发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种中冷冷却系统及测试设备,能够对冷却介质温度进行控制,有效避免冷凝水的产生,减少了对发动机的使用状态的影响,进而提高了用户的使用体验。
第一方面,本发明实施例提供了一种中冷冷却系统,其中,该系统包括:控制箱,以及与控制箱连接的中冷换热模块和内循环换热模块,内循环换热模块的出水管与冷换热模块的第二进水管连接;其中,中冷换热模块的出气管与车辆发动机的中冷器连接,内循环换热模块的第一进水管与冷冻水供应装置连接;控制箱用于获取出水管的内循环水对应的水体温度,根据水体温度控制冷冻水供应装置通过第一进水管流入内循环换热模块的冷冻水的第一水流量,以使从出水管流向中冷换热模块的内循环水的水体温度达到第一预设温度;控制箱还用于获取出气管的气体对应的气体温度,根据气体温度控制内循环水通过第二进入管流入中冷换热模块的第二水流量,以使从出气管流向发动机的气体的气体温度达到第二预设温度。
上述内循环换热模块包括第一换热器、第一电磁三通比例阀、冷冻水切断阀、冷冻水平衡阀、第一过滤器、第一温度传感器;其中,第一电磁三通比例阀、冷冻水切断阀、冷冻水平衡阀和第一温度传感器均与控制箱通讯连接,第一温度传感器安装在出水管上,第一过滤器、冷冻水切断阀和第一电磁三通比例阀安装在第一进水管与第一换热器的连接通路上;控制箱还用于获取冷冻水平衡阀的第一阀门角度,基于第一阀门角度生成第一启动指令,以触发冷冻水切断阀开启至第一开启指令对应的第一开启角度,使得冷冻水供应装置中的冷冻水流入第一过滤器;其中,冷冻水平衡阀的阀门角度是基于发动机的冷却功率确定的;第一温度传感器用于采集出水管的内循环水对应的水体温度,并将水体温度发送至控制箱;控制箱还用于接收水体温度,根据水体温度和第一阀门角度生成对应的第三开启指令,以触发第一电磁三通比例阀开启至第三开启指令对应的第三开启角度,使得第一过滤器中的冷冻水以第三开启角度对应的第一水流量流向第一换热器。
上述中冷换热模块包括自吸泵、第二换热器、第二电磁三通比例阀、开启阀和第二温度传感器;其中,第二电磁三通比例阀、开启阀和第二温度传感器均与控制箱通讯连接,第二温度传感器安装在第二换热器的出气管上,第二换热器通过出气管与发动机连接,第二电磁三通比例阀和开启阀安装在第一换热器与第二换热器的连接通路上,自吸泵与第一换热器连接;控制箱还用于获取第二电磁三通比例阀的开度范围,基于开度范围生成第四开启指令,以触发开启阀开启至第四开启指令对应的第四开启角度;第二温度传感器用于采集出气管的气体对应的气体温度,并将气体温度发送至控制箱;控制箱还用于接收气体温度,根据气体温度和第四开启角度生成第五开启指令,以触发第二电磁三通比例阀开启至第五开启指令对应的第五开启角度,使得第一换热器中被自吸泵泵出的内循环水以第五开启角度对应的第二水流量流向第二换热器。
上述中冷换热模块还包括与冷冻水切断阀连接的压缩空气气源处理单元;压缩空气气源处理单元用于为冷冻水切断阀提供动力能,以使得冷冻水切断阀实现开启冷冻水供应装置供水或切断冷冻水供应装置停水的功能。
上述中冷换热模块还包括膨胀水箱、多点式浮球液位开关和报警模块;其中,多点式浮球液位开关与报警模块均与控制箱通讯连接,多点式浮球液位开关安装在膨胀水箱上,膨胀水箱与自吸泵连接;多点式浮球液位开关用于获取膨胀水箱的水位信息,并将水位信息发送至控制箱;控制箱用于接收水位信息,判断水位信息是否在预设水位范围内,如果否,生成报警指令,以触发报警模块进行报警提示。
上述中冷换热模块还包括安装在膨胀水箱上的安全阀;安全阀用于在膨胀水箱的压力超过预设压力时自动打开进行泄压。
上述中冷换热模块还包括水流量计量模块,水流量计量模块安装在第二换热器上;水流量计量模块用于统计进出第二换热器的累计水量和瞬时流量。
上述系统还包括:第二过滤器和平衡阀;其中,第二过滤器和平衡阀安装在水塔系统与第二电磁三通比例阀的连接通路上,平衡阀与控制箱通讯连接;控制箱还用于获取切换后平衡阀的第二阀门角度,基于气体温度和第二阀门角度生成第七开启指令,以触发第二电磁三通比例阀开启至第七开启指令对应的第七开启角度,使得水塔系统中的冷冻水以第七开启角度对应的第三水流量经第二过滤器流向第二换热器。
上述第一换热器为钎焊板式换热器,第二换热器为管翅式换热器。
第二方面,本发明实施例还提供一种测试设备,其中,该测试设备配置有上述的中冷冷却系统。
本发明实施例带来了以下有益效果:
本申请实施例提供一种中冷冷却系统及测试设备,其中,该系统包括:控制箱,以及与控制箱连接的中冷换热模块和内循环换热模块,内循环换热模块的出水管与冷换热模块的第二进水管连接;中冷换热模块的出气管与车辆发动机连接,内循环换热模块的第一进水管与冷冻水供应装置连接;在本申请中能够基于出水管的内循环水对应的水体温度控制冷冻水供应装置通过第一进水管流入内循环换热模块的冷冻水的第一水流量,以使从出水管流向中冷换热模块的内循环水的水体温度达到第一预设温度;并能够基于出气管的气体对应的气体温度控制温度恒定的内循环水通过第二进入管流入中冷换热模块的第二水流量,以使从出气管流向发动机冷却后的气体的气体温度达到第二预设温度;本申请能够在对发动机的高温压缩气体进行恒温冷却的同时,控制内循环水即冷却介质的温度恒定,有效避免冷凝水的产生,减少了对发动机的使用状态的影响,进而提高了用户的使用体验。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
考虑到现有还没有提出控制冷却介质温度的方式,因此,不易控制冷凝水的产生数量,从而影响了发动机的使用状态,降低了用户使用体验;基于此,本发明实施例提供的一种中冷冷却系统及测试设备,能够在对发动机的高温压缩气体进行恒温冷却的同时,控制内循环水即冷却介质的温度恒定,有效避免冷凝水的产生,减少了对发动机的使用状态的影响,进而提高了用户的使用体验。
本实施例提供了一种中冷冷却系统,其中,参见图1所示的一种中冷冷却系统的结构示意图,如图1所示,该系统包括:控制箱100,以及与控制箱100连接的中冷换热模块101和内循环换热模块102,内循环换热模块102的出水管与冷换热模块101的第二进水管连接;其中,中冷换热模块的出气管(图1中未示出)与车辆发动机的中冷器(图1中未示出)连接,内循环换热模块的第一进水管(图1中未示出)与冷冻水供应装置(图1中未示出)连接。
其中,控制箱用于获取出水管的内循环水对应的水体温度,根据水体温度控制冷冻水供应装置通过第一进水管流入内循环换热模块的冷冻水的第一水流量,以使从出水管流向中冷换热模块的内循环水的水体温度达到第一预设温度;控制箱还用于获取出气管的气体对应的气体温度,根据气体温度控制内循环水通过第二进入管流入中冷换热模块的第二水流量,以使从出气管流向发动机的气体的气体温度达到第二预设温度。
在实际使用时,控制箱根据水体温度实时控制冷冻水流向内循环换热模块的第一水流量,以保证从内循环换热模块流向中冷换热模块的内循环水的水体温度是恒定温度即达到第一预设温度;其中,第一预设温度可以根据实际需要进行设置,在此不进行限定。
在本实施例中,从发动机出来的高温压缩气体进入到中冷换热模块内进行冷却后,在从出气管回到发动机的燃烧室进行燃烧,为了保证从出气管回到发动机的气体的气体温度为恒定温度即达到第二预设温度,在本申请中根据气体温度实时控制内循环水流入中冷换热模块的第二水流量;同理,第二预设温度可以根据实际需要进行设置,在此不进行限定。
上述控制第一水流量和第二水流量的过程为实时调整的,保证对高温压缩气体进行恒温冷却的同时,控制冷却介质(内循环水)的温度在恒定温度下,有效减少了高温压缩气体在冷却过程中冷凝水的产生。
本申请实施例提供一种中冷冷却系统,其中,该系统包括:控制箱,以及与控制箱连接的中冷换热模块和内循环换热模块,内循环换热模块的出水管与冷换热模块的第二进水管连接;中冷换热模块的出气管与车辆发动机连接,内循环换热模块的第一进水管与冷冻水供应装置连接;在本申请中能够基于出水管的内循环水对应的水体温度控制冷冻水供应装置通过第一进水管流入内循环换热模块的冷冻水的第一水流量,以使从出水管流向中冷换热模块的内循环水的水体温度达到第一预设温度;并能够基于出气管的气体对应的气体温度控制温度恒定的内循环水通过第二进入管流入中冷换热模块的第二水流量,以使从出气管流向发动机冷却后的气体的气体温度达到第二预设温度;本申请能够在对发动机的高温压缩气体进行恒温冷却的同时,控制内循环水即冷却介质的温度恒定,有效避免冷凝水的产生,减少了对发动机的使用状态的影响,进而提高了用户的使用体验。
在图1的基础上,图2示出了另一种中冷冷却系统的结构示意图,如图2所示,上述内循环换热模块102包括第一换热器200、第一电磁三通比例阀201、冷冻水切断阀202、冷冻水平衡阀203、第一过滤器204、第一温度传感器205;其中,第一电磁三通比例阀201、冷冻水切断阀202、冷冻水平衡阀203和第一温度传感器205均与控制箱100通讯连接,为了便于说明内循环换热模块包括的各个器件的安装位置,图3示出了一种中冷冷却系统的安装位置示意图,如图3所示,其中,第一温度传感器205安装在出水管206上,第一过滤器204、冷冻水切断阀202、冷冻水平衡阀203和第一电磁三通比例阀201安装在第一进水管(图3中未示出)与第一换热器200的连接通路上。
其中,控制箱还用于获取冷冻水平衡阀的第一阀门角度,基于第一阀门角度生成第一启动指令,以触发冷冻水切断阀开启至第一开启指令对应的第一开启角度,使得冷冻水供应装置中的冷冻水流入第一过滤器;其中,冷冻水平衡阀的阀门角度是基于发动机的冷却功率确定的;第一温度传感器用于采集出水管的内循环水对应的水体温度,并将水体温度发送至控制箱;控制箱还用于接收水体温度,根据水体温度和第一阀门角度生成对应的第三开启指令,以触发第一电磁三通比例阀开启至第三开启指令对应的第三开启角度,使得第一过滤器中的冷冻水以第三开启角度对应的第一水流量流向第一换热器。
在实际使用时,先根据经验给发动机所需要的冷却功率调节冷冻水平衡阀的第一阀门角度的,可以通过手动将冷冻水平衡阀的阀门开启至第一阀门角度,也可以通过控制箱控制冷冻水平衡阀的阀门开启至第一阀门角度,在此不进行限定。
在第一阀门角度下,控制冷冻水切断阀开启以使得冷冻水供应装置中的冷冻水流入第一过滤器,再根据水体温度和第一阀门角度实时调整第一电磁三通比例阀的开启角度,以使得冷冻水以第一电磁三通比例阀的开启角度流入第一换热器中,使得第一换热器中的内循环水的温度恒定在第一预设温度。
在实际使用时,控制箱中预先存储有水体温度、冷冻水平衡阀的阀门角度与第一电磁三通比例阀的开启角度的对应关系表,通过查表能够查找到与水体温度和冷冻水平衡阀的第一阀门角度对应的开启角度,控制箱生成包括该开启角度的开启指令,以触发第一电磁三通比例阀开启至该开启指令对应的第三开启角度。
如图2所示,上述中冷换热模块101包括自吸泵207、第二换热器208、第二电磁三通比例阀209、开启阀210和第二温度传感器211;其中,第二电磁三通比例阀209、开启阀210和第二温度传感器211均与控制箱100通讯连接,为了便于说明中冷换热模块包括的各个器件的安装位置,如图3所示,第二温度传感器211安装在第二换热器208的出气管212上,第二换热器通过出气管212与中冷器213连接,第二电磁三通比例阀209和开启阀210安装在第一换热器200与第二换热器208的连接通路上,自吸泵207与第一换热器200连接。
其中,控制箱还用于获取第二电磁三通比例阀的开度范围,基于开度范围生成第四开启指令,以触发开启阀开启至第四开启指令对应的第四开启角度;第二温度传感器用于采集出气管的气体对应的气体温度,并将气体温度发送至控制箱;控制箱还用于接收气体温度,根据气体温度和第四开启角度生成第五开启指令,以触发第二电磁三通比例阀开启至第五开启指令对应的第五开启角度,使得第一换热器中被自吸泵泵出的内循环水以第五开启角度对应的第二水流量流向第二换热器。
该开启阀也是先确定出第二电磁三通比例阀在调整过程能够调整的开度范围,在该开度范围内再根据气体温度实时调整第二电磁三通比例阀的开启角度,以使得内循环水以第二电磁三通比例阀的开启角度流入第二换热器中对高温压缩气体进行冷却,使得经第二换热器冷却后流入发动机的气体的气体温度恒定在第二预设温度。
比如,开启阀的开启角度为10,那第二电磁三通比例阀的开启角度则在0-30范围内调整,开启阀的开启角度为20,那第二电磁三通比例阀的开启角度则在40-60范围内调整,其中,开启阀的开启角度与第二电磁三通比例阀的开启角度的调整范围可以根据实际需求进行设置,在此不进行限定。
在实际使用时,控制箱中预先存储有气体温度、开启阀的开启角度与第二电磁三通比例阀的开启角度的对应关系表,通过查表能够查找到与气体温度和开启阀的第四开启角度对应的开启角度,控制箱生成包括该开启角度的开启指令,以触发第二电磁三通比例阀开启至该开启指令对应的第五开启角度。
在本实施例中,第一换热器为钎焊板式换热器,第二换热器为管翅式换热器,在实际使用时,第一换热器和第二换热器还可以选用其它类型的换热器,在此不进行限定。
在本实施例中,该中冷换热模块还包括与冷冻水切断阀连接的压缩空气气源处理单元;压缩空气气源处理单元用于为冷冻水切断阀提供动力能,以使得冷冻水切断阀实现开启冷冻水供应装置供水或切断冷冻水供应装置停水的功能。
在不对发动机进行冷却时,能够切断冷冻水供应装置停水,以使冷冻水不经过中冷冷却系统,可节约这部分水的使用能源;而需要对发动机进行冷却时,又能为冷冻水切断阀提供开启的动力能,使得冷冻水供应装置的冷冻水进入中冷冷却系统中。
如图3所示,中冷换热模块还包括膨胀水箱300、多点式浮球液位开关301和报警模块(图3中未示出);其中,多点式浮球液位开关与报警模块均与控制箱通讯连接,多点式浮球液位开关安装在膨胀水箱上,膨胀水箱与自吸泵连接;多点式浮球液位开关用于获取膨胀水箱的水位信息,并将水位信息发送至控制箱;控制箱用于接收水位信息,判断水位信息是否在预设水位范围内,如果否,生成报警指令,以触发报警模块进行报警提示,以防止连接管路泄露或者中冷器泄露,提示工作人员排查是否有泄露水进入发动机燃烧室从而保护发动机不受损。
当膨胀水箱中的水位过高或过低均能影响整个系统的运行,因此,对该膨胀水箱进行监控是十分必要的,在本实施例中,通过多点式浮球液位开关获取膨胀水箱中的水位信息,并将该水位信息发送至安装在该系统上的控制箱中,由控制箱判断当前水位是否在正常的预设水位范围内,如果不在,则生成报警指令触发报警模块进行报警;上述预设水位范围可以根据实际需要进行设置,在此不进行限定。
上述报警模块可以是语音报警模块、灯光报警模块或文字报警报警,在此不进行限定;并且,该报警模块可以安装在该系统上任意位置,或者,安装在其它位置。
如图3所示,在膨胀水箱300上还安装有安全阀302;该安全阀用于在膨胀水箱的压力超过预设压力时自动打开进行泄压。通常,该安全阀302为弹簧式阀门,由于膨胀水箱过大时,在压力的作用下,能够弹起该阀门,使得膨胀水箱与外界大气进行连通,以平衡膨胀水箱的内部压强。
为了统计第二换热器进出水量的多少,通常,可在第二换热器上安装水流量计量模块,以用于统计进出第二换热器的累计水量和瞬时流量。在本实施例中,该水流量计量模块可选配水流量计。
通常,在冬天时可用水塔系统中存储的冷冻水对流入第二换热器中的高温压缩气体进行冷却,如图3所示,上述系统还包括:第二过滤器303和平衡阀304;其中,第二过滤器303和平衡阀304安装在水塔系统(图3中未示出)与第二电磁三通比例阀209的连接通路上,平衡阀与控制箱通讯连接;控制箱还用于获取切换后平衡阀的第二阀门角度,基于气体温度和第二阀门角度生成第七开启指令,以触发第二电磁三通比例阀开启至第七开启指令对应的第七开启角度,使得水塔系统中的冷冻水以第七开启角度对应的第三水流量经第二过滤器流向第二换热器。
在实际使用时,可以通过手动将平衡阀的阀门开启至第二阀门角度,也可以通过控制箱控制平衡阀的阀门开启至第二阀门角度,以将水塔系统中的冷冻水流入第二过滤器中,再根据气体温度和第二阀门角度实时调整第二电磁三通比例阀的开启角度,以使得第二过滤器中的冷冻水以第二电磁三通比例阀的开启角度流入第二换热器中对高温压缩气体进行冷却,使得经第二换热器冷却后流入发动机的气体的气体温度恒定在第二预设温度。
在实际使用时,控制箱中预先存储有气体温度、平衡阀的阀门角度与第二电磁三通比例阀的开启角度的对应关系表,通过查表能够查找到与气体温度和平衡阀的第二阀门角度对应的开启角度,控制箱生成包括该开启角度的开启指令,以触发第二电磁三通比例阀开启至该开启指令对应的第七开启角度。
本发明实施例还提供一种测试设备,其中,该测试设备配置有上述的中冷冷却系统,应用上述中冷冷却系统对发动机进行冷却。
本发明实施例提供的测试设备,与上述实施例提供的中冷冷却系统具有相同的技术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的测试设备的具体工作过程,可以参考前述中冷冷却系统实施例中的对应过程,在此不再赘述。
另外,在本发明实施例的描述中,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。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域技术人员应当理解: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,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,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以权利要求的保护范围为准。