柴油機的燃油恆溫裝置的製作方法

2023-12-09 10:54:36

本實用新型涉及發動機試驗領域，特別涉及一種柴油機的燃油恆溫裝置。

背景技術：

根據國家標準GB1105.3-87《內燃機臺架性能試驗方法測量技術》和GB/T18297-2001《汽車發動機性能試驗方法》規定，在發動機試驗過程中，柴油溫度應控制在311K±5K(38℃±5℃)，以保證柴油發動機性能參數測量結果的準確性。

目前發機測試設備中使用的柴油恆溫裝置，柴油恆溫裝置內部的管道都是忽上忽下，在柴油機的測試過程中，柴油系統在運行過程中會產生氣體，柴油在加熱和冷卻的過程中也會產生氣體。當氣體流經柴油恆溫裝置時，這些氣體就會存在裝置內部高處的管道，當管道中存在有空氣時，輕者引起柴油波動影響柴油消耗率的測量精度，嚴重時形成氣堵，柴油不流通，致使正在試驗的柴油機因缺柴油而停車。排除內部管道的空氣時，需拆內部管道或加泵等方式才能實現排除空氣。柴油恆溫是採用電子調節閥調整熱交換器冷卻水的大小來達到調整柴油溫的方式，這種方式由於經過熱交換器加熱或冷卻並不斷地由電子調節閥調整才能達到所控制的精度，響應速度慢，控制精度差。加熱功能通過用電加熱水或者直接用電能加熱柴油方式，發動機測試油水氣比較惡劣的環境下，使用電能加熱的方式存在很大的安全隱患，並且使用電能浪費能源。

公開於該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種結構簡單合理的柴油機的燃油恆溫裝置，該柴油機的燃油恆溫裝置在管道的最高位置安裝自動排氣閥，自動排除柴油上方的空氣，解決了柴油恆溫裝置內部排空氣困難的問題；而且本柴油恆溫裝置直接通過調整高溫柴油和低溫柴油的比例，直接達到柴油溫度控制的要求，具有響應速度快、控制精度高。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種柴油機的燃油恆溫裝置，該柴油機的燃油恆溫裝置包括：控制器；加熱熱交換器，其具有油耗儀供油口、加熱油出口、柴油回油口、冷卻出水接口和冷卻進水接口，該油耗儀供油口設置有進油溫度傳感器，該進油溫度傳感器與所述控制器連接；所述冷卻出水接口設置有電磁閥，該電磁閥與所述控制器連接；三通比例調節閥，其與所述控制器連接，並具有第一進口、第二進口和出口；冷卻熱交換器，其具有冷卻水進口、冷卻水出口、冷卻油進口和冷卻油出口，所述加熱熱交換器的加熱油出口分別與所述冷卻熱交換器的冷卻油進口和所述三通比例調節閥的第二進口連通，所述冷卻油出口與三通比例調節閥的第一進口連通；以及排氣收集筒，具有進油口和出油口，所述排氣收集筒的進油口與三通比例調節閥的出口連通，所述排氣收集筒的頂部設置有自動排氣閥，所述排氣收集筒的出油口設置有出油溫度傳感器，該出油溫度傳感器與所述控制器連接。

優選地，上述技術方案中，控制器的控制電路的電壓為直流DC24V。

優選地，上述技術方案中，自動排氣閥為浮子式自動排氣閥。

優選地，上述技術方案中，柴油回油口的位置高於油耗儀供油口。

優選地，上述技術方案中，冷卻出水接口與發動機冷卻系統的出水口連接，所述冷卻進水接口與發動機冷卻系統的進水口連接。

優選地，上述技術方案中，冷卻熱交換器設置在所述加熱熱交換器的上方；所述自動排氣閥位於所述冷卻熱交換器的上方，所述油耗儀供油口位於所述加熱熱交換器的下部，所述加熱熱交換器與冷卻熱交換器之間的連接管路由低到高布設，所述冷卻熱交換器與排氣收集筒之間的連接管路由低到高布設。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：該柴油機的燃油恆溫裝置在管道的最高位置安裝自動排氣閥，自動排除柴油上方的空氣，解決了柴油恆溫裝置內部排空氣困難的問題；而且本柴油恆溫裝置直接通過調整高溫柴油和低溫柴油的比例，直接達到柴油溫度控制的要求，具有響應速度快、控制精度高。

附圖說明

圖1為本實用新型的柴油機的燃油恆溫裝置的主視結構示意圖。

圖2為本實用新型的柴油機的燃油恆溫裝置的側視結構示意圖。

圖3為本實用新型的柴油機的燃油恆溫裝置的俯視結構示意圖。

圖4為本實用新型的柴油機的燃油恆溫裝置的原理結構示意圖。

圖5為本實用新型的柴油機的燃油恆溫裝置的自動排氣閥關閉結構示意圖。

圖6為本實用新型的柴油機的燃油恆溫裝置的自動排氣閥打開結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本實用新型的保護範圍並不受具體實施方式的限制。

除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語「包括」或其變換如「包含」或「包括有」等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而並未排除其它元件或其它組成部分。

如圖1至圖3所示，根據本實用新型具體實施方式的柴油機的燃油恆溫裝置的具體結構包括：控制器12、進油溫度傳感器1、加熱熱交換器2、冷卻熱交換器3、三通比例調節閥4、排氣收集筒5、自動排氣閥6和出油溫度傳感器7。其中，加熱熱交換器2具有油耗儀供油口、加熱油出口、柴油回油口、發動機冷卻系統出水接口和發動機冷卻系統進水接口，油耗儀供油通過油耗儀供油口進入加熱熱交換器2，發動機冷卻系統出水接口和發動機冷卻系統進水接口分別與發動機冷卻系統連接，發動機冷卻系統出水接口設置有電磁閥8，使用柴油在試驗過程中冷卻系統產生的高溫水作為加熱能源，進入加熱熱交換器2內對柴油進行加熱。進油溫度傳感器1設置在油耗儀供油口。冷卻熱交換器3具有冷卻水進口、冷卻水出口、冷卻油進口和冷卻油出口，冷卻油出口與三通比例調節閥4的A口連通，經加熱熱交換器2加熱的柴油通過其加熱油出口分兩支流出，其中一支與冷卻熱交換器3的冷卻油進口連通，柴油進入冷卻熱交換器3冷卻，再經冷卻油出口進入三通比例調節閥4的A口；另外一支直接與三通比例調節閥4的B口連通，三通比例調節閥4的AB口(出口)與排氣收集筒5的進油口連通，自動排氣閥6設置在排氣收集筒5的頂部，出油溫度傳感器7設置在排氣收集筒5的出油口。本裝置在油耗儀供油口和排氣收集筒5的出油口後安裝有溫度傳感器，在運行過程中監控冷卻前的柴油溫度，當柴油溫度低於控制溫度+A度時，自動打開加熱熱交換器的熱水加熱柴油。本裝置採用電動三通比例調節閥作為調節閥，直接通過調整高溫柴油和低溫柴油的比例，直接達到柴油溫度控制的要求，具有響應速度快、控制精度高的特點在裝置的右面安裝有排氣收集筒，排氣收集筒的上方部位與冷卻交換器混合閥相連，在排氣收集筒的頂部安裝有自動排氣閥，當裝置中有空氣時，空氣沿著從低到高的流向匯聚在排氣收集筒，並從排氣收集筒頂部的自動排氣閥排出。

具體來講，加熱熱交換器2具有油耗儀供油口21、加熱油出口、柴油回油口23、發動機冷卻系統出水接口24和發動機冷卻系統進水接口25，油耗儀供油通過油耗儀供油口進入加熱熱交換器2，進油溫度傳感器1設置在該油耗儀供油口，並與控制器連接。柴油回油口的位置高於油耗儀供油口，防止柴油機的回油中的空氣竄到油耗儀供油口流向油耗儀。發動機冷卻系統出水接口和發動機冷卻系統進水接口分別與發動機冷卻系統的出水口、進水口連接，發動機冷卻系統出水接口設置有電磁閥8，電磁閥8與控制器連接，使用柴油在試驗過程中冷卻系統產生的高溫水作為加熱能源，進入加熱熱交換器2內對柴油進行加熱。本裝置使用柴油在試驗過程中冷卻系統產生的高溫水作為加熱能源，在從柴油機出水管連接柴油機的有壓力的熱水，進入加熱熱交換器內對柴油進行加熱。當進油溫度傳感器1檢測到柴油溫度低於設定的溫度+A度時，控制器自動打開電磁閥8，讓高溫並有一定壓力的柴油機循環水流經加熱交換器，通過熱交換器對柴油進行加熱；當進油溫度傳感器1檢測到柴油溫度高於設定的溫度設定的溫度+A度時，控制器關閉電磁閥8，停止柴油機循環水流經加熱交換器，此時熱交換器停止對柴油進行加熱。

三通比例調節閥4與控制器連接，具有第一進口(A口)、第二進口(B口)和出口(AB口)。採用電動三通比例調節閥作為調節閥，直接通過調整高溫柴油和低溫柴油的比例，直接達到柴油溫度控制的要求，具有響應速度快、控制精度高的特點。

冷卻熱交換器3設置在加熱熱交換器2的上方，具有冷卻水進口31、冷卻水出口32、冷卻油進口和冷卻油出口。加熱熱交換器2的加熱油出口分別與冷卻熱交換器3的冷卻油進口和三通比例調節閥4的B口連通，冷卻油出口與三通比例調節閥4的A口連通，經加熱熱交換器2加熱的柴油通過其加熱油出口分兩支流出，其中一支與冷卻熱交換器3的冷卻油進口連通，柴油進入冷卻熱交換器3冷卻，再經冷卻油出口進入三通比例調節閥4的A口；另外一支直接進入三通比例調節閥4的B口。

排氣收集筒5豎直設置，具有進油口和出油口51，其中，排氣收集筒5的進油口與三通比例調節閥4的AB口(出口)連通，自動排氣閥6設置在排氣收集筒5的頂部，並位於冷卻熱交換器3的上方，出油溫度傳感器7設置在排氣收集筒5的出油口，並與控制器連接。

本裝置內部管道布置符合氣體和液體的特性，從柴油的油耗儀供油口21到自動排氣閥6的管道都是從低至高，氣體與液體的密度不同，液體在與氣體一起存在時，空氣一直在柴油的上方，在管道的最高位置安裝自動排氣自動排除柴油上方的空氣，解決了柴油恆溫裝置內部排空氣困難的問題。

如圖5和圖6所示，自動排氣閥6為浮子式自動排氣閥，在自動排氣閥中柴油沒有空氣或者柴油9於高位狀態時，浮球10在柴油9的力作用下升起，閥門關閉。隨著排氣閥內的空氣11的增加，液位降低時，浮球10下浮，閥門打開，空氣從出口排出，從而達到自動排氣的目的。排氣收集筒的下部安裝有恆溫裝置的出油口，柴油的密度比空氣大，在排氣收集筒內柴油在下部，通過設計浮子式的自動排氣閥，隨柴油機的運行，不斷的空氣進入浮子式的自動排氣閥，通過浮子式自動排氣閥的浮子升降控制空氣排出，達到自動排出柴油中的空氣。由於空氣從排氣閥排出，在排氣收集筒下部的柴油是沒有空氣的，從排氣收集筒下部出油口是沒有空氣的柴油，從而確保進入發動機的柴油是沒有空氣。

本裝置所採用的控制電路的電壓都是直流DC24V安全電壓，本柴油自動恆溫裝置上的控制電路使用控制儀表和冷卻本體分離的方式，控制電路使用直流DC24V的安全電壓，從根本上提高柴油恆裝置的安全性。

如圖4所示，自動冷卻恆溫工作過程：

發動機試驗開始後，當出油溫度傳感器7檢測到柴油溫度大於設定溫度時，控制器通用控制電動三通比例調節閥4轉動，加大A-AB通道，減少B-AB通道，從而增加進入板式熱交換器換熱降溫的柴油流量，減少直接進入電動三通比例調節閥4的柴油流量，使得電動三通比例調節閥4出口處的柴油溫度下降。反之亦然，出油溫度傳感器7檢測到柴油溫度小於設定溫度時，控制器(控制電動三通比例調節閥4轉動，減少A-AB通道，加大B-AB通道，從而減少進入板式熱交換器換熱降溫的柴油流量，增加直接進入電動三通比例調節閥4的柴油流量，使得電動三通比例調節閥4出口處的柴油溫度上升。通過控制器PID參數的自動調節三通比例調節閥4的開度，最終達到一個平衡點，將出柴油溫控系統的柴油溫度保持在設定的恆溫狀態。

綜上，該柴油機的燃油恆溫裝置在管道的最高位置安裝自動排氣閥，自動排除柴油上方的空氣，解決了柴油恆溫裝置內部排空氣困難的問題；而且本柴油恆溫裝置直接通過調整高溫柴油和低溫柴油的比例，直接達到柴油溫度控制的要求，具有響應速度快、控制精度高。

前述對本實用新型的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述並非想將本實用新型限定為所公開的精確形式，並且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在於解釋本實用新型的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠實現並利用本實用新型的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本實用新型的範圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。