CN113931768A - 一种发动机进气温控装置、控制方法及工程机械 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机技术领域，一种发动机进气温控装置包括空气滤清器和进气管路，空气滤清器为发动机输送洁净的空气。进气管路包括常温进气管路和调温进气管路。常温进气管路连通车外和空气滤清器。调温进气管路连通汽车空调和常温进气管路。调温进气管路从汽车空调向常温进气管路引入低温或高温气体，调节发动机的进气温度。防止发动机进气温度过高导致气体密度降低，或发动机进气温度过低导致油耗增加。控制方法为在常温进气管路进气时，控制调温进气管路的开启或关闭，实现对常温进气管路内气体温度的调节。工程机械包括上述的发动机进气温控装置，能够对该工程机械的发动机进气温度进行调节，从而提高发动机工作效率和可靠性。

Description

一种发动机进气温控装置、控制方法及工程机械
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机进气温控装置、控制方法及工程机械。
背景技术
然而在汽车行驶过程中，发动机工作时会释放大量的热量，在机舱内成为一个巨大的热源，源源不断的向机舱中的各个零部件辐射大量的热量，包括位于机舱内的空气滤清器管路。由于发动机热源的存在，空气滤清器管路中的低温空气会被长时间、大面积的加热，导致进入汽缸的可燃混合气受热膨胀,造成充气减少,使发动机动力降低,并可能引起可燃混合汽自燃,从而破坏了发动机的正常工作,同时促使零部件承受额外的冲击负荷而造成早期损坏。如果未经冷却的增压空气进入燃烧室，除了会影响发动机的充气效率外，还很容易导致发动机燃烧温度过高，造成爆震等故障，而且会增加发动机废气中的NOx的含量，造成空气污染。
随着人们生活水平的提升，越来越多的客户对汽车的动力和外观更加注重。发动机的小型化、涡轮增压化成为一种趋势，这种趋势让发动机的散热量进一步加大。同时，近年轿跑车型的大量推出使原本狭小的机舱更加紧凑，原有的散热空间进一步缩小。一方面是散热源散热量的加大，另一方面是散热空间的缩小，均使进气温升进一步加剧。因此，进气温升的控制成为一个急需解决的问题。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供发动机进气温控装置、控制方法及工程机械，降低发动机的进气温度。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种发动机进气温控装置，包括：
空气滤清器，空气滤清器包括空滤进气口和空滤出气口，空滤进气口与进气管路连通，空滤出气口与发动机进气管路连通；
进气管路，进气管路包括常温进气管路和调温进气管路；常温进气管路的一端与车外连通，另一端与空滤进气口连通；调温进气管路的一端与汽车空调连通，另一端与常温进气管路连通。
作为发动机进气温控装置的可选方案，调温进气管路被配置为能选择性的开启。
作为发动机进气温控装置的可选方案，常温进气管路内设有温度传感器，调温进气管路内设有单向阀，温度传感器与单向阀均与发动机控制系统电连接。
作为发动机进气温控装置的可选方案，调温进气管路包括低温管路和高温管路，低温管路与汽车空调的制冷回路连通，高温管路与汽车空调的制热回路连通，低温管路和高温管路内均设有单向阀。
作为发动机进气温控装置的可选方案，低温管路和高温管路相互连通。
发动机进气温控装置的控制方法，用于以上任一方案所述的发动机进气温控装置，包括如下步骤：在常温进气管路进气时，控制调温进气管路的开启或关闭。
作为发动机进气温控装置控制方法的可选方案，检测常温进气管路内的温度。
作为发动机进气温控装置控制方法的可选方案，根据常温进气管路内的温度控制调温进气管路的开启或关闭。
作为发动机进气温控装置控制方法的可选方案，根据常温进气管路内的温度控制调温进气管路的气流流量。
一种工程机械，包括以上任一方案所述的发动机进气温控装置。
本发明的有益效果为：
本发明公开了一种发动机进气温控装置、控制方法及工程机械，其中发动机进气温控装置包括空气滤清器和进气管路，空气滤清器为发动机输送洁净、适温的空气，包括空滤进气口和空滤出气口，空滤进气口与进气管路连通，空滤出气口与发动机进气管路连通。进气管路包括常温进气管路和调温进气管路。常温进气管路的一端与车外连通，另一端与空滤进气口连通。调温进气管路的一端与汽车空调连通，另一端与常温进气管路连通。调温进气管路从汽车空调向常温进气管路引入低温或高温气体，调节发动机的进气温度。防止发动机进气温度过高导致气体密度降低，或发动机进气温度过低导致油耗增加。发动机进气温控装置的控制方法为在常温进气管路进气时，控制调温进气管路的开启或关闭，实现对常温进气管路内气体温度的调节。工程机械包括上述的发动机进气温控装置，能够对该工程机械的发动机进气温度进行调节，从而提高发动机工作效率和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式提供的发动机进气温控装置的示意图。
图中：
100、发动机进气管路；200、汽车空调；201、制冷回路；202、制热回路；
1、空气滤清器；11、空滤进气口；12、空滤出气口；
2、进气管路；21、常温进气管路；211、温度传感器；22、调温进气管路；221、单向阀；222、低温管路；223；高温管路。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动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。
图1是本发明具体实施方式提供的发动机进气温控装置的示意图，如图1所示，本实施方式提供一种发动机进气温控装置，该装置包括：空气滤清器1和进气管路2，空气滤清器1包括空滤进气口11和空滤出气口12，空滤进气口11与进气管路2连通，空滤出气口12与发动机进气管路100连通。进气管路2包括常温进气管路21和调温进气管路22。常温进气管路21的一端与车外连通，另一端与空滤进气口11连通。调温进气管路22的一端与汽车空调200连通，另一端与常温进气管路21连通。
本发明中的空气滤清器1为发动机进气管路100输送洁净、适温的空气。常温进气管路21的一端与车外连通，用于从车外吸气，另一端与空滤进气口11连通。调温进气管路22的一端与汽车空调200连通，另一端与常温进气管路21连通。调温进气管路22从汽车空调200向常温进气管路21引入低温或高温气体，调节发动机进气管路100的进气温度。防止发动机进气管路100进气温度过高导致气体密度降低，或发动机进气管路100进气温度过低导致燃料雾化效果差。
作为一种优选的技术方案，调温进气管路22被配置为能选择性的开启。具体地，在本实施例中，常温进气管路21内设有温度传感器211，并预设正常温度范围。调温进气管路22内设有单向阀221，温度传感器211与单向阀221均与发动机控制系统电连接。调温进气管路22为从常闭状态，当温度传感器211检测到常温进气管路21内气温不在预设范围内时，温度传感器211给发动机控制系统发出温度异常信号，发动机控制系统控制单向阀221开启，使调温进气管路22与常温进气管路21连通，调温进气管路22向常温进气管路21输送低温或高温空气，调节常温进气管路21内的气温至正常工作范围。随后，温度传感器211给发动机控制系统发出温度正常信号，发动机控制系统控制单向阀221关闭。
当温度传感器211给发动机控制系统发出温度异常信号时，发动机控制系统控制单向阀221开启。具体地，单向阀的开合度根据温度传感器211的显示值调节。在高于预设正常温度范围的高温范围内，根据超程偏差设置危险、警示和预警三个子范围。相对应地，单向阀221的开合度分为大、中和小三档。当温度传感器211检测温度的远超正常温度范围，落入危险子范围内时，发动机控制系统控制单向阀221开启，并使单向阀221处于大挡；当温度传感器211检测温度的落入警示子范围内时，发动机控制系统控制单向阀221开启，并使单向阀221处于中挡；当温度传感器211检测温度的远超正常温度范围，落入预警子范围内时，发动机控制系统控制单向阀221开启，并使单向阀221处于小挡。若单向阀221未正常开启，控制系统发出警报，提示进气温度异常。
进一步具体地，调温进气管路22包括低温管路222和高温管路223，低温管路222与汽车空调200的制冷回路201连通，高温管路223与汽车空调200的制热回路202连通，低温管路222和高温管路223内均设有单向阀221，且单向阀221均为常闭状态。当温度传感器211检测到常温进气管路21内气温高于预设范围时，温度传感器211给发动机控制系统发出高温信号，发动机控制系统控制低温管路222中的单向阀221开启，使低温管路222与常温进气管路21连通，将制冷回路201内的低温空气输送至常温进气管路21内，使常温进气管路21内的高温空气降温至正常工作范围。随后，温度传感器211给发动机控制系统发出温度正常信号，发动机控制系统控制低温管路222中的单向阀221关闭。
相反地，若温度传感器211检测到常温进气管路21内气温低于预设范围，如冬天车外气温较低时，温度传感器211给发动机控制系统发出低温信号，发动机控制系统控制高温管路223中的单向阀221开启，使高温管路223与常温进气管路21连通，将制热回路202内的高温空气输送至常温进气管路21内，使常温进气管路21内的低温空气升温至正常工作范围。随后，温度传感器211给发动机控制系统发出温度正常信号，发动机控制系统控制高温管路223中的单向阀221关闭。
优选地，在本实施例中，调温进气管路22为三通管，三通管的第一个分支为低温管路222和第二个分支为高温管路223，低温管路222和高温管路223相互连通并且均与第三个分支连通，三通管的第三个分支与常温进气管路21连通，组成类似“Y”型或“卜”型的三通管。如此设置可以优化进气管路2中调温进气管路22的结构，便于布置在汽车有限的安装空间内。
本实施方式还提供一种发动机进气温控装置的控制方法，包括如下步骤：在常温进气管路21进气时，检测常温进气管路21内的温度，并根据常温进气管路21内的温度控制调温进气管路22的开启或关闭，实现对常温进气管路内气体温度的调节。具体控制过程如上所述。
作为一种优选的技术方案，根据常温进气管路21内的温度控制调温进气管路22的气流流量和温度。当温度传感器211检测到常温进气管路21内气温远高于预设范围时，发动机控制系统使汽车空调200制冷功率增大，使制冷回路201内的气体温度降低，从而增大低温管路222中的气流流量，快速冷却常温进气管路21内的高温气体。
相反地，当温度传感器211检测到常温进气管路21内气温远低于预设范围时，发动机控制系统使汽车空调200制热功率增大，使制热回路202内的气体温度升高，从而增大高温管路223中的气流流量，快速加热常温进气管路21内的低温气体。
一种工程机械，包括如上述任一项方案所述的发动机进气温控装置。因而具有上述实施例中所述的发动机进气温控装置的有益效果，能够对该工程机械的发动机进气管路100进气温度进行调节，从而提高发动机工作效率和可靠性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种发动机进气温控装置，其特征在于，包括：
空气滤清器(1)，所述空气滤清器(1)包括空滤进气口(11)和空滤出气口(12)，所述空滤进气口(11)与进气管路(2)连通，所述空滤出气口(12)与发动机进气管道(100)连通；
进气管路(2)，所述进气管路(2)包括常温进气管路(21)和调温进气管路(22)；所述常温进气管路(21)的一端与车外连通，另一端与所述空滤进气口(11)连通；所述调温进气管路(22)的一端与汽车空调(200)连通，另一端与所述常温进气管路(21)连通。
2.根据权利要求1所述的发动机进气温控装置，其特征在于，所述调温进气管路(22)被配置为能选择性的开启。
3.根据权利要求2所述的发动机进气温控装置，其特征在于，所述常温进气管路(21)内设有温度传感器(211)，所述调温进气管路(22)内设有单向阀(221)，所述温度传感器(211)和所述单向阀(221)均与发动机控制系统电连接。
4.根据权利要求3所述的发动机进气温控装置，其特征在于，所述调温进气管路(22)包括低温管路(222)和高温管路(223)，所述低温管路(222)与所述汽车空调(200)的制冷回路(201)连通，所述高温管路(223)与所述汽车空调(200)的制热回路(202)连通，所述低温管路(222)和所述高温管路(223)内均设有所述单向阀(221)。
5.根据权利要求4所述的发动机进气温控装置，其特征在于，所述低温管路(222)和所述高温管路(223)相互连通。
6.发动机进气温控装置的控制方法，其特征在于，用于如权利要求1-5任一项所述的发动机进气温控装置，包括如下步骤：在所述常温进气管路(21)进气时，控制所述调温进气管路(22)的开启或关闭。
7.根据权利要求6所述的发动机进气温控装置的控制方法，其特征在于，检测所述常温进气管路(21)内的温度。
8.根据权利要求7所述的发动机进气温控装置的控制方法，其特征在于，根据所述常温进气管路(21)内的温度控制所述调温进气管路(22)的开启或关闭。
9.根据权利要求8所述的发动机进气温控装置的控制方法，其特征在于，根据所述常温进气管路(21)内的温度控制所述调温进气管路(22)的气流流量。
10.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的发动机进气温控装置。
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