CN206917766U

CN206917766U - 采用双级循环控制的发动机燃油恒温装置

Info

Publication number: CN206917766U
Application number: CN201720883350.6U
Authority: CN
Inventors: 梁桂森
Original assignee: SHANGHAI TOCEIL ENGINE TESTING EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI TOCEIL ENGINE TESTING EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2017-07-17
Filing date: 2017-07-17
Publication date: 2018-01-23
Anticipated expiration: 2027-07-17

Abstract

本实用新型为一种采用双级循环控制的发动机燃油恒温装置，包括膨胀水箱、发动机燃油温度控制三通电磁调节阀、发动机燃油温度控制器、油水板式换热器、燃油过滤器、外部冷却水入口、外部冷却水出口、自力式温度控制阀、板式换热器、电加热器、循环水泵，其特征在于：还包括油耗仪供油温度测量传感器、油耗仪供油口、发动机进油温度测量传感器、发动机供油口；所述油耗仪供油口通过燃油过滤器连接油水板式换热器；所述油耗仪供油温度测量传感器设置在油耗仪供油口后、油耗仪供油口与燃油过滤器之间的线路上；所述发动机供油口连接油水板式换热器；所述发动机进油温度测量传感器设置在发动机供油口后、发动机供油口与油水板式换热器之间的线路上。

Description

采用双级循环控制的发动机燃油恒温装置

技术领域

本实用新型涉及一种发动机燃油恒温装置，特别是公开一种采用双级循环控制的发动机燃油恒温装置，属于控制技术领域。

背景技术

发动机进油温度将影响发动机燃油消耗量及测量的稳定性。燃油消耗量的测量精度要求非常高，通常要求精度达到读数值的0.1%。这样供油温度任何微小的变化，都会带来燃油的测量消耗量的值发生超出测量误差的改变。通常控制燃油温度要求小于0.2℃，才能使燃油的消耗量测量过程中，燃油温度的影响可以达到忽略的程度，所以控制燃油进油温度是非常重要的。

目前，国际市场上的发动机燃油消耗量测量中，主要采用单循环的方案来恒定进油温度，如奥地利AVL公司和日本HORIBA公司生产的燃油消耗测量仪中的燃油恒温。采用这种方案对燃油进行恒温，由于外界水压力的在控制过程中不断变化，将影响控制过程，这样使其对外界水压力要求更高，同时对控制系统逻辑及软件要求更高。所以采用单循环系统对发动机燃油进行恒温控制上比较困难。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种采用双级循环控制的发动机燃油恒温装置，在发动机燃料消耗量的测量过程中对进油温度进行控制，使进油温度更稳定，保证了精确的测量发动机燃油消耗量，其采用了双循环系统控制的方法，带有制冷和加热功能，可以精确控制发动机进油温度，控制精度可达0.1度，并可以在发动机试验前对发动机燃油进行预热。

本实用新型是这样实现的：一种采用双级循环控制的发动机燃油恒温装置，包括膨胀水箱、发动机燃油温度控制三通电磁调节阀、发动机燃油温度控制器、油水板式换热器、燃油过滤器、外部冷却水入口、外部冷却水出口、自力式温度控制阀、板式换热器、电加热器、循环水泵，其特征在于：所述发动机燃油恒温装置还包括油耗仪供油温度测量传感器、油耗仪供油口、发动机进油温度测量传感器、发动机供油口；所述油耗仪供油口的一端通过所述燃油过滤器与油水板式换热器连接、另一端连接发动机燃油消耗测量仪，所述油耗仪供油口用于接收从发动机燃油消耗测量仪来的燃油；所述油耗仪供油温度测量传感器设置在所述油耗仪供油口后、油耗仪供油口与燃油过滤器之间的线路上，所述油耗仪供油温度测量传感器用于测量并反馈发动机燃油消耗测量仪的供油温度给发动机燃油温度控制器；所述发动机供油口的一端连接所述油水板式换热器、另一端连接发动机进油管，所述发动机供油口用于将油供给发动机燃油系统；所述发动机进油温度测量传感器设置在所述发动机供油口后、发动机供油口与油水板式换热器之间的线路上，所述发动机进油温度测量传感器用于测量发动机进油温度。

所述循环水泵分别连接所述膨胀水箱、板式换热器、电加热器、油水板式换热器，所述电加热器设置在所述板式换热器旁边；所述循环水泵用于提供冷却液水循环，所述膨胀水箱用于给所述发动机燃油恒温装置中的水份提供受热后膨胀的空间，所述板式换热器用于冷热交换，所述电加热器用于对所述发动机燃油恒温装置中的水进行预加热，所述油水板式换热器用于冷却液与燃油之间进行热交换。

所述膨胀水箱上设有排气阀和压力控制阀，所述排气阀用于自动排除所述发动机燃油恒温装置中的空气，所述压力控制阀用于控制所述发动机燃油恒温装置中的压力，当压力大于设定值时，排气阀自动打开排出一定的液体。

所述板式换热器分别连接所述外部冷却水入口、外部冷却水出口，所述外部冷却水入口用于接外部冷却水，所述外部冷却水出口用于接外部冷却水回水管；所述外部冷却水出口与板式换热器之间设有自力式温度控制阀，所述自力式温度控制阀根据温度大小控制阀门开口。

所述发动机燃油温度控制三通电磁调节阀分别连接所述油水板式换热器、板式换热器、电加热器，所述发动机燃油温度控制三通电磁调节阀通过控制冷水及热水的比例来控制发动机燃油进油温度；所述发动机燃油温度控制三通电磁调节阀还与所述发动机燃油温度控制器连接，所述发动机燃油温度控制器连接所述油耗仪供油温度测量传感器，所述发动机燃油温度控制器根据发动机燃油消耗测量仪的供油温度采用PID控制器控制发动机燃油进油温度。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在发动机燃料消耗量的测量过程中对进油温度进行控制，使进油温度更稳定，保证了精确的测量发动机燃油消耗量，其采用了双循环系统控制的方法，带有制冷和加热功能，可以精确控制发动机进油温度，控制精度可达0.1度，并可以在发动机试验前对发动机燃油进行预热。本实用新型无论是在变工况，还是在稳态工况，发动机进油温度控制精度都可以达到±0.1 ℃。本实用新型的温度控制范围为15～80℃，温度控制范围可以根据需要设定。本实用新型带有燃油自动加热功能，使发动机暖机时间大大缩短。本实用新型采用间接加热法，即通过加热冷却液，再通过油水板式换热器来加热燃油。本实用新型的发动机燃油温度控制三通电磁调节阀采用PID算法，通过调节冷热水比例达到温控指标，有最佳响应速度，不会出现超调和振荡现象。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、排气阀； 2、压力控制阀； 3、膨胀水箱； 4、发动机燃油温度控制三通电磁调节阀； 5、发动机燃油温度控制器； 6、油水板式换热器； 7、燃油过滤器； 8、油耗仪供油温度测量传感器； 9、油耗仪供油口； 10、发动机进油温度测量传感器； 11、发动机供油口；12、外部冷却水入口； 13、外部冷却水出口； 14、自力式温度控制阀； 15、板式换热器； 16、电加热器； 17、循环水泵。

具体实施方式

根据附图1，本实用新型采用双级循环控制的发动机燃油恒温装置，包括膨胀水箱3、发动机燃油温度控制三通电磁调节阀4、发动机燃油温度控制器5、油水板式换热器6、燃油过滤器7、外部冷却水入口12、外部冷却水出口13、自力式温度控制阀14、板式换热器15、电加热器16、循环水泵17、油耗仪供油温度测量传感器8、油耗仪供油口9、发动机进油温度测量传感器10、发动机供油口11；所述油耗仪供油口9的一端通过所述燃油过滤器7与油水板式换热器6连接、另一端连接发动机燃油消耗测量仪，所述油耗仪供油口9用于接收从发动机燃油消耗测量仪来的燃油；所述油耗仪供油温度测量传感器8设置在所述油耗仪供油口9后、油耗仪供油口9与燃油过滤器7之间的线路上，所述油耗仪供油温度测量传感器8用于测量并反馈发动机燃油消耗测量仪的供油温度给发动机燃油温度控制器5；所述发动机供油口11的一端连接所述油水板式换热器6、另一端连接发动机进油管，所述发动机供油口11用于将油供给发动机燃油系统；所述发动机进油温度测量传感器10设置在所述发动机供油口11后、发动机供油口11与油水板式换热器6之间的线路上，所述发动机进油温度测量传感器10用于测量发动机进油温度。

所述循环水泵17分别连接所述膨胀水箱3、板式换热器15、电加热器16、油水板式换热器6，所述电加热器16设置在所述板式换热器15旁边；所述循环水泵17用于提供冷却液水循环，所述膨胀水箱3用于给所述发动机燃油恒温装置中的水份提供受热后膨胀的空间，所述板式换热器15用于冷热交换，所述电加热器16用于对所述发动机燃油恒温装置中的水进行预加热，所述油水板式换热器6用于冷却液与燃油之间进行热交换。

所述膨胀水箱3上设有排气阀1和压力控制阀2，所述排气阀1用于自动排除所述发动机燃油恒温装置中的空气，所述压力控制阀2用于控制所述发动机燃油恒温装置中的压力，当压力大于设定值时，排气阀1自动打开排出一定的液体。

所述板式换热器15分别连接所述外部冷却水入口12、外部冷却水出口13，所述外部冷却水入口12用于接外部冷却水，所述外部冷却水出口13用于接外部冷却水回水管；所述外部冷却水出口13与板式换热器15之间设有自力式温度控制阀14，所述自力式温度控制阀14根据温度大小控制阀门开口。

所述发动机燃油温度控制三通电磁调节阀4分别连接所述油水板式换热器6、板式换热器15、电加热器16，所述发动机燃油温度控制三通电磁调节阀4通过控制冷水及热水的比例来控制发动机燃油进油温度；所述发动机燃油温度控制三通电磁调节阀4还与所述发动机燃油温度控制器5连接，所述发动机燃油温度控制器5连接所述油耗仪供油温度测量传感器8，所述发动机燃油温度控制器5根据发动机燃油消耗测量仪的供油温度采用PID控制器控制发动机燃油进油温度。

本实用新型的安装接口有：油耗仪供油口9、发动机供油口11、外部冷却水入口12、外部冷却水出口13；所述外部冷却水入口12接外界供给的冷却用的水，一般为开式或闭式冷却水塔供过来的水，当要求控制发动机燃油温度较低时，也可以供应更低温的水，如冷冻水等；所述外部冷却水出口13接外界冷却用的水的回水管，回到开式或闭式冷却水塔，或低温冷水机组；所述发动机供油口11接发动机进油管，用于将油供给发动机燃油系统；所述油耗仪供油口9接发动机燃油消耗测量仪，用于接收从发动机燃油消耗测量仪来的燃油。

所述外部冷却水入口12、外部冷却水出口13的进水出水为外部循环，使得外部供水的压力变化不会对发动机燃油恒温装置带来影响。所述油水板式换热器6和板式换热器15之间的冷却液循环为内部循环，用于最终控制发动机燃油进油温度。冷却水外部循环与冷却液内部循环共同构成了双级循环。

所述排气阀1用于自动排除所述发动机燃油恒温装置中的空气；所述压力控制阀2用于控制所述发动机燃油恒温装置中的压力，当压力大于设定值时，排气阀1自动打开排出一定的液体，排气压力可以设定；所述膨胀水箱3用于给所述发动机燃油恒温装置中的水份提供受热后膨胀的空间；所述发动机燃油温度控制三通电磁调节阀4通过控制冷水及热水的比例，最终控制发动机燃油进油温度；所述发动机燃油温度控制器5根据发动机燃油消耗测量仪的供油温度采用PID控制器控制发动机燃油进油温度；所述油水板式换热器6用于冷却液与燃油之间进行热交换；所述燃油过滤器7用于为燃油进行过滤，以免堵塞油水板式换热器6；所述油耗仪供油温度测量传感器8用于测量并反馈发动机燃油消耗测量仪的供油温度给发动机燃油温度控制器5；所述油耗仪供油口9用于接收从发动机燃油消耗测量仪来的燃油；所述发动机进油温度测量传感器10用于测量发动机进油温度；所述发动机供油口11用于将油供给发动机燃油系统；所述外部冷却水入口12用于接外部冷却水；所述外部冷却水出口13用于接外部冷却水回水管；所述自力式温度控制阀14可以自动根据温度大小控制阀门开口，可以节约外部供水量；所述板式换热器15用于冷热交换，所述电加热器16用于对所述发动机燃油恒温装置中的水进行预加热；所述循环水泵17用于提供冷却液水循环，克服装置所带来的附加阻力。

本实用新型的工作过程如下：在发动机燃油恒温装置中加注足够的冷却液，循环水泵17开启，冷却液分别进入板式换热器15、电加热器16，由发动机燃油温度控制三通电磁调节阀4精确控制冷热水比例，PID控制器的参数在发动机燃油温度控制器5中设定，由油耗仪供油温度测量传感器8测量并反馈发动机燃油消耗测量仪的供油温度给发动机燃油温度控制器5，发动机燃油温度控制器5根据发动机燃油消耗测量仪的供油温度控制发动机燃油温度控制三通电磁调节阀4调节冷热水比例，进而达到精确控制发动机燃油进油温度的目的。从发动机燃油温度控制三通电磁调节阀4出来的冷却液通过油水板式换热器6对燃油进行恒温控制。燃油从发动机燃油消耗测量仪进入油耗仪供油口9，经燃油过滤器7进入油水板式换热器6进行冷却液与燃油的冷热交换，然后从发动机供油口11流入发动机燃油系统。

本实用新型在发动机燃料消耗量的测量过程中对进油温度进行控制，使进油温度更稳定，保证了精确的测量发动机燃油消耗量，其采用了双循环系统控制的方法，带有制冷和加热功能，可以精确控制发动机进油温度，控制精度可达0.1度，并可以在发动机试验前对发动机燃油进行预热。本实用新型无论是在变工况，还是在稳态工况，发动机进油温度控制精度都可以达到±0.1 ℃。本实用新型的温度控制范围为15～80℃，温度控制范围可以根据需要设定。本实用新型带有燃油自动加热功能，使发动机暖机时间大大缩短。本实用新型采用间接加热法，即通过加热冷却液，再通过油水板式换热器6来加热燃油。本实用新型的发动机燃油温度控制三通电磁调节阀4采用PID算法，通过调节冷热水比例达到温控指标，有最佳响应速度，不会出现超调和振荡现象。

Claims

1.一种采用双级循环控制的发动机燃油恒温装置，包括膨胀水箱、发动机燃油温度控制三通电磁调节阀、发动机燃油温度控制器、油水板式换热器、燃油过滤器、外部冷却水入口、外部冷却水出口、自力式温度控制阀、板式换热器、电加热器、循环水泵，其特征在于：所述发动机燃油恒温装置还包括油耗仪供油温度测量传感器、油耗仪供油口、发动机进油温度测量传感器、发动机供油口；所述油耗仪供油口的一端通过所述燃油过滤器与油水板式换热器连接、另一端连接发动机燃油消耗测量仪，所述油耗仪供油口用于接收从发动机燃油消耗测量仪来的燃油；所述油耗仪供油温度测量传感器设置在所述油耗仪供油口后、油耗仪供油口与燃油过滤器之间的线路上，所述油耗仪供油温度测量传感器用于测量并反馈发动机燃油消耗测量仪的供油温度给发动机燃油温度控制器；所述发动机供油口的一端连接所述油水板式换热器、另一端连接发动机进油管，所述发动机供油口用于将油供给发动机燃油系统；所述发动机进油温度测量传感器设置在所述发动机供油口后、发动机供油口与油水板式换热器之间的线路上，所述发动机进油温度测量传感器用于测量发动机进油温度。

2.根据权利要求 1 所述的采用双级循环控制的发动机燃油恒温装置，其特征在于：所述循环水泵分别连接所述膨胀水箱、板式换热器、电加热器、油水板式换热器，所述电加热器设置在所述板式换热器旁边；所述循环水泵用于提供冷却液水循环，所述膨胀水箱用于给所述发动机燃油恒温装置中的水份提供受热后膨胀的空间，所述板式换热器用于冷热交换，所述电加热器用于对所述发动机燃油恒温装置中的水进行预加热，所述油水板式换热器用于冷却液与燃油之间进行热交换。

3.根据权利要求 1 所述的采用双级循环控制的发动机燃油恒温装置，其特征在于：所述膨胀水箱上设有排气阀和压力控制阀，所述排气阀用于自动排除所述发动机燃油恒温装置中的空气，所述压力控制阀用于控制所述发动机燃油恒温装置中的压力，当压力大于设定值时，排气阀自动打开排出一定的液体。

4.根据权利要求 1 所述的采用双级循环控制的发动机燃油恒温装置，其特征在于：所述板式换热器分别连接所述外部冷却水入口、外部冷却水出口，所述外部冷却水入口用于接外部冷却水，所述外部冷却水出口用于接外部冷却水回水管；所述外部冷却水出口与板式换热器之间设有自力式温度控制阀，所述自力式温度控制阀根据温度大小控制阀门开口。

5.根据权利要求 1 所述的采用双级循环控制的发动机燃油恒温装置，其特征在于：所述发动机燃油温度控制三通电磁调节阀分别连接所述油水板式换热器、板式换热器、电加热器，所述发动机燃油温度控制三通电磁调节阀通过控制冷水及热水的比例来控制发动机燃油进油温度；所述发动机燃油温度控制三通电磁调节阀还与所述发动机燃油温度控制器连接，所述发动机燃油温度控制器连接所述油耗仪供油温度测量传感器，所述发动机燃油温度控制器根据发动机燃油消耗测量仪的供油温度采用PID控制器控制发动机燃油进油温度。