CN107420179B - 一种发动机温控系统 - Google Patents

一种发动机温控系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107420179B
CN107420179B CN201710730272.0A CN201710730272A CN107420179B CN 107420179 B CN107420179 B CN 107420179B CN 201710730272 A CN201710730272 A CN 201710730272A CN 107420179 B CN107420179 B CN 107420179B
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
temperature
pipeline
heat
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710730272.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107420179A (zh
Inventor
张雪江
盛磊
刘静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yunnan Jingchuang Liquid Metal Thermal Control Technology R&d Co ltd
Original Assignee
Yunnan Jingchuang Liquid Metal Thermal Control Technology R&d Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yunnan Jingchuang Liquid Metal Thermal Control Technology R&d Co ltd filed Critical Yunnan Jingchuang Liquid Metal Thermal Control Technology R&d Co ltd
Priority to CN201710730272.0A priority Critical patent/CN107420179B/zh
Publication of CN107420179A publication Critical patent/CN107420179A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107420179B publication Critical patent/CN107420179B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/04Pump-driving arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P9/00Cooling having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P7/00
    • F01P9/04Cooling having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P7/00 by simultaneous or alternative use of direct air-cooling and liquid cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P2005/025Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers using two or more air pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/04Pump-driving arrangements
    • F01P2005/046Pump-driving arrangements with electrical pump drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2050/00Applications
    • F01P2050/20Aircraft engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

本发明提供一种发动机温控系统,该系统包括:机械散热装置;所述机械散热装置由发动机散发的热量驱动,对所述发动机进行强制对流散热。本发明提供的一种发动机温控系统,通过采用以发动机散发的热量为动力来源的机械散热装置,可减少整个发动机系统的能耗,提高系统的经济性和安全性,既能实现对发动机进行有效的散热冷却,又可使发动机散发的热量得到回收利用,节约了能源消耗。

Description

一种发动机温控系统
技术领域
本发明涉及发动机技术领域,更具体地,涉及一种发动机温控系统。
背景技术
无人驾驶飞机(UAV)简称“无人机”,是指不搭载操作人员的一种动力空中飞行器,利用自制操作系统和控制装置操纵的飞机。飞机上没有驾驶舱,但装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。操作人员通过雷达或其他接收装置,对飞机进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输等,让无人机为我们工作。回收时,可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆,也可通过遥控用降落伞或拦网回收,可反复使用多次。发动机对无人机的使用影响很大,发动机温度过高会导致相互运动机件间配合间隙减小,妨碍机件的正常运动,严重时甚至造成运动件卡死,产生安全隐患。
发动机的散热及冷却的研究是很重要的,它关系到发动机能否正常工作。如果冷却系统设计得不好,发动机就会过热,引起一系列问题,如充气系数下降,燃烧不正常,机油变质和油膜损坏,零件的摩擦和磨损加剧,引起发动机的动力性、经济性、可靠性、耐久性全面恶化,甚至造成拉缸或铝合金活塞烧顶,出现空中停车的重大事故。因此,冷却系统的主要任务是保证发动机在合适的温度状态下工作。但是,发动机的散热状况又是很复杂的,要对其做出精确计算是相当困难的,只能通过理论计算和试验验证相结合的原则,再参考一些经验数据和实验数据,初步设计出其散热系统,并经实践考证后确定。
传统的液态冷却都是使用水或者水和乙二醇的混合液作为冷却液。不管使用何种液体对发动机进行降温,其必须具有非常低的凝固点、很高的沸点以及能吸收大量热量。水是吸收热量的最有效的液体之一,常常作为发动机的冷却液,但水的凝固点太高,有时达不到散热效果。无人机对于发动机要求很高,但目前无人机发动机在使用过程中,没有很好的散热装置,且现有的发动机散热装置均是需要能耗的,导致无人机不能长时间使用。
发明内容
本发明提供一种克服上述现有的发动机散热装置均是需要能耗的,导致无人机不能长时间使用的问题或者至少部分地解决上述问题的一种发动机温控系统。
根据本发明,提供一种发动机温控系统,包括:机械散热装置;所述机械散热装置由发动机散发的热量驱动,对所述发动机进行强制对流散热。
在上述方案的基础上,所述机械散热装置包括感温箱、活塞、连杆、内齿轮、外齿轮和第一风扇;所述感温箱用于吸收所述发动机散发的热量,所述感温箱的顶部具有凸起,所述活塞在所述凸起内上下运动,所述凸起的一侧设有一开口,所述连杆的一端与所述活塞的顶部固连,所述连杆的另一端与所述外齿轮固连,所述内齿轮位于所述外齿轮的内侧,所述内齿轮与所述外齿轮啮合,所述第一风扇的转轴与所述内齿轮固连,所述第一风扇的出风口朝向所述发动机。
在上述方案的基础上,所述活塞位于所述开口下方时,所述感温箱与所述活塞形成密闭空间。
在上述方案的基础上,一种发动机温控系统还包括:外壳、换热器和第一泵送装置;所述发动机布置在所述外壳的内侧,所述外壳的内部设有第一管路;所述外壳的外部设有第二管路,所述第一管路的出口与所述第二管路的进口连接,所述第二管路的出口与所述第一管路的进口连接,所述换热器和所述第一泵送装置分别布置在所述第二管路上,冷却液在所述第一管路和所述第二管路内流动,所述感温箱的至少一个侧面与所述第二管路的外侧接触。
在上述方案的基础上,所述冷却液为液态金属。
在上述方案的基础上,一种发动机温控系统还包括:电动散热装置,所述电动散热装置由电驱动,对所述发动机或所述换热器进行强制对流散热;所述电动散热装置包括第一温控系统和第二风扇;所述第一温控系统根据所述发动机的温度或所述换热器的入口处的温度,控制所述第二风扇的转动和停止。
在上述方案的基础上,所述电动散热装置还包括:温度传感器;所述温度传感器的输入端与所述外壳相连,所述温度传感器的输出端与所述第一温控系统相连,所述第一温控系统与所述第二风扇的转轴相连,所述第二风扇的出风口朝向所述发动机。
在上述方案的基础上,所述电动散热装置还包括:温度传感器;所述温度传感器的输入端与所述换热器的入口处相连,所述温度传感器的输出端与所述第一温控系统相连,所述第一温控系统与所述第二风扇的转轴相连,所述第二风扇的出风口朝向所述换热器。
在上述方案的基础上,一种发动机温控系统还包括:除霜系统;所述除霜系统包括阀门、第二泵送装置、第二温控系统和单向阀;所述第二温控系统与所述阀门相连,所述第二温控系统根据环境温度来控制所述阀门的启闭;所述阀门的一端与所述第一管路的出口相连,所述阀门的另一端与所述第二泵送装置的一端相连,所述第二泵送装置的另一端与所述单向阀的一端相连,所述单向阀的另一端与所述第一管路的进口相连。
在上述方案的基础上,所述第二管路上与所述感温箱接触的部位设置板式换热器。
本发明提供的一种发动机温控系统,通过采用以发动机散发的热量为动力来源的机械散热装置,可减少整个发动机系统的能耗,提高发动机系统的经济性和安全性,既能实现对发动机进行有效的散热冷却,又可使发动机散发的热量得到回收利用,节约了能源消耗。
附图说明
图1为根据本发明实施例的一种发动机温控系统的结构示意图;
图2为根据本发明实施例的一种发动机温控系统中感温箱的结构示意图;
图3为根据本发明实施例的一种发动机温控系统中第二板式换热器的结构示意图。
附图标记说明:
1—第二管路; 2—第一固定装置; 3—内齿轮;
4—外齿轮; 5—连杆; 6—开口;
7—活塞; 8—第一板式换热器; 9—感温箱;
10—第二板式换热器; 11—第一泵送装置; 12—温度传感器;
13—第一温控系统; 14—第二固定装置; 15—第二风扇;
16—阀门; 17—第二泵送装置; 18—第三管路;
19—换热器; 20—第一管路的出口; 21—第一管路;
22—发动机; 23—外壳; 24—单向阀;
25—第一管路的进口; 26—第一风扇。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本实施例根据本发明提供一种发动机温控系统,该系统包括:机械散热装置;所述机械散热装置由发动机散发的热量驱动,对所述发动机进行强制对流散热。
本实施例提供的一种发动机温控系统,采用机械散热装置对发动机进行散热冷却。该机械散热装置与传统的散热装置相比,不需要额外消耗电能,而是利用发动机散发的热量来驱动。机械散热装置利用发动机散发的热量,一方面作为动力来源,实现对发动机进行强制对流散热,使发动机冷却降温;另一方面,吸收了发动机散发的热量,通过直接的换热,对发动机进行散热冷却。
本实施例提供的一种发动机温控系统,可用于无人机设备,因为不需要额外消耗电能,在对发动机进行散热的基础上,可有效节省能量,延长无人机设备的使用时间,提高无人机总体的性能。但一种发动机温控系统不局限应用于无人机设备。
本实施例提供的一种发动机温控系统,通过采用以发动机散发的热量为动力来源的机械散热装置,可减少整个发动机系统的能耗,提高发动机系统的经济性和安全性,既能实现对发动机进行有效的散热冷却,又可使发动机散发的热量得到回收利用,节约了能源消耗。
图1为根据本发明实施例的一种发动机温控系统的结构示意图。参考图1,在上述实施例的基础上,所述机械散热装置包括感温箱9、活塞7、连杆5、内齿轮3、外齿轮4和第一风扇26;所述感温箱9用于吸收所述发动机22散发的热量,所述感温箱9的顶部具有凸起,所述活塞7在所述凸起内上下运动,所述凸起的一侧设有一开口6,所述连杆5的一端与所述活塞7的顶部固连,所述连杆5的另一端与所述外齿轮4固连,所述内齿轮3位于所述外齿轮4的内侧,所述内齿轮3与所述外齿轮4啮合,所述第一风扇26的转轴与所述内齿轮3固连,所述第一风扇26的出风口朝向所述发动机22。
本实施例根据本发明提供了机械散热装置的一种具体结构。本实施例提供的机械散热装置包括:感温箱9、活塞7、连杆5、内齿轮3、外齿轮4和第一风扇26。感温箱9的顶部的凸起可以是一个圆柱体,活塞7和连杆5在圆柱体内能上下运动。连杆5连接的外齿轮4可通过第一固定装置2悬空固定,外齿轮4以圆心为定点转动。外齿轮4的圆心与内齿轮3之间有360°转动杆,内齿轮3以外齿轮4的内齿为圆周作圆周运动,即内齿轮3与外齿轮4内啮合。
第一风扇26固定在内齿轮3上,可将第一风扇26的转轴与内齿轮3固连,第一风扇26随着内齿轮3的转动而转动。感温箱9主要用来吸收发动机散发的热量,可通过冷却液先吸收发动机22散发的热量再将热量传递给感温箱9,也可让感温箱9直接吸收发动机22散发的热量,对此不作限定。感温箱9的顶部的凸起的一侧设置一开口6。
进一步地,机械散热装置的具体操作流程为:感温箱9吸收发动机22散发的热量,感温箱9的内部空气接收到热量体积膨胀,从而推动活塞7向上运动。当活塞7活动超过感温箱9的顶部的凸起上的开口6时,感温箱9的内部气体从开口6排出感温箱9,感温箱9内压力降低,当活塞7的重力大于感温箱9内的气体的浮力时,活塞7向下运动,开口6封闭。感温箱9内形成密闭环境,这样完成一个循环。
活塞7上下运动推动连杆5上下运动,从而推动与连杆5相连的外齿轮4转动,外齿轮4带动内齿轮3转动,内齿轮3的转动会带动与之固连的第一风扇26转动。第一风扇26的出风口朝向发动机22,第一风扇26的转动对发动机22进行强制对流散热。
当活塞7周而复始做往复运动时,外齿轮4和内齿轮3跟随运动,第一风扇26就能实现持续转动。将发动机22散发的热量作为动力来源,转变为风力散出去。机械部件只有外齿轮4、内齿轮3和活塞7,会产生一定热量,但对于系统影响可忽略不计。
机械散热装置可连续性运行,而不需要其他能量的支持,也不会损坏其他部件,产生的少量热能也只是来自于齿轮部件、活塞部件的摩擦。
进一步地,连杆5可采用曲柄连杆机构,驱动内齿轮3在外齿轮4上啮合,做往复回转运动,第一风扇26的转速由内齿轮3和外齿轮4的齿轮比决定。
进一步地,第一风扇26的出风口朝向发动机22,直接对发动机22进行强制对流,是为了提高温控系统对发动机22的散热效率。并且该机械散热装置的功率与发动机22散发热量的功率具有一致性。即发动机22的热量强度越大,为感温箱9提供的热能越大,进而为第一风扇26提供的机械能也越大;反之发动机22的热量越小,第一风扇26机械能越小。
进一步地,可设置多个机械散热装置。
本实施例提供的机械散热装置,通过使感温箱9吸收发动机22散发的热量,气体膨胀带动活塞7运动,从而带动第一风扇26对发动机22进行散热,在发动机22运行时即可工作,结构简单合理,且通过在感温箱9的顶部的凸起上设置开口6,可使活塞7做往复循环运动,从而实现第一风扇26的持续运转,可有效地将发动机22散发的热量转化为风力,即减少了能源的消耗,实现了能量的循环利用,又可有效地对发动机22进行散热冷却。
在上述实施例的基础上,进一步地,所述活塞7位于所述开口6下方时,所述感温箱9与所述活塞7形成密闭空间。
本实施例是对上述实施例提供的机械散热装置进一步的说明。在感温箱9的顶部的凸起处,活塞7的两侧壁面需要一定的光滑度和密闭性,既能使活塞7在凸起沿着壁面上下运动,又能保证在活塞7位于开口6的下方时,感温箱9内是一个密闭的空间。这样是为了防止感温箱9内的气体受热膨胀后,不对活塞7做功而直接通过缝隙排出感温箱9,从而使整个机械散热装置失效。
在上述实施例的基础上,进一步地,参考图1,一种发动机温控系统还包括:外壳23、换热器19和第一泵送装置11;所述发动机22布置在所述外壳23的内侧,所述外壳23的内部设有第一管路21;所述外壳23的外部设有第二管路1,所述第一管路21的出口20与第二管路1的进口连接,所述第二管路1的出口与所述第一管路21的进口25连接,所述换热器19和所述第一泵送装置11分别布置在所述第二管路上1,冷却液在所述第一管路21和所述第二管路1内流动,所述感温箱9的至少一个侧面与所述第二管路1的外侧接触。
本实施例在上述实施例提供的一种发动机温控系统的基础上,增加了外壳23、换热器19和第一泵送装置11,以便于对发动机22进行更好的散热冷却。
发动机22布置在外壳23的内侧。外壳23是经过特殊制造的,内部具有第一管路21,第一管路21在外壳23中是由进口25进入后开始发散成各个支路,遍布发动机22的各个部位。冷却液在第一管路21内流经发动机22的各处收集发动机22散发的热量,最后冷却液从出口20流出。第一管路21的进口25和出口20分别通向外壳23的外部。
外壳23的外部设置有第二管路1,第二管路1的进口与第一管路21的出口20相连,第二管路1的出口与第一管路21的进口25相连。冷却液在第一管路21的进口25处流入,吸收发动机22散发的热量,从出口20流出第一管路21后直接流入第二管路1,在第二管路1中进行散热冷却后再次流入第一管路21的进口25,形成循环。
在外壳23的外部的第二管路1上分别设置有换热器19和第一泵送装置11,换热器19用于对吸收了发动机22散发的热量的冷却液进行散热,使其冷却。第一泵送装置11用于驱动冷却液的循环运动。
使感温箱9的至少一个侧面与第二管路1的外侧接触,这样,第二管路1中的冷却液携带的热量传递给感温箱9,既能实现第二管路1中冷却液的散热冷却,又能实现机械散热装置的运作。其中,换热器19和第一泵送装置11是设置在第二管路1上,而机械散热装置中的感温箱9是与第二管路1的外侧接触,换热器19和第一泵送装置11既可设置在机械散热装置之前,也可设置在机械散热装置之后。
进一步地,可在第二管路1上设置多个换热器19,以及设置多个第一泵送装置11,以能够满足散热需求为目的。换热器19的种类不限,以能实现对冷却液进行散热降温为目的。
在上述实施例的基础上,进一步地,所述冷却液为液态金属。
液态金属例如镓铟、镓铟锡和镓铟锡锌等合金,在室温下处于液态,有的甚至在低温下处于液态状态。液态金属可流动,相较传统水溶液,具有沸点高、凝固点低、热导率高和热稳定性强等特性,比热容是水的40倍左右,而且制造工艺不需要高温冶炼,环保无毒,较适合用作冷却介质。液态金属可采用微型电磁泵驱动,降低能耗。
本实施例采用液态金属作为冷却液,但对此不作限定,冷却液也可为水或者其他物质。
在上述实施例的基础上,进一步地,参考图1,一种发动机温控系统还包括:电动散热装置,所述电动散热装置由电驱动,对所述发动机22或所述换热器19进行强制对流散热;所述电动散热装置包括第一温控系统13和第二风扇15;所述第一温控系统13根据所述发动机22的温度或所述换热器19的入口处的温度,控制所述第二风扇15的转动和停止。
本实施例在上述实施例提供的一种发动机温控系统的基础上,增加了电动散热装置。电动散热装置可用于直接对发动机22进行强制对流散热;也可用于对换热器19进行强制对流散热,以加速冷却液在换热器19中的散热冷却。
电动散热装置包括第一温控系统13和第二风扇15,第一温控系统13用于控制第二风扇15的转动和停止。第二风扇15不是一直处于启动状态的,第一温控系统13根据发动机22或换热器19的入口处的温度,在发动机22散发的热量达到一定程度时,控制第二风扇15开始转动,以更进一步地对发动机22进行散热冷却。
在发动机22散发的热量没有达到第一温控系统13设置的界限时,电动散热装置不启动,只有机械散热装置运行来对发动机22进行散热。在发动机22散发的热量超过了第一温控系统13设置的界限时,电动散热装置开始运行,机械散热装置和电动散热装置共同工作,对发动机22进行散热。机械散热装置和电动散热装置各自独立工作,相对并无影响。
电动散热装置由电驱动运行,在仅仅由机械散热装置运行不能达到发动机最佳工作温度时,电动散热装置开始运行,电动散热装置的功率较高。
进一步地,可设置多个电动散热装置。
本实施例提供的一种发动机温控系统,通过设置电动散热装置,且电动散热装置是可以自动控制的,在需要的时候启动,可使整个发动机温控系统更加灵活,可以针对不同的情况启动不同的散热装置,也可节省能源的消耗。
在上述实施例的基础上,进一步地,参考图1,所述电动散热装置还包括:温度传感器12;所述温度传感器12的输入端与所述外壳23相连,所述温度传感器12的输出端与所述第一温控系统13相连,所述第一温控系统13与所述第二风扇15的转轴相连,所述第二风扇15的出风口朝向所述发动机22。
本实施例根据本发明提供了电动散热装置的一种具体结构,该电动散热装置用于直接对发动机22进行强制对流。该电动散热装置包括:至少一个温度传感器12、第一温控系统13和第二风扇15。温度传感器12与外壳23相连,用于实时检测外壳23的温度。第一温控系统13可通过第二固定装置14悬空固定。第一温控系统13用来控制第二风扇15的转动和停止。
本实施例提供的电动散热装置的具体操作流程为:温度传感器12将检测得到的外壳23的温度传送给第一温控系统13。第一温控系统13将接收的外壳23的温度值与之前设定的温度阈值进行对比,如果外壳23的温度值低于温度阈值,则不启动第二风扇15;如果外壳23的温度值高于温度阈值,则启动第二风扇15。
因为第二风扇15的出风口朝向发动机22,第二风扇15是直接对发动机22进行强制对流,因此将温度采集点设置在外壳23处。
进一步地,可设置多个温度传感器12,但至少一个温度传感器12的输入端与外壳23相连。
在上述实施例的基础上,进一步地,参考图1,所述电动散热装置还包括:温度传感器12;所述温度传感器12的输入端与所述换热器19的入口处相连,所述温度传感器12的输出端与所述第一温控系统13相连,所述第一温控系统13与所述第二风扇15的转轴相连,所述第二风扇15的出风口朝向所述换热器19。
本实施例根据本发明提供了电动散热装置的另一种具体结构,该电动散热装置用于对换热器19进行强制对流散热,以加速冷却液在换热器19内的散热冷却。与上述实施例中的电动散热装置的具体结构不同的是,温度传感器12的输入端是与换热器19的入口处相连,且第二风扇15的出风口朝向换热器19。温度传感器12检测的是换热器19的入口处冷却液的温度,并根据该温度来控制第二风扇15的转动和停止。
同样的,第一温控系统13对接收的换热器19的入口处冷却液的温度进行判断,将其与设定的温度阈值进行对比。如果换热器19的入口处冷却液的温度值低于温度阈值,则不启动第二风扇15;如果换热器19的入口处冷却液的温度值高于温度阈值,则启动第二风扇15。
因为第二风扇15的出风口朝向换热器19,第二风扇15是对换热器19进行强制对流,因此将温度采集点设置在换热器19的入口处。
进一步地,可设置多个温度传感器12,但至少一个温度传感器12的输入端与换热器19的入口处相连。
在上述实施例的基础上,进一步地,参考图1,一种发动机温控系统还包括:除霜系统;所述除霜系统包括阀门16、第二泵送装置17、第二温控系统和单向阀24;所述第二温控系统与所述阀门16相连,所述第二温控系统根据环境温度来控制所述阀门16的启闭;所述阀门16的一端与所述第一管路21的出口20相连,所述阀门16的另一端与所述第二泵送装置17的一端相连,所述第二泵送装置17的另一端与所述单向阀24的一端相连,所述单向阀24的另一端与所述第一管路21的进口25相连。
本实施例是在上述实施例提供的发动机温控系统的基础上,增加了除霜系统。除霜系统是在外壳23外侧的第三管路18,在第三管路18上设置有阀门16、第二泵送装置17、第二温控系统和单向阀24。第三管路18的进口与第一管路21的出口20相连,第三管路18的出口与第一管路21的进口25相连,第二管路1中的冷却液和第三管路18中的冷却液在进口25处汇合后流入第一管路21。在出口20处的冷却液分为两路,一路流入第二管路1中进行冷却;另一路流入第三管路18中,对需要的部件进行除霜。
除霜系统通过阀门16和单向阀24来控制冷却液的流动,阀门16通过第二温控系统来控制启闭。第二温控系统根据环境温度来判断是否打开阀门16。可在环境中或者其他部件上连接温度检测装置,实时检测温度,然后将检测得到的环境温度或者其他部件的温度传送至第二温控系统,第二温控系统根据接收到的温度值来控制阀门16的启闭。
如果第二温控系统判断接收到的温度值较低,不利于其他部件的正常工作,则第二温控系统控制阀门16打开。在第一管路21中吸收了发动机22的热量的冷却液流入第三管路18,由第二泵送装置17驱动,在第三管路18中流动。第三管路18布置在需要除霜的部件处,携带热量的冷却液在第三管路18中会将热量散发至外界,从而达到除霜的效果。同时,冷却液在第三管路18中进行散热冷却之后,经过单向阀24,与第二管路1中的冷却液汇合后流入进口25。
单向阀24用于控制冷却液在第三管路18中的流向,防止在不需要除霜的时候冷却液流入第三管路18。
如果第二温控系统判断接收到的温度值可以满足其他部件的正常工作,则不需要启动除霜系统,则控制阀门16关闭。除霜系统在不启动的时候,不影响发动机温控系统中的其他装置的运行。
阀门16可采用电动阀来控制第三管路18的通断。
进一步地,除霜系统可设置多个。当需要除霜的部位比较多时,可设置多个除霜系统,将除霜管路布置在不同部位。
进一步地,可根据温度的需要,如果除霜系统不需要太多的热量,则可将第三管路18的进口接到换热器19的出口处。
本实施例提供的除霜系统,在工作环境温度较低的时候,可以将温度控制在其他部件正常工作允许的范围内,可为其他部件提供一个良好的工作环境,防止其他部件因温度过低而影响正常工作;同时,除霜系统有效的利用了发动机22散发的热量。
图2为根据本发明实施例的一种发动机温控系统中感温箱的结构示意图。在上述实施例的基础上,进一步地,参考图2,所述第二管路1上与所述感温箱9接触的部位设置板式换热器。
本实施例基于上述实施例,在第二管路1上与感温箱9接触的部位设置板式换热器,是为了更好实现第二管路1中的冷却液与感温箱9进行换热。采用板式换热器是为了更大面积地使冷却液和感温箱9进行换热,但不局限于板式换热器,其他类型的换热器均可。
参考图1,可使感温箱9的两个侧面均与第二管路1相接触,在感温箱9的两个侧面分别设置第一板式换热器8和第二板式换热器10。第一板式换热器8和第二板式换热器10分别与感温箱9的两个侧面无缝相接,将冷却液携带的热量传输至感温箱9,以实现机械散热装置的运行。
图3为根据本发明实施例的一种发动机温控系统中第二板式换热器的结构示意图。参考图3,在上述实施例的基础上,以第二板式换热器10为例进行描述,第一板式换热器8的结构可与第二板式换热器10的结构相同。第二板式换热器10的结构为:在平板内部布置管路,管路具有一个进口和一个出口,管路具有多条流经不同地方的管道。多条管道是为了增加散热面积,提高散热效果。
进一步地,平板内的管道数量可根据实际需求增加,在考虑流阻的前提下对管道数量不作限定。另外,管道布置也可采用其他形式,以能实现散热为目的。
在上述实施例的基础上,根据本发明,提供一种发动机温控系统。该系统包括:机械散热装置、电动散热装置和除霜系统;冷却液为液态金属。参考图1,该发动机温控系统的具体操作流程为:
发动机22运行过程中散发热量。液态金属在第一管路21内流动把热量从第一管路出口20带出,由第一泵送装置11泵送流进第二管路1中。当高温液态金属流经换热器19时,由第一温控系统13接收外壳23的温度判断第二风扇15是否开始工作。
液态金属流经感温箱9时,由于第二管路1和感温箱9无缝连接,液态金属把热量传给感温箱9,由活塞7带动齿轮组驱动第一风扇26的转动,从而达到散热效果。流经感温箱9的液态金属的温度从高温降到一定温度又从第一管路21进口25流入发动机外壳23内的第一管路21。
第三管路18在不需要工作时,阀门16是处于常闭状态。当环境温度过低,一部分部件需要除霜时,由第二温控系统控制开启阀门16和第二泵送装置17,而单向阀24处于单向导通状态,因此携带热量的液态金属能在第三管路18内流通。从第一管路出口20出来的液态金属分两部分,一部分由第一泵送装置11送去散热,一部分由第二泵送装置17送去除霜等工作。
在第三管路18中,各个部件所需热量由第二泵送装置17确认。除霜系统可设置多个,可根据需求添加。且第二管路1和第三管路18间影响较小,最后汇流到第一管路进口25处,进入外壳23内部的第一管路21中,参与载冷过程。
进一步地,第一泵送装置11和第二泵送装置17采用可调式输送泵,并不是定频定流量泵,可以根据实际需求调整流量。
本实施例提供的一种发动机温控系统,符合理论设计要求,因此应用于散热装置中可以保证系统的稳定运行;其次,本系统原理简单,效果显著,符合节能应用技术推广的前提条件,在保证装置稳定运行的前提下,散热效果良好,对提高发动机散热有显著作用;同时,独立的设计和合理的搭配,对原设备运行无影响,且适用于几乎全部工况。
最后,本申请的方法仅为较佳的实施方案,并非用于限定本发明的保护范围。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 (8)

1.一种发动机温控系统,其特征在于,包括:机械散热装置;所述机械散热装置由发动机散发的热量驱动,对所述发动机进行强制对流散热;
发动机布置在外壳的内侧,外壳内部具有第一管路;
还包括:换热器和第一泵送装置;所述外壳的外部设有第二管路,所述第一管路的出口与第二管路的进口连接,所述第二管路的出口与所述第一管路的进口连接,所述换热器和所述第一泵送装置分别布置在所述第二管路上;
还包括:电动散热装置,所述电动散热装置由电驱动,对所述发动机或所述换热器进行强制对流散热;所述电动散热装置包括第一温控系统和第二风扇;所述第一温控系统根据所述发动机的温度或所述换热器的入口处的温度,控制所述第二风扇的转动和停止;
还包括:除霜系统;除霜系统是在外壳外侧的第三管路,在第三管路上设置有阀门、第二泵送装置、第二温控系统和单向阀;所述第二温控系统与所述阀门相连,所述第二温控系统根据环境温度来控制所述阀门的启闭;所述阀门的一端与所述第一管路的出口相连,所述阀门的另一端与所述第二泵送装置的一端相连,所述第二泵送装置的另一端与所述单向阀的一端相连,所述单向阀的另一端与所述第一管路的进口相连;第三管路布置在需要除霜的部件处。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述机械散热装置包括感温箱、活塞、连杆、内齿轮、外齿轮和第一风扇;所述感温箱用于吸收所述发动机散发的热量,所述感温箱的顶部具有凸起,所述活塞在所述凸起内上下运动,所述凸起的一侧设有一开口,所述连杆的一端与所述活塞的顶部固连,所述连杆的另一端与所述外齿轮固连,所述内齿轮位于所述外齿轮的内侧,所述内齿轮与所述外齿轮啮合,所述第一风扇的转轴与所述内齿轮固连,所述第一风扇的出风口朝向所述发动机。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述活塞位于所述开口下方时,所述感温箱与所述活塞形成密闭空间。
4.根据权利要求2或3所述的系统,其特征在于,冷却液在所述第一管路和所述第二管路内流动,所述感温箱的至少一个侧面与所述第二管路的外侧接触。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述冷却液为液态金属。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电动散热装置还包括:温度传感器;所述温度传感器的输入端与所述外壳相连,所述温度传感器的输出端与所述第一温控系统相连,所述第一温控系统与所述第二风扇的转轴相连,所述第二风扇的出风口朝向所述发动机。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电动散热装置还包括:温度传感器;所述温度传感器的输入端与所述换热器的入口处相连,所述温度传感器的输出端与所述第一温控系统相连,所述第一温控系统与所述第二风扇的转轴相连,所述第二风扇的出风口朝向所述换热器。
8.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第二管路上与所述感温箱接触的部位设置板式换热器。
CN201710730272.0A 2017-08-23 2017-08-23 一种发动机温控系统 Active CN107420179B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710730272.0A CN107420179B (zh) 2017-08-23 2017-08-23 一种发动机温控系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710730272.0A CN107420179B (zh) 2017-08-23 2017-08-23 一种发动机温控系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107420179A CN107420179A (zh) 2017-12-01
CN107420179B true CN107420179B (zh) 2020-06-02

Family

ID=60434885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710730272.0A Active CN107420179B (zh) 2017-08-23 2017-08-23 一种发动机温控系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107420179B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108418348B (zh) * 2018-03-30 2019-08-13 重庆迈兴机电有限责任公司 快速降温电机
CN108612596A (zh) * 2018-08-14 2018-10-02 重庆盛烨精密机械有限公司 具有自动冷却功能的发动机外壳
CN111305940B (zh) * 2020-03-19 2021-07-06 滁州职业技术学院 一种国六大马力重型卡车用冷却装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4826502B2 (ja) * 2007-02-23 2011-11-30 トヨタ自動車株式会社 冷却系システム
CN103216280B (zh) * 2013-04-15 2015-02-25 浙江大学 气泡聚集发动机及其方法
CN205578131U (zh) * 2016-04-28 2016-09-14 华北电力大学(保定) 一种基于斯特林热机的汽车发动机辅助散热装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107420179A (zh) 2017-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2477807C2 (ru) Система охлаждения и регулирования температуры агрегатов силовой установки летательного аппарата
CN107420179B (zh) 一种发动机温控系统
CN110412541B (zh) 用于激光雷达的液冷装置、激光雷达系统和车辆
EP2589537B1 (en) Heat transfer devices
CN107542629A (zh) 一种用于风力发电机组的冷却装置及风力发电机组
CN103307658A (zh) 一种热交换器及一种机柜
CN103491733A (zh) 一种具有主/被动复合冷却系统的密封机柜
CN210157576U (zh) 一种自动温控的电伴热控制柜
CN102222993A (zh) 一种自然冷却用的液泵驱动热管冷却装置
CN105702647A (zh) 一种实现高负荷cpu强化散热功能的纳米喷雾装置及其方法
CN110159411A (zh) 一种发动机联合散热装置及其工作方法
CN114069095B (zh) 一种自调温式钛酸锂电池模组
CN105636412A (zh) 一种内循环密闭式散热机箱
CN114465402A (zh) 一种用于发电机的智能水冷散热装置
CN212671923U (zh) 一种高效混动发动机冷却系统
CN104851855A (zh) 半导体液冷散热装置
CN112377377A (zh) 风力发电机热循环装置及风力发电机
CN208242071U (zh) 一种充电桩散热装置
CN216588970U (zh) 一种风力发电机用快速散热装置
CN218677135U (zh) 热源管理系统
CN212615188U (zh) 一种用于风力发电机的散热系统
CN213511421U (zh) 工程机械用集成式自冷却油箱
CN204676631U (zh) 挖掘机动力舱密封结构
US11612082B2 (en) Cooling system
CN106014882A (zh) 一种风电机组的冷却方法及冷却系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant