CN108049962A - 发动机辅助冷却方法、发动机辅助冷却系统和消防车 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种发动机辅助冷却方法、发动机辅助冷却系统和消防车，发动机辅助冷却方法包括：获取消防车的发动机的工作流体的温度；在工作流体的温度大于预设温度时，抽取消防车的消防水箱中的冷却水，与工作流体进行热交换，以降低工作流体的温度。通过本发明的技术方案，可自动识别环境温度，在高温环境下启动辅助冷却，有效地为消防车提供了全方位的冷却防护，减少高温进气导致空滤滤芯损坏、发动机限扭等故障发生的可能，还减少发动机在火灾现场的高温环境下过热的可能，并在常温状态下，可以自动关闭辅助冷却，采用常规冷却方法，降低了油耗，保护了环境，减少了发动机过冷的可能。

Description

发动机辅助冷却方法、发动机辅助冷却系统和消防车

技术领域

本发明涉及消防车领域，具体而言，涉及一种发动机辅助冷却方法、一种发动机辅助冷却系统和一种消防车。

背景技术

消防车由于工作环境的限制，发动机长期处于高温工作环境中，高温进气可能导致空滤滤芯损坏，或者发动机限扭，火灾的高温环境也可能导致发动机过热而开锅，因此需要对发动机进行冷却保护，延长消防车在火场内的滞留或作业时间。

传统消防车通常采用常规的冷却系统，难以适应长时间的高温火灾环境，一些现有技术加装了部分辅助冷却系统，例如利用消防水泵里的水来对发动机冷却水进行冷却，但在消防车工作过程中，发动机负荷很大，发动机机油温度升高很快，且排气管的温度升高也很快，会影响发动机和排气系统零部件的工作效率和寿命，而这类辅助冷却系统，未能实现发动机机油和排气管等部件的冷却。

另外，在紧张的救火现场，消防人员不一定能够记得开启辅助冷却系统，或者是开启了辅助冷却系统，进入常温环境后又忘记关闭辅助冷却系统，而上述辅助冷却系统并不能自动识别高温环境和常温环境，导致增加了油耗，甚至可能导致发动机过冷。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种发动机辅助冷却方法，以自动识别消防车的工作环境温度，并在高温环境下，对进气管的气体、发动机的冷却液、机油进行辅助冷却，实现对发动机进行全方位的冷却防护；或者在常温下停止辅助冷却，以减少油耗，节省能源。

本发明的第二个目的在于提供一种发动机辅助冷却系统，以采用上述发动机辅助冷却方法，实现为消防车的发动机提供全方位冷却防护和节省能源的目的。

本发明的第三个目的在于提供一种消防车，以采用上述发动机辅助冷却系统，实施上述发动机辅助冷却方法而实现对发动机的全方位冷却保护和节能。

为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种发动机辅助冷却方法，用于消防车，包括：获取消防车的发动机的工作流体的温度；在工作流体的温度大于预设温度时，抽取消防车的消防水箱中的冷却水，与工作流体进行热交换，以降低工作流体的温度。

在该技术方案中，工作流体可以是用于气缸内进行油气混合并燃烧的外部空气，也可以是为发动机提供冷却的冷却液，还可以是为发动机部件提供润滑的机油，因此，工作流体的温度，直接影响到发动机的工作性能。一般情况下，工作流体主要通过与外部环境的热交换来降温，但是在火灾现场，外部环境温度很高，工作流体无法通过与外部环境的热交换来降温，因此，获取工作流体的温度，当工作流体的温度大于预设温度时，说明该环境的温度异常，外部环境的温度无法为工作流体降温，此时往往是进入了火灾现场，从而通过工作流体的温度与预设温度的对比，实现对消防车工作环境的自动识别；在工作流体的温度大于预设温度时，抽取消防车的消防水箱中的冷却水，与工作流体进行热交换，以降低工作流体温度，实现了辅助冷却的目的，从而各种工作流体能够保持较低的温度，保证发动机在火灾的高温环境下仍然能够保持良好的工作性能。更具体而言，在常温情况下，外部环境中，空气温度为常温，远小于发动机的温度，因此工作流体可与外部环境进行热交换；在火灾现场，空气温度受火灾影响大幅升高，工作流体再与外部环境换热已不能降温，通过消防水箱的水将工作流体进行冷却，可以大幅降低工作流体的温度，从而可以提高发动机在高温环境下进行正常工作的可能。

在上述技术方案中，进一步地，抽取消防车的消防水箱中的冷却水，与工作流体进行热交换，以降低工作流体的温度，具体包括：开启消防车的辅助冷却电动水泵，从消防水箱中抽取冷却水；将冷却水送至消防车的辅助冷却换热器，同时，将工作流体送至消防车的辅助冷却换热器；冷却水在辅助冷却换热器中与工作流体进行热交换，以降低工作流体的温度。

在该技术方案中，通过辅助冷却电动水泵从消防水箱中抽取冷却水，为高温工作流体的降温提供了冷源；在消防车的消防水箱外设置辅助冷却换热器，为冷却水与高温工作流体提供了热交换的空间，减少了将发动机的冷却循环管路设置到消防水箱中导致结构复杂化的可能，并通过设置辅助冷却电动水泵和消防水箱外的辅助冷却换热器，使辅助冷却可以根据消防车的工作流体的温度或工作环境温度在消防水箱外实现；冷却水在辅助冷却换热器中与工作流体进行热交换后，工作流体的温度大幅降低，从而使工作流体重新进入发动机时，能够提高发动机保持正常工作的可能，减少因在高温环境使工作流体温度升高而导致发动机不能正常工作的可能。

进一步地，还包括：当工作流体的温度小于预设温度时，关闭辅助冷却电动水泵。

工作流体温度小于预设温度时，说明消防车的工作环境为常温，因此工作流体经过与外部环境热交换后也为常温或接近常温，其温度远小于发动机的温度，已经可以取得较好的降温效果，因此可以通过关闭辅助冷却电动水泵而停止辅助冷却，即停止从消防水箱抽水来冷却工作流体，减少了因辅助冷却电动水泵运转带来的油耗，节省了能源，还减少了因烧油带来的有害气体排放，保护了环境，还可以减少因辅助冷却导致工作流体温度过低，进而导致发动机温度过低而出现过冷现象的可能。

在上述技术方案中，可选地，工作流体包括：消防车的发动机的进气管所吸入的外部空气，和/或发动机的散热器出口处的冷却液，和/或发动机的机油油路中的机油。

在该技术方案中，工作流体包括：消防车的发动机的进气管所吸入的外部空气，和/或发动机的散热器中所循环的冷却液，和/或发动机的机油油路中的机油。具体而言，散热器中所循环的冷却液，已经与外部环境进行了热交换，其温度与外部环境直接相关，并直接影响发动机的散热；从进气管吸入的外部空气与外部环境的温度基本相同，如果进气管所吸入的外部空气过高，可能导致空滤滤芯损坏，或者出现发动机限扭的问题；机油油路中的机油主要用于发动机各部件的润滑，高温机油的润滑性能会大幅下降，从而影响到发动机各部件的使用寿命；且机油的常规散热也是通过与外部环境的热交换进行，因此机油温度也会受到外部环境较大的影响，因此，将进气管所吸入的外部空气、散热器出口处的冷却液、机油油路中的机油都设为工作流体，可以在外部环境过高，直接影响到上述三种工作流体散热时，使用本发明的辅助冷却方法，用消防水箱里的水替代外部环境空气，自动实现为上述三种工作流体进行辅助散热，降低其温度，从而减少因工作流体温度过高而导致发动机不能正常工作的可能，进而即使在火灾现场，消防车的冷却系统也能通过上述工作流体的温度与预设温度的对比，实现对消防车工作环境温度和工作状态的自动识别，并实现辅助冷却的目的，可大幅提高工作流体的散热效果，提高发动机能长时间在高温环境下正常工作的可能，并通过本发明的方法自动识别高温环境和常规环境，精确地开启和关闭辅助冷却功能，减轻了消防人员的工作负担，降低了劳动强度。

在上述技术方案中，进一步地，当工作流体为发动机的散热器出口处的冷却液时，若冷却液的温度大于预设液温，则将工作流体送至消防车的辅助冷却换热器，具体包括：关闭散热器出口与发动机之间的管路，导通散热器出口与液冷换热器之间的管路，使冷却液流向辅助冷却换热器；若冷却液的温度小于预设液温，则发动机辅助冷却方法还包括：开启散热器出口与发动机之间的管路，关闭散热器出口与辅助冷却换热器之间的管路，使冷却液直接流向发动机。

在该技术方案中，冷却液一般就在发动机和散热器之间的管路上循环，当冷却液的温度大于预设液温时，需要进行辅助冷却，通过关闭散热器出口与发动机之间的管路，使高温的冷却液不能直接流向发动机，减少无效冷却的可能；导通散热器出口与液冷换热器之间的管路，使高温冷却液流向辅助冷却换热器，从而可以在辅助冷却换热器中与冷却水进行热交换，大幅降低高温冷却液的温度后，再流向发动机，使冷却液与发动机进行热交换时，能够提高冷却液对发动机的冷却效果，减少因在火灾现场使冷却液温度升高而导致冷却液冷却发动机无效的可能；当冷却液的温度小于预设液温时，说明消防车的工作环境为常温，消防车并未进入火灾现场，冷却液从散热器出口流进循环管路后，通过与周边环境进行热交换即可降低温度，对发动机可以起到较好的循环冷却效果，因此不再需要使用冷却水进行辅助冷却，从而可以关闭散热器出口与辅助冷却换热器之间的管路，导通散热器出口与发动机之间的管路，使冷却液直接流向发动机，与发动机进行热交换，实现为发动机降温冷却的目的。

需要特别说明的是，进气管吸入的外部空气，从进气管到发动机之间，具有较长的管路，因此可以直接在进气管与发动机之间的管路上设置用于气体的辅助冷却换热器，使外部空气在高温环境或常温环境中都会经过辅助冷却换热器，只是高温环境时，会开启辅助冷却电动水泵抽水到辅助冷却换热器中，而常温环境时则关闭辅助冷却电动水泵。机油由于数量少，因此也没有必要再设置类似冷却液的管路使结构复杂化，而直接在其循环管路中设置一个较小的辅助冷却换热器即可。

当然，散热器出口处的冷却液、进气管吸入的外部空气、机油可以共用一个辅助冷却散热器，也可以各自单独设置一个辅助冷却换热器。辅助冷却电动水泵同样可以各自设置，也可以共用。

本发明第二方面的技术方案提供了一种发动机辅助冷却系统，用于消防车，包括：温度传感器，用于获取消防车的发动机的工作流体的温度；辅助冷却电动水泵，与消防车的消防水箱连通；微控制器，与温度传感器和辅助冷却电动水泵电连接，用于在工作流体的温度大于预设温度时，控制辅助冷却电动水泵抽取消防水箱中的冷却水，与工作流体进行热交换，以降低工作流体的温度。

在该技术方案中，通过温度传感器，可获取消防车的工作流体的温度，由于工作流体主要通过与外部环境的热交换来降温，但是在火灾现场，外部环境温度很高，工作流体一般无法通过与外部环境的热交换来降温，因此，获取工作流体的温度，当工作流体的温度大于预设温度时，说明该环境的温度异常，外部环境的温度无法为工作流体降温，此时往往是进入了火灾现场，从而通过工作流体的温度与预设温度的对比，实现对消防车工作环境的自动识别；通过设置辅助冷却电动水泵和微控制器，在工作流体的温度大于预设温度时，微控制器可控制辅助冷却电动水泵抽取消防车的消防水箱中的冷却水，与工作流体进行热交换，以降低工作流体的温度，实现辅助冷却的目的，进而可减少因工作流体温度过高而导致发动机各种故障的可能。

在上述技术方案中，进一步地，还包括：辅助冷却换热器，与辅助冷却电动水泵和工作流体的管路连通，冷却水在辅助冷却换热器中与工作流体进行热交换；辅助冷却换热器还与发动机连通，工作流体在辅助冷却换热器中冷却后，流向发动机。

通过设置辅助冷却换热器，为冷却水与高温工作流体提供了热交换的空间，减少了将发动机的冷却循环管路设置到消防水箱中导致结构复杂化的可能；辅助冷却换热器与辅助冷却电动水泵和工作流体的管路连通，使辅助冷却电动水泵从消防水箱中抽取的冷却水可以进入辅助冷却换热器，而工作流体也可以进入辅助冷却换热器，从而使冷却水和工作流体在辅助冷却换热器中进行热交换，降低工作流体的温度，减少因在火灾现场或高温环境中使工作流体温度升高而导致发动机不能正常工作的可能。

进一步地，微控制器还用于当工作流体的温度小于预设温度时，关闭辅助冷却电动水泵。

工作流体温度小于预设温度时，说明消防车的工作环境为常温，因此工作流体经过与外部环境热交换后也为常温或接近常温，即已经可以取得较好的降温效果，因此可以通过微控制器关闭辅助冷却电动水泵而停止辅助冷却，即停止从消防水箱抽水来冷却工作流体，减少了因辅助冷却电动水泵运转带来的油耗，节省了能源，还减少了因烧油带来的有害气体排放，保护了环境，还可以减少因辅助冷却导致工作流体温度过低，进而导致发动机温度过低而出现过冷现象的可能。

在上述技术方案中，可选地，还包括：温度传感器包括：气温传感器，设于消防车的发动机的进气管处，用于获取发动机的进气管所吸入的外部空气的温度；和/或液温传感器，设于发动机的散热器的出口处，用于获取消防车的散热器出口处的冷却液的温度；和/或油温传感器，设于发动机的机油油路上，用于获取发动机的机油油路中的机油温度；气温传感器、液温传感器和油温传感器，均与微控制器电连接。

在该技术方案中，通过气温传感器，可获取进气管所吸入的外部空气的温度，并与预设温度进行对比，如果进气管所吸入的外部空气的温度大于预设温度，说明该环境的温度异常，并且发动机工作强度大，这种情况往往是进入了火灾现场，此时通过微控制器控制辅助冷却电动水泵抽取消防车的消防水箱中的冷却水，与进气管吸入的外部空气进行热交换，以快速降低因环境高温升高的外部空气的温度，实现了辅助冷却的目的，减少因进气管吸入的外部空气温度过高导致空滤滤芯损坏，或出现发动机限扭的问题；同样，散热器出口处的冷却液、机油油路中的机油也都受到外部环境较大的影响，通过液温传感器、油温传感器的设置，可以通过上述温度传感器所获取的温度与预设温度的对比，实现对消防车工作环境温度和工作状态的自动识别，并实现辅助冷却的目的，可大幅提高冷却液冷却发动机的效果，使消防车能长时间在高温环境下工作，还可以大幅降低机油温度，减少因机油温度过高导致润滑失效的可能；还可以通过本发明的控制系统自动识别高温环境和常规环境，精确地开启和关闭辅助冷却功能，减轻了消防人员的工作负担，降低了劳动强度。

需要特别说明的是，温度传感器可以分别设置，辅助冷却换热器和辅助冷却电动水泵也同样可以分别设置，即气体、冷却液、机油各自有独立的辅助冷却换热器和辅助冷却电动水泵，也可以共用一个辅助冷却换热器和辅助冷却电动水泵。

在上述技术方案中，进一步地，还包括：三通电磁阀，分别连通散热器出口、发动机和辅助冷却换热器，且三通电磁阀与微控制器电连接；微控制器还用于在冷却液的温度大于预设液温时，控制辅助冷却电动水泵将消防水箱中的冷却水抽取至辅助冷却换热器中，并关闭三通电磁阀中散热器出口与发动机之间的管路，使冷却液从散热器出口经三通电磁阀流至液冷换热器中，与冷却水进行热交换；冷却液冷却后，由辅助冷却换热器流向发动机，以冷却发动机；微控制器，还用于当散热器出口处的冷却液的温度小于预设液温时，关闭辅助冷却电动水泵，并关闭三通电磁阀中散热器出口与辅助冷却换热器之间的管路，导通三通电磁阀中散热器出口与发动机之间的管路，使冷却液从散热器出口直接流向发动机。

在该技术方案中，通过在散热器出口、发动机和辅助冷却换热器之间设置三通电磁阀，且三通电磁阀与微控制器电连接，使微控制器能够在冷却液温度大于预设液温时，控制三通电磁阀关闭三通阀中散热器出口与发动机之间的管路，使高温的冷却液不能直接流向发动机，减少无效冷却的可能；高温冷却液从散热器出口经三通电磁阀流至辅助冷却换热器中，与冷却水进行热交换，大幅降低高温冷却液的温度后，再流向发动机，使冷却液与发动机进行热交换时，能够提高冷却液对发动机的冷却效果，减少因在火灾现场使冷却液温度升高而导致冷却液冷却发动机失效的可能；散热器出口处的冷却液温小于预设冷却液温时，说明消防车的工作环境为常温，消防车并未进入火灾现场，冷却液从散热器出口流进循环管路后，通过与周边环境进行热交换即可降低温度，对发动机可以起到较好的循环冷却效果，因此不再需要使用冷却水对冷却液进行辅助冷却，微控制器控制辅助冷却电动水泵关闭，停止从消防水箱抽水进入辅助冷却换热器，减少了因辅助冷却电动水泵运转带来的油耗，节省了能源，还减少了因烧油带来的有害气体排放，保护了环境。冷却液也不再需要进入辅助冷却换热器，因此可以关闭散热器出口与辅助冷却换热器之间的管路，导通散热器出口与发动机之间的管路，使冷却液直接流向发动机，与发动机进行热交换，实现为发动机降温冷却的目的。

本发明第三方面的技术方案提供了一种消防车，包括上述任一项技术方案的发动机辅助冷却系统。

通过在消防车中采用上述技术方案的发动机辅助冷却系统，可以自动识别消防车的工作环境温度和发动机工作状态，降低了消防人员的工作强度；在高温时为消防车提供全方位的冷却防护，减少高温进气导致空滤滤芯损坏、发动机限扭等故障发生的可能，也减少了冷却液温度过高，无法为发动机降温而使发动机过热导致“开锅”的可能，延长了消防车在火灾现场的滞留时间，提高了对公共安全的保障能力；另一方面在常温时关闭辅助冷却，采用常规冷却方法，降低了油耗，保护了环境，减少了发动机“过冷”的可能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例1的流程图；

图2示出了根据本发明的实施例2的流程图；

图3示出了根据本发明的实施例3的流程图；

图4示出了根据本发明的实施例4的流程图；

图5示出了根据本发明的实施例5的结构框图；

图6示出了根据本发明的实施例6的结构框图；

图7示出了根据本发明的实施例6的循环路线示意图。

其中，图5至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10发动机辅助冷却系统，102微控制器，104水冷中冷器，106气温传感器，108气冷电动水泵，110液冷电动水泵，112油冷电动水泵，114液冷换热器，116机油换热器，118油温传感器，120液温传感器，122三通电磁阀，202消防水箱，204发动机，206散热器，208中冷器，212空气滤清器。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图7描述根据本发明的一些实施例。

首先需要指出的是，消防车的消防水箱，体积大，水量多，因此吸热能力强，在火灾现场，水箱中的水也很少直接被大火加热，因此消防水箱中的水不会因火灾现场的高温而快速升温，因此可以作为消防车发动机辅助冷却的冷却水，对进入消防车进气管的高温气体、发动机的冷却液、机油进行冷却。基于消防水箱中水的这种特性，本发明提供了下述的多个实施例。

实施例1

如图1所示，根据本发明提出的一个实施例的发动机辅助冷却方法，

包括：

步骤10：获取消防车的进气管的进气温度；

在火灾现场，由于火势的影响，周围环境中的空气温度往往高于没有发生火灾的地方，或者说，火灾现场的温度一定高于常温，因此通过获取消防车的进气管的进气温度，即消防车所在环境的空气温度，即可获取到消防车的工作环境温度，从而识别消防车是否处于火灾现场的高温工作环境中。

步骤12：比较进气管的进气温度预设进气温度；

通过进气温度和预设进气温度的对比来实现对消防车工作环境的识别，提升了消防车工作的智能化，降低消防人员的劳动强度，提高了火灾现场的工作效率。

步骤14：如果进气管的进气温度大于预设进气温度，开启消防车的气冷电动水泵，从消防水箱抽水至水冷中冷器；

当进气管的进气温度大于预设进气温度时，说明环境温度已大于常温，往往是进入了火灾现场，从而通过进气温度与预设进气温度的对比，实现对消防车工作环境的自动识别；进气温度大于预设进气温度，另一方面也说明周围环境温度高，通过气体与环境发生热交换不能达到气体降温的目的，进而可能因进入发动机的高温气体导致空滤滤芯损坏，或者出现发动机限扭的问题，因此在此时开启消防车的气冷电动水泵，从消防水箱抽水至水冷中冷器，以便为进气管的气体提供冷源进行辅助冷却，减少高温气体进入发动机的可能，进而减少空滤滤芯损坏的可能和出现发动机限扭的可能。

步骤140：冷却水和高温气体在水冷中冷器中进行热交换，高温气体转换为低温气体；

如前，消防水箱中的水量大，水温受火灾现场影响小，因此温度相对周围的高温气体而言较低，可以作为冷却水和高温气体在水冷中冷器中进行热交换，以便将高温气体转换为低温气体，达到辅助冷却的目的。

另外，在水冷中冷器中进行热交换，而不是直接将进气管路设置到消防水箱中，减少了水箱结构复杂化的可能。与高温气体完成热交换的冷却水可以再回到消防水箱中循环冷却。

步骤142：低温气体进入发动机，以提供低温燃料；

通过与冷却水进行热交换后，高温气体转换为了低温气体，从而可以以较低的温度进入发动机的气缸，提供低温的燃料，减少了因气体温度过高，导致空滤滤芯损坏，或者发动机限扭的可能。

步骤16：如果进气管的进气温度小于预设进气温度，关闭气冷电动水泵。

进气温度小于预设进气温度时，说明消防车的工作环境为常温，即进气管中的空气也为常温，已经具有适宜的温度，因此可以通过关闭气冷电动水泵而停止辅助冷却，即停止从消防水箱抽水来冷却进气管的气体，减少了因电动水泵运转带来的油耗，节省了能源，还减少了因烧油带来的有害气体排放，保护了环境。

实施例2

如图2所示，根据本发明提出的另一个实施例的发动机辅助冷却方法，包括：

步骤20：获取消防车的散热器出口处的冷却液温；

在火灾现场，散热器出口处的冷却液温受火灾环境温度影响和发动机高强度运转的影响，会大幅上升，因此通过获取散热器出口处的冷却液温，可以确定消防车是否处于火灾现场，或者发动机是否处于高强度的工作状态中。

步骤22：比较散热器出口处的冷却液温与预设冷却液温；

通过散热器出口处的冷却液温与预设冷却液温的对比来实现对消防车工作环境的识别，或者是发动机工作状态的识别，提升了消防车工作的智能化，降低消防人员的劳动强度，提高了火灾现场的工作效率。

步骤24：如果散热器出口处的冷却液温大于预设冷却液温，开启消防车的液冷电动水泵，从消防水箱中抽取水至液冷换热器；

散热器出口处的冷却液温大于预设冷却液温时，往往是进入了火灾现场，此时周围环境温度高，冷却液难以通过与周围环境的热交换实现降温的目的，进而无法有效的降低发动机的温度；通过开启液冷电动水泵，从消防水箱中抽取水至液冷换热器，可以为冷却液提供冷源进行辅助冷却，进一步为发动机提供低温冷却液冷源。

步骤240：关闭散热器出口与发动机之间的管路，导通散热器出口与液冷换热器之间的管路；

常温情况下，冷却液通过散热器与周边环境进行热交换后，其温度已降低至可以为发动机进行冷却的范围内，因此常温情况下，冷却液从散热器出口直接流向发动机进行热交换；当检测到散热器出口的冷却液温度高于预设液温时，说明冷却液与周围环境的热交换已无法使其温度降低，进而无法为发动机降温，此时关闭散热器出口与发动机之间的管路，使高温的冷却液不能直接流向发动机，减少无效冷却的可能；再导通散热器出口与液冷换热器之间的管路，以使使高温的冷却液流向液冷换热器。

步骤242：冷却液从散热器出口流向液冷换热器；

步骤244：冷却水和冷却液在液冷换热器中进行热交换；

通过来自消防水箱的冷却水和冷却液在液冷换热器中进行热交换，降低了冷却液的温度，实现了冷却水对冷却液的辅助冷却，为冷却液持续为发动机散热降温提供了可能。

步骤246：冷却液与发动机进行热交换，以冷却发动机；

使用经冷却水辅助冷却的冷却液与发动机进行热交换，大幅提高了冷却液的对发动机的散热降温效果，减少了因在火灾现场使冷却液温度升高而导致冷却液冷却发动机失效的可能，也减少了发动机因过热而开锅的可能，延长了消防车在火灾现场的持续工作时间，为公共财务、生命安全提供了更高的保障。

步骤26：如果散热器出口处的冷却液温小于预设冷却液温，关闭液冷电动水泵；

散热器出口处的冷却液温小于预设冷却液温时，说明消防车的工作环境为常温，消防车并未进入火灾现场，冷却液从散热器出口流进循环管路后，通过与周边环境进行热交换即可降低温度，对发动机可以起到较好的循环冷却效果，因此不再需要使用冷却水对冷却液进行辅助冷却，关闭液冷电动水泵，停止从消防水箱抽水进入液冷换热器，减少了因液冷电动水泵运转带来的油耗，节省了能源，还减少了因烧油带来的有害气体排放，保护了环境，还可以减少因辅助冷却导致冷却液温度过低，进而导致发动机温度过低而出现过冷现象的可能。

步骤260：关闭散热器出口与液冷换热器之间的管路，导通散热器出口与发动机之间的管路。

在常温环境下，冷却液通过散热器可以与周围环境完成有效的热交换，使冷却液温度降低到适于为发动机散热降温的范围，不再需要使用冷却水对冷却液进行辅助冷却，冷却液也就没有必要再进入液冷换热器，因此可以关闭散热器出口与液冷换热器之间的管路，导通散热器出口与发动机之间的管路，使冷却液直接流向发动机，与发动机进行热交换，实现为发动机降温冷却的目的。

实施例3

如图3所示，根据本发明提出的一个实施例的发动机辅助冷却方法，

包括：

步骤30：获取消防车的机油油路中的机油温度；

机油油路中的机油温度主要受消防车发动机工作状态和强度的影响，大多数情况下，消防车发动机工作时，负荷较大，从而使发动机机油温度升高很快，另一方面机油温度也会受到环境温度影响。通过获取机油温度，以识别发动机是否处于高强度的工作状态中。

步骤32：比较机油温度与预设油温；

通过机油温度与预设油温对比，来实现对消防车发动机工作状态的识别，提升了消防车工作的智能化，降低消防人员的劳动强度，提高了火灾现场的工作效率。

步骤34：如果机油温度大于预设油温，开启消防车的油冷电动水泵，从消防水箱中抽水至机油换热器；

机油温度大于预设油温时，说明发动机工作强度大，并且该环境的温度异常，机油已经不能通过与周边环境的热交换实现快速降温，进而无法有效的实现润滑作用，甚至影响到发动机部件的使用寿命；通过开启油冷电动水泵，从消防水箱中抽水至机油换热器，可以为机油提供冷源进行辅助冷却，进一步为发动机提供低温机油，以提高高温环境下机油的润滑性能，延长发动机及其部件使用寿命。

步骤340：冷却水与机油在机油换热器中进行热交换；

通过来自消防水箱的冷却水和机油在液冷换热器中进行热交换，降低了机油的温度，实现了冷却水对机油的辅助冷却，使机油能够保持良好的润滑效果。

步骤342：机油流回发动机，以润滑发动机及其部件；

使用经冷却水辅助冷却的机油与发动机进行热交换，大幅提高了高温环境下机油的润滑效果，减少因发动机的高负荷状态使机油温度升高过快而导致机油润滑失效的可能，提高了机油对发动机及其部件的保护作用，延长了发动机部件的使用寿命。

步骤36：如果机油温度小于预设油温，关闭消防车的油冷电动水泵。

机油温度小于预设油温时，说明消防车的工作环境为常温，发动机的工作负荷也不大，机油流进循环管路后，通过与周边环境进行热交换即可降低温度，因此不再需要使用冷却水进行辅助冷却，从而可以关闭油冷电动水泵，停止从消防水箱抽水进入机油换热器，减少了因油冷电动水泵运转带来的油耗，节省了能源，还减少了因烧油带来的有害气体排放，保护了环境。

实施例4

如图4所示，根据本发明提出的一个实施例的发动机辅助冷却方法，

包括：

步骤40：获取消防车的进气管的进气温度；

步骤42：比较进气管的进气温度预设进气温度；

步骤44：如果进气管的进气温度大于预设进气温度，开启消防车的辅助冷却电动水泵，从消防水箱抽水至辅助冷却换热器；

如上，进气管的进气温度，即是消防车所处环境的温度，因此通过进气温度与预设进气温度的对比，实现对消防车所处环境的识别；在火灾现场，高温使空气温度、冷却液温度、机油温度都会随之上升，并且由于周边环境温度的升高，使常规的与周边环境循环换热的方式的换热效果大幅下降，即进气管内的气体、冷却液、机油都无法通过常规的与周边环境换热的方式实现降温，因此只要识别出消防车处于火灾现场或高温环境，就可以全方位启动辅助冷却，而不再通过分别检测气体温度、冷却液温度以及机油温度的方法来分别对气体、冷却液和机油进行辅助冷却，由此，本实施合并了实施例1的气冷电动水泵、实施例2的液冷电动水泵、实施例3的油冷电动水泵，整合为一个辅助冷却电动水泵，以简化消防车的结构，节省部件和空间，降低了成本，提高了控制效率，使发动机能够尽快得到全方位的冷却防护。

步骤440：进气管的气体、发动机的冷却液、机油通过各自的循环管路，进入辅助冷却换热器；

同上，本实施例还将实施例1的水冷中冷器、实施例2的液冷换热器、实施例3的机油换热器整合为一个辅助冷却换热器，以简化消防车的结构，节省部件和空间，降低了成本，提高了控制效率。进气管的气体、发动机的冷却液、机油通过各自的循环管路，进入辅助冷却换热器，便于统一换热。

步骤442：冷却水与进气管的气体、发动机的冷却液、机油在辅助冷却换热器中同时进行热交换；

步骤444：冷却后的气体、冷却液、机油通过各自的循环管路流向发动机，以保持发动机在高温环境下的工作性能；

步骤46：如果进气管的进气温度小于预设进气温度，关闭消防车的电动水泵。

上述步骤的技术效果与其他实施例的类似步骤相同，在此不再赘述。

实施例5

如图5所示，根据本发明提出的一个实施例的发动机辅助冷却系统，包括：

微控制器，对发动机辅助冷却系统进行全面控制；

气温传感器，用于获取消防车的进气管的进气温度；

气冷电动水泵，与消防车的消防水箱连通；用于抽取消防水箱中的冷却水；

水冷中冷器，与气冷电动水泵和消防车的进气管连通，用于冷却水在水冷中冷器中与气体进行热交换；水冷中冷器还与发动机连通，以使气在水冷中冷器中冷却后，能够以较低的温度进入发动机，减少空滤滤芯损坏的可能，和减少发动机限扭的可能。

微控制器与气温传感器和气冷电动水泵均电连接。

当气温传感器检测到进气温度大于预设进气温度时，微控制器控制气冷电动水泵抽取消防水箱中的冷却水至水冷中冷器中，与进气管内的气体进行热交换，实现对气体的辅助冷却，冷却水与气体进行热交换后，在气冷电动水泵作用下，回到消防水箱中。

当气温传感器检测到进气温度小于预设进气温度时，微控制器控制气冷电动水泵关闭，停止辅助冷却，以节省能源，减少油耗，并减少发动机过冷的可能。

本实施例还包括：

液温传感器，用于获取消防车的散热器出口处的冷却液温；

液冷电动水泵，一端与消防水箱连通；用于抽取消防水箱的冷却水；

液冷换热器，一端与液冷电动水泵连通，用于冷却水和冷却液的热交换；液位换热器还与冷却液循环管路连通；

三通电磁阀，分别连通散热器出口，发动机和液冷换热器的另一端；

微控制器与液温传感器、液冷电动水泵、三通电磁阀均电连接。

当散热器出口的冷却液温大于预设冷却液温时，微控制器控制液冷电动水泵将消防水箱中的冷却水抽取至液冷换热器中，并关闭三通电磁阀中散热器出口与发动机之间的管路，使冷却液从散热器出口经三通电磁阀流至液冷换热器中，与冷却水进行热交换，从而实现冷却水对冷却液的辅助冷却，再通过冷却液冷却消防车的发动机，实现发动机的降温散热，减少了发动机过热的可能，冷却水与冷却液换热后，从液冷换热器回到消防水箱中。

当液温传感器检测到冷却液温小于预设冷却液温时，微控制器控制液冷电动水泵关闭，停止辅助冷却，以节省能源，减少油耗，并减少发动机过冷的可能；微控制器还控制三通电磁阀关闭三通电磁阀中散热器出口与液冷换热器之间的管路，导通三通电磁阀中散热器出口与发动机之间的管路，使冷却液从散热器出口直接流向发动机。

本实施例还包括：

油温传感器，用于获取消防车的机油油路中的机油温度；

油冷电动水泵，与消防水箱连通，用于抽取消防水箱的冷却水；

机油换热器，与油冷电动水泵和机油油路连通，用于冷却水和机油的热交换；机油换热器还与机油循环管路连通；

微控制器与油温传感器、油冷电动水泵均电连接。

在油温传感器检测到机油温度大于预设油温时，微控制器控制油冷电动水泵抽取消防水箱中的冷却水至机油换热器中，与机油进行热交换，实现对机油的辅助冷却，减少了机油润滑失效的可能，冷却水与机油换热后，回到消防水箱中。

当油温传感器检测到机油温度小于预设油温时，微控制器控制油冷电动水泵关闭，停止辅助冷却，以节省能源，减少油耗，并减少发动机过冷的可能。

实施例6

如图6和图7所示，根据本发明提出的一个实施例的消防车，包括实施例5的发动机辅助冷却系统10，以及消防水箱202、空气滤清器212、中冷器208和发动机204。

图7示出了消防车的冷却循环路线，如下：

图7中虚线表示微控制器102与各部件的电连接；实线表示各部件的管路连接；

高温环境时，气体循环路线具体如下：

微控制器102和气冷电动水泵108电连接，气体从进气管进入，进气管处设有气温传感器106；气体在进气管入口处经气温传感器106检测为大于预设进气温度的高温后，将数据发送给微控制器102；气体进入水冷中冷器104；微控制器102接收到高温信号，控制气冷电动水泵108启动，从消防水箱202抽取冷却水水至水冷中冷器104；冷却水和气体在水冷中冷器104中进行热交换，完成后，冷却水从水冷中冷器104经气冷电动水泵108流回消防水箱202，气体从水冷中冷器104经空气滤清器212、中冷器208，流向发动机204。

常温环境下，气体的循环路线与高温环境的循环路线相同，但是气冷电动水泵108关闭，停止冷却水从消防水箱202经水冷中冷器104、气冷电动水泵108，最后回到消防水箱202的循环。

高温环境时，冷却液的循环路线如下：

微控制器102与液冷电动水泵110和三通电磁阀122、液温传感器120电连接；

冷却液从发动机204进入散热器206，经常规散热后流至散热器206出口处，经液温传感器120检测为大于预设冷却液温的高温后，则微控制器102关闭散热器206出口与发动机204之间的管路，导通散热器206出口与液冷换热器114之间的管路，使高温的冷却液流向液冷换热器114，同时微控制器102还控制液冷电动水泵110从消防水箱202中抽取冷却水至液冷换热器114，与冷却液进行热交换，完成后，冷却水从液冷换热器114经液冷电动水泵110流回消防水箱202，冷却液从液冷换热器114流向发动机204，对发动机204进行冷却。

常温环境下，微控制器102控制三通电磁阀122关闭散热器206出口与液冷换热器114之间的管路，导通散热器206出口与发动机204之间的管路，使冷却液直接从散热器206出口流向发动机204，不再进入液冷换热器114与冷却水进行热交换，液冷电动水泵110也停止从消防水箱202抽取冷却水。

高温环境下，机油的循环路线如下：

微控制器102与油冷电动水泵112、油温传感器118电连接；

机油从发动机204流向机油换热器116，中途经油温传感器118检测为大于预设油温的高温后，微控制器102控制油冷电动水泵112从消防水箱202中抽取冷却水至机油换热器116，与机油进行热交换，完成后，冷却水从机油换热器116经油冷电动水泵112流回消防水箱202，机油从机油换热器116流回发动机204。

常温环境下，机油的循环路线与高温环境的循环路线相同，但是油冷电动水泵112关闭，停止冷却水从消防水箱202经机油换热器116、油冷电动水泵112，最后回到消防水箱202的循环。

通过采用实施例5的发动机辅助冷却系统10，消防车可以自动识别其工作环境温度和发动机204工作状态，降低了消防人员的工作强度；在高温时为消防车提供全方位的冷却防护，减少高温进气导致空滤滤芯损坏、发动机204限扭等故障发生的可能，也减少了冷却液温度过高，无法为发动机204降温而使发动机204过热导致开锅的可能，还减少了因机油温度过高导致机油润滑失效的可能，延长了消防车在火灾现场的滞留时间，提高了对公共安全的保障能力；另一方面在常温时关闭辅助冷却，采用常规冷却方法，降低了油耗，保护了环境，减少了发动机204过冷的可能。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，可自动识别环境温度，在高温环境下启动辅助冷却，有效的为消防车提供了全方位的冷却防护，减少了高温进气导致空滤滤芯损坏的可能，还减少了高温进气导致发动机限扭的可能，还减少发动机在火灾现场的高温环境下过热的可能，并在常温状态下，可以自动关闭辅助冷却，采用常规冷却方法，降低了油耗，保护了环境，减少了发动机过冷的可能。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (11)

1.一种发动机辅助冷却方法，用于消防车，其特征在于，包括：

获取所述消防车的发动机的工作流体的温度；

在所述工作流体的温度大于预设温度时，抽取所述消防车的消防水箱中的冷却水，与所述工作流体进行热交换，以降低所述工作流体的温度。

2.根据权利要求1所述的发动机辅助冷却方法，其特征在于，

所述抽取所述消防车的消防水箱中的冷却水，与所述工作流体进行热交换，以降低所述工作流体的温度，具体包括：

开启所述消防车的辅助冷却电动水泵，从所述消防水箱中抽取冷却水；

将所述冷却水送至所述消防车的辅助冷却换热器，同时，将所述工作流体送至所述消防车的辅助冷却换热器；

所述冷却水在所述辅助冷却换热器中与所述工作流体进行热交换，以降低所述工作流体的温度。

3.根据权利要求2所述的发动机辅助冷却方法，其特征在于，还包括：

当所述工作流体的温度小于预设温度时，关闭所述辅助冷却电动水泵。

4.根据权利要求3所述的发动机辅助冷却方法，其特征在于，所述工作流体包括：

所述消防车的发动机的进气管所吸入的外部空气，和/或

所述发动机的散热器中所循环的冷却液，和/或

所述发动机的机油油路中的机油。

5.根据权利要求4所述的发动机辅助冷却方法，其特征在于，当所述工作流体为冷却液时，

若所述冷却液的温度大于预设液温，则所述将所述工作流体送至所述消防车的辅助冷却换热器，具体包括：

关闭所述散热器出口与所述发动机之间的管路，导通所述散热器出口与所述液冷换热器之间的管路，使所述冷却液流向所述辅助冷却换热器；

若所述冷却液的温度小于预设液温，则所述发动机辅助冷却方法还包括：

开启所述散热器出口与所述发动机之间的管路，关闭所述散热器出口与所述辅助冷却换热器之间的管路，使所述冷却液直接流向所述发动机。

6.一种发动机辅助冷却系统，用于消防车，其特征在于，包括：

温度传感器，用于获取所述消防车的发动机的工作流体的温度；

辅助冷却电动水泵，与所述消防车的消防水箱连通；

微控制器，与所述温度传感器和所述辅助冷却电动水泵电连接，用于在所述工作流体的温度大于预设温度时，控制所述辅助冷却电动水泵抽取所述消防水箱中的冷却水，与所述工作流体进行热交换，以降低所述工作流体的温度。

7.根据权利要求6所述的发动机辅助冷却系统，其特征在于，还包括：

辅助冷却换热器，与所述辅助冷却电动水泵和所述工作流体的管路连通，所述冷却水在所述辅助冷却换热器中与所述工作流体进行热交换；

所述辅助冷却换热器还与所述发动机连通，所述工作流体在所述辅助冷却换热器中冷却后，流向发动机。

8.根据权利要求7所述的发动机辅助冷却系统，其特征在于，所述微控制器，还用于当所述工作流体的温度小于所述预设温度时，关闭所述辅助冷却电动水泵。

9.根据权利要求8所述的发动机辅助冷却系统，其特征在于，所述温度传感器包括：

气温传感器，设于所述消防车的发动机的进气管处，用于获取所述发动机的进气管所吸入的外部空气的温度，所述气温传感器与所述微控制器电连接；和/或

液温传感器，设于所述发动机的散热器的出口处，用于获取所述消防车的散热器出口处的冷却液的温度，所述液温传感器与所述微控制器电连接；和/或

油温传感器，设于所述发动机的机油油路上，用于获取所述发动机的机油油路中的机油温度，所述油温传感器与所述微控制器电连接。

10.根据权利要求9所述的发动机辅助冷却系统，其特征在于，还包括：

三通电磁阀，分别连通所述散热器出口、所述发动机和所述辅助冷却换热器，且所述三通电磁阀与所述微控制器电连接；

所述微控制器还用于在所述冷却液的温度大于预设液温时，控制所述辅助冷却电动水泵将所述消防水箱中的冷却水抽取至所述辅助冷却换热器中，并关闭所述三通电磁阀中所述散热器出口与所述发动机之间的管路，使所述冷却液从所述散热器出口经所述三通电磁阀流至所述辅助冷却换热器中，与所述冷却水进行热交换；所述冷却液冷却后，由所述辅助冷却换热器流向所述发动机，以冷却所述发动机；

所述微控制器，还用于当所述散热器出口处的冷却液的温度小于所述预设液温时，关闭所述辅助冷却电动水泵，并关闭所述三通电磁阀中所述散热器出口与所述辅助冷却换热器之间的管路，导通所述三通电磁阀中所述散热器出口与所述发动机之间的管路，使所述冷却液从所述散热器出口直接流向所述发动机。

11.一种消防车，其特征在于，包括权利要求6至10中任一项所述的发动机辅助冷却系统。