CN213419241U - 一种油耗测量与油温控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机技术领域内的一种油耗测量与油温控制装置，包括油耗测量系统和油温控制系统，燃油通过管道由油耗测量系统流入油温控制系统；油耗测量系统包括液位开关、离心泵以及质量流量计，液位开关设置于离心泵的上游管道，质量流量计连通于离心泵的下游管道；油温控制系统包括循环油泵、换热器、加热器、循环水泵以及比例阀，燃油经循环油泵进入换热器内换热后流出，冷冻水依次经循环水泵、比例阀以及加热器后，进入换热器内与燃油进行换热，再通过循环水泵排出。本实用新型不仅可实现对燃油油耗的测量，同时对进入发动机的燃油的油温进行有效控制，整体结构简单，布局紧凑。

Description

一种油耗测量与油温控制装置

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，具体地，涉及一种油耗测量与油温控制装置。

背景技术

随着各国对车辆油耗及排放的要求日趋严苛，汽车发动机降油耗、减排放已成为各大发动机厂的重要课题。米勒循环、冷却EGR、VVL、缸内喷水、稀薄燃烧等技术对增压汽油机降油耗和减排放有着重要的作用，从技术可行性、成本及降油耗、减排放等方面分析，米勒循环和EGR技术为较理想的选择，两项技术的结合可进一步降低发动机油耗和减排放。

经现有技术检索发现，中国发明专利公开号为CN111255578A，提供了一种发动机双燃料掺混与油耗测量的装置，包括掺混系统、油耗测量系统以及电控系统，掺混系统通过两个独立可调的流量泵实现两种燃料特定比例的供给，使用超声波震荡混合器实现两者充分混合。测量系统则使用科里奥利质量流量计测量油耗，通过压力反馈控制燃料泵实现主测量油路对发动机单向稳压供油，通过初始充油与排气设计来消除质量流量计测量精度的干扰因素。该发明专利在油耗测量、以及油温控制等方面效果不佳。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种油耗测量与油温控制装置。

根据本实用新型提供的一种油耗测量与油温控制装置，包括油耗测量系统和油温控制系统，燃油通过管道由所述油耗测量系统流入所述油温控制系统；

所述油耗测量系统包括液位开关、离心泵以及质量流量计，所述液位开关设置于所述离心泵的上游管道，所述质量流量计连通于所述离心泵的下游管道；

所述油温控制系统包括循环油泵、换热器、加热器、循环水泵以及比例阀，燃油经所述循环油泵进入所述换热器内换热后流出，冷冻水依次经所述循环水泵、所述比例阀以及所述加热器后，进入所述换热器内与燃油进行换热，再通过所述循环水泵排出。

一些实施方式中，所述质量流量计为科里奥利传感器。

一些实施方式中，所述质量流量计与所述离心泵之间安装有调节球阀，所述调节球阀用于调节流入所述质量流量计的燃油压力。

一些实施方式中，所述液位开关与所述离心泵之间设有第一油气分离器，所述第一油气分离器用于排除燃油内的杂质气体。

一些实施方式中，所述油耗测量系统还包括泄压阀，所述泄压阀用于卸载所述油耗测量系统内的剩余压力。

一些实施方式中，所述质量流量计的出口还安装有减压阀，所述减压阀用于调节自所述质量流量计进入油温控制系统的燃油压力。

一些实施方式中，所述质量流量计的进口端与出口端安装有压力表。

一些实施方式中，所述循环水泵的进水管路与出水管路之间设置有差压阀，所述差压阀用于调节循环水路中的压差。

一些实施方式中，所述比例阀与所述加热器之间安装有排气阀，所述排气阀用于消除冷冻水循环管路中的气体。

一些实施方式中，所述换热器与所述循环油泵之间安装有第二油气分离器。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型不仅可实现对燃油油耗的测量，同时对进入发动机的燃油的油温进行有效控制，整体结构简单，布局紧凑。

2、本实用新型通过对油耗测量系统的进一步优化，提高油耗测量的精度。

3、本实用新型通过优化油温控制系统，提高油温控制效果，达到燃油温度的精度可达25±1℃的范围。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型整体结构图；

图2为本实用新型油耗测量系统流程图；

图3为本实用新型油温控制系统流程图；

其中，图中的附图标记为：

100-油耗测量系统，101-液位开关，102-离心泵，103-质量流量计，104-调节球阀，105-第一油气分离器，106-泄压阀，107-溢流阀，108-减压阀，109-压力表，200-油温控制系统，201-循环油泵，202-换热器，203-加热器，204-循环水泵，205-比例阀，206-压差调节阀，207-排气阀，208-第二油气分离器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1-3所示，本实用新型提供了一种油耗测量与油温控制装置，包括油耗测量系统100和油温控制系统200，燃油经油耗测量系统100后，通过管道流入油温控制系统200，最后进入发动机内。

油耗测量系统100包括液位开关101、离心泵102以及质量流量计103。燃油经管道进入离心泵102内，在离心泵102的上游管道安装有液位开关101，液位开关101用于管道内流通的燃油液位的监测，优选的，液位开关101选择为音叉式液位开关。进入离心泵102内的燃油被输送到质量流量计103内，计算出流经质量流量计103的燃油流量，进而获得燃油的油耗量。优选的，质量流量计103选择为科里奥利传感器，进而提高燃油消耗的计算精度。

自质量流量计103流出的燃油通过管道进入到油温控制系统200内，进入温控系统200内的燃油还包括来自发动机的回流燃油。油温控制系统200包括循环油泵201、换热器202、加热器203、循环水泵204以及比例阀205。油温控制系统包括两个进行热交换的回路子系统，其中循环油泵201与换热器202以及连通两者的管道构成油路换热子系统，比例阀205、循环水泵204、加热器203、换热器202以及连通四者的管道构成冷冻水换热子系统，通过内设有供燃油和冷冻水(或温度较高的的水)进出的独立的两个腔体的换热器202实现对进入发动机的燃油的温度控制，其温度控制在25℃左右。此处所述的冷冻水，是指标准工况为5度温差,温度为7～12度的液态水。

当发动机开始工作时，此时进入循环油泵201的油全部来自油箱内的油，此时分两种情况：一种是高温环境下，来自油箱内的燃油的温度高于25℃，此种情况下来自冷却塔的冷冻水通过循环水泵204经比例阀205进入加热器203内，此时加热器203不工作，冷冻水继续前行进入换热器202内，与同时流经换热器202的燃油进行热交换，达到降低燃油温度的目的，使燃油温度达到25℃左右；另一种情况是低温环境下，来自油箱内的燃油温度低于25℃，此种情况与高温环境下的不同点在于，此时加热器203启动工作，将通过的冷冻水加热至一定温度，使之变为高于25℃的温水或热水，进而进入换热器后与低于25℃的燃油进行热交换，将燃油温度提高至25℃左右。

而当发动机开始工作后，此时进入循环油泵201的油一部分为油箱内的燃油，还有一部分是来自发动机的循环燃油，因来自发动机的循环燃油的温度较高，与来自油箱内的燃油混合后使得从循环油泵201进入换热器202内的燃油的温度要高出25℃，此种情况下，温控系统的运行与上述高温环境下发动机开始工作的程序基本相同，加热器203不工作，仅是提供冷冻水的流通通道。

油温控制系统中的实现油温的调节，使得进入发动机的燃油温度控制在25度左右，主要通过比例阀205调节进入换热器202内的冷冻水或温度偏高的水的量，进而达到燃油温度的精确控制。当燃油温度偏离25℃较多时，调大比例阀205的开度，增大进入换热器202的冷冻水或温度偏高的水的水量；当燃油温度偏离25℃较小时，则调小比例阀205的开度，降低进入换热器202的冷冻水或温度偏高的水的水量。

另外，在换热器202内进行热交换后的冷冻水或温度偏高的水通过循环水泵204排出，进入冷却塔内变为冷冻水，从而再次进入热交换子系统。

本实用新型不仅可实现对燃油油耗的测量，同时对进入发动机的燃油的油温进行有效控制，整体结构简单，布局紧凑。

实施例2

本实施例2是在实施例1的基础上形成，主要通过对油耗测量系统的进一步优化，提高油耗测量的精度。具体地：

如图1-3所示，在液位开关101与离心泵102之间设置有第一油气分离器105，当来自油箱的燃油经液位开关101后到达高点位后进入第一油气分离器105内，第一油气分离器105分离燃油内的杂质油气，提高进入质量流量计103内的燃油品质，提升油耗的计算精度。

进一步的，在离心泵102与质量流量计103之间设置有调节球阀104，燃油在经离心泵102进入质量流量计103前，通过调节球阀104调节燃油压力后再进入质量流量计103，以确保燃油以匀速的状态进入质量流量计103，提高油耗的计算精度。调节球阀104的调压功能可通过连通有溢流阀107实现。另外，调节球阀104还具有截断燃油流通的功能，进而使得油耗测量系统的零点标定便捷快速。

更进一步的，油耗测量系统还安装有泄压阀106，泄压阀106连通于油耗测量系统的上下游，用于卸载系统内的剩余压力，确保系统的稳定运行。

优选的，质量流量计103的出口还安装有减压阀108，减压阀108用于调节自质量流量计103进入油温控制系统的燃油压力。

另外，优选的，在质量流量计103的上下游安装有压力表109，以显示进出质量流量计103的燃油压力。

实施例3

本实施例3是在实施例1或实施例2的基础上形成，通过优化油温控制系统，提高油温控制效果，达到燃油温度的精度可达25±1℃的范围。具体地：

如图1-3所示，油温控制系统中还安装有压差调节阀206，压差调节阀206连通于循环水泵204的进水管路和排水管路之间，用于调节进水管路与排水管路的压力差，保持冷冻水循环管路的稳定的压力，确保换热效果，提高换热后的燃油温度的控制精度。

优选的，冷冻水循环管路中还安装有排气阀207，排气阀207用于消除冷冻水循环管路中流通的冷冻水中的气体，确保冷冻水循环管路中冷冻水或温度偏高的水循环的稳定性，提高换热效果的稳定性。优选的，排气阀207安装于比例阀205与加热器203之间，当需要加热冷冻水时，提前将冷冻水中的气体进行排除，防止加热过程中产生热蒸汽而导致系统运行的不稳定性。

优选的，燃油循环管路中安装有第二油气分离器208，第二油气分离器208安装于换热器202与循环油泵201之间，是为消除进入换热器202内的燃油中的杂质油气，使得燃油在换热器中的流动平稳，提高换热效果。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种油耗测量与油温控制装置，其特征在于，包括油耗测量系统(100)和油温控制系统(200)，燃油通过管道由所述油耗测量系统(100)流入所述油温控制系统(200)；

所述油耗测量系统(100)包括液位开关(101)、离心泵(102)以及质量流量计(103)，所述液位开关(101)设置于所述离心泵(102)的上游管道，所述质量流量计(103)连通于所述离心泵(102)的下游管道；

所述油温控制系统(200)包括循环油泵(201)、换热器(202)、加热器(203)、循环水泵(204)以及比例阀(205)，燃油经所述循环油泵(201)进入所述换热器(202)内换热后流出，冷冻水依次经所述循环水泵(204)、所述比例阀(205)以及所述加热器(203)后，进入所述换热器(202)内与燃油进行换热，再通过所述循环水泵(204)排出。

2.根据权利要求1所述的油耗测量与油温控制装置，其特征在于，所述质量流量计(103)为科里奥利传感器。

3.根据权利要求1所述的油耗测量与油温控制装置，其特征在于，所述质量流量计(103)与所述离心泵(102)之间安装有调节球阀(104)，所述调节球阀(104)用于调节流入所述质量流量计(103)的燃油压力。

4.根据权利要求1所述的油耗测量与油温控制装置，其特征在于，所述液位开关(101)与所述离心泵(102)之间设有第一油气分离器(105)，所述第一油气分离器(105)用于排除燃油内的杂质气体。

5.根据权利要求1所述的油耗测量与油温控制装置，其特征在于，所述油耗测量系统(100)还包括泄压阀(106)，所述泄压阀(106)用于卸载所述油耗测量系统(100)内的剩余压力。

6.根据权利要求1所述的油耗测量与油温控制装置，其特征在于，所述质量流量计(103)的出口还安装有减压阀(108)，所述减压阀(108)用于调节自所述质量流量计(103)进入油温控制系统的燃油压力。

7.根据权利要求1所述的油耗测量与油温控制装置，其特征在于，所述质量流量计(103)的进口端与出口端安装有压力表(109)。

8.根据权利要求1所述的油耗测量与油温控制装置，其特征在于，所述循环水泵(204)的进水管路与出水管路之间设置有差压阀(206)，所述差压阀(206)用于调节循环水路中的压差。

9.根据权利要求1所述的油耗测量与油温控制装置，其特征在于，所述比例阀(205)与所述加热器(203)之间安装有排气阀(207)，所述排气阀(207)用于消除冷冻水循环管路中的气体。

10.根据权利要求1所述的油耗测量与油温控制装置，其特征在于，所述换热器(202)与所述循环油泵(201)之间安装有第二油气分离器(208)。

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