CN211314369U - 中冷器冷却水量控制装置及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中冷器冷却水量控制装置及发动机，中冷器冷却水量控制装置，包括：中冷器，所述中冷器内具有冷却水管道；供水管，所述供水管的出水端与所述冷却水管道的进水口连通；排水管，所述排水管的进水端与所述冷却水管道的出水口连通；第一旁通管路，所述第一旁通管路的进水口与所述供水管连通，所述第一旁通管路的出水口与所述排水管连通；串接在所述第一旁通管路上的流量调节部件。该中冷器冷却水量控制装置的结构设计可以有效地调节进入中冷器的冷却水流量，进而通过控制冷却水的流量调整中冷后的气体温度。

Description

中冷器冷却水量控制装置及发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及一种中冷器冷却水量控制装置及发动机。

背景技术

为了提高发动机的功率和性能，现在发动机一般进行增压中冷，发动机进气冷却后，进入气缸的气体密度增加，可以有更多的气体进入气缸，提高发动机功率，同时进气温度降低，可以减少大气污染物NOx排放量，减少排气烟度。

但在使用过程中，当中冷器冷却效率下降后，会造成中冷后的进入气缸的气体温度过高，使发动机热负荷过高，排温上升，影响发动机性能和排放。另外，中冷过度时，也会影响发动机性能，在冬季和中低速小负荷时，进入气缸的气体温度会出现过冷，导致发动机着火中后期拉长，稀燃火焰熄灭区内燃油增加，同时降低了气缸内燃气温度，氧化反应削弱，燃烧恶化，HC污染物激增。

尤其船用发动机的中冷器一般采用外循环水冷却，中冷器的冷却水管路与热交换器的冷却水管路串行，冷却水冷却中冷器后再进入热交换器，如此设置导致进入中冷器的冷却水流量无法调整，进而无法通过控制冷却水的流量调整中冷后的气体温度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种中冷器冷却水量控制装置，该中冷器冷却水量控制装置的结构设计可以有效地调节进入中冷器的冷却水流量，进而通过控制冷却水的流量调整中冷后的气体温度，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述中冷器冷却水量控制装置的发动机。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种中冷器冷却水量控制装置，包括：

中冷器，所述中冷器内具有冷却水管道；

供水管，所述供水管的出水端与所述冷却水管道的进水口连通；

排水管，所述排水管的进水端与所述冷却水管道的出水口连通；

第一旁通管路，所述第一旁通管路的进水口与所述供水管连通，所述第一旁通管路的出水口与所述排水管连通；

串接在所述第一旁通管路上的流量调节部件。

优选地，上述冷器冷却水量控制装置中，所述流量调节部件包括：

阀体，所述阀体上设置有进水口和出水口；

位于所述阀体内部且与所述阀体滑动配合的活塞，所述活塞在所述阀体内滑动过程中能够逐渐封堵或逐渐开启所述阀体上的出水口；

位于所述中冷器内部的温控件，所述温控件与所述活塞通过活塞杆连接，所述温控件能够感应所述中冷器内中冷后的气体温度，所述温控件内的感温包能够膨胀推动所述活塞杆以使所述活塞逐渐滑动至封堵所述旁通出水口；所述温控件内的感温包能够收缩拉动所述活塞杆以使所述活塞逐渐滑动至开启所述旁通出水口。

优选地，上述冷器冷却水量控制装置中，所述阀体上的进水口位于所述阀体的一端壁上，所述阀体上的出水口位于所述阀体的侧壁上。

优选地，上述冷器冷却水量控制装置中，所述活塞与所述阀体内壁之间还设置有密封圈。

优选地，上述冷器冷却水量控制装置中，还包括第二旁通管路，所述第二旁通管路的进水口与所述供水管连通，所述第二旁通管路的出水口与所述排水管连通；

所述第二旁通管路上串接有阀门和电磁阀。

优选地，上述冷器冷却水量控制装置中，所述第二旁通管路上串接有电磁阀；该中冷器冷却水量控制装置还包括控制器和用于检测所述中冷器中冷后的气体温度的温度检测部件，所述温度检测部件的信号输出端与所述控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端与所述电磁阀的信号输入端连接；

所述控制器用于在所述温度检测部件检测到的温度处于第一预设范围时，控制所述电磁阀开启，在所述温度检测部件检测到的温度不在第一预设范围时，控制所述电磁阀关闭。

优选地，上述冷器冷却水量控制装置中，所述供水管上还串接有水泵。

一种发动机，包括如上述中任一项所述的中冷器冷却水量控制装置。

优选地，上述发动机中，还包括热交换器，所述排水管的出口与所述热交换器的冷却水通道进口连通。

优选地，上述发动机中，所述发动机为柴油机。

应用上述中冷器冷却水量控制装置时，供水管内的冷却水一部分进入第一旁通管路内，其余的全部进入中冷器的冷却水管道内。具体地，调整流量调节部件的开度以实现调节第一旁通管路内的冷却水流量，通过改变第一旁通管路内的冷却水流量，进而可以改变进入中冷器的冷却水管道内的冷却水流量。当进入第一旁通管路内的冷却水流量增加时，则进入中冷器的冷却水管道内的冷却水流量减少。当进入第一旁通管路内的冷却水流量减少时，则进入中冷器的冷却水管道内的冷却水流量增加。

由上可知，应用上述中冷器冷却水量控制装置时，可以根据中冷器中冷后的气体温度调节流量调节部件的开度。当中冷器中冷后的气体温度较高时，则减小流量调节部件的开度，以使进入第一旁通管路内的冷却水流量减少，同时进入中冷器的冷却水管道内的冷却水流量增加，进而降低中冷器中冷后的气体温度。当中冷器中冷后的气体温度较低时，则增大流量调节部件的开度，以使进入第一旁通管路内的冷却水流量增加，同时进入中冷器的冷却水管道内的冷却水流量减少，进而升高中冷器中冷后的气体温度。如此，实现了利用流量调节部件调节进入中冷器的冷却水流量，进而通过控制冷却水的流量调整中冷后的气体温度。

为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种发动机，该发动机包括上述任一种中冷器冷却水量控制装置。由于上述的中冷器冷却水量控制装置具有上述技术效果，具有该中冷器冷却水量控制装置的发动机也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的中冷器冷却水量控制装置的流程示意图；

图2为本实用新型实施例提供的夹具体与框架装配的主视结构示意图。

在图1-2中：

1-水泵、2-流量调节部件、3-中冷器、4-阀门、5-电磁阀、6-第二旁通管路、7-热交换器、8-温度检测部件、9-第一旁通管路；

2a-阀体上的的进水口、2b-阀体、2c-活塞、2d-密封圈、2e-温控件、2f-阀体上的出水口。

具体实施方式

本实用新型的第一个目的在于提供一种中冷器冷却水量控制装置，该中冷器冷却水量控制装置的结构设计可以有效地调节进入中冷器的冷却水流量，进而通过控制冷却水的流量调整中冷后的气体温度，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述中冷器冷却水量控制装置的发动机。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，本实用新型提供的中冷器冷却水量控制装置包括中冷器3、供水管、排水管、第一旁通管路9和流量调节部件2。中冷器3内具有冷却水管道，中冷器3的冷却水管道内的冷却水与气体换热以实现对进入气缸的气体进行降温。供水管的出水端与冷却水管道的进水口连通，排水管的进水端与冷却水管道的出水口连通。即冷却水经供水管进入中冷器3的冷却水管道内，中冷器3的冷却水管道内的冷却水直接排出至排水管。

重点在于，第一旁通管路9的进水口与供水管连通，第一旁通管路9的出水口与排水管连通。流量调节部件2串接在第一旁通管路9上，通过调整流量调节部件2的开度以实现调节第一旁通管路9内的冷却水流量。第一旁通管路9的进水口位于中冷器3的冷却水管道进水口的上游。

应用上述中冷器冷却水量控制装置时，供水管内的冷却水一部分进入第一旁通管路9内，其余的全部进入中冷器3的冷却水管道内。具体地，调整流量调节部件2的开度以实现调节第一旁通管路9内的冷却水流量，通过改变第一旁通管路9内的冷却水流量，进而可以改变进入中冷器3的冷却水管道内的冷却水流量。当进入第一旁通管路9内的冷却水流量增加时，则进入中冷器3的冷却水管道内的冷却水流量减少。当进入第一旁通管路9内的冷却水流量减少时，则进入中冷器3的冷却水管道内的冷却水流量增加。

由上可知，应用上述中冷器冷却水量控制装置时，可以根据中冷器3中冷后的气体温度调节流量调节部件2的开度。当中冷器3中冷后的气体温度较高时，则减小流量调节部件2的开度，以使进入第一旁通管路9内的冷却水流量减少，同时进入中冷器3的冷却水管道内的冷却水流量增加，进而降低中冷器3中冷后的气体温度。当中冷器3中冷后的气体温度较低时，则增大流量调节部件2的开度，以使进入第一旁通管路9内的冷却水流量增加，同时进入中冷器3的冷却水管道内的冷却水流量减少，进而升高中冷器3中冷后的气体温度。如此，实现了利用流量调节部件2调节进入中冷器3的冷却水流量，进而通过控制冷却水的流量调整中冷后的气体温度。

如图2所示，在一具体实施例中，流量调节部件2包括阀体2b、活塞2c和温控件2e。阀体2b上设置有进水口2a和出水口2f，阀体2b上的进水口2a和出水口2f串接在第一旁通管路9上。活塞2c位于阀体2b内部，并且活塞2c与阀体2b滑动配合，即活塞2c可以在阀体2b内滑动。活塞2c在阀体2b内滑动过程中能够逐渐封堵或逐渐开启阀体2b上的出水口2f。当活塞2c开启阀体2b上的出水口2f时，冷却水可以经阀体2b上的出水口2f流出。

温控件2e位于中冷器3内部，温控件2e能够感应中冷器3内中冷后的气体温度。温控件2e与活塞2c通过活塞杆连接。具体地，温控件2e内的感温包与活塞杆的一端固定连接，活塞杆的另一端与活塞2c固定连接。温控件2e内的感温包能够膨胀推动活塞杆以使活塞2c逐渐滑动至封堵出水口2f，温控件2e内的感温包还能够收缩拉动活塞杆以使活塞2c逐渐滑动至开启出水口2f。当中冷器3内中冷后的气体温度逐渐升高时，温控件2e内的感温包逐渐膨胀，当中冷器3内中冷后的气体温度逐渐降低时，温控件2e内的感温包逐渐收缩。

具体地，当中冷器3内中冷后的气体温度逐渐升高至第一设定温度时，温控件2e内的感温包膨胀推动活塞杆以使活塞2c逐渐滑动至封堵出水口2f。当中冷器3内中冷后的气体温度逐渐降低至第二设定温度时，温控件2e内的感温包收缩拉动活塞杆以使活塞2c滑动至逐渐开启出水口2f。如此设置，感温包根据中冷器3内中冷后的气体温度驱动活塞2c滑动，进而调整流量调节部件2的开度，以实现调整进入第一旁通管路9和中冷器3的冷却水流量。该实用新型提供的中冷器冷却水量控制装置在中冷器3中冷后的气体温度过高和过冷时，能够自动调节通过进入中冷器3的冷却液流量，进而控制中冷后进气温度。

如图2所示，阀体2b上的进水口2a可以位于阀体2b的一端壁上，阀体2b上的出水口2f可以位于阀体2b的侧壁上。具体地，阀体2b为圆柱体或方体状，阀体2b上的进水口2a位于阀体2b的一端，阀体2b上的出水口2f位于阀体2b的底部。当然，阀体2b上的进水口2a和出水口2f还可以设置在其它位置，在此不作限定。

为了防止漏水，活塞2c与阀体2b内壁之间还设置有密封圈2d。密封圈2d可以为O型密封圈，其可以为橡胶材质，在此不作限定。

另一实施例中，上述中冷器冷却水量控制装置还包括第二旁通管路6，第二旁通管路6的进水口与供水管连通，第二旁通管路6的出水口与排水管连通。如此设置，供水管内的冷却水可选的进入第一旁通管路9、第二旁通管路6和中冷器3的冷却水通道。

第二旁通管路6上串接有阀门4和电磁阀5。阀门4可以为手动阀门。

进一步地，第二旁通管路6上串接有电磁阀5。该中冷器冷却水量控制装置还包括控制器和温度检测部件8。温度检测部件8用于检测中冷器3中冷后的气体温度。温度检测部件8的信号输出端与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端与电磁阀5的信号输入端连接。

控制器用于在温度检测部件8检测到的温度处于第一预设范围时，控制电磁阀5开启，控制器还用于在温度检测部件8检测到的温度不在第一预设范围时，控制电磁阀5关闭。

发动机在正常运行时阀门4打开，电磁阀5关闭，流量调节部件2上的出水口打开。当中冷器3脏污，冷却效率下降后，或者进水温度过高时，中冷后气体温度升高，此时，温控件2e内的感温包膨胀，推动活塞杆及活塞2c移动，当中冷后气体温度超过第一设定温度时活塞2c关闭阀体2b上的出水口2f，第一旁通管路9水量减小，进入中冷器3水量增大，直到中冷后进气温度达到设定范围内，形成平衡。当天气过冷，发动机在中小负荷运行时，中冷后进气温度会过冷时，控制器会根据温度检测部件8检测到的温度控制电磁阀5，当中冷后进气温度处于第一预设范围，控制器接通电磁阀5，电磁阀5打开，第二旁通管路6开启，减少进入中冷器3的水量，使中冷后进气温度升高，当第二旁通管路6内水量过大时，可通过调节阀门4减少旁通水量，使中冷后进气温度达到设定值。

为了提高冷却水的循环速度，上述供水管上还串接有水泵1。

基于上述实施例中提供的中冷器冷却水量控制装置，本实用新型还提供了一种发动机，该发动机包括上述实施例中任意一种中冷器冷却水量控制装置。由于该发动机采用了上述实施例中的中冷器冷却水量控制装置，所以该发动机的有益效果请参考上述实施例。

进一步地，上述发动机还包括热交换器7，排水管的出口与热交换器7的冷却水通道进口连通。如此设置，从第一旁通管路9、第二旁通管路6和中冷器的冷却水通道流出的冷却水均经排水管进入热交换器7中。热交换器7可以使冷却水对缸套等发动机的气体任意部件进行降温。本实用新型实现了在不影响热交换器7的冷却水进水量的前提下，调整进入中冷器的冷却水进水量，进而实现了调整中冷后的气体温度。

优选地，上述发动机可以为柴油机，当然上述发动机还可以为其它类型的发动机，在此不作限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种中冷器冷却水量控制装置，其特征在于，包括：

中冷器(3)，所述中冷器(3)内具有冷却水管道；

供水管，所述供水管的出水端与所述冷却水管道的进水口连通；

排水管，所述排水管的进水端与所述冷却水管道的出水口连通；

第一旁通管路(9)，所述第一旁通管路(9)的进水口与所述供水管连通，所述第一旁通管路(9)的出水口与所述排水管连通；

串接在所述第一旁通管路(9)上的流量调节部件(2)。

2.根据权利要求1所述的中冷器冷却水量控制装置，其特征在于，所述流量调节部件(2)包括：

阀体(2b)，所述阀体(2b)上设置有进水口(2a)和出水口(2f)；

位于所述阀体(2b)内部且与所述阀体(2b)滑动配合的活塞(2c)，所述活塞(2c)在所述阀体(2b)内滑动过程中能够逐渐封堵或逐渐开启所述阀体(2b)上的出水口(2f)；

位于所述中冷器(3)内部的温控件(2e)，所述温控件(2e)与所述活塞(2c)通过活塞杆连接，所述温控件(2e)能够感应所述中冷器(3)内中冷后的气体温度，所述温控件(2e)内的感温包能够膨胀推动所述活塞杆以使所述活塞(2c)逐渐滑动至封堵所述出水口(2f)；所述温控件(2e)内的感温包能够收缩拉动所述活塞杆以使所述活塞(2c)逐渐滑动至开启所述出水口(2f)。

3.根据权利要求2所述的中冷器冷却水量控制装置，其特征在于，所述阀体(2b)上的进水口(2a)位于所述阀体(2b)的一端壁上，所述阀体(2b)上的出水口(2f)位于所述阀体(2b)的侧壁上。

4.根据权利要求2所述的中冷器冷却水量控制装置，其特征在于，所述活塞(2c)与所述阀体(2b)内壁之间还设置有密封圈(2d)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的中冷器冷却水量控制装置，其特征在于，还包括第二旁通管路(6)，所述第二旁通管路(6)的进水口与所述供水管连通，所述第二旁通管路(6)的出水口与所述排水管连通；

所述第二旁通管路(6)上串接有阀门(4)和电磁阀(5)。

6.根据权利要求5所述的中冷器冷却水量控制装置，其特征在于，所述第二旁通管路(6)上串接有电磁阀(5)；该中冷器冷却水量控制装置还包括控制器和用于检测所述中冷器(3)中冷后的气体温度的温度检测部件(8)，所述温度检测部件(8)的信号输出端与所述控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端与所述电磁阀(5)的信号输入端连接；

所述控制器用于在所述温度检测部件(8)检测到的温度处于第一预设范围时，控制所述电磁阀(5)开启，在所述温度检测部件(8)检测到的温度不在第一预设范围时，控制所述电磁阀(5)关闭。

7.根据权利要求1所述的中冷器冷却水量控制装置，其特征在于，所述供水管上还串接有水泵(1)。

8.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的中冷器冷却水量控制装置。

9.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，还包括热交换器(7)，所述排水管的出口与所述热交换器(7)的冷却水通道进口连通。

10.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述发动机为柴油机。

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