CN214836788U - 一种进气系统及柴油机 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种进气系统和柴油机，进气系统包括：总进气管；常温进气组件，连接于总进气管，用于将常温气流输出至总进气管；热风进气组件，连接于总进气管，用于将热风气流输出至总进气管，热风气流与常温气流在总进气管内混合形成混合气流；控温器，设在总进气管上，用于检测混合气流的温度信息；控制模块，分别与常温进气组件、热风进气组件和控温器电连接，用于根据温度信息调控常温进气组件和热风进气组件的输出流量。通过常温进气组件、热风进气组件以及控温器和控制模块的设置，可以调节常温气流和热风气流的比例，以调节混合气流的温度，进而精准调控输入柴油机的气流温度，使柴油机获得最佳运行功率，确保实验的测试结果。

Description

一种进气系统及柴油机

技术领域

本申请涉及领域柴油机领域，具体涉及一种进气系统及柴油机。

背景技术

随着季节的变化，环境的气温会一直变化，很多地区夏季和冬季的温差都比较大，相关研究表明，柴油机进机温度对柴油机的功率有一定的影响，因此，在柴油机的研究过程，需要提供一种稳定的进气温度，来确保柴油机相关的研究，小功率的柴油机可通过空调控制环境的温度，从而达到稳定的进气温度，但付出的费用也是相当大的，大功率的柴油机如果也通过该方法，那么付出的费用是巨大的；因此，针对上述问题需设计出一种结构简单、费用低、操作方便、可靠性强的，可满足多种功率柴油机的温度的进气系统。

发明内容

本申请实施例提供一种进气系统，可以调节进入柴油机的气流的温度，使柴油机获得最佳运行功率，确保实验的测试结果。

本申请实施例提供一种进气系统，包括：总进气管；

常温进气组件，连接于所述总进气管，用于将常温气流输出至所述总进气管；

热风进气组件，连接于所述总进气管，用于将热风气流输出至所述总进气管，所述热风气流与所述常温气流在所述总进气管内混合形成混合气流；

控温器，设在所述总进气管上，用于检测所述混合气流的温度信息；

控制模块，分别与所述常温进气组件、热风进气组件和所述控温器电连接，用于根据所述温度信息调控所述常温进气组件和所述热风进气组件的输出流量。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述常温进气组件包括：常温进气管和设在所述常温进气管上的第一阀体，所述热风进气组件包括：热风进气管和设在所述热风进气管上的第二阀体，所述第一阀体和所述第二阀体均与所述控制模块电连接，所述控制模块用于控制所述第一阀体和所述第二阀体的开度，以调控所述常温进气组件和所述热风进气组件的输出流量。相应的，本申请实施例还提供一种，包括：

可选的，在本申请的一些实施例中，所述热风进气管与外部大气连通，用于从大气中抽取常温气流，所述热风进气组件还包括：加热装置，常温气流在所述热风进气管中经所述加热装置加热形成热风气流。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述加热装置设在所述热风进气管内；或

所述加热装置设于所述热风进气管外壁。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述加热装置为电加热装置、红外加热装置、制热剂装置中的任意一种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述加热装置为可调温度型加热器，所述控制模块与所述加热装置电连接，用于调控所述加热装置的加热温度。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述进气系统还包括：压力检测器，所述压力检测器设在所述总进气管上，并与所述控制模块电连接，用于检测所述总进气管中混合气流的压力信息；所述控制模块根据所述压力信息得出混合气流的额定流量，所述控制模块根据所述温度信息和所述额定流量控制所述第一阀体和所述第二阀体的开度。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述常温进气管和所述热风进气管的内径相等，所述控制模块根据所述额定流量计算得到额定开度，控制模块控制所述第一阀体和所述第二阀体的开度时，所述额定开度等于第一阀体的开度与所述第二阀体的开度之和。

本申请还公开了一种柴油机，包括如上所述的进气系统。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述柴油机还包括:排气管，所述排气管用于排出带有热量的废气，所述排气管与所述热风进气组件连接，用于向所述热风进气组件传输热量。

本申请实施例的进气系统，通过常温进气组件、热风进气组件以及控温器和控制模块的设置，可以调节常温气流和热风气流的比例，以调节混合气流的温度，较为精准的控制总进气管中混合气流的温度，进而精准调控输入柴油机的气流温度，使柴油机获得最佳运行功率，确保实验的测试结果。通过压力检测器的设置，可以控制总进气管内的流阻稳定，避免因流阻变化而对试验结果造成影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请实施例提供的第一实施例中的进气系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的第一阀体和第二阀体的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的第二实施例中的柴油机的结构示意图。

附图标记说明：

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

本申请实施例提供一种。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

实施例一、

本申请的第一实施例公开了一种进气系统，用于进气并将气体输出，典型地可以用于柴油机，或柴油机机组试验装置，向柴油机输入气体，如图1所示，进气系统包括：总进气管100、常温进气组件200和热风进气组件300，总进气管100连接柴油机，在一些实施例中也可以连接其他部件，如汽油机，燃烧炉等，本实施例中不做具体限定。常温进气组件200和热风进气组件300均连接于总进气管100，常温进气组件200用于将常温气流输出至总进气管100，热风进气组件300用于将热风气流输出至总进气管100，热风气流和常温气流在总进气管100内混合形成混合气流。显而易见的，混合气流的温度高于常温气流并低于热风气流，常温气流和热风气流的温度以及混合比例会影响混合气流的温度。相关研究表明，柴油机进机的气体温度对柴油机的功率有一定的影响，因此选择合适温度的混合气流，可以提升柴油机的功率，减小油耗。在柴油机机组实验装置中，柴油机的研究过程，需要提供一种稳定的进气温度，来确保柴油机相关的研究。

本实施例中的进气系统还包括：控温器500和控制模块400，控温器500设在总进气管100上，用于检测混合气流的温度信息，控制模块400与常温进气组件200、热风进气组件300和控温器500电连接，控温器500将混合气流的温度信息传递给控制模块400，控制模块400用于根据温度信息调控常温进气组件200和热风进气组件300的输出流量。控温器500可以为温度传感器，有一部分或全部位于总进气管100内。具体地，控制模块400内可以预存有目标温度数值，并根据目标温度数值与温度信息的相对大小来调控常温进气组件200和热风进气组件300的输出流量，如温度信息大于目标温度数值，则控制模块400会提高常温气流的比例，即提升常温进气组件200的输出流量，和/或降低热风进气组件300的输出流量；如温度信息小于目标温度数值，则控制模块400会提升热风气流的比例，即降低常温进气组件200的输出流量，和/或提升热风进气组件300的输出流量。以使混合气流的温度与目标温度趋近于相等，较为精准的控制总进气管100中混合气流的温度，进而精准调控输入柴油机的气流温度，使柴油机获得最佳运行功率，确保实验的测试结果。

本实施例中，常温进气组件200包括：常温进气管210和设在常温进气管210上的第一阀体220，热风进气组件300包括：热风进气管310和设在热风进气管310上的第二阀体320，热风进气管310和常温进气管210与总进气管100连接，第一阀体220用于控制常温进气管210中的气体流量，第二阀体320用于控制热风进气管310中的气体流量，第一阀体220和第二阀体320均与控制模块400电连接，控制模块400控制第一阀体220和第二阀体320的开度，以调控常温进气组件200和热风进气组件300的输出流量。第一阀体220和第二阀体320均为电动阀或电磁阀，其开度可以调节。在另一个实施例中，常温进气组件200可以包括常温电机，热风进气组件300可以包括热风电机，控制模块400分别与常温电机和热风电机电连接。常温电机和热风电机分别控制常温进气组件200和热风进气组件300的进气流量，控制模块400控制常温电机和热风电机的功率或转速，以调控常温进气组件200和热风进气组件300的输出流量。

其中常温进气管210可以从外部抽气，也可以从恒温室内抽气，热风进气管310可以从热风室内直接抽取热风，也可以抽取外部气体，将其体加热后输出。本实施例中，常温进气管210与外部大气连通，用于从大气中抽取常温气流；热风进气管310也与外部大气连通，抽取常温气流，热风进气管310还包括：加热装置330，加热装置330可以将热风进气管310中的常温气流加热，使之成为热风气流。加热装置330在抽气时工作，无需在热风室内持续准备热风，节约能耗，降低成本。其中加热装置330可以设在热风进气管310内，也可以设于热风进气管310的外壁，以上两种设置方式，加热装置330都可以对热风进气管310内的常温气体进行加热。其中加热装置330与控制模块400电连接，可以为电加热装置、红外加热装置、制热剂装置中的任意一种，在加热装置330为红外加热装置时，加热装置330优选设在热风进气管内，可以直接对电加热装置进行加热；在加热装置330为制热剂装置时，优选设在热风进气管310外壁，制热剂装置一般通过固液变化或化学反应制热，设在热风进气管310外壁不会发生泄露等情况，也便于替换；加热装置330为电加热装置时，设在进风管内或进风管外壁均可，可以在控制模块400的控制下工作，且发热可控性较好。

另外值得注意的是，本实施例中的加热装置330为可调温度型加热器，如电加热器，控制模块400与加热装置330电连接，用于调控加热装置330的加热温度。加热装置330的温度可控使得控制模块400可以对热风气流的温度进行控制，同时控制模块400可以通过第一阀体220和第二阀体320对常温气流和热风气流的混合比例进行调节，从而更好的调控混合气流的温度。

在进气系统工作时，首选控制模块400启动加热装置330，同时开启第一阀体220和第二阀体320，常温进气管210从外部吸入常温气流；热风进气管310从外部吸入常温气流，加热装置330将热风进气管310中的常温气流加热成热风气流，常温气流和热风气流流入总进气管100进行混合，形成混合气流，控温器500在总进气管100内检测混合气流的温度，并将混合气流的温度信息实时传递给控制模块400，控制模块400将温度信息与目标温度数值进行对比，判断温度信息与目标温度数值的相对大小，并通过控制第一阀体220和第二阀体320的开度，实时改变热风气流和常温气流的混合比例，形成闭环控制，直至温度信息与目标温度数值相等。进气系统可提供目标温度竖直的气流。

另外值得注意的是，在进气流阻方面，为获得柴油机在应用中最佳的运行功率，减少油耗，需在柴油机试验阶段为柴油机配置和使用环境相当的流阻环境条件，如配置和实际相同通径的进气管道，在进行各种功率的柴油机试验时，需要调换相应的进气管道，需要较大的费用，因此进气流阻的控制也十分重要。结合图1和图2，本实施例中的进气系统还包括：压力检测器600，压力检测器600设在总进气管100上，并与控制模块400电连接，压力检测器600可以为压力传感器，用于检测总进气管100中混合气流的压力信息。混合气流的压力可以体现混合气流的流阻，控制模块400可以通过压力信息计算得出混合气流的流量，通过控制第一阀体220和第二阀体320的开度而调控常温气流和热风气流的流量，从而控制混合气流的流量和流阻稳定。在控制模块400进行混合气流的温度调控时，需要调节第一阀体220和第二阀体320的开度，可能改变混合气流的流阻，维持流阻稳定，避免因流阻变化而对试验结果造成影响。而本实施例中，控制模块400在调节第一阀体220和第二阀体320的开度时，不仅参考温度信息，也会参考压力信息，即在保持混合气流的流阻稳定时将混合气流的温度调整到目标温度值。

进一步地，本实施例中常温进气管210和热风进气管310的内径相等，因此常温进气管210和热风进气管310的气流流量比等于第一阀体220和第二阀体320的开度比，第一阀体220和第二阀体320的开度可以表示常温进气管210和热风进气管310的流量。控制模块400可以通过额定流量计算得到额定开度，控制模块400控制第一阀体220和第二阀体320的开度时，额定开度等于第一阀体220的开度与所述第二阀体320的开度之和。使总进气管100中混合气流的总开度始终为额定开度，保证混合气流的流阻稳定。

在实际操作中，在进气系统开始进气时，控制模块400控制第一阀体220和第二阀体320中的一个开启，另一个关闭。接下来以第一阀体220开启，第二阀体320关闭做示例来说明。第一阀体220开启，只有常温气流进入总进气管100内，压力传感器检测总进气管100内常温气流的压力信息，控制模块400根据压力信息调节第一阀体220的开度，使压力信息为合适值，并在调节完毕后记录第一阀体220的开度为额定开度。然后开启第二阀体320，减小第一阀体220的开度，根据温度信息调节第一阀体220和第二阀体320的开度，并使额定开度等于第一阀体220的开度与所述第二阀体320的开度之和。

本实施例中的进气系统，通过常温进气组件200、热风进气组件300以及控温器500和控制模块400的设置，可以调节常温气流和热风气流的比例，以调节混合气流的温度，较为精准的控制总进气管100中混合气流的温度，进而精准调控输入柴油机的气流温度，使柴油机获得最佳运行功率，确保实验的测试结果。通过压力检测器600的设置，可以控制总进气管100内的流阻稳定，避免因流阻变化而对试验结果造成影响。

实施例二、

本申请的第二实施例公开了一种柴油机，柴油机包括如第一实施例中的进气系统和柴油机本体，总进气管与柴油机本体相连，用于将混合气体输入给柴油机供柴油机燃烧。

值得注意的是，如图3所示，柴油机还包括：排气管700，柴油机燃烧后产生的废气由排气管700排出，废气带有一定热量。而废气一般直接排到大气中，造成了一部分热量损失。本实施例中，排气管700与热风进气组件300连接，用于向热风进气组件300传输热量，即排气管700中的热量可以用来将热风进气管310中的常温气流加热为热风气流。实现能量的再利用，同时也可以降低热风进气组件300的成本。

如图所示，排气管700直接与热风进气管310连通，加热装置330设在排气管700与热风进气管310相交处，加热装置330为可以吸收和释放热量的介质，同时也可以由控制模块400电加热。排气管700与热风进气管310相交，从热风进气管310中流动，可以将废气中的热量传递给热风进气管310中的常温气流或加热装置330，实现热量的循环利用。

另一个实施例中，排气管700与热风进气管310不连通，排气管700靠近热风管，排气管700和热风管之间可以通过导热介质连接，用于传导介质，也可以避免废气进入热风进气管310中。

实施例三、

本申请的第三实施例公开了一种柴油机实验装置，包括如第二实施例中的柴油机。

以上对本申请实施例所提供的一种进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种进气系统，其特征在于，包括：

总进气管；

常温进气组件，连接于所述总进气管，用于将常温气流输出至所述总进气管；

热风进气组件，连接于所述总进气管，用于将热风气流输出至所述总进气管，所述热风气流与所述常温气流在所述总进气管内混合形成混合气流；

控温器，设在所述总进气管上，用于检测所述混合气流的温度信息；

控制模块，分别与所述常温进气组件、热风进气组件和所述控温器电连接，用于根据所述温度信息调控所述常温进气组件和所述热风进气组件的输出流量。

2.根据权利要求1所述的进气系统，其特征在于，所述常温进气组件包括：常温进气管和设在所述常温进气管上的第一阀体，所述热风进气组件包括：热风进气管和设在所述热风进气管上的第二阀体，所述第一阀体和所述第二阀体均与所述控制模块电连接，所述控制模块用于控制所述第一阀体和所述第二阀体的开度，以调控所述常温进气组件和所述热风进气组件的输出流量。

3.根据权利要求2所述的进气系统，其特征在于，所述热风进气管与外部大气连通，用于从大气中抽取常温气流，所述热风进气组件还包括：加热装置，常温气流在所述热风进气管中经所述加热装置加热形成热风气流。

4.根据权利要求3所述的进气系统，其特征在于，所述加热装置设在所述热风进气管内；或

所述加热装置设于所述热风进气管外壁。

5.根据权利要求3所述的进气系统，其特征在于，所述加热装置为电加热装置、红外加热装置、制热剂装置中的任意一种。

6.根据权利要求4所述的进气系统，其特征在于，所述加热装置为可调温度型加热器，所述控制模块与所述加热装置电连接，用于调控所述加热装置的加热温度。

7.根据权利要求2所述的进气系统，其特征在于，所述进气系统还包括：压力检测器，所述压力检测器设在所述总进气管上，并与所述控制模块电连接，用于检测所述总进气管中混合气流的压力信息；所述控制模块根据所述压力信息得出混合气流的额定流量，所述控制模块根据所述温度信息和所述额定流量控制所述第一阀体和所述第二阀体的开度。

8.根据权利要求7所述的进气系统，其特征在于，所述常温进气管和所述热风进气管的内径相等，所述控制模块根据所述额定流量计算得到额定开度，控制模块控制所述第一阀体和所述第二阀体的开度时，所述额定开度等于第一阀体的开度与所述第二阀体的开度之和。

9.一种柴油机，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的进气系统。

10.根据权利要求9所述的柴油机，其特征在于，所述柴油机还包括:排气管，所述排气管用于排出带有热量的废气，所述排气管与所述热风进气组件连接，用于向所述热风进气组件传输热量。

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