CN211144661U - 一种燃油温控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种燃油温控系统，包括位次相连的第一混合管道、第一分流管道和第二混合管道，第一混合管道位于第一分流管道和热损耗件之间，第二混合管道位于第一分流管道和发动机的燃油入口之间；第一换热器的第一管道与燃油流入管道的第一分流管道并联，流经第一管道的燃油被加热。由于第一混合管道和第一混合管道的输入端之前的管道中的燃油尚未加热，温度并不太高，且该结构使得燃油流入管道中的燃油并不会被直接加热，而是对与燃油流入管道的第一分流管道并联的第一管道中的燃油加热，使得第一混合管道及第一混合管道的输入端之前的燃油温度较低，因此，燃油流经与第一混合管道的输入端相连的热损耗件时不会造成热损耗件的损坏和泄漏。

Description

一种燃油温控系统

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种燃油温控系统。

背景技术

现有台架燃油温控能力最高达到60℃，整个系统耐温最高80℃(主要是油耗仪和温控器等热损耗件不耐温)。针对13L机械开发试验对燃油进油温度要求74℃±3的要求无法满足，进油温度高达74℃，回油温度高于80℃会有损坏设备及发生泄漏的风险。从试验需求和安全的角度考虑，现有燃油温控系统不符合当前试验环境下使用。

对柴油机，试验过程中国标对燃油温度是有明确要求的。因燃油温度的不稳定会造成多方面的影响，如油耗测量的准确性，影响发动机性能，影响排放结果；对于机械开发试验，如燃油温度达不到试验要求，则影响整个试验的结果。

具体的，图1为现有的燃油温控系统，如图1所示，图1中，流向C示意的是来自发动机的回油的流向，流向D为向发动机供油的流向，流向E为温控装置100的冷却水的进水流向，流向F为温控装置100的冷却水的出水流向，供油端11的燃油来自燃油流量计(油耗仪)，温控装置100主要是在发动机正常工作过程中起到对燃油降温的作用。其中，燃油流量计(油耗仪)和温控装置100易受高温影响而损坏或发生泄漏，因而流经燃油流量计和温控装置100的燃油温度不能过高，但在实验环境下，沿流向D流入发动机的燃油的温度会比较高，通常要求燃油进油温度达到74℃±3，易造成燃油流量计和温控装置100的损坏和泄漏。

实用新型内容

为解决现有技术中的发动机的燃油流入端的进油温度无法满足实验要求，进油温度过高会损坏设备发生泄漏的技术问题，本实用新型提供一种燃油温控系统，具体方案如下：

一种燃油温控系统，包括热损耗件、第一换热器、燃油流入管道和发动机；

所述燃油流入管道包括位次相连的第一混合管道、第一分流管道和第二混合管道，所述第一混合管道位于所述第一分流管道和所述热损耗件之间，所述第二混合管道位于所述第一分流管道和所述发动机的燃油入口之间；

所述第一换热器的第一管道与所述第一分流管道并联，流经所述第一管道的燃油被加热。

进一步的，还包括比例阀；

所述比例阀的连接关系为：

所述比例阀的主输入端与所述第一分流管道的输出端相连，所述比例阀的主输出端与所述第二混合管道的输入端相连，所述比例阀的分支端与所述第一管道的输出端相连；或

所述比例阀的主输入端与所述第一混合管道的输出端相连，所述比例阀的主输出端与所述第一分流管道的输入端相连，所述比例阀的分支端与所述第一管道的输入端相连。

进一步的，还包括与所述发动机的冷却液出口相连的冷却液流出管道；

所述第一换热器的第二管道与所述冷却液流出管道的第二分流管道并联，所述第二管道与所述第一管道互不连通。

进一步的，还包括动力管道，

所述动力管道的连接关系为：

所述发动机的冷却液出口分别与所述第二分流管道的输入端和所述动力管道的输入端相连，所述动力管道的输出端与所述第二管道的输入端相连；或

所述动力管道的输入端与所述第二管道的输出端相连，所述动力管道的输出端与所述第二分流管道的输出端相连；

其中，所述动力管道上设置有第一驱动泵，所述第一驱动泵用于驱动冷却液流经所述第二管道。

进一步的，还包括与所述第一驱动泵并联的第一旁路。

进一步的，还包括第二换热器、第二驱动泵和加热器；

所述第二驱动泵用于驱动第一导热介质在所述第二换热器的第三管道和所述第一换热器的第二管道之间循环流动；

所述第三管道和所述第二管道首尾相连，所述第二管道和所述第一管道互不连通；

所述第二驱动泵与所述第二管道和所述第三管道串联，所述加热器与所述第二管道和所述第三管道串联，所述第二驱动泵和所述加热器串联。

进一步的，还包括膨胀支路，所述膨胀支路的一端与所述第二管道和所述第三管道之间的循环管道相连，所述膨胀支路上设置有膨胀水箱。

进一步的，还包括第二旁路，所述第二旁路与所述第二管道并联；

所述第二驱动泵的输出端的连接关系为：

所述第二驱动泵的输出端分别与所述第二旁路的输入端和所述第二管道的输入端相连；或

所述第二驱动泵的输入端分别与所述第二旁路的输出端和所述第二管道的输出端相连。

进一步的，还包括第三换热器，所述第三换热器的第五管道与所述发动机的燃油出口相连，流经所述第五管道的燃油被冷却。

进一步的，还包括第一温度传感器和第二温度传感器；

所述第一温度传感器设置在所述第二混合管道上；

所述第二温度传感器设置在所述第三换热器的第五管道的输出端。

与现有技术相比，本实用新型的燃油流入管道包括位次相连的第一混合管道、第一分流管道和第二混合管道，所述第一混合管道位于所述第一分流管道和所述热损耗件之间，所述第二混合管道位于所述第一分流管道和所述发动机的燃油入口之间；所述第一换热器的第一管道与所述燃油流入管道的第一分流管道并联，流经所述第一管道的燃油被加热。本实用新型的燃油温控系统中，第一混合管道和第一混合管道的输入端之前的管道中的燃油尚未加热，温度并不太高，且该结构使得燃油流入管道中的燃油并不会被直接加热，而是对与燃油流入管道的第一分流管道并联的第一管道中的燃油加热，第一管道中的被加热的燃油再流回第二混合管道，与第一分流管道的输出端流出的温度相对较低的燃油混合而达到实验所需的燃油的温度，这使得燃油加热对第一混合管道和第一混合管道的输入端之前的燃油的温度影响较小，第一混合管道及第一混合管道的输入端之前的燃油温度相对较低，因此，燃油流经与第一混合管道的输入端相连的热损耗件时，燃油的温度相对较低，并不会造成热损耗件的损坏和泄漏。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1为现有技术的燃油温控系统；

图2为本发明实施例一的燃油温控系统的结构图；

图3为本发明实施例一的燃油温控系统的工作流程图；

图4为本发明实施例二的燃油温控系统的结构图。

在附图中，相同的标识对象采用相同的附图标记，附图并未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

实施例一：

如图2所示，本实施例提供一种燃油温控系统，该燃油温度控制系统包括热损耗件、第一换热器2、燃油流入管道200和发动机1；所述燃油流入管道200包括位次相连的第一混合管道203、第一分流管道201和第二混合管道202，所述第一混合管道203位于所述第一分流管道201和所述热损耗件之间，所述第二混合管道202位于所述第一分流管道201和所述发动机1的燃油入口之间；所述第一换热器2的第一管道21与所述第一分流管道201并联，流经所述第一管道21的燃油被加热。

本实施例的燃油流入管道200包括位次相连的第一混合管道203、第一分流管道201和第二混合管道202，所述第一混合管道203位于所述第一分流管道201和所述热损耗件之间，所述第二混合管道202位于所述第一分流管道201和所述发动机1的燃油入口之间；所述第一换热器2的第一管道21与所述燃油流入管道200的第一分流管道201并联，流经所述第一管道21的燃油被加热。其中，第一混合管道203和第一混合管道203的输入端之前的管道中的燃油尚未加热，温度并不太高，且该结构使得燃油流入管道200中的燃油并不会被直接加热，而是对与燃油流入管道200的第一分流管道201并联的第一管道21中的燃油加热，第一管道21中的被加热的燃油再流回第二混合管道202，与第一分流管道21的输出端流出的温度相对较低的燃油混合而达到实验所需的燃油的温度，这使得燃油加热对第一混合管道203和第一混合管道203的输入端之前的燃油的温度影响较小，第一混合管道203及第一混合管道203的输入端之前的燃油温度相对较低，因此，燃油流经与第一混合管道21的输入端相连的热损耗件时，燃油的温度相对较低，并不会造成热损耗件的损坏和泄漏。

本实施例的热损件可以是燃油流量计(油耗仪)和图1所示的温控装置100等，由本实施例的上述燃油温控系统的结构使得燃油流入管道200位于热损耗件与发动机1的燃油入口之间，也就意味着，沿图1的流向D向发动机1的燃油入口流动的燃油会先流经燃油流入管道200再流经发动机1的燃油入口。燃油可以以较低的温度流过燃油流量计和温控装置100，再流经燃油流入管道200并分流进入第一管道21以进行加热，最终将第一管道21中已加热的燃油和第一分流管道201未加热的燃油在第二混合管道中进行混合，以得到实验所需的温度，实验所需的高温燃油的温度不会造成燃油流量计和温控装置100等热损耗件的损坏和泄漏。

本实施例的燃油控温系统还包括比例阀4；比例阀4的连接关系可以是：

所述比例阀4的主输入端与所述第一分流管道201的输出端相连，所述比例阀4的主输出端与所述第二混合管道202的输入端相连，所述比例阀4的分支端与所述第一管道21的输出端相连；或

所述比例阀4的主输入端与所述第一混合管道203的输出端相连，所述比例阀4的主输出端与所述第一分流管道201的输入端相连，所述比例阀4的分支端与所述第一管道21的输入端相连。通过该结构使得燃油温控系统可以通过比例阀的开度来调节分别流入第一分流管道201和第一管道21中的燃油的流量，进而对第二混合管道202中混合后的燃油温度进行准确调节以符合实验要求，比例阀可对燃油流量进行连续无级调节。比例阀的温度可采用PID调节。优选的，本实施例的比例阀4的连接关系为所述比例阀4的主输入端与所述第一分流管道201的输出端相连，所述比例阀4的主输出端与所述第二混合管道202的输入端相连，所述比例阀4的分支端与所述第一管道21的输出端相连。

本实施例的燃油温控系统还包括与所述发动机1的冷却液出口相连的冷却液流出管道400；所述第一换热器2的第二管道22与所述冷却液流出管道400的第二分流管道401并联，所述第二管道22与所述第一管道21互不连通。通过该结构使得发动机1的冷却液出口流出的冷却液流入第二管道22与第一管道21中的燃油进行热交换，从而对第一管道21的燃油进行加热。由于发动机1的冷却液出口流出的冷却液的温度高达90℃以上，所以燃油温度可以达到符合实验要求所需的温度，满足机械开发试验对燃油温度的特殊要求。且该结构充分利用了发动机1的冷却系统本身现有的结构，使得本实施例的燃油温控系统整体所占的空间体积较小，能够适应集装箱台架有限的空间。同时，利用发动机1的冷却液对燃油进行加热，使得发动机1的冷却液的热量得以充分利用，避免了发动机的冷却液出口流出的热量浪费。

本实施例的燃油温控系统还包括动力管道；所述动力管道的连接关系为：

所述发动机1的冷却液出口分别与所述第二分流管道401的输入端和所述动力管道的输入端相连，所述动力管道的输出端与所述第二管道22的输入端相连；或

所述动力管道的输入端与所述第二管道22的输出端相连，所述动力管道的输出端与所述第二分流管道401的输出端相连；

其中，所述动力管道上设置有第一驱动泵3，所述第一驱动泵3用于驱动冷却液流经所述第二管道22。

本实施例的燃油温控系统还包括与所述第一驱动泵3并联的第一旁路310。优选的，所述第一旁路310上设置有第一旁路阀311。第一旁路310的设置一方面在水泵流量过大的时候可以起到分流的作用，再一个就是，在发动机1不工作的情况下，当第一驱动泵3启动时，第一驱动泵3以及与第一驱动泵3并联的第一旁路形成了可供冷却液循环流动的回路，避免了在发动机1不工作的情况下启动第一驱动泵3导致第一驱动泵3过载而损坏的问题。

本实施例的燃油温控系统还包括第三换热器6，所述第三换热器6的第五管道61与所述发动机1的燃油出口相连，流经所述第五管道61的燃油被冷却。具体地，第二导热介质流经第二换热器6的第六管道62中与第五管道61中的燃油进行热交换，从而实现对第五管道61中的燃油的冷却，第五管道61和第六管道62互不连通。通过该结构进一步避免了由于发动机的燃油出口流出的燃油温度过高而对设备造成损坏或发生泄漏的问题。

本实施例的燃油温控系统还包括第一温度传感器5和第二温度传感器7；所述第一温度传感器5设置在所述第二混合管道202上；所述第二温度传感器7设置在所述第三换热器6的第五管道61的输出端。

本实施例还提供一种温度控制方法，如图3所示，启动温度控制程序(Fuel_PID)，温度控制均采用PID控制，判断发动机的转速是否大于600rpm；若是，则发送开关量信号1以打开第一驱动泵3使其开始工作并启用温控单元，同时每隔1S执行一次判断发动机的转速是否大于600rpm的步骤，直到停机结束；若否，则发送开关量信号0以使第一驱动泵3不工作且温控单元不启用，直到停机结束。

本实施例的燃油温控系统，主要应用于发动机测试台架，可作为移动设备实现与台架的快速对接；控制上来说没有复杂的电气电路，性价比高；结构简单体积小，便于维护与保养；完全适用在集装箱台架空间有限的情况下使用，冷却液本身温度较高，无需电加热，安全节能。

实施例二：

本实施例与实施例一的不同之处在于，与第一换热器2的第二管道22相连接的管道结构不同以及比例阀4的位置不同，其余与实施例一相同。

本实施例不再利用发动机的冷却液出口流出的冷却液流经第一换热器2的第二管道22来对流经第一换热器2的第一管道21中的燃油进行加热，而是利用加热器9加热流经第二管道22的第一导热介质，进而对第一管道21中的燃油进行加热。在本实施例中，冷却液流出管道400、第一驱动泵3、第一旁路310以及第一旁路阀311可以均不再与第二管道22相连，也可以不再设置第一驱动泵3、第一旁路310以及第一旁路阀311。

具体地，本实施例的燃油温控系统中，比例阀4的连接关系优选为所述比例阀4的主输入端与所述第一混合管道203的输出端相连，所述比例阀4的主输出端与所述第一分流管道201的输入端相连，所述比例阀4的分支端与所述第一管道21的输入端相连。

本实施例的燃油温控系统还包括第二换热器12、第二驱动泵10和加热器9；所述第二驱动泵10用于驱动第一导热介质在所述第二换热器12的第三管道121和所述第一换热器2的第二管道22之间循环流动；所述第三管道121和所述第二管道22首尾相连，所述第二管道22和所述第一管道21互不连通；所述第二驱动泵10与所述第二管道22和所述第三管道121串联，所述加热器9与所述第二管道22和所述第三管道121串联，所述第二驱动泵10和所述加热器9串联。通过上述结构使得第一导热介质在封闭的循环回路中流动，热量损失小，加热响应快，能够快速将第一导热介质加热后流入第二管道22中与第一管道21的燃油进行热交换从而对流经第一管道21的燃油加热。第三导热介质流经第二换热器12的第四管道122与第三管道121中的第一导热介质发生热交换。

本实施例的燃油温控系统还包括膨胀支路，所述膨胀支路的一端与所述第二管道22和所述第三管道121之间的循环管道相连，所述膨胀支路上设置有膨胀水箱11。

本实施例的燃油温控系统还包括第二旁路100，所述第二旁路100与所述第二管道22并联；所述第二驱动泵10的输出端的连接关系为：

所述第二驱动泵10的输出端分别与所述第二旁路100的输入端和所述第二管道22的输入端相连；或

所述第二驱动泵10的输入端分别与所述第二旁路100的输出端和所述第二管道22的输出端相连。第二旁路100的设置使得当第二驱动泵10的流量较大时，可以通过第二旁路100进行分流。优选的，第二旁路100上设置有第二旁路阀101。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在逻辑或结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种燃油温控系统，其特征在于，包括热损耗件、第一换热器、燃油流入管道和发动机；

所述燃油流入管道包括位次相连的第一混合管道、第一分流管道和第二混合管道，所述第一混合管道位于所述第一分流管道和所述热损耗件之间，所述第二混合管道位于所述第一分流管道和所述发动机的燃油入口之间；

所述第一换热器的第一管道与所述第一分流管道并联，流经所述第一管道的燃油被加热。

2.根据权利要求1所述的燃油温控系统，其特征在于，还包括比例阀；

所述比例阀的连接关系为：

所述比例阀的主输入端与所述第一分流管道的输出端相连，所述比例阀的主输出端与所述第二混合管道的输入端相连，所述比例阀的分支端与所述第一管道的输出端相连；或

所述比例阀的主输入端与所述第一混合管道的输出端相连，所述比例阀的主输出端与所述第一分流管道的输入端相连，所述比例阀的分支端与所述第一管道的输入端相连。

3.根据权利要求1或2所述的燃油温控系统，其特征在于，还包括与所述发动机的冷却液出口相连的冷却液流出管道；

所述第一换热器的第二管道与所述冷却液流出管道的第二分流管道并联，所述第二管道与所述第一管道互不连通。

4.根据权利要求3所述的燃油温控系统，其特征在于，还包括动力管道，

所述动力管道的连接关系为：

所述发动机的冷却液出口分别与所述第二分流管道的输入端和所述动力管道的输入端相连，所述动力管道的输出端与所述第二管道的输入端相连；或

所述动力管道的输入端与所述第二管道的输出端相连，所述动力管道的输出端与所述第二分流管道的输出端相连；

其中，所述动力管道上设置有第一驱动泵，所述第一驱动泵用于驱动冷却液流经所述第二管道。

5.根据权利要求4所述的燃油温控系统，其特征在于，还包括与所述第一驱动泵并联的第一旁路。

6.根据权利要求1或2所述的燃油温控系统，其特征在于，还包括第二换热器、第二驱动泵和加热器；

所述第二驱动泵用于驱动第一导热介质在所述第二换热器的第三管道和所述第一换热器的第二管道之间循环流动；

所述第三管道和所述第二管道首尾相连，所述第二管道和所述第一管道互不连通；

所述第二驱动泵与所述第二管道和所述第三管道串联，所述加热器与所述第二管道和所述第三管道串联，所述第二驱动泵和所述加热器串联。

7.根据权利要求6所述的燃油温控系统，其特征在于，还包括膨胀支路，所述膨胀支路的一端与所述第二管道和所述第三管道之间的循环管道相连，所述膨胀支路上设置有膨胀水箱。

8.根据权利要求6所述的燃油温控系统，其特征在于，还包括第二旁路，所述第二旁路与所述第二管道并联；

所述第二驱动泵的输出端的连接关系为：

所述第二驱动泵的输出端分别与所述第二旁路的输入端和所述第二管道的输入端相连；或

所述第二驱动泵的输入端分别与所述第二旁路的输出端和所述第二管道的输出端相连。

9.根据权利要求1或2所述的燃油温控系统，其特征在于，还包括第三换热器，所述第三换热器的第五管道与所述发动机的燃油出口相连，流经所述第五管道的燃油被冷却。

10.根据权利要求9所述的燃油温控系统，其特征在于，还包括第一温度传感器和第二温度传感器；

所述第一温度传感器设置在所述第二混合管道上；

所述第二温度传感器设置在所述第三换热器的第五管道的输出端。

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