专利名称：一种节温器及发动机冷却系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种节温器。本发明还涉及一种具有上述节温器的发动机冷却系统。
背景技术：
发动机在实际运行过程或座台试验中，为了降低发动机的温度，需要采用发动机冷却系统对发动机进行冷却。发动机冷却系统通常包括节温器，节温器的进水管通常与发动机的散热器的冷却水出口连通，节温器的出水管通常与发动机的散热器的冷却水进口连通，节温器控制冷却水流动路径的阀门，根据冷却水温度的高低，打开或关闭冷却水通向发动机的散热器的通道。现有技术中，节温器大多采用蜡式节温器，常温下石蜡呈固态，水温低于76°C时， 主阀门完全关闭，旁通阀完全开启；当发动机水温达76°C以上时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，使主阀门逐渐打开，旁通阀开度逐渐减小；当发动机水温升到95°C，主阀门完全开启，旁通阀完全关闭。这种蜡式节温器借助石蜡的物理特性来调节发动机的进出水温度， 这种节温器不能准确控制发动机的进水温度。因此，当发动机运行在一些特殊工作区域或是座台试验，需要控制较高或是较低的进出水温度时，现有的节温器就不能满足使用要求了，例如座台试验过程中对柴油机摩擦扭矩的标定等等，而且使用现有的节温器也不能使发动机达到最佳的热平衡，这样就会增加发动机的油耗，增加⑶、HC、PM以及NOx等大气污染物的排放。另外，现有技术中的节温器响应速度慢，使发动机水温升高快，容易引起开锅现象，影响了发动机的经济性和可靠性。因此，如何研发出一种可以准确控制发动机的进水温度的节温器，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种节温器，该节温器可准确控制发动机的进水温度。本发明的另一目的是提供一种具有上述节温器的发动机冷却系统。为了实现上述目的，本发明提供了一种节温器包括连通的进水管和出水管，所述进水管与所述出水管的连通处设有电磁阀，在驱动装置的驱动下，所述电磁阀的阀门开度与预设温度值相对应。优选的，所述出水管包括大循环出水管和管径小于所述大循环出水管的小循环出水管；所述大循环出水管沿所述进水管的延伸方向设置，所述小循环出水管沿垂直于所述进水管的方向设置，所述电磁阀的阀门的运动方向与所述小循环出水管的延伸方向一致。优选的，所述驱动装置为波形电机。 优选的，所述驱动波形电机上设有冷却水管。 优选的，所述冷却水管的进水口与所述进水管连通，所述冷却水管的出水口与所述出水管连通。本发明提供的节温器包括连通的进水管和出水管，所述进水管与所述出水管的连通处设有电磁阀，在驱动装置的驱动下，所述电磁阀的阀门开度与预设温度值相对应。在发动机实现运行或在座台试验过程中，在不同的发动机工况下，确定发动机工作所需的进出水温度，将该温度设定为预设温度，驱动装置驱动电磁阀的阀门开度与所述预设温度值相对应，即驱动装置驱动电磁阀的阀门开度使得发动机的进出水温度与所需的发动机进出水温度相匹配，以满足实际运行需要或试验的需要，控制精确，进而使得发动机在实际使用过程中降低了油耗以及减少了大气污染物的排放。另外，这种节温器响应速度快，控制精确，可以避免发动机在特殊工作环境下运行时，防止发动机水温升高快而引起的开锅现象，从而避免进一步影响发动机的经济性和可靠性。优选方案中，所述出水管包括大循环出水管和小循环出水管；所述大循环出水管的管径大于所述小循环出水管的管径，所述大循环出水管沿所述进水管的延伸方向设置， 所述小循环出水管沿垂直于所述进水管的方向设置，所述电磁阀的阀门的运动方向与所述小循环出水管的延伸方向一致。冷却水从发动机的散热器出来后，进入节温器的进水管内，若小循环即可满足发动机冷却需要时，冷却水可从小循环出水管流回发动机的散热器内，进行小循环；若小循环不能满足冷却需求时，电磁阀工作，驱动装置驱动电磁阀的阀门下降，从而堵死小循环出水管，使冷却水全部从大循环出水管进入发动机的散热器内，进行大循环，从而可更加准确、 有效地控制发动机进出水的温度。为了实现上述第二个目的，本发明还提供了一种发动机冷却系统包括控制器、上述的节温器，所述节温器的进水管与发动机散热器的冷却水出口连通，所述节温器的出水管与所述发动机散热器的冷却水入口连通；所述控制器根据发动机上的冷却水温度传感器所检测的冷却水温度信号及运转参数确定所述预设温度，并控制所述驱动装置驱动所述电磁阀的阀门开度与所述预设温度相对应。由于上述的节温器具有上述技术效果，具有该节温器的发动机冷却系统也应具备相应的技术效果，在此不再做详细介绍。优选的，所述预设温度为根据大气温度、大气压力修正后的温度。优选的，所述运转参数包括喷油量、转速、负荷。
图1为本发明所提供的节温器的一种具体实施方式
的结构示意图；图2为图1中节温器处于小循环工作状态下时的结构示意图；图3为图1中节温器处于大循环工作状态下时的结构示意图；图4为本发明所提供的发动机冷却系统的控制原理示意图；其中，图1-图4中电磁阀1、进水管2、小循环出水管3、大循环出水管4、波形电机5、冷却水管6、阀门7。
具体实施例方式为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。请参看图1，图1为本发明所提供的节温器的一种具体实施方式
的结构示意图。如图1所示，本发明所提供的节温器包括连通的进水管2和出水管，所述进水管2、 所述出水管可以为圆管，所述进水管2与所述出水管的连通处设有电磁阀1，在驱动装置的驱动下，所述电磁阀1的阀门7开度与预设温度值相对应。在发动机实现运行或在座台试验过程中，在不同的发动机工况下，确定发动机工作所需的进出水温度，将该温度设定为预设温度，驱动装置驱动电磁阀1的阀门7开度与所述预设温度值相对应，即驱动装置驱动电磁阀1的阀门7开度使得发动机的进出水温度与所需的发动机进出水温度相匹配，以满足实际运行需要或试验的需要，控制精确，进而使得发动机在实际使用过程中降低了油耗以及减少了大气污染物的排放。另外，这种节温器响应速度快，控制精确，可以避免发动机在特殊工作环境下运行时，防止发动机水温升高快而引起的开锅现象，从而避免进一步影响发动机的经济性和可靠性。优选方案中，如图2、图3所示，所述出水管包括大循环出水管4、小循环出水管3 ； 所述大循环出水管4的管径大于所述小循环出水管3的管径，所述大循环出水管4沿所述进水管2的延伸方向设置，所述小循环出水管3沿垂直于所述进水管2的方向设置，所述电磁阀1的阀门7的运动方向与所述小循环出水管3的延伸方向一致。冷却水从发动机的散热器出来后，进入节温器的进水管2内，若小循环即可满足发动机冷却需要时，冷却水可从小循环出水管3流回发动机的散热器内，进行小循环；若小循环不能满足冷却需求时，电磁阀1工作，驱动装置驱动电磁阀1的阀门7下降，从而堵死小循环出水管3，使冷却水全部从大循环出水管4进入发动机的散热器内，进行大循环，从而可更加准确、有效地控制发动机进出水的温度。优选的方案中，所述驱动装置为波形电机5，电磁阀1的阀门7的动作由波形电机 5来驱动，在波形电机5的驱动下，电磁阀1的阀门7可进行上下动作。优选方案中，波形电机5上可设有冷却水管6，冷却水管6内的冷却水可对波形电机5进行冷却，及时将波形电机5内的热量散去，有效保护波形电机5，延长波形电机5的使用寿命。更优的方案中，所述冷却水管6的进水口与所述进水管2连通，所述冷却水管6的出水口与所述出水管连通，可将从发动机散热器排除的冷却水引入到冷却水管6内，对波形电机5进行冷却，冷却后的冷却水可再流回发动机散热器内。这种结构利用发动机内的冷却水对波形电机5进行冷却，可节省一套冷却系统，简化了节温器的结构，进而还可降低生产成本。本发明还提供了一种发动机冷却系统包括控制器、上述的节温器，所述节温器的进水管2与发动机散热器的冷却水出口连通，所述节温器的出水管与所述发动机散热器的冷却水入口连通；所述控制器根据发动机上的冷却水温度传感器所检测的冷却水温度信号及运转参数确定所述预设温度，并控制所述驱动装置驱动所述电磁阀1的阀门7开度与所述预设温度相对应。
其具体的控制原理可以参考图4，在发动机实现运行或在座台试验过程中，在不同的发动机工况下，确定发动机工作所需的进出水温度，将该温度设定为预设温度，驱动装置驱动电磁阀1的阀门7开度与所述预设温度值相对应，即驱动装置驱动电磁阀1的阀门7 开度使得发动机的进出水温度与所需的发动机进出水温度相匹配，以满足实际运行需要或试验的需要，控制精确，进而使得发动机在实际使用过程中降低了油耗以及减少了大气污染物的排放。另外，这种发动机冷却系统响应速度快，控制精确，可以避免发动机在特殊工作环境下运行时，防止发动机水温升高快而引起的开锅现象，从而避免进一步影响发动机的经济性和可靠性。具体的方案中，可根据发动机的喷油量、转速、负荷等参数建立发动机温度模型， 根据喷油量、转速、负荷等参数计算出发动机的温度，计算出的发动机的温度为温度设定值；进一步的方案中，在上述温度设定值的基础上，结合冷却水温度传感器所测得的冷却水的温度测量值，可得到预设温度值，控制器根据所示预设温度值与电磁阀1阀门7开度之间的关系(控制MAP)，确定电磁阀1阀门7的开度。优选方案中，所述预设温度为根据大气温度、大气压力修正后的温度，如图4所示，根据温度修正模型(电磁阀1的阀门7开度与大气温度、大气压力之间的关系)，对电磁阀1的阀门7开度进行修正。以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种节温器，其特征在于，包括连通的进水管和出水管，所述进水管与所述出水管的连通处设有电磁阀，在驱动装置的驱动下，所述电磁阀的阀门开度与预设温度值相对应。
2.根据权利要求1所述的节温器，其特征在于，所述出水管包括大循环出水管和管径小于所述大循环出水管的小循环出水管；所述大循环出水管沿所述进水管的延伸方向设置，所述小循环出水管沿垂直于所述进水管的方向设置，所述电磁阀的阀门的运动方向与所述小循环出水管的延伸方向一致。
3.根据权利要求1或2任一项所述的节温器，其特征在于，所述驱动装置为波形电机。
4.根据权利要求3所述的节温器，其特征在于，所述驱动波形电机上设有冷却水管。
5.根据权利要求4所述的节温器，其特征在于，所述冷却水管的进水口与所述进水管连通，所述冷却水管的出水口与所述出水管连通。
6.一种发动机冷却系统，其特征在于，包括控制器、权利要求1-5任一项所述的节温器，所述节温器的进水管与发动机散热器的冷却水出口连通，所述节温器的出水管与所述发动机散热器的冷却水入口连通；所述控制器根据发动机上的冷却水温度传感器所检测的冷却水温度信号及运转参数确定所述预设温度，并控制所述驱动装置驱动所述电磁阀的阀门开度与所述预设温度相对应。
7.根据权利要求6所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述预设温度为根据大气温度、大气压力修正后的温度。
8.根据权利要求6所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述运转参数包括喷油量、转速、负荷。
全文摘要
本发明涉及发动机技术领域，公开了一种节温器，包括连通的进水管和出水管，所述进水管与所述出水管的连通处设有电磁阀，在驱动装置的驱动下，所述电磁阀的阀门开度与预设温度值相对应。在发动机实现运行或在座台试验过程中，在不同的发动机工况下，确定发动机工作所需的进出水温度，将该温度设定为预设温度，驱动装置驱动电磁阀的阀门开度与所述预设温度值相对应，即驱动装置驱动电磁阀的阀门开度使得发动机的进出水温度与所需的发动机进出水温度相匹配，以满足实际运行需要或试验的需要，控制精确，进而使得发动机在实际使用过程中降低了油耗以及减少了大气污染物的排放。本发明还公开了一种具有上述节温器的发动机冷却系统。
文档编号F01P7/16GK102493863SQ201110441880
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者李晖, 高莹 申请人:潍柴动力股份有限公司