制器20、第一驱动装置30、第一传动装置40及第一百叶窗50，第一百叶窗50设置在散热器2的进风口；控制器20用于接收温度传感器10发送的温度信息，并比对温度信息与预设温度值，以及根据比对结果生成及发送控制信息；第一驱动装置30接收控制信息，并根据控制信息运行，以及通过第一传动装置40推动第一百叶窗50开合。

优选地，预设温度值包括第一温度值；控制器20包括第一比对单元（图未示出），用于在上述温度信息小于或等于第一温度值时，生成及发送第一控制信息(上述控制信息包括第一控制信息)至第一驱动装置30，以使第一驱动装置30通过第一传动装置40推动第一百叶窗50闭合。这样，在冬季温度较低，小于或等于第一温度值时，将第一百叶窗50关闭，可以减少空气对流，使得发动机水温很快会上升，不用在开机后长时间处于不作业的暖机状态。

进一步优选地，预设温度值还包括第二温度值；第二温度值大于第一温度值；控制器20包括第二比对单元（图未示出），用于在上述温度信息大于或等于第二温度时，生成及发送第二控制信息(上述控制信息包括第二控制信息)至第一驱动装置30，以使第一驱动装置30通过第一传动装置40推动第一百叶窗50开启。这样，在发动机水温上升后，需要散热时，第一百叶窗50在第一传动装置40的推动下自动打开，增加空气对流，实现散热。具体操作时，第二控制信息可以用于控制所述第一驱动装置一致运转，直至所述第一传动装置推动所述第一百叶窗开启至其叶片垂直于散热器面的状态，实现快速散热。

图3为本发明第二实施例提供的工程机械发动机温控系统的部分结构示意图，图5为包括图1或/和图3结构的工程机械发动机温控系统的结构示意图；如图3及图5所示，该工程机械发动机温控系统可以包括：用于感测发动机1的冷却水温度的温度传感器10、控制器20、第二驱动装置31、第二传动装置41及第二百叶窗51，第二百叶窗51设置在发动机的机顶罩和/或覆盖件上；控制器20用于接收温度传感器10发送的温度信息，并比对温度信息与预设温度值，以及根据比对结果生成及发送控制信息；第二驱动装置31接收控制信息，并根据控制信息运行，以及通过第二传动装置41推动第二百叶窗51开合。

优选地，上述预设温度值包括第三温度值；第三温度值大于第二温度值；控制器20包括第三比对单元（图未示出），用于在温度信息大于第三温度时，生成及发送第三控制信息（上述控制信息包括第三控制信息）至第二驱动装置31，以使第二驱动装置31通过第二传动装置41推动第二百叶窗51开启。通过在在机顶罩和/或覆盖件上设置第二百叶窗（见图5），并在温度信息大于第三温度时，自动打开第二百叶窗51可以增加发动机1的散热面积，降低水温，避免出现“开锅”现象，使得发动机在高温环境下依然能发挥稳定的工作性能。

进一步优选地，预设温度值包括第四温度值；第四温度值大于第二温度值且小于或等于第三温度；控制器20包括第四比对单元（图未示出），用于在温度信息小于第四温度时，生成及发送第四控制信息（上述控制信息包括第四控制信息）至第二驱动装置31，以使第二驱动装置31通过第二传动装置41推动第二百叶窗51闭合。这样，在温度信息小于第四温度时（即不会出现“开锅”现象时），自动关闭第二百叶窗51，避免过度散热。

如图4所示，进一步优选地，第三控制信息可以用于控制第二百叶窗51的开启角度与温度信息的大小成正比力。如第二百叶窗51的开启角度在0—90度，随着温度的升高，开启角度也随着增大。

具体操作时，如图5所示，第一驱动装置30（第二驱动装置31）可以包括不限于步进电机的常用驱动装置；第一传动装置40（第二传动装置41）可以有多种形式实现，将电机的旋转运动转换为直线运动精确控制百叶窗的角度即可。例如包括齿轮401及齿条402，当然还可以采用蜗杆（图未示）等传动装置。此外，控制器的第一比对单元、第二比对单元、第三比对单元及第四比对单元为功能单元，可以根据实际需要分离设置或集成设置。

现在结合图6解释说明该工程机械发动机温控系统包括图1和图3所示结构的工程机械发动机温控系统的工作过程：对于发动机来说，冷却水的温度对发动机运行起到至关重要的位置，发动机水温一般会在一个比较合理范围内运行（通常在3℃-105℃）。当环境温度过低时，控制步进电机（第一驱动装置30）进行反转并通过第一传动装置将散热器2左端的第一百叶窗50关闭，避免风扇3一直在吸风，进而减少发动机整个缸体中的空气对流带走热量，使得发动机水温很快会上升（图1中箭头用于示意空气流动），如果水温上升后，需要进行散热，第一百叶窗50自动打开（叶片可以垂直于散热器面），增加空气对流（见图2中箭头）。当环境温度过高时，为避免在发动机运行后出现“开锅”现象，第二百叶窗51开启，增加发动机1的散热面积，降低水温，使得发动机1在高温环境下依然能发挥稳定的工作性能，第二百叶窗51的开启角度在0—90度，随着温度的升高，开启角度也随着增大（见图4）。

本发明工程机械发动机温控系统根据温度传感器检测到水温与控制器内部设定的发动机的运行温度进行比较，如果温度过低，控制器发出脉冲指令，控制第一驱动装置（如步进电机）进行反转并通过第一传动装置将第一百叶窗关闭，散热器减少热交换，发动机水温会升高，实现冬季启动发动机作业时，缩短水温升高时间，减少冒白烟时间，减少燃油消耗；如果温度过高，控制器发出脉冲指令，控制第二驱动装置（如步进电机）进行正转并通过第二传动装置将第二百叶窗打开，散热器的散热面积增加，发动机水温会快速下降，避免夏季由于环境温度过高造成的水温过高出现的“开锅”现象，实现发动机在高温环境下依然有稳定的工作性能，优选地可以通过控制器控制步进电机，使其带动传动装置控制第一百叶窗或第二百叶窗的开启角度，形成实时调节，低碳节能。

在一种未示出的实施例中，本发明还提供了一种工程机械，包括发动机及散热器，还设置有上述的工程机械发动机温控系统。由于该工程机械具有上述发动机温控系统相应的技术效果，不再赘述。

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

1.一种工程机械发动机温控系统，其特征在于，包括：用于感测发动机（1）的冷却水温度的温度传感器（10）及控制器（20）；所述控制器（20）接收所述温度传感器（10）发送的温度信息，并比对所述温度信息与预设温度值，以及根据比对结果生成及发送控制信息；

所述发动机温控系统还包括：

第一驱动装置（30）、第一传动装置（40）及第一百叶窗（50），所述第一百叶窗（50）设置在散热器（2）的进风口，所述第一驱动装置（30）接收所述控制信息，并根据所述控制信息运行，以及通过所述第一传动装置（40）推动所述第一百叶窗（50）开合；和/或；

第二驱动装置（31）、第二传动装置（41）及第二百叶窗（51），所述第二百叶窗（51）设置在发动机（1）的机顶罩和/或覆盖件上，所述第二驱动装置（31）接收所述控制信息，并根据所述控制信息运行，以及通过所述第二传动装置（41）推动所述第二百叶窗（51）开合。

2.根据权利要求1所述的工程机械发动机温控系统，其特征在于，所述预设温度值包括第一温度值；

所述控制器（20）包括第一比对单元，用于在所述温度信息小于或等于所述第一温度值时，生成及发送第一控制信息至所述第一驱动装置（30），以使所述第一驱动装置（30）通过所述第一传动装置（40）推动所述第一百叶窗（50）闭合；

所述控制信息包括所述第一控制信息。

3.根据权利要求2所述的工程机械发动机温控系统，其特征在于，所述预设温度值还包括第二温度值；所述第二温度值大于第一温度值；

所述控制器（20）包括第二比对单元，用于在所述温度大于或等于所述第二温度时，生成及发送第二控制信息至所述第一驱动装置（30），以使所述第一驱动装置（30）通过所述第一传动装置（40）推动所述第一百叶窗（50）开启；

所述控制信息包括所述第二控制信息。

4.根据权利要求3所述的工程机械发动机温控系统，其特征在于，所述第二控制信息用于使所述第一驱动装置（30）运行直至所述第一传动装置（40）推动所述第一百叶窗（50）开启至其叶片垂直于散热器面的状态。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的工程机械发动机温控系统，其特征在于，所述预设温度值包括第三温度值；所述第三温度值大于第二温度值；

所述控制器（20）包括第三比对单元，用于在所述温度信息大于所述第三温度时，生成及发送第三控制信息至所述第二驱动装置（31），以使所述第二驱动装置（31）通过所述第二传动装置（41）推动所述第二百叶窗（51）开启；

所述控制信息包括所述第三控制信息。

6.根据权利要求5中所述的工程机械发动机温控系统，其特征在于，所述预设温度值包括第四温度值；所述第四温度值大于第二温度值且小于或等于所述第三温度；

所述控制器（20）包括第四比对单元，用于在所述温度信息小于所述第四温度时，生成及发送第四控制信息至所述第二驱动装置（31），以使所述第二驱动装置（31）通过所述第二传动装置（41）推动所述第二百叶窗（51）闭合；

所述控制信息包括所述第四控制信息。

7.根据权利要求6中所述的工程机械发动机温控系统，其特征在于，所述三控制信息用于控制所述第二百叶窗（51）的开启角度与所述温度信息的大小成正比力。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的工程机械发动机温控系统，其特征在于，所述第一驱动装置（30）包括步进电机，和/或，所述第二驱动装置（31）包括步进电机。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的工程机械发动机温控系统，其特征在于，所述第一传动装置（40）包括齿轮齿条或蜗杆，和/或，所述第二传动装置（41）包括齿轮齿条或蜗杆。

10.一种工程机械，包括发动机及散热器，其特征在于，还设置有如权利要求1-9中任一项所述的工程机械发动机温控系统。