发动机进气温度控制系统的制作方法

本发明涉及温度控制技术，尤其涉及一种发动机进气温度控制系统。

背景技术：

在汽车的制造过程中，对汽车发动机的性能进行测试是非常重要的一个环节，测试过程通常在实验室中进行，发动机的进气温度通常控制在国标要求的25℃左右，受限于实验室设备的功能，大多实验室无法进行一些30℃以上环境下的进气温度控制，因此，现有的进气温度控制导致发动机性能仅局限于对处于25℃环境温度条件下进行测试。

技术实现要素：

本发明提供一种发动机进气温度控制系统，用于拓宽发动机进气温度的控制范围，以对发动机处于多种环境温度中的性能进行测试。

本发明提供一种发动机进气温度控制系统，包括：风机、气体恒温组件和温控器；其中，

所述气体恒温组件的进气端与所述风机的出气端相连，所述气体恒温组件的出气端与发动机的进气端相连；所述温控器与所述气体恒温组件相连，用于调节流经所述气体恒温组件的气体的温度并保持在恒定值。

如上所述的发动机进气温度控制系统，所述气体恒温组件包括通过气体管路串联的两个恒温器；所述温控器分别与两个恒温器相连，以分别调整两个恒温器中气体的温度。

如上所述的发动机进气温度控制系统，所述恒温器上设有进气口和出气口，所述恒温器内设有贯穿在所述进气口和出气口之间的气体芯管；

所述恒温器还设有进液口和出液口，所述恒温器内设有用于连通进液口和出液口的液体通道，所述气体芯管穿过液体通道；所述进液口和出液口分别通过液体管路与所述温控器内的恒温液管连通。

如上所述的发动机进气温度控制系统，所述液体通道的延伸方向与所述气体芯管的延伸方向垂直。

如上所述的发动机进气温度控制系统，所述气体芯管的数量为至少两个。

如上所述的发动机进气温度控制系统，所述气体芯管的横截面为矩形。

如上所述的发动机进气温度控制系统，所述温控器内设有温度调节器件，用于调节恒温液管内液体的温度并保持恒定。

如上所述的发动机进气温度控制系统，所述恒温器的进气口和出气口均与连接头连接；与所述恒温器的进气口相连的连接头上设置有温度传感器，所述温度传感器与温度调节器件相连。

如上所述的发动机进气温度控制系统，所述气体恒温组件与所述发动机进气端之间的气体管路上还设有空气过滤器。

如上所述的发动机进气温度控制系统，所述发动机进气端与空气过滤器之间的气体管路上设有温度传感器。

本发明提供的技术方案，通过采用气体恒温组件分别与风机的出气端和发动机的进气端相连，温控器与气体恒温组件相连，可调节流过气体恒温组件内的气体的温度并保持恒定，拓宽了发动机的进气温度范围，不仅仅局限于国标要求的大气环境温度25℃，因此该方案能够对发动机处于各种环境温度中的性能进行测试。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的发动机进气温度控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的发动机进气温度控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中两级恒温器的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中两级恒温器的主视图；

图5为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中两级恒温器的俯视图；

图6为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中恒温器的结构示意图；

图7为图6的A-A截面图；

图8为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中恒温器与连接头的安装示意图；

图9为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中两级恒温器的左视图；

图10为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中两级恒温器与温控器通过液体管路连接的结构示意图。

附图标记：

1-风机； 2-气体恒温组件； 211-进气口；

212-出气口； 213-气体芯管； 214-进液口；

215-出液口； 216-液体通道； 3-温控器；

31-第一级进水管路； 32-第一级出水管路； 33-第二级进水管路；

34-第二级出水管路； 23-安装凸台； 4-发动机；

5-第一温度传感器； 6-第二温度传感器； 7-第三温度传感器；

8-空气过滤器； 9-连接头； 91-第一法兰；

92-第二法兰； 10-压力传感器。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明实施例一提供的发动机进气温度控制系统的结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种发动机进气温度控制系统，包括：风机1、气体恒温组件2和温控器3，其中，气体恒温组件2的进气端与风机1的出气端相连，气体恒温组件2的出气端与发动机4的进气端相连，从风机1出气端排出的气体进入气体恒温组件2内，再从气体恒温组件2的出气端进入发动机4。温控器3与气体恒温组件2相连，温控器3用于调节流经气体恒温组件2的气体的温度并保持在恒定值。

上述温控器3的功能是调节气体恒温组件2内气体的温度，并且能够将气体的温度保持恒定，本领域技术人员可以采用多种实现方式。与现有技术中局限于国标要求的大气环境温度的测试方式相比，采用温控器3能够将气体恒温组件2内气体的温度调节至所需的测试温度，包括高于国标要求的大气环境温度，或低于国标要求的大气环境温度，相当于提供给发动机进气端的气体温度也可以高于国标要求的大气环境温度，也可以低于国标要求的大气环境温度，拓宽了环境温度条件范围，能够对发动机处于各种环境温度中的性能进行测试。

本实施例提供的技术方案，通过采用气体恒温组件2分别与风机1的出气端和发动机4的进气端相连，温控器3与气体恒温组件2相连，可调节流过气体恒温组件2内的气体的温度并保持恒定，拓宽了发动机4的进气温度范围，不仅仅局限于国标要求的大气环境温度25℃，因此该方案能够对发动机4处于各种环境温度中的性能进行测试。

对于上述技术方案，可以在气体恒温组件2的前端设置第一温度传感器5，第一温度传感器5的信号输出端与温控器3相连，用于检测气体恒温组件2的进气温度，并将温度信号发送给温控器3。在发动机4的进气端设置第二温度传感器6，第二温度传感器6的信号输出端与温控器3相连，用于检测气体恒温组件2的排气温度，并将温度信号发送给温控器3。温控器3可以对气体恒温组件2的进气温度和排气温度进行比较和处理后，调节流过气体恒温组件2中气体的温度。

实施例二

在上述实施例的基础上，本实施例对发动机进气温度控制系统进行了进一步的改进。

图2为本发明实施例二提供的发动机进气温度控制系统的结构示意图。如图2所示，上述气体恒温组件2包括通过气体管路串联的两个恒温器，分别称为第一级恒温器21和第二级恒温器22，两个恒温器可以为相同的结构，本实施例将第一级恒温器21设置在第二级恒温器22的前端，即：第一级恒温器21的进气端与风机1的出气端相连，第一级恒温器21的出气端与第二级恒温器22的进气端相连，第二级恒温器22的出气端连接至发动机的进气端。

温控器3分别与第一级恒温器21和第二级恒温器22相连，分别调整两个恒温器中气体的温度。采用两级恒温器进行两级温度调节，能够提高温度控制的精度，能够模拟出0℃以上的任意温度。

对于上述技术方案，可以在第一级恒温器21的前端设置第一温度传感器5，第一温度传感器5的信号输出端与温控器3相连，用于检测第一级恒温器21的进气温度，并将温度信号发送给温控器3。在第二级恒温器22的前端设置第三温度传感器7，第三温度传感器7的信号输出端与温控器3相连，用于检测第二级恒温器22的进气温度，并将温度信号发送给温控器3。在发动机4的进气端设置第二温度传感器6，第二温度传感器6的信号输出端与温控器3相连，用于检测气体恒温组件2的排气温度，并将温度信号发送给温控器3。

温控器3可以对第一级恒温器21的进气温度和排气温度进行比较和处理后，调节流过第一级恒温器21中气体的温度。对第二级恒温器22的进气温度和排气温度进行比较和处理后，调节流过第二级恒温器22中气体的温度。

实施例三

在上述两个实施例的基础上，本实施例提供一种恒温器的具体实现方式，本领域技术人员可以对本实施例提供的实现方式进行改进而得到更多的实现方式，也可以根据本实施例所提供的基本原理设计实现其它的具体结构，本实施例均不做限定。

图3为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中两级恒温器的结构示意图，图4为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中两级恒温器的主视图，图5为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中两级恒温器的俯视图。如图3至图5所示，发动机进气温度控制系统中的两级恒温器分别为第一级恒温器21和第二级恒温器22，二者之间可以通过气体管路连接，或者直接通过连接头连接。

第一级恒温器21和第二级恒温器22的结构相同，本实施例仅以第一级恒温器21的结构为例进行具体的说明。

图6为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中恒温器的结构示意图，图7为图6中的A-A截面图。如图3至图7所示，第一级恒温器21具有一个本体，本体上设有进气口211和出气口212，进气口211用于与图1或图2所示的风机1的出气端相连，出气口212用于与第二级恒温器22的进气口211相连。第一级恒温器21的本体内设有贯穿在恒温器进气口211和出气口212之间的气体芯管213，则从进气口211进入的气体可以穿过气体芯管213，从出气口212排出。气体芯管213的数量可以为一个、两个或大于两个，当气体芯管213的数量为至少四个时，各气体芯管213可排列成阵列形状。图6和图7中示出的气体芯管213共60根，15根为一组，四组纵向排列。气体芯管213可采用铝材料制成，导热效率较高。

第一级恒温器21的本体上还设有进液口214和出液口215，进液口214用于通过液体管路与温控器3内的恒温液管相连通，出液口215用于通过液体管路与温控器3内的恒温液管相连通。第一级恒温器21的本体内设有用于连通进液口214和出液口215的液体通道216，则液体通道216与温控器3内的恒温液管连通形成液体循环回路，恒温液管内盛装有恒温液体，恒温液体循环流入液体通道216内。气体芯管213通过焊接的方式固定在第一级恒温器21的主体上，且与液体通道216内的液体介质相互隔离。气体芯管213穿过液体通道216，则液体通道216内的液体在气体芯管213的周围流动，与气体芯管213的外壁相接触，与气体芯管213内的气体进行热交换，以调节气体芯管213内气体的温度并保持恒温。用于在液体循环回路中进行热交换的液体具体可以为自来水、纯水或其它液体。

气体芯管213的截面形状可以为圆形、矩形或其它形状，本实施例中的气体芯管213的截面形状为矩形。液体通道216的形状及截面尺寸可以根据气体芯管213的数量和排布来设定。本实施例中，液体通道216在恒温器内的延伸方向与气体芯管213的延伸方向垂直，相当于液体通道216内液体流动的方向与气体芯管213内气体流动的方向相互垂直。图6中，进气口211位于第一级恒温器21的右侧，出气口212位于第一级恒温器21的左侧，进液口214位于第一级恒温器21的顶部，出液口215位于第一级恒温器21的底部，以使液体通道216的中心线与气体芯管213垂直。

当然，除了图6所示的实现方式之外，本领域技术人员还可以设计将进液口214设置在第一级恒温器21的顶部偏左侧的位置，将出液口215设置在第一级恒温器21的底部偏右侧的位置，以使液体通道216中的其中一部分与气体芯管213平行设置，以增大液体与气体芯管213中气体的接触时间，提高换热效率。

在上述技术方案的基础上，下面对恒温器与其它部件的连接方式进行详细的说明。

图8为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中恒温器与连接头的安装示意图，图9为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中两级恒温器的左视图。如图8和图9所示，仍然以第一级恒温器21为例，本实施例中，第一级恒温器21的进气口211和出气口212均通过连接头9与其它部件相连。如图3所示，第一级恒温器21的进气口211通过连接头9与图1或图2中所示的风机1的出气端相连，第一级恒温器21的出气口212和第二级恒温器22的进气口211之间通过两个连接头9进行连接，第二级恒温器22的出气口212通过连接头9与图1或图2中所示的发动机4的进气端连接。

图8中，连接头9的一端通过第一法兰91与第一级恒温器21的出气口212连接，连接头9的另一端通过第二法兰92与另一连接头9相连。或者在两个连接头9之间还可以连接有气体管路，具体可以由技术人员来设定。

温度传感器可以设置在连接头9上，例如图8中，上述第三温度传感器7设置在连接头9上。另外，还可以在连接头9上设置压力传感器10，用于检测第一级恒温器21输出气体的压力，压力传感器10的信号输出端也可以与温控器3相连。

第一级恒温器21和第二级恒温器22通过连接头9连接，可参照图3、4、5和图10。图10为本发明实施例三提供的发动机进气温度控制系统中两级恒温器与温控器通过液体管路连接的结构示意图。如图10所示，第一级恒温器21的进液口214经过第一级进水管路31与温控器3内的第一恒温液管(图中未示出)相连，出液口215经过第一级出水管路32与第一恒温液管相连，则第一级恒温器21内的液体通道216、第一级进水管路31、第一恒温液管和第一级出水管路32连通成第一液体循环回路。

第二级恒温器22的进液口214经过第二级进水管路33与温控器3内的第二恒温液管(图中未示出)相连，出液口215经过第二级出水管路34与第二恒温液管相连，则第二级恒温器22内的液体通道216、第二级进水管路33、第二恒温液管和第二级出水管路34连通成第二液体循环回路。

第一液体循环回路和第二液体循环回路相互独立，温控器3可分别对两个液体循环回路进行温度调节。温控器3对第一液体循环回路进行第一次恒温控制，对第二液体循环回路进行二次温控修正，提高对发动机进气温度控制的精度。

温控器3内设有温度调节器件，例如加热器、冷水箱等，加热器可对第一恒温液管和第二恒温液管中的液体进行加热，冷水箱中的冷水注入第一恒温液管或第二恒温液管内，可降低液体温度。或者，本领域技术人员也可以设计其它的温度调节方式，本实施例均不作限定。

在对发动机进行测试的过程中，为了方便将恒温器安装在试验台上，可在恒温器的底部设置安装凸台23(如图6)，通过安装凸台23与试验台进行安装。

在上述技术方案的基础上，在气体恒温组件2与发动机4进气端之间的气体管路上还设有空气过滤器8，以对即将进入发动机4的气体进行过滤。

本实施例还提供上述发动机进气温度控制系统的控制过程：首先，将发动机4、两级恒温器均安装至台架上，将两级恒温器之间通过连接头9连接，第一级恒温器21通过连接头9与风机1的出气端连接，第二级恒温器22通过连接头9与空气过滤器8连接，空气过滤器8与发动机4的进气端连接。采用一根软质或硬质的液体管路将第一级恒温器21的进液口与温控器3对应的出液端连接，另一根液体管路将第一级恒温器21的出液口与温控器3对应的进液端连接。同样的，采用一根软质或硬质的液体管路将第二级恒温器22的进液口与温控器3对应的出液端连接，另一根液体管路将第二级恒温器22的出液口与温控器3对应的进液端连接。

将上述各温度传感器和压力传感器的信号输出端与温控器3连接，温控器3可以根据温度传感器发来的信号调整流过两级恒温器内液体的温度，进而调整发动机的进气温度。具体的，温控器3根据第一温度传感器5和第三温度传感器7检测到的温度信号来调整第一级恒温器21中流过气体的温度。温控器3根据第三温度传感器7和第二温度传感器6检测到的温度信号来调整第二级恒温器22中流过气体的温度，实现两级调节，当第一级恒温器21输出气体的温度出现偏差时立即通过第二级恒温器22进行修正，提高温度调节精度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。