CN110306621A - 发动机节能散热系统和挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机节能散热系统和挖掘机，应用于挖掘机的发动机舱，包括至少一个温度传感器、温差发电装置、控制装置以及散热风扇；至少一个温度传感器设置在发动机舱的第一预设位置，用于采集温度信息并传输至控制装置；温差发电装置的高温端设置在发动机舱预设高温位置，低温端设置在发动机舱预设低温位置，用于吸收发动机热量进行发电；控制装置用于根据温度信息生成电信号发送至散热风扇，以调节散热风扇的转速；散热风扇设置于发动机舱第二预设位置，连接温差发电装置获取电能，并接收控制装置的电信号调整至相应转速。本发明可以通过温差发电装置吸收发动机热量进行发电，降低散热风扇的转速，从而可以降低能耗，并且还可以降低噪音。

Description

发动机节能散热系统和挖掘机

技术领域

本发明涉及工程车制造领域，具体而言，涉及一种发动机节能散热系 统和挖掘机。

背景技术

目前挖掘机大多数采用柴油内燃机作为发动机，通过燃烧柴油提供能 源，而发动机燃烧柴油转化为机械能的转换效率在30％左右，因此大量的 能量将转换为热能损失，同时也为挖掘机的发动机舱带来散热问题。

现有的挖掘机散热系统中，一般采用固定功率的散热风扇，辅助以散 热窗进行散热，因此需要大量的额外能耗提供给散热风扇，并且会产生大 量的噪音，为环境带来噪音污染。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种发动机节能散热系统和挖掘机，以 通过温差发电装置吸收发动机热量进行发电，并可以降低散热风扇的转速， 从而可以降低挖掘机散热的能耗，并且还可以降低散热风扇带来的噪音。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种发动机节能散热系统，应用于挖掘机的发动机舱，包括至少一个 温度传感器、温差发电装置、控制装置以及散热风扇；

至少一个所述温度传感器设置在发动机舱的第一预设位置，用于采集 所述发动机舱的第一预设位置的温度信息并传输至所述控制装置；

所述温差发电装置的高温端设置在所述发动机舱预设高温位置，所述 温差发电装置的低温端设置在所述发动机舱预设低温位置，用于吸收发动 机热量进行发电；

所述控制装置用于根据所述温度信息生成电信号发送至所述散热风 扇，以调节所述散热风扇的转速；

所述散热风扇设置于所述发动机舱第二预设位置，连接所述温差发电 装置获取电能进行驱动，并接收所述控制装置的电信号调整至相应转速。

优选地，所述的发动机节能散热系统中，所述第一预设位置包括热水 箱内部、热水箱水泵、发动机散热片、发动机缸体、排气管以及后处理四 壁上至少一处位置。

优选地，所述的发动机节能散热系统中，所述温度传感器包括压力式 温度传感器、电阻温度传感器以及温差电偶传感器中至少一种传感器。

优选地，所述的发动机节能散热系统中，所述预设高温位置包括热水 箱、发动机散热片以及发动机夹套层中至少一处位置。

优选地，所述的发动机节能散热系统中，所述发动机夹套层内部填充 导热介质，并与所述温差发电装置的高温端连通。

优选地，所述的发动机节能散热系统中，所述发动机夹套层设置在发 动机缸体、排气管以及后处理四壁上。

优选地，所述的发动机节能散热系统中，所述预设低温位置包括所述 发动机舱的外侧。

优选地，所述的发动机节能散热系统中，所述第二预设位置为热水箱 外侧和/或发动机散热片上。

优选地，所述的发动机节能散热系统中，还包括蓄电池；

所述蓄电池连接所述温差发电装置以及所述散热风扇，用于接收所述 温差发电装置产生的电能进行存储，并传输电能至所述散热风扇，以驱动 所述散热风扇。

本发明还提供一种挖掘机，包括所述的发动机节能散热系统。

本发明提供一种发动机节能散热系统，应用于挖掘机的发动机舱，包 括至少一个温度传感器、温差发电装置、控制装置以及散热风扇；至少一 个所述温度传感器设置在发动机舱的第一预设位置，用于采集所述发动机 舱的第一预设位置的温度信息并传输至所述控制装置；所述温差发电装置 的高温端设置在所述发动机舱预设高温位置，所述温差发电装置的低温端 设置在所述发动机舱预设低温位置，用于吸收发动机热量进行发电；所述控制装置用于根据所述温度信息生成电信号发送至所述散热风扇，以调节 所述散热风扇的转速；所述散热风扇设置于所述发动机舱第二预设位置， 连接所述温差发电装置获取电能进行驱动，并接收所述控制装置的电信号 调整至相应转速。本发明的发动机节能散热系统，可以通过温差发电装置 吸收发动机热量进行发电，并可以降低散热风扇的转速，从而可以降低挖 掘机散热的能耗，并且还可以降低散热风扇带来的噪音。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实 施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用 的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例， 因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成 部分采用类似的编号。

图1是本发明实施例1提供的一种发动机节能散热系统的结构示意图；

图2是本发明实施例2提供的一种发动机节能散热系统的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-发动机节能散热系统；110-温度传感器；120-温差发电装置；130- 控制装置；140-散热风扇；

200-发动机节能散热系统；210-温度传感器；220-温差发电装置；230- 控制装置；240-散热风扇；250-蓄电池。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同 的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详 细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选 定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动 的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有” 及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述 项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步 骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、 数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不 能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语) 具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的 含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在 相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含 义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

图1是本发明实施例1提供的一种发动机节能散热系统的结构示意图。

该发动机节能散热系统100，应用于挖掘机的发动机舱，包括至少一个 温度传感器110、温差发电装置120、控制装置130以及散热风扇140；

本发明实施例中，该发动机节能散热系统100应用于挖掘机发动机舱 的内部，同时还可以应用于其他工程车辆，尤其是大功率输出的工程车辆， 例如包括起重机、压路机、推土机以及重型运载车辆等，可以有效节能。 其中，该节能散热系统包括有多个温度传感器110，温度传感器110设置在 发动机舱内部预设位置，该预设位置可以是发动机舱内主要发热的位置， 也可以是发动机关键部件的位置，以监控其温度值，使驾驶员在高温时可 以采取有效措施进行降温，避免发动机过热而损坏。

本发明实施例中，该节能散热系统中还包括有温差发电装置120，该温 差发电装置120可以收集发动机运行时产生的热量，并与发动机舱外部环 境温度形成温差，从而进行发电。该节能散热系统还包括控制装置130以 及散热风扇140，该控制装置130可以接收温度传感器110采集的温度信息， 从而根据该温度信息控制散热风扇140的转速，是发动机舱内部保持在一 个恒定的温度。

至少一个所述温度传感器110设置在发动机舱的第一预设位置，用于 采集所述发动机舱的第一预设位置的温度信息并传输至所述控制装置130；

本发明实施例中，多个温度传感器110可以设置在发动机舱内部的不 同位置，从而获取发动机舱内部温度的综合信息。其中，上述第一预设位 置包括热水箱内部、热水箱水泵、发动机散热片、发动机缸体、排气管以 及后处理四壁上至少一处位置。也即温度传感器110安装在水箱内部可以 监测热水箱的温度，避免热水箱中的发动机冷却液温度过高，而导致发动 机的冷却故障，该温度传感器110还可以安装在热水箱的外侧，这里不做 限定。温度传感器110还可以安装在热水箱水泵中，可以监测发动机冷却 液的工作状态，保证其冷却液可以正常吸收发动机的热量。

本发明实施例中，该温度传感器110还可以安装在发动机散热片上， 其散热片位置为发动机的主要发热区域以及重要区域，通过安装温度传感 器110可以保证该区域可以正常散热，降低该区域因热量堆积而发生故障。 该温度传感器110还可以安装在发动机缸体中，监测发动机缸体的实时温 度。而在发动机的排气系统中，也可以安装温度传感器110，可以在排气管 以及后处理四壁上安装温度传感器110，监测排气系统的温度，保证发动机 可以正常排气。

本发明实施例中，上述温度传感器110包括压力式温度传感器110、电 阻温度传感器110以及温差电偶传感器等至少一种传感器。在发动机舱内 不同的位置可以应用不同的温度传感器110来采集温度信息，以减少除温 度以外因素对温度传感器110的影响，保证温度信息的精度，这里不做限 定。

所述温差发电装置120的高温端设置在所述发动机舱预设高温位置， 所述温差发电装置120的低温端设置在所述发动机舱预设低温位置，用于 吸收发动机热量进行发电；

本发明实施例中，该温差发动装置可以设置在发动机舱的内部，也可 以设置在发动机舱的外部，并且该温差发电装置120的高温端设置在发动 机舱的预设高温位置，该高温预设位置可以包括发动机舱内部高温位置以 及发动机舱外部高温位置。而温差发电装置120的低温端则设置在发动机 舱的预设低温位置，该低温位置为发动机舱的外部环境，从而使温差发电 装置120的高温端与低温端形成温差产生电能。

本发明实施例中，所述预设高温位置包括热水箱、发动机散热片以及 发动机夹套层等至少一处位置。也即，该温差发电装置120的高温端可以 连接至热水箱，从热水箱中的发动机冷却液中获取热量与温差发电装置120 低温端形成温差从而进行发电，在发电的过程中，该温差发电装置120的 高温端将吸收热水箱的部分热量，从而达到散热的效果，并且还可以适当 调低热水箱风扇的功率输出，从而降低风扇噪音以及能耗。

本发明实施例中，该温差发电装置120的高温端还可以连接至发动机 散热片，从发动机散热片中获取热量与温差发电装置120低温端形成温差 从而进行发电，在发电的过程中，该温差发电装置120的高温端将吸收发 动机散热片的部分热量，避免散热片热量堆积而达到散热效果，并且还可 以适当调低发动机散热片风扇的功率输出，从而降低风扇噪音以及能耗。

本发明实施例中，该温差发电装置120的高温端还可以连接至发动机 夹套层，从发动机夹套层中获取热量与温差发电装置120的低温端形成温 差从而进行发电。其中，该发动机夹套层动机夹套层内部填充导热介质， 并与所述温差发电装置120的高温端连通，该导热介质例如包括导热油等 液体介质。该发动机夹套层设置在发动机缸体、排气管以及后处理四壁上， 也即可以通过发动机夹套吸收发动机缸体、排气管以及后处理四壁上产生的热量。而温差发电装置120的高温端可以直接连通至夹套层中吸收发动 机夹套层的热量，避免发动机缸体、排气管以及后处理四壁上热量的堆积， 达到散热的效果，并且可以适当调低相应进行散热的风扇的功率输出，从 而降低风扇噪音以及能耗。

所述控制装置130用于根据所述温度信息生成电信号发送至所述散热 风扇140，以调节所述散热风扇140的转速；

本发明实施例中，该发动机节能散热系统100还包括控制装置130，该 控制装置130可以是计算机以及单片机等电子设备，该控制装置130连接 至发动机舱中各个温度传感器110，通过控制温度传感器110进行温度信息 的采集。

本发明实施例中，发动机舱中不同的位置其温度传感器110进行温度 信息采集的时间间隔可以不同，例如在发动机舱的一些重要区域或者高热 区域中，可以利用控制装置130控制温度传感器110实时采集温度信息， 而在一些产热较低的区域可以设置时间间隔，例如10分钟采集一次温度信 息，从而可以保证温度信息采集的高效、准确以及低能耗。

本发明实施例中，该控制装置130还连接至发动机舱内部的散热风扇 140，并可以通过电信号控制散热风扇140的转速。其中，在控制散热风扇 140的转速前，控制装置130将获取散热风扇140进行散热的相应区域的温 度信息，根据该温度信息进行转速调整，以保证相应区域的温度恒定。例 如在热水箱因温差发电装置120吸收部分热量进行发电而降温时，控制装 置130根据热水箱中的温度传感器110采集的温度信息，生成电信号进行 该散热风扇140的调整，以降低散热风扇140的转速，降低噪音以及能耗。

本发明实施例中，还可以在控制装置130中设置一个预设温度值，或 者预设温度范围，在低于预设温度值或预设温度范围时降低散热风扇140 的转速，在高于预设温度值或预设温度范围时提高散热风扇140的转速， 以保证发动机舱内不会有热量堆积而产生故障。

所述散热风扇140设置于所述发动机舱第二预设位置，连接所述温差 发电装置120获取电能进行驱动，并接收所述控制装置130的电信号调整 至相应转速。

本发明实施例中，该发动机节能散热系统100还包括散热风扇140，该 散热风扇140连接至温差发动机以及控制装置130，利用温差发电装置120 提供的电能进行驱动，并接收控制装置130发送的电信号调整至相应的转 速。其中，该发动机舱中可以设置有多个散热风扇140，该第二预设位置为 热水箱外侧和/或发动机散热片上。

实施例2

图2是本发明实施例2提供的一种发动机节能散热系统的结构示意图。

该发动机节能散热系统200，应用于挖掘机的发动机舱，包括至少一个 温度传感器210、温差发电装置220、控制装置230以及散热风扇240；

至少一个所述温度传感器210设置在发动机舱的第一预设位置，用于 采集所述发动机舱的第一预设位置的温度信息并传输至所述控制装置230；

所述温差发电装置220的高温端设置在所述发动机舱预设高温位置， 所述温差发电装置220的低温端设置在所述发动机舱预设低温位置，用于 吸收发动机热量进行发电；

所述控制装置230用于根据所述温度信息生成电信号发送至所述散热 风扇240，以调节所述散热风扇240的转速；

所述散热风扇240设置于所述发动机舱第二预设位置，连接所述温差 发电装置220获取电能进行驱动，并接收所述控制装置230的电信号调整 至相应转速。

该发动机节能散热系统200还包括蓄电池250；

所述蓄电池250连接所述温差发电装置220以及所述散热风扇240，用 于接收所述温差发电装置220产生的电能进行存储，并传输电能至所述散 热风扇240，以驱动所述散热风扇240。

本发明实施例中，该发动机节能散热系统200中还包括有蓄电池250， 该蓄电池250连接温差发电装置220，并接收温差发电装置220产生的电能 进行存储。该蓄电池250还连接至各个散热风扇240，为各个散热风扇驱动 提供电能。

本发明还提供一种挖掘机，该挖掘机包括上述任一实施例中的发动机 节能散热系统。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种发动机节能散热系统，应用于挖掘机的发动机舱，其特征在于，包括至少一个温度传感器、温差发电装置、控制装置以及散热风扇；

至少一个所述温度传感器设置在发动机舱的第一预设位置，用于采集所述发动机舱的第一预设位置的温度信息并传输至所述控制装置；

所述温差发电装置的高温端设置在所述发动机舱预设高温位置，所述温差发电装置的低温端设置在所述发动机舱预设低温位置，所述温差发电装置用于吸收发动机热量进行发电；

所述控制装置用于根据所述温度信息生成电信号发送至所述散热风扇，以调节所述散热风扇的转速；

所述散热风扇设置于所述发动机舱第二预设位置，连接所述温差发电装置获取电能进行驱动，并接收所述控制装置的电信号调整至相应转速。

2.根据权利要求1所述的发动机节能散热系统，其特征在于，所述第一预设位置包括热水箱内部、热水箱水泵、发动机散热片、发动机缸体、排气管以及后处理四壁上至少一处位置。

3.根据权利要求1所述的发动机节能散热系统，其特征在于，所述温度传感器包括压力式温度传感器、电阻温度传感器以及温差电偶传感器中至少一种传感器。

4.根据权利要求1所述的发动机节能散热系统，其特征在于，所述预设高温位置包括热水箱、发动机散热片以及发动机夹套层中至少一处位置。

5.根据权利要求4所述的发动机节能散热系统，其特征在于，所述发动机夹套层内部填充导热介质，并与所述温差发电装置的高温端连通。

6.根据权利要求4所述的发动机节能散热系统，其特征在于，所述发动机夹套层设置在发动机缸体、排气管以及后处理四壁上。

7.根据权利要求1所述的发动机节能散热系统，其特征在于，所述预设低温位置包括所述发动机舱的外侧。

8.根据权利要求1所述的发动机节能散热系统，其特征在于，所述第二预设位置为热水箱外侧和/或发动机散热片上。

9.根据权利要求1所述的发动机节能散热系统，其特征在于，还包括蓄电池；

所述蓄电池连接所述温差发电装置以及所述散热风扇，用于接收所述温差发电装置产生的电能进行存储，并传输电能至所述散热风扇，以驱动所述散热风扇。

10.一种挖掘机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的发动机节能散热系统。