CN114879773A - 一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法 - Google Patents

一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法 Download PDF

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Abstract

一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，属于管道温度控制技术领域。其特征在于：发动机出机的高温水分为两路，一路直接进入冷却塔，另一路接入发动机高温水进口用以调节进机高温水温度；发动机低温水回水通过回水管路直接进入稳压水箱；稳压水箱的低温水分别进入发动机高温水进口和发动机低温水进口，并根据发动机高温水进口处的实时温度调节发动机出机的高温水与稳压水箱的低温水的配比以控制水温。本发明满足发动机进机的高温水系统和低温水系统对水温的不同要求，在试车台架的高温水系统和低温水系统在使用同一个稳压水箱的情况下，实现了对柴油机机进机的低温水温度和高温水温度的分别控制。

Description

一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法
技术领域
一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，属于管道温度控制技术领域。
背景技术
增压中冷柴油机(在此以此柴油机为例)在台架试验时，特别在气温较高的夏季，为保证冷却效果，机内和机外冷却水采用双开路循环(开路循环是指循环水的管路末端为开放式)，且为有效利用资源节约成本投入，高温水系统和低温水系统共用一套冷却水系统，但柴油机这两路冷却水的进机温度要求却不相同，低温水主要冷却各系统冷却器，要求进机温度较低(针对不同类型的发动机，此数据要求不同)；高温水为缸套水，为保证柴油机良好的运行性能，要求进机的水温度较高(针对不同类型的发动机，此数据要求不同)。一般情况下，试车台架高温水和低温水出机后通过排水管路进入外部水池集中进行冷却，然后通过输送水泵输往台架共用稳压水箱，由稳压水箱经由不同的水泵进入柴油机的高温水系统和低温水系统。在这种情况下，若要保证空气冷却器的冷却效果，必须保证稳压水箱内冷却水的温度足够低，但是这样会造成高温水进机时温度较低，影响柴油机机体和气缸套的使用寿命，反之一则影响空气进气量，降低燃烧性能，二则无法保证机油的温度，降低其冷却及润滑性能。这是这种冷却方式最大的弱点。
中国专利CN113670622A公开了一种船用柴油机台架试验冷却水回水系统及方法，包括一个或多个回水支管，所述回水支管与总管路的进水端连通，所述总管路上设有流量监测装置；和水箱以及热水池，所述总管路的出水端连通所述水箱，所述水箱靠近所述回水支管，所述水箱底部设有变频潜液泵，所述变频潜液泵通过出水总管与所述热水池连通，所述出水总管上设有流量监测装置；和控制器，所述控制器分别与所述变频潜液泵和所述流量监测装置电性相连；本发明总管路较短，使得水箱靠近回水支管，保证回水充分流进水箱，同时利用水箱中的变频潜液泵及时的将水回排至热水池，实现了水的有效回流。但是仍然无法解决柴油机的两路冷却水的进机温度要求不同的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种实现对来自同一水箱的两路进水水温的分别控制的发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，其特征在于：
发动机出机的高温水分为两路，一路直接进入冷却塔，另一路接入发动机高温水进口用以调节进机高温水温度；
发动机低温水回水通过回水管路直接进入稳压水箱；
稳压水箱的低温水分别进入发动机高温水进口和发动机低温水进口，并根据发动机高温水进口处的实时温度调节发动机出机的高温水与稳压水箱的低温水的配比以控制水温。
本发明为一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，其功能为满足发动机进机的高温水系统(指用于冷却缸套的内循环冷却水)和低温水系统(指用于冷却中冷器，机油冷却器的外循环冷却水)对水温的不同要求，在试车台架的高温水系统和低温水系统在使用同一个稳压水箱的情况下，实现了对柴油机机进机的低温水温度和高温水温度的分别控制。
本控制方法在设计时，基于发动机出机的高温水温度较高，低温水温度相对较低的情况。首先，将柴油机出机的高温水分为两路，一路直接进入台架排水总管，去往冷却塔，一路接入高温水泵进口，用以调节进机高温水温度，低温水回水因为温度相对较低，可通过回水管路直接进入冷却水箱，以保证进机低温水在温度要求之内(特别是在气温较低的冬季)；由此实现对来自同一水箱的两路进水水温的分别控制。
优选的一种上述发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，进入发动机高温水进口的低温水和高温水交汇产生的蒸汽导入稳压水箱。为防止高温水与低温冷却水混合时产生的蒸汽影响高温水循环，在冷热水交汇处可增加一道放气管路到稳压水箱，实现对系统的放气。
优选的一种上述发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，所述的冷却塔冷却后的低温水经过滤后进入稳压水箱；稳压水箱内水量过多时，稳压水箱的水溢流回冷却塔。
优选的一种上述发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，所用控温设备包括稳压水箱和冷却塔；
发动机的高温水出机口一路通过设有阀门的高温回水管路连接冷却塔，高温水出机口的另一路通过设有阀门的高温水调节管路连接高温水进机口；发动机的低温水出机口通过设有阀门的低温回水管路连接稳压水箱，稳压水箱的出水口一路通过设有阀门的低温水供水管路连接发动机的低温水进机口，稳压水箱的出水口的另一路通过设有阀门的低温水调节管路连接高温水进机口，冷却塔的出水口通过设有阀门和过滤器的管路连接稳压水箱。
为了配合本发明的控制方法，需要对发动机试车台架冷却水系统进行相应的设计改进，调整稳压水箱和冷却塔与发动机之间的管路连接关系，使其能够完成本发明方法的上述调整要求。
优选的一种上述发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，所述的发动机的高温水进机口前设有三通，三通的出水口处设有温度传感器；三通的另两路分别连接高温水调节管路和低温水调节管路；所述的温度传感器连接控制台，控制台上设有温度显示器。通过温度传感器，工作人员能够实时的了解发动机的高温水进机口处的温度，从而能够根据需要对阀门的开启大小进行调整，从而时温度控制更加准确。
优选的一种上述发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，所述的高温水调节管路和低温水调节管路上的阀门均为电动比例阀；所述的控制台连接所述的电动比例阀。温度传感器检测到温度后传授给控制台，控制台可以根据程序设定，自动调节电动比例阀的开启大小，从而自动控制、调整发动机的高温水进机口处的温度。
优选的一种上述发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，所述的三通上设有汽液分离器，汽液分离器分离高温水和低温水交汇时产生的水汽。汽液分离器分离高温水和低温水交汇时产生的水汽，防止高温水与低温冷却水混合时产生的蒸汽影响高温水循环。
优选的一种上述发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，所述的汽液分离器的水汽出口通过蒸汽管路连接稳压水箱。
优选的一种上述发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，所述的过滤器为Y型过滤器。
优选的一种上述发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，所述的稳压水箱的溢流口通过溢流管连接冷却塔。
与现有技术相比，本发明的一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法所具有的有益效果是：本发明针对现有情况存在的不足，在试车台架设计时，本控制方法将出机的高温水引一路到进机的高温水(出机高温水的温度要远高于进机高温水的温度)，通过不同温度高温水的混合，实现提高进机高温水的温度，而且混合水温可以通过温度传感器传送至控制台，通过阀门来手动或自动调节出机高温水的混合水量，以保证进机淡水的温度控制在技术要求的范围之内。本发明通过该控制方法的使用，实现了对发动机进机的高温水和低温水温度的分别控制，有效解决了同一水箱的冷却水温度不能同时满足发动机双路冷却水进机温度差异性的问题，确保了发动机台架试验测试数据的有效性和准确性。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图l为本发明的一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法的设备连接关系示意图。
其中，1、高温回水管路 2、高温水调节管路 3、低温回水管路 4、低温水供水管路5、低温水调节管路。
具体实施方式
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，其中实施例1为最佳实施。
实施例1
参照附图1，发动机试车台架冷却水差异温度控制的设备包括稳压水箱和冷却塔；测试的发动机的高温水出机口一路通过设有阀门的高温回水管路1连接冷却塔，高温水出机口的另一路通过设有阀门的高温水调节管路2连接高温水进机口；发动机的低温水出机口通过设有阀门的低温回水管路3连接稳压水箱，稳压水箱的出水口一路通过设有阀门的低温水供水管路4连接发动机的低温水进机口，稳压水箱的出水口的另一路通过设有阀门的低温水调节管路5连接高温水进机口，高温水进机口前设有三通，三通的出水口处设有温度传感器；三通的另两路分别连接高温水调节管路2和低温水调节管路5，高温水调节管路2和低温水调节管路5上的阀门均为电动比例阀；温度传感器连接控制台，控制台上设有温度显示器；控制台连接电动比例阀。冷却塔的出水口通过设有阀门和Y型过滤器的管路连接稳压水箱。三通上还设有汽液分离器，汽液分离器分离高温水和低温水交汇时产生的水汽。汽液分离器的水汽出口通过蒸汽管路连接稳压水箱，稳压水箱的溢流口通过溢流管连接冷却塔。
适用于本例上述设备设备的控制方法：发动机出机的高温水分为两路，一路直接进入冷却塔，另一路接入发动机高温水进口用以调节进机高温水温度；发动机低温水回水通过回水管路直接进入稳压水箱；稳压水箱的低温水分别进入发动机高温水进口和发动机低温水进口，并根据温度传感器检测的发动机高温水进口处的实时温度，通过控制器和电动比例阀自动调节发动机出机的高温水与稳压水箱的低温水的配比，以自动控制水温。进入发动机高温水进口的低温水和高温水交汇产生的蒸汽导入稳压水箱。冷却塔冷却后的低温水经过滤后进入稳压水箱；稳压水箱内水量过多时，稳压水箱的水溢流回冷却塔。
实施例2
发动机试车台架冷却水差异温度控制的设备包括稳压水箱和冷却塔；测试的发动机的高温水出机口一路通过设有阀门的高温回水管路1连接冷却塔，高温水出机口的另一路通过设有阀门的高温水调节管路2连接高温水进机口；发动机的低温水出机口通过设有阀门的低温回水管路3连接稳压水箱，稳压水箱的出水口一路通过设有阀门的低温水供水管路4连接发动机的低温水进机口，稳压水箱的出水口的另一路通过设有阀门的低温水调节管路5连接高温水进机口，高温水进机口前设有三通，三通的出水口处设有温度传感器；三通的另两路分别连接高温水调节管路2和低温水调节管路5；温度传感器连接控制台，控制台上设有温度显示器。冷却塔的出水口通过设有阀门和Y型过滤器的管路连接稳压水箱。三通上还设有汽液分离器，汽液分离器分离高温水和低温水交汇时产生的水汽。汽液分离器的水汽出口通过蒸汽管路连接稳压水箱，稳压水箱的溢流口通过溢流管连接冷却塔。
适用于本例上述设备设备的控制方法：发动机出机的高温水分为两路，一路直接进入冷却塔，另一路接入发动机高温水进口用以调节进机高温水温度；发动机低温水回水通过回水管路直接进入稳压水箱；稳压水箱的低温水分别进入发动机高温水进口和发动机低温水进口，并根据温度显示器上显示的温度传感器检测的发动机高温水进口处的实时温度，工作人员手动调节发动机出机的高温水与稳压水箱的低温水的配比，以控制水温。进入发动机高温水进口的低温水和高温水交汇产生的蒸汽导入稳压水箱。冷却塔冷却后的低温水经过滤后进入稳压水箱；稳压水箱内水量过多时，稳压水箱的水溢流回冷却塔。
实施例3
发动机试车台架冷却水差异温度控制的设备包括稳压水箱和冷却塔；测试的发动机的高温水出机口一路通过设有阀门的高温回水管路1连接冷却塔，高温水出机口的另一路通过设有阀门的高温水调节管路2连接高温水进机口；发动机的低温水出机口通过设有阀门的低温回水管路3连接稳压水箱，稳压水箱的出水口一路通过设有阀门的低温水供水管路4连接发动机的低温水进机口，稳压水箱的出水口的另一路通过设有阀门的低温水调节管路5连接高温水进机口，高温水进机口前设有三通，三通的出水口处设有温度传感器；三通的另两路分别连接高温水调节管路2和低温水调节管路5，高温水调节管路2和低温水调节管路5上的阀门均为电动比例阀；温度传感器连接控制台，控制台上设有温度显示器；控制台连接电动比例阀。冷却塔的出水口通过设有阀门和Y型过滤器的管路连接稳压水箱。稳压水箱的溢流口通过溢流管连接冷却塔。
适用于本例上述设备设备的控制方法：发动机出机的高温水分为两路，一路直接进入冷却塔，另一路接入发动机高温水进口用以调节进机高温水温度；发动机低温水回水通过回水管路直接进入稳压水箱；稳压水箱的低温水分别进入发动机高温水进口和发动机低温水进口，并根据温度传感器检测的发动机高温水进口处的实时温度，通过控制器和电动比例阀自动调节发动机出机的高温水与稳压水箱的低温水的配比，以自动控制水温。冷却塔冷却后的低温水经过滤后进入稳压水箱；稳压水箱内水量过多时，稳压水箱的水溢流回冷却塔。
实施例4
发动机试车台架冷却水差异温度控制的设备包括稳压水箱和冷却塔；测试的发动机的高温水出机口一路通过设有阀门的高温回水管路1连接冷却塔，高温水出机口的另一路通过设有阀门的高温水调节管路2连接高温水进机口；发动机的低温水出机口通过设有阀门的低温回水管路3连接稳压水箱，稳压水箱的出水口一路通过设有阀门的低温水供水管路4连接发动机的低温水进机口，稳压水箱的出水口的另一路通过设有阀门的低温水调节管路5连接高温水进机口，高温水进机口前设有三通，三通的出水口处设有温度传感器；三通的另两路分别连接高温水调节管路2和低温水调节管路5；温度传感器连接控制台，控制台上设有温度显示器。冷却塔的出水口通过设有阀门和Y型过滤器的管路连接稳压水箱。汽液分离器的水汽出口通过蒸汽管路连接稳压水箱，稳压水箱的溢流口通过溢流管连接冷却塔。
适用于本例上述设备设备的控制方法：发动机出机的高温水分为两路，一路直接进入冷却塔，另一路接入发动机高温水进口用以调节进机高温水温度；发动机低温水回水通过回水管路直接进入稳压水箱；稳压水箱的低温水分别进入发动机高温水进口和发动机低温水进口，并根据温度显示器上显示的温度传感器检测的发动机高温水进口处的实时温度，工作人员手动调节发动机出机的高温水与稳压水箱的低温水的配比，以控制水温。冷却塔冷却后的低温水经过滤后进入稳压水箱；稳压水箱内水量过多时，稳压水箱的水溢流回冷却塔。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，其特征在于：
发动机出机的高温水分为两路，一路直接进入冷却塔，另一路接入发动机高温水进口用以调节进机高温水温度；
发动机低温水回水通过回水管路直接进入稳压水箱；
稳压水箱的低温水分别进入发动机高温水进口和发动机低温水进口，并根据发动机高温水进口处的实时温度调节发动机出机的高温水与稳压水箱的低温水的配比以控制水温。
2.根据权利要求1所述的一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，其特征在于：进入发动机高温水进口的低温水和高温水交汇产生的蒸汽导入稳压水箱。
3.根据权利要求1所述的一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，其特征在于：所述的冷却塔冷却后的低温水经过滤后进入稳压水箱；稳压水箱内水量过多时，稳压水箱的水溢流回冷却塔。
4.根据权利要求1所述的一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，其特征在于：控温设备包括稳压水箱和冷却塔；
发动机的高温水出机口一路通过设有阀门的高温回水管路(1)连接冷却塔，高温水出机口的另一路通过设有阀门的高温水调节管路(2)连接发动机的高温水进机口；发动机的低温水出机口通过设有阀门的低温回水管路(3)连接稳压水箱，稳压水箱的出水口一路通过设有阀门的低温水供水管路(4)连接发动机的低温水进机口，稳压水箱的出水口的另一路通过设有阀门的低温水调节管路(5)连接发动机的高温水进机口，冷却塔的出水口通过设有阀门和过滤器的管路连接稳压水箱。
5.根据权利要求4所述的一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，其特征在于：所述的发动机的高温水进机口前设有三通，三通的出水口处设有温度传感器；三通的另两路分别连接高温水调节管路(2)和低温水调节管路(5)；所述的温度传感器连接控制台，控制台上设有温度显示器。
6.根据权利要求5所述的一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，其特征在于：所述的高温水调节管路(2)和低温水调节管路(5)上的阀门均为电动比例阀；所述的控制台连接所述的电动比例阀。
7.根据权利要求5所述的一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，其特征在于：所述的三通的出水口处还设有汽液分离器，汽液分离器分离高温水和低温水交汇时产生的水汽。
8.根据权利要求7所述的一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，其特征在于：所述的汽液分离器的水汽出口通过蒸汽管路连接稳压水箱。
9.根据权利要求4所述的一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，其特征在于：所述的稳压水箱的溢流口通过溢流管连接冷却塔。
10.根据权利要求4所述的一种发动机试车台架冷却水差异温度的控制方法，其特征在于：所述的过滤器为Y型过滤器。
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