一種快速熱機(jī)及控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管溫度的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種快速熱機(jī)機(jī)及控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管溫度的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采用缸內(nèi)直噴技術(shù)、增壓技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)越來(lái)越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度越來(lái)越高。同時(shí)，為提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷要求也越來(lái)越高，致使發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度也越來(lái)越高。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度的提高，要求排氣歧管材料的耐高溫能力越來(lái)越高，即使采用鑄鋼的材料，也有不能滿足耐受排氣溫度的要求。
[0003]同時(shí)，汽車(chē)/發(fā)動(dòng)機(jī)的冬季使用要求一般規(guī)定，需要熱車(chē)30秒到一分鐘，用來(lái)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命?，F(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液和機(jī)油溫度是靠啟動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)本體溫度提升的，溫度提升速度比較慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種快速熱機(jī)機(jī)及控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管溫度的裝置和方法，用于解決降低發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，排氣溫度過(guò)高，導(dǎo)致排氣歧管出現(xiàn)裂紋，斷裂等故障的問(wèn)題，同時(shí)利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣，在低溫時(shí)給水套加熱，
加速發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)階段冷卻液溫度和機(jī)油溫度的提升，達(dá)到保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，構(gòu)建一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管溫度的裝置，上述發(fā)動(dòng)機(jī)包括冷卻系統(tǒng)，上述裝置包括:排氣歧管水套，其套設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管外，一端通過(guò)第一連接管與發(fā)動(dòng)機(jī)水套的進(jìn)水管相連，另一端通過(guò)第二連接管與發(fā)動(dòng)機(jī)水套的大循環(huán)連接管相連。
[0006]控制閥，設(shè)于第一連接管上，上述控制閥通過(guò)電路與控制器相連并由其控制開(kāi)啟或關(guān)閉。
[0007]控制器，上述控制器通過(guò)電路與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元相連。
[0008]進(jìn)一步地，上述冷卻系統(tǒng)包括與發(fā)動(dòng)機(jī)水套出水管相連的大循環(huán)連接管，大循環(huán)連接管連接節(jié)溫器和散熱器，散熱器通過(guò)連接管與冷卻水泵相連冷卻水泵的出水口與發(fā)動(dòng)機(jī)水套進(jìn)水管相連。
[0009]進(jìn)一步地，上述大循環(huán)連接管和連接管之間還設(shè)有小循環(huán)連接管。
[0010]之后構(gòu)建一種利用上述裝置控制排氣管溫度的方法，上述方法包括如下步驟: 第一步，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，并高轉(zhuǎn)速/高負(fù)荷的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)；
第二步，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)到當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度超過(guò)設(shè)定溫度值后，控制閥打開(kāi)，冷卻水泵將冷卻液壓入排氣歧管水套，對(duì)排氣歧管進(jìn)行冷卻，用于降低排氣歧管溫度，達(dá)到保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。。
[0011]第三步，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)到排氣溫度降低至正常值后，控制閥關(guān)閉；
第四步，重復(fù)第二步和第三步。
[0012]還構(gòu)建一種利用上述裝置快速熱機(jī)的方法，上述方法包括如下步驟:
第一步，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和排氣歧管溫度，并分別于存儲(chǔ)在控制單元中的水溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比并判斷；
第二步，若發(fā)動(dòng)機(jī)水溫處于低溫，則控制上述控制閥開(kāi)啟，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵啟動(dòng)；第三步，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液進(jìn)入排氣歧管水套，排氣歧管水套冷卻循環(huán)啟動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)通過(guò)節(jié)溫器，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻小循環(huán)；
第四步，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)到冷卻液達(dá)到合適溫度之后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制閥關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻小循環(huán)關(guān)閉；
第五步，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元使得發(fā)動(dòng)機(jī)大循序長(zhǎng)時(shí)間打開(kāi)；
第六步，快速熱機(jī)過(guò)程結(jié)束。
[0013]本發(fā)明所提供的一種快速熱機(jī)機(jī)及控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管溫度的裝置和方法，具有以下優(yōu)點(diǎn):
①本發(fā)明利用發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的廢氣對(duì)冷卻液進(jìn)行加熱，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)快速“熱機(jī)”，改善發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)階段的磨損，保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。
[0014]②本發(fā)明利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液對(duì)排氣歧管進(jìn)行冷卻，降低發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速/高負(fù)荷工況時(shí)排氣歧管的熱負(fù)荷，保護(hù)排氣歧管，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例1
在本實(shí)施例中，結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0019]請(qǐng)參見(jiàn)附圖，本發(fā)明一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管溫度的裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)包括冷卻系統(tǒng)，裝置包括:排氣歧管水套4，其套設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管外，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管設(shè)計(jì)為帶有冷卻水套型式，一端通過(guò)第一連接管3與發(fā)動(dòng)機(jī)水套5的進(jìn)水管相連，另一端通過(guò)第二連接管6與發(fā)動(dòng)機(jī)水套5的大循環(huán)連接管7相連；控制閥2，設(shè)于第一連接管3上，控制閥2通過(guò)電路與控制器相連并由其控制開(kāi)啟或關(guān)閉?？刂破鳎刂破魍ㄟ^(guò)電路與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元相連。
[0020]冷卻系統(tǒng)包括與發(fā)動(dòng)機(jī)水套5出水管相連的大循環(huán)連接管7，大循環(huán)連接管7連接節(jié)溫器8和散熱器9，散熱器9通過(guò)連接管11與冷卻水泵I相連冷卻水泵I的出水口與發(fā)動(dòng)機(jī)水套5進(jìn)水管相連。
[0021]大循環(huán)連接管7和連接管11之間還設(shè)有小循環(huán)連接管10。
[0022]實(shí)施例2
一種利用上述裝置進(jìn)行控制排氣管溫度的方法，方法包括如下步驟:
第一步，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，并高轉(zhuǎn)速/高負(fù)荷的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)； 第二步，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)到當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度超過(guò)設(shè)定溫度值后，控制閥2打開(kāi)，冷卻水泵I將冷卻液壓入排氣歧管水套4，對(duì)排氣歧管進(jìn)行冷卻，用于降低排氣歧管溫度，達(dá)到保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。。
[0023]第三步，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)到排氣溫度降低至正常值后，控制閥2關(guān)閉；
第四步，重復(fù)第二步和第三步。
[0024]發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速/高負(fù)荷工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液流經(jīng)排氣歧管水套，對(duì)排氣歧管進(jìn)行冷卻，保證溫度在可接受范圍內(nèi)，避免排氣歧管因高溫產(chǎn)生裂斷裂等失效模式。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速/高負(fù)荷的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度可達(dá)950°C，甚至達(dá)到1000°C。容易造成排氣歧管材料機(jī)械性能下降甚至失效，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。利用本技術(shù)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度超過(guò)設(shè)定溫度后，控制閥2打開(kāi)，冷卻液流經(jīng)排氣歧管水套4，對(duì)排氣歧管進(jìn)行冷卻，降低排氣歧管溫度，達(dá)到保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。
[0025]實(shí)施3
一種利用上述裝置快速熱機(jī)的方法，方法包括如下步驟:
第一步，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和排氣歧管溫度，并分別于存儲(chǔ)在控制單元中的水溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比并判斷。
[0026]第二步，若發(fā)動(dòng)機(jī)水溫處于低溫，則控制控制閥2開(kāi)啟，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵I啟動(dòng)。
[0027]第三步，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液進(jìn)入排氣歧管水套4，排氣歧管水套4冷卻循環(huán)啟動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)通過(guò)節(jié)溫器8，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻小循環(huán)。
[0028]第四步，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)到冷卻液達(dá)到合適溫度之后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制閥關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻小循環(huán)關(guān)閉；避免廢氣持續(xù)對(duì)冷卻液進(jìn)行加熱，造成冷卻液溫度過(guò)聞。
[0029]第五步，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元使得發(fā)動(dòng)機(jī)大循序長(zhǎng)時(shí)間打開(kāi)。
[0030]第六步,快速熱機(jī)過(guò)程結(jié)束。
[0031]發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)階段，特別是冬季啟動(dòng)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低，機(jī)油流動(dòng)性差，發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦副的潤(rùn)滑效果差。通過(guò)利用廢氣加熱冷卻液后，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度迅速提高，機(jī)油流動(dòng)性變好，有利于降低發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦副的磨損。
[0032]本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管溫度的裝置，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括冷卻系統(tǒng)，所述裝置包括: 排氣歧管水套(4)，其套設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管外，一端通過(guò)第一連接管(3)與發(fā)動(dòng)機(jī)水套(5)的進(jìn)水管相連，另一端通過(guò)第二連接管(6)與發(fā)動(dòng)機(jī)水套(5)出口的大循環(huán)連接管(7)相連； 控制閥(2)，設(shè)于第一連接管(3)上，所述控制閥(2)通過(guò)電路與控制器相連并由其控制開(kāi)啟或關(guān)閉； 控制器，通過(guò)電路與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元相連。
2.一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)包括與發(fā)動(dòng)機(jī)水套(5)出水管相連的大循環(huán)連接管(7 )，大循環(huán)連接管(7 )連接節(jié)溫器(8 )和散熱器(9 )，散熱器(9 )通過(guò)連接管(11)與冷卻水泵(I)相連冷卻水泵(I)的出水口與發(fā)動(dòng)機(jī)水套(5)進(jìn)水管相連。
3.—種如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述大循環(huán)連接管(7)和連接管(11)之間還設(shè)有小循環(huán)連接管(10)。
4.一種利用如權(quán)利要求1-3所述裝置控制排氣管溫度的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 第一步，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，并高轉(zhuǎn)速/高負(fù)荷的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)； 第二步，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)到當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度超過(guò)設(shè)定溫度值后，控制閥(2)打開(kāi)，冷卻水泵(I)將冷卻液壓入排氣歧管水套(4)，對(duì)排氣歧管進(jìn)行冷卻，用于降低排氣歧管溫度，達(dá)到保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的目的； 第三步，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)到排氣溫度降低至正常值后，控制閥(2)關(guān)閉； 第四步，重復(fù)第二步和第三步。
5.一種利用如權(quán)利要求1-3所述裝置快速熱機(jī)的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 第一步，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和排氣歧管溫度，并分別于存儲(chǔ)在控制單元中的水溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比并判斷； 第二步，若發(fā)動(dòng)機(jī)水溫處于低溫，則控制所述控制閥(2)開(kāi)啟，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵(O啟動(dòng)； 第三步，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液進(jìn)入排氣歧管水套(4)，排氣歧管水套(4)冷卻循環(huán)啟動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)通過(guò)節(jié)溫器(8 )，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻小循環(huán)； 第四步，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)到冷卻液達(dá)到合適溫度之后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制閥關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻小循環(huán)關(guān)閉； 第五步，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元使得發(fā)動(dòng)機(jī)大循序長(zhǎng)時(shí)間打開(kāi)； 第六步，快速熱機(jī)過(guò)程結(jié)束。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種快速熱機(jī)及控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管溫度的裝置，包括排氣歧管水套，其一端通過(guò)第一連接管與發(fā)動(dòng)機(jī)水套的進(jìn)水管相連，另一端通過(guò)第二連接管與發(fā)動(dòng)機(jī)水套的大循環(huán)連接管相連，控制閥，設(shè)于連接管上，控制閥通過(guò)電路與控制器相連并由其控制開(kāi)啟或關(guān)閉，控制器，控制器通過(guò)電路與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元相連。本發(fā)明所提供的裝置和方法，利用發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的廢氣對(duì)冷卻液進(jìn)行加熱，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)快速熱機(jī)，改善發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)階段的磨損，保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液對(duì)排氣歧管進(jìn)行冷卻，降低發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速/高負(fù)荷工況時(shí)排氣歧管的熱負(fù)荷，保護(hù)排氣歧管，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性。
【IPC分類(lèi)】F01P7-16, F01M5-02, F02N19-10, F01P5-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104696056
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510093988
【發(fā)明人】劉偉, 施永生, 韓志玉
【申請(qǐng)人】江蘇上淮動(dòng)力有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月3日