CN108730069A - 一种回收内燃机余热的小型化集成系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回收内燃机余热的小型化集成系统，该系统通过采用CO2动力循环回收内燃机余热，改善内燃机燃油经济性，通过取代内燃机原散热器、中冷器、EGR冷却器而实现小型化集成，有利于余热回收系统在整车上的应用。通过控制各阀门和工质泵转速，在内燃机低速工况下仅回收排气余热，保证内燃机正常运行；在内燃机高速工况下工质两路并联，各支路分别串联回收低温缸套水余热和高温排气余热、低温增压空气余热和高温EGR余热，实现内燃机余热的最大化回收利用且不影响内燃机运行。CO2动力循环膨胀机输出功可通过机械连接并入内燃机曲轴输出功或发电以驱动车辆附件或驱动工质泵，改善内燃机燃油经济性。

Description

一种回收内燃机余热的小型化集成系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及整车热管理领域，尤其涉及一种回收内燃机余热的小型化集成系统。
背景技术
内燃机作为车辆的主要动力设备，受当前技术限制，其热效率只有30％～45％，其余能量通过排气、冷却系统、润滑油系统耗散到大气中。其中，除去5％左右的摩擦损失外，排气余热能量常常达到燃烧总能量的25％～30％，温度可达200～600℃，冷却系统中缸套水余热能量通常达到燃烧总能量的15％～20％，温度为80～90℃，废气再循环(EGR)余热能量通常达到5％～8％，温度为200～750℃，增压空气余热能量通常达到5％～7％，温度为120～160℃，如果能够将内燃机的余热回收利用，则可有效改善内燃机的燃油经济性。
当前国内外针对内燃机余热回收进行了大量的研究，主要认为有机朗肯循环是最具潜力的余热回收技术。然而基于有机朗肯循环的余热回收系统带来的结构庞大、工质泄漏、难以完全回收余热等问题成为限制其工程应用的最主要原因。
CO2作为自然工质，安全环保，以CO2为工质的动力循环在核能、太阳能领域已经逐步成熟甚至实现工程应用，CO2动力循环系统凸显了其小型化优势，特别是在换热器和膨胀机的结构上，微通道换热器和小型单级透平膨胀机的使用使系统紧凑度更高。此外，CO2临界温度为31.1℃，定压比热、密度、粘度等物性参数在临界点附近显著变化，特别是定压比热在临界点附近的显著增大有利于实现对低温缸套水和增压空气、高温排气和EGR余热的同时高效回收。如果能够将CO2动力循环应用于内燃机余热回收，则可集成原有风冷或水冷式增压空气冷却器、EGR冷却器和散热器，而采用CO2进行冷却，降低内燃机的冷却功耗。
发明内容
为了克服现有技术问题，本发明基于上述技术现状和研究思路，提出一种回收内燃机余热的小型化集成系统，采用CO2动力循环作为内燃机余热回收系统，不仅高效回收内燃机高低品位余热，改善燃油经济性，而且集成原有部件，使系统总体结构更紧凑。通过对国内外相关的专利检索和分析，申请人未发现与本发明特征相近的技术方案。
为了实现上述目的，本发明提出的一种回收内燃机余热的小型化集成系统，包括内燃机、由涡轮和压缩机组成的涡轮增压器、缸套水水泵、增压空气冷却器、EGR冷却器、散热器、工质泵、缸套水换热器、烟气换热器、膨胀机、三通阀、控制单元和控制线束；所述压缩机通过所述增压空气冷却器的增压空气侧连接至所述内燃机，空气经由所述压缩机后进入所述增压空气冷却器的空气侧进口，与二次流体侧流体换热后进入所述内燃机的进气道，所述内燃机的排气管路分为两路，其中一路经所述EGR冷却器的EGR侧后返回至所述内燃机的进气道，在所述EGR冷却器与所述内燃机相连的管路上设置有EGR调节阀，所述内燃机的排气管路的另一路依次经所述涡轮、所述烟气换热器的烟气侧后经烟气侧出口至大气或后处理系统；所述缸套水水泵与所述内燃机的缸套、所述缸套水换热器缸套水侧依次串联构成缸套水回路；所述工质泵的出口连接至所述三通阀的进口A，所述三通阀的出口B连接至所述烟气换热器工质侧进口，所述烟气换热器工质侧出口连接至所述膨胀机的进气口，所述膨胀机的排气口经所述散热器后连接至所述工质泵的进口；所述三通阀的出口C连接至相互并联的所述缸套水换热器工质侧进口和所述增压空气冷却器二次流体侧进口，所述缸套水换热器的工质侧出口连接至所述烟气换热器的工质侧进口，所述增压空气冷却器的二次流体侧出口连接至所述EGR冷却器的二次流体侧进口，所述EGR冷却器二次流体侧出口连接至所述膨胀机的进口；所述增压空气冷却器的二次流体侧的进口处设有流量调节阀；所述控制线束采集下述各位置的温度及流量：所述烟气换热器的烟气进口处c点和出口处d点的温度及流量；缸套水回路中，缸套水经所述缸套水水泵至所述内燃机缸套进口处e点的温度和缸套水流出所述内燃机缸套出口处f点的温度及流量；增压空气在所述增压空气冷却器的进口处h点和出口处g点的温度及流量；同时，所述控制线束还采集所述三通阀的状态、所述工质泵的转速及所述流量调节阀的开度信号；所述控制线束均连接至所述控制单元。
上述回收内燃机余热的小型化集成系统的控制方法是：
经所述工质泵压缩增压后的工质通过所述三通阀分为并联的两路，该两路分别串联回收内燃机高低品位余热，其中回收缸套水余热和排气余热串联为一路，回收增压空气余热和EGR余热串联为另一路，将工质流经所述缸套水换热器和所述烟气换热器的一路记为支路一；将工质流经所述流量调节阀、所述增压空气冷却器和所述EGR冷却器的一路记为支路二；所述控制线束将采集到的温度、流量和信号传送至所述控制单元，所述控制单元的控制策略为：若所述内燃机缸套出口处f点的温度低于设定值，则所述三通阀接通进口A至出口B；由所述烟气换热器烟气侧进口处c点的温度和烟气侧出口处d点的温度及流量及烟气换热器的窄点温差计算工质流量mf；调节所述工质泵的转速np使工质泵出口的工质流量等于上述工质流量mf，判断所述工质泵的转速np；若所述工质泵的转速np为额定转速，则保持所述工质泵的转速np不变；若所述工质泵的转速np低于额定转速且所述烟气换热器的烟气出口处d点的温度处于排气酸露点阈值范围内，则保持所述工质泵的转速np不变；若所述工质泵的转速np低于额定转速且所述烟气换热器的烟气出口处d点的温度高于排气酸露点阈值范围，则增大所述工质泵的转速np；若所述工质泵的转速np低于额定转速且所述烟气换热器的烟气出口处d点的温度低于排气酸露点阈值范围，则减小所述工质泵的转速np；循环判断所述工质泵的转速np与额定转速之间的关系，使排气余热最大化利用；若所述内燃机缸套出口处f点的温度不低于设定值，则所述三通阀接通进口A至出口C，并由所述内燃机缸套进口处e点的温度和缸套水流出所述内燃机缸套出口处f点的温度及流量及缸套水换热器的窄点温差计算支路一的工质流量mf1；由增压空气在所述增压空气冷却器的进口处h点和出口处g点的温度和流量及增压空气冷却器的窄点温差计算支路二的工质流量mf2；调节所述工质泵的转速np使工质泵出口的工质流量等于工质流量mf1和工质流量mf2之和；同时调节所述调节阀开度使支路二的工质流量为mf2，若所述工质泵的转速np为额定转速，则保持所述工质泵的转速np不变，若所述工质泵的转速np低于额定转速且所述内燃机缸套出口处f点的温度低于水温阈值且增压空气在所述增压空气冷却器出口处g点的温度低于中冷恒温度，则保持所述工质泵的转速np和所述调节阀的开度不变，若所述工质泵的转速np低于额定转速且所述内燃机缸套出口处f点的温度低于水温阈值且增压空气在所述增压空气冷却器出口处g点的温度不低于中冷恒温度，则增大所述工质泵的转速np和所述调节阀的开度，使工质流量mf1不变而工质流量mf2增大，若所述工质泵的转速np低于额定转速且所述内燃机缸套出口处f点的温度不低于水温阈值且增压空气在所述增压空气冷却器出口处g点的温度低于中冷恒温度，则增大所述工质泵的转速np且保持所述调节阀的开度不变，使工质流量mf1增大而工质流量mf2不变，若所述工质泵的转速np低于额定转速且所述内燃机缸套出口处f点的温度不低于水温阈值且增压空气在所述增压空气冷却器出口处g点的温度不低于中冷恒温度，则增大所述工质泵的转速np和所述调节阀的开度，使工质流量mf1和工质流量mf2均增大，循环判断所述工质泵的转速np与额定转速之间的关系。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所述系统集成了内燃机与CO2动力循环余热回收系统，系统结构紧凑，附件增加少，通过取代内燃机原散热器、中冷器、EGR冷却器而实现小型化集成，有利于余热回收系统在整车上的工程应用。对于车辆来说，安装该系统可在有限的空间布置条件下实现对内燃机余热的最大化利用，具有显著的经济效益和应用前景。
附图说明
图1是本发明回收内燃机余热的小型化集成系统实施例的示意图；
图2是本发明回收内燃机余热的小型化集成系统控制流程图；
图中：1-内燃机，2-涡轮，3-压缩机，4-工质泵，5-缸套水换热器，6-缸套水水泵，7-流量调节阀，8-增压空气冷却器，9-EGR冷却器，10-EGR调节阀，11-烟气换热器，12-膨胀机，13-散热器，14-三通阀，15-控制单元，16-控制线束。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。
本发明提出的一种回收内燃机余热的小型化集成系统，如图1所示，所述系统包括内燃机1、涡轮增压器、工质泵4、缸套水换热器5、缸套水水泵6、流量调节阀7、增压空气冷却器8、EGR冷却器9、EGR调节阀10、烟气换热器11、膨胀机12、散热器13、三通阀14、控制单元15、控制线束16构成；所属涡轮增压器由涡轮2和同轴相连的压缩机3构成；空气经由所述压缩机3后连接至所述增压空气冷却器8空气侧进口，与二次流体侧流体换热后进入所述内燃机1进气道；所述内燃机1排气一部分经所述EGR冷却器9EGR侧后进入所述内燃机1进气道，该管路上设置有所述EGR调节阀10，其余部分经所述涡轮2后排出；所述缸套水水泵6与所述内燃机1缸套、所述缸套水换热器5缸套水侧依次串联构成缸套水回路；经所述涡轮2后排出的部分排气连接至所述烟气换热器11烟气侧进口，所述烟气换热器11烟气侧出口连接至大气或后处理系统；所述工质泵4出口连接至所述三通阀14进口A，所述三通阀14出口B连接至所述烟气换热器11工质侧进口，所述烟气换热器11工质侧出口连接至所述膨胀机12进气口，所述膨胀机12排气口连接至所述散热器13后连接至所述工质泵4进口；所述三通阀14出口C连接至相互并联的所述缸套水换热器5工质侧进口和所述增压空气冷却器8二次流体侧进口，所述缸套水换热器5工质侧出口连接至所述烟气换热器11工质侧进口，所述增压空气冷却器8二次流体侧出口连接至所述EGR冷却器9二次流体侧进口，所述EGR冷却器9二次流体侧出口连接至所述膨胀机12进口；所述增压空气冷却器8二次流体侧进口前还设有流量调节阀7；所述控制线束16采集所述烟气换热器11中烟气进口c和出口d点温度及流量、所述内燃机缸套进口处，即缸套水进入气缸e点温度和流出气缸f点温度及流量、增压空气在所述增压空气冷却器8进口h点温度和出口g点温度及流量、三通阀14状态、所述工质泵4转速及所述流量调节阀7开度信号，均连接至所述控制单元15；所述工质所在的回路为CO2动力循环。该系统通过采用CO2动力循环回收内燃机余热，改善内燃机燃油经济性；通过取代内燃机原散热器、中冷器、EGR冷却器而实现小型化集成，所述增压空气冷却器8、EGR冷却器9和缸套水换热器5均与CO2工质换热实现自身冷却，而不再采用风冷或水冷，降低内燃机的冷却功耗。
综上，本发明提出的一种回收内燃机余热的小型化集成系统，采用CO2动力循环作为内燃机余热回收系统，并将CO2动力循环系统与内燃机原有部件进行集成，其中取代内燃机原散热器、中冷器、EGR冷却器，采用CO2工质与增压空气、EGR、缸套水换热，实现对增压空气、EGR、缸套水冷却的同时将热量回收，同时增加烟气换热器利用CO2工质吸收内燃机排气余热，吸收热量的高温高压CO2在膨胀机中膨胀做功，膨胀机输出功可通过机械连接并入内燃机曲轴输出功或发电以驱动车辆附件或驱动工质泵，改善内燃机燃油经济性。
本发明中，工质所在的回路为CO2动力循环；所述CO2动力循环可以为跨临界CO2动力循环，即CO2吸热过程处于超临界状态，CO2放热过程处于亚临界状态。所述CO2动力循环也可以为超临界CO2动力循环，即CO2吸热过程和放热过程均处于超临界状态，整个循环过程没有相变。
所述散热器13为风冷式散热器，且集成工质接收装置。
所述三通阀14可以由两个截止阀组成，即通过两个截止阀的配合开和关实现不同回路的连接。
为了进一步回收所述膨胀机12后的乏汽能量，可以在所述缸套水换热器5和所述烟气换热器11之间增加第一中间换热器，在所述增压空气冷却器8和所述EGR冷却器9之间增加第二中间换热器，所述膨胀机12的排气出口分为两路，分别通过一流量调节阀与第一中间换热器和第二中间换热器的低压工质侧进口相连，第一中间换热器和第二中间换热器的低压工质侧出口汇合后连接至所述散热器13，使所述缸套水换热器5的工质侧出口经由第一中间换热器的高压工质侧后进入所述烟气换热器11的工质侧，所述增压空气冷却器(8)的二次流体侧出口经由第二中间换热器的高压工质侧后连接至所述EGR冷却器9的二次流体侧进口，所述膨胀机12的排气出口分为两路，分别经由流量调节阀后连接至中第一间换热器和第二中间换热器的低压工质侧进口，从而实现了进一步回收所述膨胀机12后的乏汽能量。
本发明提出的一种回收内燃机余热的小型化集成系统的控制过程为：所述控制单元15的控制策略如图2所示，具体为：若所述内燃机1缸套出口处f点温度低于设定值(如80～90℃)，则所述三通阀14接通进口A出口B，由所述烟气换热器11烟气侧进口处c点的温度和烟气侧出口处d点的温度及流量及烟气换热器11的窄点温差计算工质流量mf；调节所述工质泵4的转速np使工质泵出口的工质流量等于mf，判断所述工质泵4转速np，若np为额定转速，则保持np不变，若np低于额定转速且所述烟气换热器的烟气出口处d点温度处于排气酸露点阈值范围内(如100～130℃)，则保持np不变，若np低于额定转速且d点温度高于排气酸露点阈值范围(如100～130℃)，则增大np，若np低于额定转速且d点温度低于排气酸露点阈值范围(如100～130℃)，则减小np，循环判断np与额定转速之间的关系，使排气余热最大化利用；若f点温度不低于设定值(如80～90℃)，则所述三通阀14接通进口A出口C，由缸套水流量mc、所述内燃机1缸套进口处e点温度Te、f点温度Tf及缸套水换热器5的窄点温差计算支路一的工质流量mf1，由增压空气流量ma、所述增压空气冷却器8的进口处h点温度Th、所述增压空气冷却器8的出口处g点温度Tg及增压空气冷却器8的窄点温差计算支路二的工质流量mf2，调节np使工质泵出口的工质流量等于mf1和mf2之和，同时调节所述调节阀7开度使支路二的工质流量为mf2，若np为额定转速，则保持np不变，若np低于额定转速且f点温度低于水温阈值(如90～100℃)且g点温度低于中冷恒温度(如50～150℃)，则保持np和所述调节阀7开度不变，若np低于额定转速且f点温度低于水温阈值(如90～100℃)且g点温度不低于中冷恒温度(如50～150℃)，则增大np和所述调节阀7开度，使mf1不变而mf2增大，若np低于额定转速且f点温度不低于水温阈值(如90～100℃)且g点温度低于中冷恒温度(如50～150℃)，则增大np且保持所述调节阀7开度不变，使mf1增大而mf2不变，若np低于额定转速且f点温度不低于水温阈值(如90～100℃)且g点温度不低于中冷恒温度(如50～150℃)，则增大np和所述调节阀7开度，使mf1和mf2均增大，循环判断np与额定转速之间的关系。
综上，内燃机1低速工况下，三通阀14接通进口A出口B，经工质泵4增压后的超临界CO2直接进入烟气换热器11，吸收高温烟气余热后进入膨胀机12膨胀做功，膨胀机输出功可通过机械连接并入内燃机曲轴输出功或发电以驱动车辆附件或驱动工质泵，最后进入散热器13由风冷冷却，完成一个循环；内燃机1高速工作时，三通阀14接通进口A出口C，经工质泵4增压后的超临界CO2在a点分成两路，一路进入缸套水换热器5吸收内燃机缸套水余热，随后经烟气换热器11吸收高温烟气余热，一路进入增压空气冷却器8吸收增压空气余热，随后进入EGR冷却器9吸收高温EGR余热，烟气换热器11和EGR冷却器9出口的两路工质在b点汇合后进入膨胀机12膨胀做功，膨胀机输出功可通过机械连接并入内燃机曲轴输出功或发电以驱动车辆附件或驱动工质泵，最后进入散热器13由风冷冷却，完成一个循环。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种回收内燃机余热的小型化集成系统，包括内燃机(1)、由涡轮(2)和压缩机(3)组成的涡轮增压器、缸套水水泵(6)、增压空气冷却器(8)、EGR冷却器(9)、散热器(13)，所述压缩机(3)通过所述增压空气冷却器(8)的增压空气侧连接至所述内燃机(1)，空气经由所述压缩机(3)后进入所述增压空气冷却器(8)的空气侧进口，与二次流体侧流体换热后进入所述内燃机(1)的进气道，其特征在于：
该系统还包括有工质泵(4)、缸套水换热器(5)、烟气换热器(11)、膨胀机(12)、三通阀(14)、控制单元(15)和控制线束(16)；
所述内燃机(1)的排气管路分为两路，其中一路经所述EGR冷却器(9)的EGR侧后返回至所述内燃机(1)的进气道，在所述EGR冷却器(9)与所述内燃机(1)相连的管路上设置有EGR调节阀(10)；所述内燃机(1)的排气管路的另一路依次经所述涡轮(2)、所述烟气换热器(11)的烟气侧后经烟气侧出口至大气或后处理系统；所述缸套水水泵(6)与所述内燃机(1)的缸套、所述缸套水换热器(5)缸套水侧依次串联构成缸套水回路；
所述工质泵(4)的出口连接至所述三通阀(14)的进口A，所述三通阀(14)的出口B连接至所述烟气换热器(11)工质侧进口，所述烟气换热器(11)工质侧出口连接至所述膨胀机(12)的进气口，所述膨胀机(12)的排气口经所述散热器(13)后连接至所述工质泵(4)的进口；所述三通阀(14)的出口C连接至相互并联的所述缸套水换热器(5)工质侧进口和所述增压空气冷却器(8)二次流体侧进口，所述缸套水换热器(5)的工质侧出口连接至所述烟气换热器(11)的工质侧进口，所述增压空气冷却器(8)的二次流体侧出口连接至所述EGR冷却器(9)的二次流体侧进口，所述EGR冷却器(9)二次流体侧出口连接至所述膨胀机(12)的进口；所述增压空气冷却器(8)的二次流体侧的进口处设有流量调节阀(7)；
所述控制线束(16)采集下述各位置的温度及流量：
所述烟气换热器(11)的烟气进口处c点和出口处d点的温度及流量；
缸套水回路中，缸套水经所述缸套水水泵(6)至所述内燃机(1)缸套进口处e点的温度和缸套水流出所述内燃机(1)缸套出口处f点的温度及流量；
增压空气在所述增压空气冷却器(8)的进口处h点和出口处g点的温度及流量；
同时，所述控制线束(16)还采集所述三通阀(14)的状态、所述工质泵(4)的转速及所述流量调节阀(7)的开度信号；
所述控制线束均连接至所述控制单元(15)。
2.根据权利要求1所述回收内燃机余热的小型化集成系统，其特征在于：工质所在的回路为CO2动力循环；所述CO2动力循环为跨临界CO2动力循环，即CO2吸热过程处于超临界状态，CO2放热过程处于亚临界状态。
3.根据权利要求1所述回收内燃机余热的小型化集成系统，其特征在于：工质所在的回路为CO2动力循环；所述CO2动力循环为超临界CO2动力循环，即CO2吸热过程和放热过程均处于超临界状态，整个循环过程没有相变。
4.根据权利要求1所述回收内燃机余热的小型化集成系统，其特征在于：所述散热器(13)为风冷式散热器，且集成工质接收装置。
5.根据权利要求1所述回收内燃机余热的小型化集成系统，其特征在于：所述三通阀(14)由两个截止阀组成，通过两个截止阀的开和关的配合实现不同回路的连接。
6.根据权利要求1所述回收内燃机余热的小型化集成系统，其特征在于：所述缸套水换热器(5)和所述烟气换热器(11)之间设有第一中间换热器，所述增压空气冷却器(8)和所述EGR冷却器(9)之间设有第二中间换热器，所述膨胀机(12)的排气出口分为两路，分别通过一流量调节阀与第一中间换热器和第二中间换热器的低压工质侧进口相连，第一中间换热器和第二中间换热器的低压工质侧出口汇合后连接至所述散热器(13)，使所述缸套水换热器(5)的工质侧出口经由第一中间换热器的高压工质侧后进入所述烟气换热器(11)的工质侧，所述增压空气冷却器(8)的二次流体侧出口经由第二中间换热器的高压工质侧后连接至所述EGR冷却器(9)的二次流体侧进口，所述膨胀机(12)的排气出口分为两路，分别经由流量调节阀后连接至第一中间换热器和第二中间换热器的低压工质侧进口，从而进一步回收所述膨胀机(12)后的乏汽能量。
7.根据权利要求1至6中任一所述回收内燃机余热的小型化集成系统的控制方法，其特征在于：
经所述工质泵(4)压缩增压后的工质通过所述三通阀(14)分为并联的两路，该两路分别串联回收内燃机高低品位余热，其中回收缸套水余热和排气余热串联为一路，回收增压空气余热和EGR余热串联为另一路，将工质流经所述缸套水换热器(5)和所述烟气换热器(11)的一路记为支路一；将工质流经所述流量调节阀(7)、所述增压空气冷却器(8)和所述EGR冷却器(9)的一路记为支路二；
所述控制线束将采集到的温度、流量和开度信号传送至所述控制单元(15)，所述控制单元(15)的控制策略为：
若所述内燃机(1)缸套出口处f点的温度低于设定值，则所述三通阀(14)接通进口A至出口B；
由所述烟气换热器(11)烟气侧进口处c点的温度和烟气侧出口处d点的温度及流量及烟气换热器(11)的窄点温差计算工质流量mf；
调节所述工质泵(4)的转速np使工质泵出口的工质流量等于上述工质流量mf，判断所述工质泵(4)的转速np；
若所述工质泵(4)的转速np为额定转速，则保持所述工质泵(4)的转速np不变；
若所述工质泵(4)的转速np低于额定转速且所述烟气换热器(11)的烟气出口处d点的温度处于排气酸露点阈值范围内，则保持所述工质泵(4)的转速np不变；
若所述工质泵(4)的转速np低于额定转速且所述烟气换热器(11)的烟气出口处d点的温度高于排气酸露点阈值范围，则增大所述工质泵(4)的转速np；
若所述工质泵(4)的转速np低于额定转速且所述烟气换热器(11)的烟气出口处d点的温度低于排气酸露点阈值范围，则减小所述工质泵(4)的转速np；
循环判断所述工质泵(4)的转速np与额定转速之间的关系，使排气余热最大化利用；
若所述内燃机(1)缸套出口处f点的温度不低于设定值，则所述三通阀(14)接通进口A至出口C，并：
由所述内燃机(1)缸套进口处e点的温度和缸套水流出所述内燃机(1)缸套出口处f点的温度及流量及缸套水换热器(5)的窄点温差计算支路一的工质流量mf1；
由增压空气在所述增压空气冷却器(8)的进口处h点和出口处g点的温度和流量及增压空气冷却器(8)的窄点温差计算支路二的工质流量mf2；
调节所述工质泵(4)的转速np使工质泵出口的工质流量等于工质流量mf1和工质流量mf2之和；同时调节所述调节阀(7)开度使支路二的工质流量为mf2，
若所述工质泵(4)的转速np为额定转速，则保持所述工质泵(4)的转速np不变，
若所述工质泵(4)的转速np低于额定转速且所述内燃机(1)缸套出口处f点的温度低于水温阈值且增压空气在所述增压空气冷却器(8)出口处g点的温度低于中冷恒温度，则保持所述工质泵(4)的转速np和所述调节阀(7)的开度不变，
若所述工质泵(4)的转速np低于额定转速且所述内燃机(1)缸套出口处f点的温度低于水温阈值且增压空气在所述增压空气冷却器(8)出口处g点的温度不低于中冷恒温度，则增大所述工质泵(4)的转速np和所述调节阀(7)的开度，使工质流量mf1不变而工质流量mf2增大，
若所述工质泵(4)的转速np低于额定转速且所述内燃机(1)缸套出口处f点的温度不低于水温阈值且增压空气在所述增压空气冷却器(8)出口处g点的温度低于中冷恒温度，则增大所述工质泵(4)的转速np且保持所述调节阀(7)的开度不变，使工质流量mf1增大而工质流量mf2不变，
若所述工质泵(4)的转速np低于额定转速且所述内燃机(1)缸套出口处f点的温度不低于水温阈值且增压空气在所述增压空气冷却器(8)出口处g点的温度不低于中冷恒温度，则增大所述工质泵(4)的转速np和所述调节阀(7)的开度，使工质流量mf1和工质流量mf2均增大，循环判断所述工质泵(4)的转速np与额定转速之间的关系。
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