CN203130232U - 工程机械车辆及发动机冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工程机械车辆及发动机冷却系统，发动机冷却系统包括冷却液腔、散热装置、驱动装置及控制装置。冷却液腔装载有冷却液；散热装置吸收冷却液的热量，散热装置包括主散热器和主冷却通道、以及辅散热器和辅冷却通道；驱动装置驱动辅散热器所对应的辅风扇；控制装置检测冷却液腔内的冷却液的实时温度，并根据实时温度控制驱动装置的功率，以通过主散热器、辅散热器及其辅风扇的转速的配合对冷却液进行散热。本实用新型通过冷却液的实时温度控制是否开启主散热器、开启主散热器后是否开启辅散热器、开启辅散热器时其对应的辅风扇的转速的大小，提高了发动机冷却系统的智能化控制精度，而且节省了能源，降低了能源损耗。

Description

工程机械车辆及发动机冷却系统

技术领域

本实用新型涉及冷却散热技术领域，具体是涉及一种发动机冷却系统，还涉及一种工程机械车辆。

背景技术

在工程机械车辆的发动机冷却系统中，一般会采用到节温器来控制冷却发动机的冷却液流动路径的阀门，即利用节温器的感温组件并借着膨胀或冷缩来开启、关闭冷却液的阀门，使其进入冷却通道进行散热。

现有技术中，节温器一般会用来控制主散热器及其主冷却通道的开启或关闭动作，而辅散热器及其辅冷却通道则需要驾驶员根据温度表读数进行开启或关闭，这种控制方式缺乏智能化，且容易由于驾驶员忙碌疏忽的原因而没有开启辅散热器及其辅冷却通道进而导致发动机温度过高损坏设备。

目前，部分节温器也可以同时开启主散热器和辅散热器以同时对冷却液进行散热，这种同时开启的控制方式虽然解决了过热的散热问题，但是同时开启主散热器和辅散热器也增加了油耗等而造成能源的浪费。

实用新型内容

本实用新型主要解决现有技术发动机冷却系统浪费能源且易损坏设备的技术问题是提供一种工程机械车辆及发动机冷却系统，能够节省能源且有效地保护设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种发动机冷却系统，发动机冷却系统包括冷却液腔、散热装置、驱动装置及控制装置。该冷却液腔装载有冷却液；该散热装置用于吸收冷却液的热量并进行散热，散热装置包括主散热器和设于主散热器内的主冷却通道、以及辅散热器和设于辅散热器内的辅冷却通道，该辅冷却通道的进出口两端分别对应地连接于该主冷却通道进出口两端；该驱动装置用于驱动辅散热器所对应的辅风扇以配合辅散热器进行散热；该控制装置用于检测冷却液腔内的冷却液的实时温度，在实时温度大于等于预设的第一阈值且小于预设的第二阈值时，使得主冷却通道与冷却液腔相导通以通过主散热器对冷却液进行散热，在实时温度大于等于第二阈值时，使得主冷却通道和辅冷却通道分别与冷却液腔相导通、并根据实时温度控制驱动装置的功率，以通过主散热器、辅散热器及其辅风扇的转速相配合对冷却液进行散热。

其中，控制装置具体包括节温器、温控阀和处理器。节温器用于检测冷却液腔内的冷却液的实时温度并在实时温度大于等于预设的第一阈值时，使得主冷却通道与冷却液腔相导通；温控阀设于辅冷却通道上；处理器与外部的发动机CAN总线相连接以获取发动机CAN总线根据实时温度发送过来的开启信号，并根据开启信号控制冷却液进入辅冷却通道的实时流量以及控制驱动装置的功率，使得辅风扇的实时转速与实时流量相适配。

其中，驱动装置包括液压马达和电液比例阀控制阀。液压马达用于通过液压油驱动转动以驱动辅风扇；电液比例阀控制阀用于根据处理器的控制来调节液压油的流量以控制液压马达的功率。

其中，驱动装置包括电动马达和调速器。电动马达用于通过电源进行驱动以驱动辅风扇；调速器用于根据处理器的控制来调整电源的电压或电流以调整电动马达的功率。

其中，发动机冷却系统还包括主风扇，主风扇与主散热器对应设置，主风扇的转速经由发动机自带的硅油离合器进行控制。

其中，在实时温度小于第一阈值时，冷却液腔分别与主冷却通道和辅冷却通道相截止。

其中，第二阈值为95℃，在实时温度大于等于95℃时，温控阀开启以使得辅冷却通道与冷却液腔相导通，且在实时温度大于等于105℃时，温控阀完全开启以使得冷却液进入辅冷却通道的实时流量达到最大值。

其中，处理器为车载电脑。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种工程机械车辆，工程机械车辆包括发动机以及上述的发动机冷却系统，通过发动机冷却系统对发动机进行冷却。

其中，工程机械车辆为汽车起重机。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型通过控制装置检测冷却液的实时温度，并根据实时温度来控制主散热器、辅散热器及辅散热器的辅风扇的转速相配合来对发动机的冷却液进行散热，提高了对发动机冷却系统的智能化控制，利于及时散热从而有效地保护了设备。此外，本实用新型通过冷却液的实时温度与预设的第一阈值和第二阈值相比较，从而控制是否开启主散热器、开启主散热器后是否开启辅散热器、开启辅散热器时其对应的风扇的转速的大小，进一步提高了发动机冷却系统的智能化控制精度，而且节省了能源，降低了能源损耗。

附图说明

图1是本实用新型发动机冷却系统一实施例的结构示意图，其中，还显示了发动机部分结构；以及

图2是本实用新型发动机冷却系统另一实施例的结构示意图，其中，还显示了发动机部分结构。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本实用新型发动机冷却系统一实施例的结构示意图，其中，图1还显示了发动机10的部分结构。

在本实施例中，发动机冷却系统包括但不限于冷却液腔（图未示）、散热装置、驱动装置13和控制装置等。

冷却液腔与发动机10紧邻设置，冷却液腔装载有冷却液，通过冷却液可以吸收发动机10运转时产生的热量，冷却液可以为防冻冷却液等，其具体成分在本技术领域人员理解的范围内，不作限定。

散热装置用于吸收来自冷却液腔的冷却液的热量并进行散热，具体而言，散热装置包括主散热器11和辅散热器12。

主散热器11包括设于主散热器11内的主冷却通道110以及与主散热器11对应设置的主风扇111，其中，冷却液从冷却液腔进入到主冷却通道110内，接着通过主风扇111以吸风的形式往外散热，同时将发动机10机体所产生的热量散发到外面。需要说明的是，主风扇111的转速可以由发动机10自带的硅油离合器进行控制，当然，在其他实施例中，也可以通过其他方式带动控制，在此不作限定。

辅散热器12包括设于辅散热器12内的辅冷却通道120以及与辅散热器12对应设置的辅风扇121，其中，冷却液从冷却液腔进入到辅冷却通道120内，接着通过辅风扇121以吸风的形式往外散热。

值得注意的是，从图1可以看出，辅冷却通道120的进出口两端分别对应地连接于主冷却通道110进出口两端，即辅冷却通道120与主冷却通道110相对地并联设置，进而使得主散热器11和辅散热器12亦并联相应设置。在工作时，冷却液以分路的形式分别进入并联的辅冷却通道120与主冷却通道110，使得主散热器11和辅散热器12分别对相应的冷却液进行散热，有效地提高了工作效率。

在本实施例中，驱动装置13用于驱动辅散热器12所对应的辅风扇121以配合辅散热器12进行散热，优选地，驱动装置13包括但不限于电动马达130和调速器131。

电动马达130用于通过电源进行驱动以驱动辅风扇121转动，调速器131则用于调整电动马达130的功率，即通过调速器131控制电动马达130的功率而控制辅风扇121的转速，其中，其具体实现方式请参阅下文的相关描述。

控制装置用于检测冷却液腔内的冷却液的实时温度，在实时温度大于等于预设的第一阈值且小于预设的第二阈值时，使得主冷却通道110与冷却液腔相导通以通过主散热器11对冷却液进行散热，而在实时温度大于等于第二阈值时，使得主冷却通道110和辅冷却通道120分别与冷却液腔相导通、并根据实时温度控制驱动装置13的功率，以通过主散热器11、辅散热器12及其辅风扇121的转速相配合对冷却液进行散热。

具体而言，控制装置包括但不限于节温器（图未示）、温控阀14和处理器等。

如前所述，节温器用于检测冷却液腔内的冷却液的实时温度并在实时温度大于等于预设的第一阈值时，使得主冷却通道110与冷却液腔相导通，主散热器11对冷却液进行散热，进一步而言，此时只通过主散热器11对冷却液进行散热，而温控阀14处于完全关闭状态，从而可以有效地防止辅散热器12不工作时、冷却液流入辅冷却通道120而导致设备损坏等情况，此外，冷却液完全进入主冷却通道110，也充分利用了主散热器11进行散热，既节省能源也提高了主散热器11的工作效率。

温控阀14设于辅冷却通道120上，通过温控阀14控制冷却液进入或停止进入辅冷却通道120中，其具体工作原理在本技术领域人员理解的范围内，不作细述。

处理器与外部的发动机CAN总线相连接以获取发动机CAN总线根据实时温度发送过来的开启信号，并根据开启信号控制冷却液进入辅冷却通道120的实时流量和控制驱动装置13的功率。举例而言，发动机CAN总线端实时地检测冷却液的实时温度，温控阀14可以通过处理器等从发动机CAN总线获取与实时温度相对应的开启信号，接着温控阀14根据开启信号控制自身开的程度以控制冷却液进入辅冷却通道120的实时流量。

其中，本实施例可以预先建立实时温度和温控阀14开启大小的第一对应表，处理器即可根据第一对应表中的实时温度确定温控阀14的开启大小。同理，处理器在通过温控阀14控制冷却液进入辅冷却通道120的实时流量的同时，根据冷却液的实时温度控制驱动装置13的功率，使得辅风扇121的实时转速与实时流量相适配，具体来说，也可以预先建立实时温度和驱动装置13的功率的第二对应表，处理器在获取发动机CAN总线发过来的冷却液的实时温度后根据实时温度从第二对应表中确定驱动装置13的功率，接着调速器131根据处理器的控制来调整电源的电压或电流以调整电动马达130的功率，从而调整辅风扇121的实时转速。

在本实施例中，处理器可以为车载电脑15等，车载电脑15接收发动机CAN总线的开启信号并根据开启信号控制驱动装置13的功率，当然，处理器也可以采用笔记本电脑或个人数字助理等智能产品，在本技术领域人员理解的范围内，不作限定。

值得注意的是，在实时温度小于第一阈值时，冷却液腔可以分别与主冷却通道110和辅冷却通道120相截止，即冷却液不进入主冷却通道110和辅冷却通道120散热，而直接在发动机10内部循环。

另外，第一阈值的大小可以根据发动机10的实际情况而进行设定，在此不作限制；同理，第二阈值可以为80℃到100℃等，优选地采用95℃，即在实时温度大于等于95℃时，温控阀14开启以使得辅冷却通道120与冷却液腔相导通，且在实时温度大于等于105℃时，温控阀14完全开启以使得冷却液进入辅冷却通道120的实时流量达到最大值，此时，对应地的是，辅风扇121的实时转速也应该达到最大值以进行有效的散热。

本实用新型通过控制装置检测冷却液的实时温度，并根据实时温度来控制主散热器11、辅散热器12及辅风扇121的转速相配合来对发动机10的冷却液进行散热，提高了对发动机冷却系统的智能化控制，利于及时散热从而有效地保护了设备。此外，本实用新型通过冷却液的实时温度与预设的第一阈值和第二阈值相比较，从而具体地控制是否开启主散热器11、开启主散热器11后是否开启辅散热器12、开启辅散热器12时其对应的辅风扇121的转速的大小，进一步提高了发动机冷却系统的智能化控制精度，而且节省了能源，降低了能源损耗。

请参阅图2，图2是本实用新型发电机冷却系统另一实施例的结构示意图，其中，还显示了发动机20的部分结构。

在本实施例中，发动机冷却系统包括但不限于冷却液腔（图未示）、散热装置、驱动装置23和控制装置等。

冷却液腔与发动机20紧邻设置，冷却液腔装载有冷却液，通过冷却液可以吸收发动机20运转时产生的热量，冷却液可以为防冻冷却液等，其具体成分在本技术领域人员理解的范围内，不作限定。

散热装置用于吸收来自冷却液腔的冷却液的热量并进行散热，具体而言，散热装置包括主散热器21和辅散热器22。

主散热器21包括设于主散热器21内的主冷却通道210以及与主散热器21对应设置的主风扇211，其中，冷却液从冷却液腔进入到主冷却通道210内，接着通过主风扇211以吸风的形式往外散热。需要说明的是，主风扇211的转速可以由发动机20自带的硅油离合器进行控制，当然，在其他实施例中，也可以通过其他方式带动控制，在此不作限定。

辅散热器22包括设于辅散热器22内的辅冷却通道220以及与辅散热器22对应设置的辅风扇221，其中，冷却液从冷却液腔进入到辅冷却通道220内，接着通过辅风扇221以吸风的形式往外散热。

如前所述，从图2可以看出，辅冷却通道220的进出口两端分别对应地连接于主冷却通道210进出口两端，即辅冷却通道220与主冷却通道210相对地并联设置，进而使得主散热器21和辅散热器22亦并联相应设置。在工作时，冷却液以分路的形式分别进入并联的辅冷却通道220与主冷却通道210，使得主散热器21和辅散热器22分别对相应的冷却液进行散热，有效地提高了工作效率。

在本实施例中，驱动装置23用于驱动辅散热器22所对应的辅风扇221以配合辅散热器22进行散热。

与前一实施例不同之处在于，驱动装置23包括但不限于液压马达230和电液比例阀控制阀231。

液压马达230用于通过液压油驱动转动以驱动辅风扇221，电液比例阀控制阀231则用于控制液压马达230的功率，具体来说，通过电液比例阀控制阀231调整进入液压马达230的液压油的流量，从而调整辅风扇221的转速，其中，其实现方式在本技术领域人员理解的范围内，不作细述。

控制装置用于检测冷却液腔内的冷却液的实时温度，在实时温度大于等于预设的第一阈值且小于预设的第二阈值时，使得主冷却通道210与冷却液腔相导通以通过主散热器21对冷却液进行散热，而在实时温度大于等于第二阈值时，使得主冷却通道210和辅冷却通道220分别与冷却液腔相导通、并根据实时温度控制驱动装置23的功率，以通过主散热器21、辅散热器22及其辅风扇221的转速相配合对冷却液进行散热。

具体而言，控制装置包括但不限于节温器（图未示）、温控阀24和处理器等。

如前所述，节温器用于检测冷却液腔内的冷却液的实时温度并在实时温度大于等于预设的第一阈值时，使得主冷却通道210与冷却液腔相导通，主散热器21对冷却液进行散热，进一步而言，此时只通过主散热器21对冷却液进行散热，而温控阀24处于完全关闭状态，从而可以有效地防止辅散热器22不工作时、冷却液流入辅冷却通道220而导致设备损坏等情况。

温控阀24设于辅冷却通道220上。处理器与外部的发动机CAN总线相连接以获取发动机CAN总线根据实时温度发送过来的开启信号，并根据开启信号控制冷却液进入辅冷却通道220的实时流量和控制驱动装置23的功率。一般来说，在发动机CAN总线端会实时地检测冷却液的实时温度，接着温控阀14可以通过处理器从发动机CAN总线获取与实时温度相对应的开启信号，接着温控阀24根据开启信号控制自身开的程度以控制冷却液进入辅冷却通道220的实时流量，同时，处理器根据实时温度对应的开启信号控制驱动装置23的功率，使得辅风扇221的实时转速与实时流量相适配，具体来说，电液比例阀控制阀231根据处理器的控制来调整电源的电压或电流以调整液压马达230的功率，从而调整辅风扇221的实时转速，其具体的控制过程请参阅前面实施例的相关描述，在此不再赘述。

值得注意的是，在实时温度小于第一阈值时，冷却液腔分别与主冷却通道210和辅冷却通道220相截止，即冷却液不进入主冷却通道210和辅冷却通道220散热，而直接在发动机20内部循环。

另外，第一阈值的大小可以根据发动机20的实际情况而进行设定，在此不作限制；同理，第二阈值可以为80℃到100℃等，优选地采用95℃，即在实时温度大于等于95℃时，温控阀14开启以使得辅冷却通道120与冷却液腔相导通，且在实时温度大于等于105℃时，温控阀24完全开启以使得冷却液进入辅冷却通道220的实时流量达到最大值，此时，对应地的是，辅风扇221的实时转速也应该达到最大值以进行有效的散热。

本实用新型通过控制装置检测冷却液的实时温度，并根据实时温度来控制主散热器21、辅散热器22及辅风扇221的转速相配合来对发动机20的冷却液进行散热，提高了对发动机冷却系统的智能化控制，利于及时散热从而有效地保护了设备。此外，本实用新型通过冷却液的实时温度与预设的第一阈值和第二阈值相比较，从而具体地控制是否开启主散热器21、开启主散热器21后是否开启辅散热器22、开启辅散热器22时其对应的辅风扇221的转速的大小，进一步提高了发动机冷却系统的智能化控制精度，而且节省了能源，降低了能源损耗。

本实用新型实施例还提供一种工程机械车辆，其包括但不限于发动机以及上述实施例所提及的发动机冷却系统，本实施例工程机械车辆通过发动机冷却系统对发动机进行冷却。

其中，工程机械车辆可以为汽车起重机、消防车及搅拌车等，在本技术领域人员理解的范围内，不作限定。

如前所述，本实用新型通过冷却液的实时温度与预设的第一阈值和第二阈值相比较，从而具体地控制是否开启主散热器、开启主散热器后是否开启辅散热器、开启辅散热器时其对应的辅风扇的转速的大小，提高了发动机冷却系统的智能化控制精度，而且节省了能源，降低了能源损耗。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机冷却系统包括：

冷却液腔，所述冷却液腔装载有冷却液；

散热装置，用于吸收所述冷却液的热量并进行散热，所述散热装置包括主散热器和设于所述主散热器内的主冷却通道、以及辅散热器和设于所述辅散热器内的辅冷却通道，所述辅冷却通道的进出口两端分别对应地连接于所述主冷却通道进出口两端；

驱动装置，用于驱动所述辅散热器所对应的辅风扇以配合所述辅散热器进行散热；

控制装置，用于检测所述冷却液腔内的冷却液的实时温度，在所述实时温度大于等于预设的第一阈值且小于预设的第二阈值时，使得所述主冷却通道与所述冷却液腔相导通以通过所述主散热器对所述冷却液进行散热，在所述实时温度大于等于所述第二阈值时，使得所述主冷却通道和所述辅冷却通道分别与所述冷却液腔相导通、并根据所述实时温度控制所述驱动装置的功率，以通过所述主散热器、所述辅散热器及其辅风扇的转速相配合对所述冷却液进行散热。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述控制装置具体包括：

节温器，用于检测所述冷却液腔内的冷却液的实时温度并在所述实时温度大于等于预设的第一阈值时，使得所述主冷却通道与所述冷却液腔相导通；

温控阀，设于所述辅冷却通道上；

处理器，与外部的发动机CAN总线相连接以获取所述发动机CAN总线根据所述实时温度发送过来的开启信号，并根据所述开启信号控制所述冷却液进入所述辅冷却通道的实时流量以及控制所述驱动装置的功率，使得所述辅风扇的实时转速与所述实时流量相适配。

3.根据权利要求2所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述驱动装置包括：

液压马达，用于通过液压油驱动转动以驱动所述辅风扇；

电液比例阀控制阀，用于根据所述处理器的控制来调节所述液压油的流量以控制所述液压马达的功率。

4.根据权利要求2所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述驱动装置包括：

电动马达，用于通过电源进行驱动以驱动所述辅风扇；

调速器，用于根据所述处理器的控制来调整所述电源的电压或电流以调整所述电动马达的功率。

5.根据权利要求1~4任一项所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机冷却系统还包括：

主风扇，与所述主散热器对应设置，所述主风扇的转速经由发动机自带的硅油离合器进行控制。

6.根据权利要求1~4任一项所述的发动机冷却系统，其特征在于，在所述实时温度小于所述第一阈值时，所述冷却液腔分别与所述主冷却通道和所述辅冷却通道相截止。

7.根据权利要求2~4任一项所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述第二阈值为95℃，在所述实时温度大于等于95℃时，所述温控阀开启以使得所述辅冷却通道与所述冷却液腔相导通，且在所述实时温度大于等于105℃时，所述温控阀完全开启以使得所述冷却液进入所述辅冷却通道的实时流量达到最大值。

8.根据权利要求2~4任一项所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述处理器为车载电脑。

9.一种工程机械车辆，其特征在于，所述工程机械车辆包括发动机以及根据权利要求1~8任一项所述的发动机冷却系统，通过所述发动机冷却系统对所述发动机进行冷却。

10.根据权利要求9所述的工程机械车辆，其特征在于，所述工程机械车辆为汽车起重机。

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