CN112963283B - 一种发动机预热系统及其预热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机预热系统及其预热方法，包括控制器以及分别与控制器电连接的加热器、温度传感器和控制面板，所述加热器包括用于盛放冷却液的加热腔以及能够与加热腔内冷却液发生热交换的加热系统，所述加热腔通过循环泵与发动机连通，所述温度传感器设于加热腔的冷却液入口，所述控制器能够根据温度传感器和控制面板传送的信号控制循环泵及加热系统的启停，从而实现发动机预热。本发明能够根据不同设备的启动温度来设置发动机预热系统的目标温度，同时，能够通过控制器控制发动机预热系统，实现发动机预热功能。

Description

一种发动机预热系统及其预热方法

技术领域

本发明涉及一种发动机预热系统及其预热方法，属于压实机械技术领域。

背景技术

目前，低温是制约压实机械在高寒环境下启动的重要因素，通过加热器对发动机冷却液加热，进而对发动机机体加热的技术在压实领域应用较为广泛。

现有技术中，专利申请号为201720781763.3、授权公告号为CN206873253U、专利名称为《一种压路机用低温辅助启动系统》的专利文件，公开了一种压路机用低温辅助启动系统，包括发动机、与发动机连接的水泵、与水泵连接的加热器、与加热器连接的油箱、温控开关及电源，温控开关分别与水泵、加热器和电源连接，温控开关用于根据发动机循环水温度来实现开合，从而控制水泵和加热器相应动作，但该专利中没有提及冷却液温度采集点，无法辨别是否需要对发动机进行预热；且该专利中提到的-15℃的预热温度，只能满足小部分压实机械的启动条件，应用范围较窄。

此外，该专利也没有解决在加热过程中发动机与散热器、膨胀水箱之间管路存在的热交换问题，容易造成热能浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种发动机预热系统及其预热方法，能够根据设备的具体启动温度设置加热系统所需的目标温度，同时能够控制循环泵及加热系统的启停，实现发动机预热。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种发动机预热系统，包括控制器以及分别与控制器电连接的加热器、温度传感器和控制面板，所述加热器包括用于盛放冷却液的加热腔以及能够与加热腔内冷却液发生热交换的加热系统，所述加热腔通过循环泵与发动机连通，所述温度传感器设于加热腔的冷却液入口，所述控制器能够根据温度传感器和控制面板传送的信号控制循环泵及加热系统的启停，从而实现发动机预热。

作为一种可选的实施方式，还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱通过压控阀、第一电控阀与所述发动机的两个透气孔连通。

作为一种可选的实施方式，所述加热腔的冷却液出口与发动机的冷却液入口串接有第二电控阀。

作为一种可选的实施方式，所述第二电控阀还通过连通散热器与发动机连通。

作为一种可选的实施方式，所述管路外部套设有隔热层。

作为一种可选的实施方式，所述加热系统包括点火装置，所述点火装置通过吸油泵与燃油箱连接。

第二方面，本发明提供一种预热方法，包括以下步骤：

将温度传感器所采集的冷却液温度与控制面板输入的目标温度相比较：当所采集的冷却液温度未达到目标温度时，启动循环泵使发动机中的冷却液与加热腔中的冷却液循环流动，同时启动加热系统，对加热腔内的冷却液进行加热，从而实现发动机预热。

作为一种可选的实施方式，当温度传感器采集的温度保持在设置的目标温度以上，并能够稳定保持3分钟以上时，关闭循环泵及加热系统。

作为一种可选的实施方式，当加热系统工作时，关闭发动机与膨胀水箱之间的第一电控阀，使与第一电控阀连接的透气孔与膨胀水箱不连通。

作为一种可选的实施方式，当压控阀的压力超过第一预设压力或者低于第二预设压力时，打开压控阀使与压控阀连接的透气孔与膨胀水箱连通，所述第二预设压力小于第一预设压力。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

1、本发明提供一种发动机预热系统，包括控制器以及分别与控制器电连接的加热器、温度传感器和控制面板，发动机预热系统以加热器中加热腔的冷却液入口的温度为采集温度，根据设备的具体启动温度来设置加热系统所需的目标温度，控制器能够根据温度传感器和控制面板传送的信号控制加热器的启停，以实现发动机预热。

2、本发明提供一种发动机预热系统，控制器能够通过控制第一电控阀、第二电控阀，来降低发动机与散热器和膨胀水箱之间的管路热交换，从而减少热能浪费，节约资源。

3、本发明提供一种预热方法，能够将温度传感器所采集的冷却液温度与控制面板输入的目标温度相比较，当所采集的冷却液温度未达到目标温度时，控制器能够启动循环泵，使循环泵将发动机中的冷却液与加热腔中的冷却液进行循环流动，同时，控制器通过启动加热系统，对加热腔内的冷却液进行加热，能够实现发动机预热功能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种发动机预热系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种发动机预热系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种发动机预热系统的加热系统结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种预热系统的流程图；

图中：1、控制面板；2、控制器；3、加热器；31、加热腔；32、加热系统；321、点火装置；33、燃油箱；34、燃油泵； 35、循环泵；4、发动机；5、膨胀水箱；6、散热器；7、第一电控阀；8、压控阀；9、第二电控阀；10、温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”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元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

本发明提供一种发动机4预热系统，请参见图1、图2，包括控制器2、加热器3、温度传感器10和控制面板1，所述控制器2与加热器3、温度传感器10和控制面板1之间导电连接，所述加热器3包括加热腔31和加热系统32，其中，加热腔31用于盛放冷却液，所述冷却液可以是水溶液，所述加热系统32能够与加热腔31内的冷却液发生热交换。所述发动机4预热系统还包括循环泵35，请参见图3，所述循环泵35与发动机4之间采用胶管连通，循环泵35能够将加热腔31中的冷却液泵入到发动机4管路中，冷却液再通过循环泵35输送至加热器3的加热腔31中。

为了准确测量冷却液温度，所述温度传感器10设于加热腔31的冷却液入口处。所述加热系统32包括点火装置321，所述点火装置321通过燃油泵34与燃油箱33连接。当需要对发动机4进行预热时，控制器2向加热器3发出工作指令，所述加热器3上的燃油泵34从燃油箱33中将燃油泵入加热系统32内部，加热系统32内部的点火装置321将燃油点燃，火焰对加热腔31中的冷却液进行加热，同时，加热器3上的循环泵35工作，使冷却液在加热器3与发动机4之间循环，随着加热系统32对冷却液的加热作用，冷却液的温度逐渐上升，进而为发动机4机体提供热量，以实现发动机4预热功能。

本领域技术人员应当理解，当需要对发动机4进行预热时，温度传感器10与控制器2面板能够发出信号，所述控制器2能够基于温度传感器10和控制面板1传送的信号，控制循环泵35和加热系统32的开启；当不需要对发动机4进行预热时，温度传感器10与控制器2面板向控制器2发出信号，控制器2基于温度传感器10和控制面板1传送的信号，关闭循环泵35和加热系统32，通过对冷却液的加热进而实现对发动机4机体的预热。

需要说明的是，所述发动机4预热系统能够根据不同设备的启动温度来设置预热系统的目标温度，详细而言，通过控制发动机4预热系统上的控制面板1，来设置发动机4预热系统的目标温度。当待预热设备的启动温度较低时，发动机4预热系统的目标温度可以设置的相对较低点；当待预热设备的启动温度较高时，发动机4预热系统的目标温度可以设置的相对高一点。控制器2通过温度传感器10采集的加热腔31的冷却液入口的温度，来判断冷却液是否达到预设的目标温度，进而确定加热器3是否继续工作。当加热腔31的冷却液入口的温度达到预设的目标温度时，控制器2向加热器3发出停止加热指令。通过在发动机4机体上设置发动机4预热系统，能够解决压实设备在低温下启动困难等问题，防止发动机4无法正常启动，影响压实设备正常作业。

所述发动机4上设有第一冷却液出口和第二冷却液出口，冷却液的循环路线如下：当预热系统开启时，所述循环泵35将冷却液经第二电控阀9泵入至发动机4内，冷却液进入发动机4后，从第一冷却液出口回流至加热器3加热腔31；当冷却液温度过高时，流入发动机4的冷却液经第二冷却液出口流入散热器6内，流经散热器6的冷却液在散热器6内被降温后，通过第二电控阀9回流至发动机4内。所述发动机4预热系统还包括膨胀水箱5、散热器6、压控阀8和第一电控阀7，所述发动机4上设有两个透气孔，分别为第一透气孔和第二透气孔，所述第一透气孔通过透气管与第一电控阀7的一端相连，所述第二透气孔通过透气管与压控阀8的一端相连，所述压控阀8、第一电控阀7的另一端分别通过透气管与膨胀水箱5管路连通。所述加热腔31的冷却液出口与发动机4的冷却液入口之间串接有第二电控阀9，所述第二电控阀9还通过连通散热器6与发动机4连通。

所述膨胀水箱5与散热器6之间也采用透气管连通，其中，所述控制面板1通过线束与控制器2相连，所述控制器2分别与第一电控阀7、第二电控阀9导线相连。所述压控阀8上设有第一预设压力和第二预设压力，具体地，所述第二预设压力小于第一预设压力，更具体地，所述第一预设压力值为1.25 bar，所述第二预设压力值为1.20 bar，当加热器3加热冷却液时，第一电控阀7处于不连通状态，当加热器3持续加热后，为降低发动机4预热系统的压力，保护管路，当所述压控阀8的压力超过预先设定的1.25 bar后，设于发动机4和膨胀水箱5之间的压控阀8连通；当压控阀8的压力低于1.20 bar时，打开压控阀8，使与压控阀8连接的第二透气孔与膨胀水箱5连通。需要说明的是，第一预设压力应低于管路自身的爆破压力，也就是预先设定的压控阀8压力需要低于管路爆破压力，以防止预热系统压力过大时，管路破裂。本领域技术人员应当理解，当发动机4预热系统加热时，冷却液容易产生蒸汽，若发动机4直接与膨胀水箱5相连，蒸汽传递的热量会直接通过膨胀水箱5传递至外部环境，造成浪费，而通过在发动机4与膨胀水箱5之间设置压控阀8和第一电控阀7，能够极大的降低蒸汽的热传递，减少浪费。

为了防止冷却液温度不稳定，冷却液管路外部套设有隔热层，优选地，所述隔热层为隔热海绵，通过在冷却液管路外部包裹隔热海绵，能够有效减少冷却液流动过程中的热量损失，有效保护发动机4预热系统管路，同时也不影响发动机4的正常启动与工作。

实施例二：

本发明还提供一种预热方法，请参见图4，可以采用实施例一所述的发动机4预热系统实现，由实施例一可知，所述发动机4预热系统包括控制器2、加热器3、温度传感器10、控制面板1、第一电控阀7、第二电控阀9和压控阀8，所述控制器2与加热器3、温度传感器10、控制面板1、发动机4、第一电控阀7和第二电控阀9导电连接，所述发动机4与第一电控阀7、第二电控阀9、加热器3和散热器6管路连接，所述散热器6与膨胀水箱5、第二电控阀9管路连通。所述发动机4预热方法为：将温度传感器10所采集的冷却液温度与控制面板1输入的目标温度相比较：当所采集的冷却液温度未达到目标温度时，启动循环泵35使发动机4水箱中的冷却液与加热腔31中的冷却液循环流动，同时启动加热系统32，对加热腔31内的冷却液进行加热，从而实现发动机4预热。

具体地，当环境温度较低，发动机4启动前，需要进行预热时，需要执行以下步骤：

在控制面板1上设定冷却液预热温度，可以设定的预热温度范围为：0-60℃，预热温度设置完成后，点击控制面板1上的开始加热按钮，控制器2在接收到信号后，控制加热器3工作，此时，加热器3上的燃油泵34泵将燃油从燃油箱33中泵入至加热器3内部，加热器3内部的点火装置321将燃油点燃，火焰对加热器3中的冷却液进行加热，循环泵35将冷却液在加热器3与发动机4之间循环；需要说明的是，当对发动机4进行预热时，控制器2关闭第一电控阀7，使发动机4的透气孔与膨胀水箱5之间不连通；同时，控制器2控制第二电控阀9，使加热器3的冷却液出口与发动机4的冷却液入口相通。此时，散热器6的冷却液出口与发动机4的冷却液入口断开。也就是说，当预热系统工作时，发动机4与膨胀水箱5之间的第一电控阀7关闭，使与第一电控阀7连接的第一透气孔与膨胀水箱5不连通，以降低蒸汽的热传递。

当预热系统不需要工作时，即当冷却液不需加热时，发动机4可直接启动，此时，发动机4预热系统的状态为：第一电控阀7通路，发动机4的透气孔与膨胀水箱5相通，所述散热器6的冷却液出口通过第二电控阀9与发动机4的冷却液入口相通，加热器3的冷却液出口被第二电控阀9切换，使得加热器3的冷却液出口与发动机4的冷却液入口断开。

当发动机4启动后，冷却液的流动路线为：当冷却液温度不高时，发动机4内部设置的节温器不开启，冷却液在发动机4内部进行循环，此时散热器6内的冷却液不会流入发动机4内，以使发动机4内的冷却液温度快速上升，在此过程中，产生的蒸汽通过发动机4的透气孔，并经过第一电控阀7与膨胀水箱5连通，需要说明的是，此处的冷却液温度一般不超过80℃；当冷却液温度超过80℃时，发动机4内部的节温器开启，此时冷却液的循环路线为：冷却液自发动机4的第二冷却液出口流入散热器6中，再经散热器6的冷却液出口流入发动机4中。控制器2通过第一电控阀7和第二电控阀9，来降低发动机4通过透气管与膨胀水箱5进行的热交换。

作为一种可选的实施方式，当温度传感器10采集的温度保持在设定的目标温度以上，并能够稳定保持3分钟以上时，控制器2关闭循环泵35及加热系统32。具体地，当传感器采集的温度保持在设定的温度以上，并可以保持这种状态3分钟以上，控制器2会判定冷却液温度已经到达设定的目标温度，并向加热器3发出指令，停止加热。此时，设于发动机4与膨胀水箱5之间的第一电控阀7通路，第二电控阀9将加热器3与发动机4之间断开，即加热器3的冷却液出口与发动机4的冷却液入口断开，而使散热器6的冷却液出口与发动机4的冷却液入口连通，冷却液在发动机4与散热器6之间循环。需要说明的是，目标温度稳定保持的时间不限于3分钟以上，本领域技术人员可以根据设备及用处的不同，对目标温度设置不同的保持时间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种发动机预热系统，其特征在于，包括控制器以及分别与控制器电连接的加热器、温度传感器和控制面板；

所述加热器包括用于盛放冷却液的加热腔以及能够与加热腔内冷却液发生热交换的加热系统，所述加热腔通过循环泵与发动机连通，所述温度传感器设于加热腔的冷却液入口；

所述控制器能够根据温度传感器和控制面板传送的信号控制循环泵及加热系统的启停，从而实现发动机预热；

还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱通过压控阀、第一电控阀与所述发动机的两个透气孔连通；所述加热腔的冷却液出口与发动机的冷却液入口串接有第二电控阀；

所述发动机预热系统的预热方法，包括以下步骤：

将温度传感器所采集的冷却液温度与控制面板输入的目标温度相比较：当所采集的冷却液温度未达到目标温度时，启动循环泵使发动机中的冷却液与加热腔中的冷却液循环流动，同时启动加热系统，对加热腔内的冷却液进行加热，从而实现发动机预热；

当加热系统工作时，关闭发动机与膨胀水箱之间的第一电控阀，使与第一电控阀连接的透气孔与膨胀水箱不连通。

2.根据权利要求1所述的发动机预热系统，其特征在于，所述第二电控阀还通过连通散热器与发动机连通。

3.根据权利要求1所述的发动机预热系统，其特征在于，所述冷却液的管路外部套设有隔热层。

4.根据权利要求1所述的发动机预热系统，其特征在于，所述加热系统包括点火装置，所述点火装置通过吸油泵与燃油箱连接。

5.根据权利要求1所述的发动机预热系统，其特征在于，当温度传感器采集的温度保持在设置的目标温度以上，并能够稳定保持3分钟以上时，关闭循环泵及加热系统。

6.根据权利要求1所述的发动机预热系统，其特征在于，当压控阀的压力超过第一预设压力或者低于第二预设压力时，打开压控阀使与压控阀连接的透气孔与膨胀水箱连通，所述第二预设压力小于第一预设压力。

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