CN114658534A - 一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统及方法，涉及发动机冷却技术领域，解决现有海水冷却系统不能调节进水量大小的技术问题，系统包括用于冷却进气的中冷器、用于冷却发动机冷却液的热交换器，还包括控制器，中冷器的进水口设有用于抽取海水的抽水管，抽水管上分别设有第一调节阀、海水泵，中冷器的进水口设有第一温度传感器，中冷器的进气侧设有第二温度传感器，中冷器的出水口通过连接管连接热交换器的进水口，热交换器的出水口设有排水管，控制器电性连接第一调节阀、海水泵、第一温度传感器、第二温度传感器。
Description
技术领域
本发明涉及发动机冷却技术领域，更具体地说，它涉及一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统及方法。
背景技术
经过涡轮增压后的进气需要中冷器进行冷却，再输送给发动机气缸。目前船用发动机市场配套的使用场景，中冷器使用海水冷却，海水进水温度低，在中冷器出气侧伴随大量的冷凝水，对发动机配气机构的使用耐磨性和缸内气缸壁机油稀释存在较大影响，会进一步影响发动机的正常使用。
专利CN201721443230.0中提供了一种海水流量调节机构，通过二位四通电控换向阀1由中冷器后出气温度作为控制信号，以发动机自带直流电源作为动力来源，内部装有电磁继电器，通过内部线圈通电，吸引内部芯轴移动，实现换向功能，通过对液压缸中的活塞两侧进行泄油及充油，使活塞两侧产生压差，从而推动活塞及活塞杆往复运动。活塞杆往复运动的同时则通过传动机构驱动水路管道中的调节阀实现开启和关闭的动作，从而实现海水泵出口端与中冷器入口端之间的水路管道的通断，进而控制海水的通断。
上述方案存在以下问题：调节阀只有开启和关闭两种状态，不能调节进水量的大小，控制精度低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的一是提供一种控制精度高的实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统。
本发明的目的二是提供一种控制精度高的实现船用发动机中冷后进气温度的调节方法。
为了实现上述目的一，本发明提供一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统，包括用于冷却进气的中冷器、用于冷却发动机冷却液的热交换器，还包括控制器，所述中冷器的进水口设有用于抽取海水的抽水管，所述抽水管上分别设有第一调节阀、海水泵，所述中冷器的进水口设有第一温度传感器，所述中冷器的进气侧设有第二温度传感器，所述中冷器的出水口通过连接管连接所述热交换器的进水口，所述热交换器的出水口设有排水管，所述控制器电性连接所述第一调节阀、海水泵、第一温度传感器、第二温度传感器。
作为进一步地改进，所述热交换器的进水口设有第三温度传感器，所述热交换器的发动机冷却液出口设有第四温度传感器，所述连接管与排水管之间设有第一旁通管，所述第一旁通管设有第二调节阀，所述控制器电性连接所述第二调节阀、第三温度传感器、第四温度传感器。
进一步地，所述第一调节阀位于所述中冷器与海水泵之间，所述海水泵的输出口设有与所述连接管连接的第二旁通管，所述第二旁通管设有电性连接所述控制器的控制阀。
进一步地，所述中冷器的海水腔内设有阳极防腐蚀块。
进一步地，所述阳极防腐蚀块为锌或铝金属制成。
进一步地，所述抽水管的入口端设有过滤箱，所述过滤箱的下端设有入水口，所述入水口内设有过滤网。
进一步地，所述控制器为ECU控制器或外接的PLC控制器或外接的单片机。
为了实现上述目的二，本发明提供一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节方法，包括：
预先根据海水进水温度、中冷器的进气侧温度标定用于控制第一调节阀的开度的第一控制脉谱；
预先根据热交换器的进水温度、热交换器的发动机冷却液出口温度标定用于控制第二调节阀的开度的第二控制脉谱；
控制器分别通过第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器获取实际的海水进水温度、中冷器的进气侧温度、热交换器的进水温度、热交换器的发动机冷却液出口温度；
控制器根据实际的海水进水温度、中冷器的进气侧温度查询第一控制脉谱得到第一目标开度；控制器根据实际的热交换器的进水温度、热交换器的发动机冷却液出口温度查询第二控制脉谱得到第二目标开度；
控制器根据第一目标开度控制第一调节阀的开度、根据第二目标开度控制第二调节阀的开度；
当中冷器的出气侧温度满足要求的情况下，第二调节阀为全关且实际的热交换器的发动机冷却液出口温度过高时，控制器打开控制阀；否则，控制器关闭控制阀。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：
本发明可以根据实际的海水进水温度、中冷器的进气侧温度控制第一调节阀的开度，使中冷器的出气侧温度满足要求；可以根据实际的热交换器的进水温度、热交换器的发动机冷却液出口温度控制第二调节阀的开度，以及控制控制阀工作，使冷却后的发动机冷却液的温度满足要求；第一调节阀、第一调节阀、第二调节阀的开度可以是任意角度，控制灵活，精度高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：1-中冷器、2-热交换器、3-抽水管、4-第一调节阀、5-海水泵、6-第一温度传感器、7-第二温度传感器、8-排水管、9-第三温度传感器、10-第四温度传感器、11-第一旁通管、12-第二调节阀、13-第二旁通管、14-控制阀、15-阳极防腐蚀块、16-过滤箱、17-过滤网、18-连接管、19发动机、20-调温器、21-冷却水泵。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1，一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统，包括用于冷却进气的中冷器1、用于冷却发动机冷却液的热交换器2，发动机冷却液从发动机19流出，依次经过调温器20、热交换器2、冷却水泵21，流入发动机19形成循环。本系统还包括控制器，中冷器1的进水口设有用于抽取海水的抽水管3，抽水管3上分别设有第一调节阀4、海水泵5，中冷器1的进水口设有第一温度传感器6，用于获取实际的海水进水温度，中冷器1的进气侧设有第二温度传感器7，用于获取实际的中冷器1的进气侧温度，中冷器1的出水口通过连接管18连接热交换器2的进水口，热交换器2的出水口设有排水管8，控制器电性连接第一调节阀4、海水泵5、第一温度传感器6、第二温度传感器7。
热交换器2的进水口设有第三温度传感器9，用于获取实际的热交换器2的进水温度，热交换器2的发动机冷却液出口设有第四温度传感器10，用于获取实际的热交换器2的发动机冷却液出口温度，连接管18与排水管8之间设有第一旁通管11，第一旁通管11设有第二调节阀12，控制器电性连接第二调节阀12、第三温度传感器9、第四温度传感器10。
第一调节阀4位于中冷器1与海水泵5之间，海水泵5的输出口设有与连接管18连接的第二旁通管13，第二旁通管13设有电性连接控制器的控制阀14。
中冷器1的海水腔内设有阳极防腐蚀块15，用于减少海水对中冷器1腐蚀，阳极防腐蚀块15为锌或铝金属制成。
抽水管3的入口端设有过滤箱16，过滤箱16的下端设有入水口，入水口内设有过滤网17，用于过滤海水中的海草等杂质，过滤网17通过螺栓安装在过滤箱16。
控制器为ECU控制器或外接的PLC控制器或外接的单片机。
一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节方法，包括：
预先根据海水进水温度、中冷器1的进气侧温度标定用于控制第一调节阀4的开度的第一控制脉谱；
预先根据热交换器2的进水温度、热交换器2的发动机冷却液出口温度标定用于控制第二调节阀12的开度的第二控制脉谱；
控制器分别通过第一温度传感器6、第二温度传感器7、第三温度传感器9、第四温度传感器10获取实际的海水进水温度、中冷器1的进气侧温度、热交换器2的进水温度、热交换器2的发动机冷却液出口温度；
控制器根据实际的海水进水温度、中冷器1的进气侧温度查询第一控制脉谱得到第一目标开度；控制器根据实际的热交换器2的进水温度、热交换器2的发动机冷却液出口温度查询第二控制脉谱得到第二目标开度；
控制器根据第一目标开度控制第一调节阀4的开度、根据第二目标开度控制第二调节阀12的开度；
当中冷器1的出气侧温度满足要求的情况下，第二调节阀12为全关且实际的热交换器2的发动机冷却液出口温度过高时，控制器打开控制阀14；否则，控制器关闭控制阀14。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (8)
1.一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统，包括用于冷却进气的中冷器(1)、用于冷却发动机冷却液的热交换器(2)，其特征在于，还包括控制器，所述中冷器(1)的进水口设有用于抽取海水的抽水管(3)，所述抽水管(3)上分别设有第一调节阀(4)、海水泵(5)，所述中冷器(1)的进水口设有第一温度传感器(6)，所述中冷器(1)的进气侧设有第二温度传感器(7)，所述中冷器(1)的出水口通过连接管(18)连接所述热交换器(2)的进水口，所述热交换器(2)的出水口设有排水管(8)，所述控制器电性连接所述第一调节阀(4)、海水泵(5)、第一温度传感器(6)、第二温度传感器(7)。
2.根据权利要求1所述的一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统，其特征在于，所述热交换器(2)的进水口设有第三温度传感器(9)，所述热交换器(2)的发动机冷却液出口设有第四温度传感器(10)，所述连接管(18)与排水管(8)之间设有第一旁通管(11)，所述第一旁通管(11)设有第二调节阀(12)，所述控制器电性连接所述第二调节阀(12)、第三温度传感器(9)、第四温度传感器(10)。
3.根据权利要求1所述的一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统，其特征在于，所述第一调节阀(4)位于所述中冷器(1)与海水泵(5)之间，所述海水泵(5)的输出口设有与所述连接管(18)连接的第二旁通管(13)，所述第二旁通管(13)设有电性连接所述控制器的控制阀(14)。
4.根据权利要求1所述的一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统，其特征在于，所述中冷器(1)的海水腔内设有阳极防腐蚀块(15)。
5.根据权利要求4所述的一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统，其特征在于，所述阳极防腐蚀块(15)为锌或铝金属制成。
6.根据权利要求1所述的一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统，其特征在于，所述抽水管(3)的入口端设有过滤箱(16)，所述过滤箱(16)的下端设有入水口，所述入水口内设有过滤网(17)。
7.根据权利要求1所述的一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节系统，其特征在于，所述控制器为ECU控制器或外接的PLC控制器或外接的单片机。
8.一种实现船用发动机中冷后进气温度的调节方法，其特征在于，包括：
预先根据海水进水温度、中冷器(1)的进气侧温度标定用于控制第一调节阀(4)的开度的第一控制脉谱；
预先根据热交换器(2)的进水温度、热交换器(2)的发动机冷却液出口温度标定用于控制第二调节阀(12)的开度的第二控制脉谱；
控制器分别通过第一温度传感器(6)、第二温度传感器(7)、第三温度传感器(9)、第四温度传感器(10)获取实际的海水进水温度、中冷器(1)的进气侧温度、热交换器(2)的进水温度、热交换器(2)的发动机冷却液出口温度；
控制器根据实际的海水进水温度、中冷器(1)的进气侧温度查询第一控制脉谱得到第一目标开度；控制器根据实际的热交换器(2)的进水温度、热交换器(2)的发动机冷却液出口温度查询第二控制脉谱得到第二目标开度；
控制器根据第一目标开度控制第一调节阀(4)的开度、根据第二目标开度控制第二调节阀(12)的开度；
当中冷器(1)的出气侧温度满足要求的情况下，第二调节阀(12)为全关且实际的热交换器(2)的发动机冷却液出口温度过高时，控制器打开控制阀(14)；否则，控制器关闭控制阀(14)。
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