本实用新型涉及发动机水冷系统维护系统领域,尤其是一种发动机水冷系统的运行处理装置。
背景技术:
发动机水冷系统(发动机水冷系统:水冷式发动机整个冷却液循环系统的俗称,整个系统由发动机(包含水泵)、水管、散热器等关键零部件组成。冷却液在该系统中强制循环,实现发动机多余热量的传递及散热)是一种全密封式强制循环系统,发动机水泵为整个系统提供循环动力。发动机水冷系统大小循环:通过发动机节温器实现控制,小循环时冷却液在发动机内部循环,发动机大循环时冷却液循环路径为“发动机-散热器-发动机”。
为了防止空气进入系统引起腐蚀或者由于系统压力不足引起冷却液低温沸腾(高海拔地区冷却液沸点随海拔升高而降低),系统普遍采用全密封的形式。常用的水冷系统有全密封上水室式系统和副水箱式系统,副水箱式系统结构如图2所示。常用的发动机水冷系统都可以满足全密封强制循环的使用要求。图中各序号明细如下:1-发动机,2-除气管,3-出水管,4-副水箱,5-除气管,6-水散热器,7-进水管。
常用的发动机水冷系统一旦出现泄漏情况,则无法满足全密封强制循环的要求。甚至,如果泄漏点出现在整个系统的低位位置(如图2中的件7处),则可能出现冷却液大量泄漏而引起的发动机高温等严重故障。
针对冷却液泄露问题,工程技术人员也采取了一些方法加以避免。常用的有两种:
1、在水散热器合适的位置加透明的观察窗,设备运行前或者停止后通过此观察冷却系统液位来判断冷却液的多少及是否存在泄漏。
2、在冷却系统适当的位置安装水位传感器,设备运行时,一旦系统泄漏液位低于某个限定值,车辆就会报警而停车或者降低负荷。
以上两种方法有一定积极作用,但是也存在较为明显的局限性和不足。方法1必须在驻车的时候使用,设备运行过程中则无法应用,更无法判断冷却系统的泄漏点并进行应急处置。方法2可以在设备运行时使用,但是无法判断冷却系统的泄漏点并进行应急处置。
技术实现要素:
本实用新型为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是:一种发动机水冷系统的运行处理装置,包括一发动机在发动机的一侧设有一水散热器,所述发动机的出水口与水散热器的进水口之间通过出水管相连通,所述发动机的进水口与水散热器的出水口之间通过进水管相连通,在发动机的进水口、出水口处的管路上分别安装有一用于采集对应的管内水位、水温、压力的参数并将信号传输给外部整机控制器的第一信号采集器、第二信号采集器,在第一信号采集器靠近发动机进口的进水管上安装有一第一截止阀,在第二信号采集器远离发动机出口的出水管上安装有一第二截止阀,在第二信号采集器与第二截止阀之间的出水管上安装有一节温器,在水散热器的顶部安装有一用于采集管内水位、水温、压力的参数并将信号传输给外部整机控制器的第三信号采集器。
优选地,所述第一信号采集器、第二信号采集器、第三信号采集器军均通过信号线与外部整机的控制器的信号输出入端子相连。
优选地,所述第一信号采集器包括一与对应位置处的管路内部相连通的壳体,在壳体内集成安装了温度传感器、压力传感器、及水位传感器;所述第一信号采集器、第二信号采集器、第三信号采集器结构相同。
采集器在该系统中为壳体,其上集成了温度传感器、压力传感器、及水位传感器。专利中所述第一、第二、第三采集器所用传感器一样,只是根据安装位置的不同采用不同的壳体形状。
所用的三种传感器均是常见零件,在电控发动机上大量应用,生产厂家众多、型号种类繁多。
每个采集器上的三种传感器通过螺纹安装在壳体上,一般采用o形圈密封。各传感器通过线束与控制器连接,向控制器输出信号。
温度传感器:电阻随温度变化,从而输出不同的电压信号;压力传感器:电阻随压力变化,输出不同的电压信号;水位传感器:水位高于该传感器时,不产生报警信号,水位低于传感器的位置时,会产生报警信号。
节温器也是发动机常用件,其根据冷却液的温度自动调整行程,实现开闭,从而调节发动机冷却系统的大小循环。其生产厂家众多、型号繁多。
本专利中所述的节温器,实际为一个安装了节温器的壳体总成。在方案中可以考虑与采集器1采用同一壳体。
节温器是发动机的必须件,其主要作用是实现发动机冷却系统大小循环的切换,保证发动机水温在适合的范围内。
控制器型号采用现有的控制器即可,不做具体的创新,也可根据常规需求将现有的硬件(存储等)配置适当降低,控制器上本身有接插件端口,通过线束实现与采集器的连接和通信;线束与各传感器采用接插件连接,这种连接方式在发动机上很常用。采集器上各传感器连接线束汇总成一根主线束,通过插头与控制器连接,并通过定义控制器插头各针脚来实现区分和通信。
控制采集发动机各状态下的水温、压力、水位,并根据预先设定的值与采集到的的参数值进行大小对比逻辑判断,这种控制器以及逻辑关系属于目前行业内常见的控制器,直接采购即可;另外,技术人员直接查询相关工具书即可得知,以确定发动机是否可以运行等,同时根据不同的控制器采集到的数据还可以判断泄漏点;该控制不分采用目前的控制器即可实现,不属于本申请的改进,在使用时只需要按照需求预先输入各项参数进行设置即可。
{工况:整机通电,发动机不启动
信号说明:1位置水位、水温、压力信号分别为h1,t1,p1;
4位置分别为h4,t4,p4;5位置分别为h5,t5,p5
分析判断:
(1)h4报警,h1、h5正常:可启动发动机进行挪车等;
(2)h4、h1报警,h5正常:可启动发动机进行挪车等;
(3)h4、h1、h5均报警:禁止启动发动机。
}
本实用新型的有益效果体现在:
集成度高,结构简单;
通过采用本申请的多段增加采集器的方式进行结构上的创新,并利用现有的控制器功能,输入设定参数即可准确判断水冷系统冷却液是否泄漏、泄漏点位置区段;
可根据观察到泄漏程度、泄漏位置等情况由操作人员及时的采取进行应急操作,有效地保护发动机。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为现有技术结构示意图。
图中,a、发动机;b、水散热器;c、出水管;d、进水管;1、第二信号采集器;2、节温器;3、第二截止阀;4、第三信号采集器;5、第一信号采集器;6、第一截止阀。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1-2中所示,一种发动机水冷系统的运行处理装置,包括一发动机a在发动机a的一侧设有一水散热器b,所述发动机a的出水口与水散热器b的进水口之间通过出水管c相连通,所述发动机a的进水口与水散热器b的出水口之间通过进水管d相连通,在发动机a的进水口、出水口处的管路上分别安装有一用于采集对应的管内水位、水温、压力的参数并将信号传输给外部整机控制器的第一信号采集器5、第二信号采集器1,在第一信号采集器5靠近发动机a进口的进水管d上安装有一第一截止阀6,在第二信号采集器1远离发动机a出口的出水管c上安装有一第二截止阀3,在第二信号采集器1与第二截止阀3之间的出水管c上安装有一节温器2,在水散热器b的顶部安装有一用于采集管内水位、水温、压力的参数并将信号传输给外部整机控制器的第三信号采集器4。
优选地,所述第一信号采集器5、第二信号采集器1、第三信号采集器4军均通过信号线与外部整机的控制器的信号输出入端子相连。
优选地,所述第一信号采集器包括一与对应位置处的管路内部相连通的壳体,在壳体内集成安装了温度传感器、压力传感器、及水位传感器;所述第一信号采集器、第二信号采集器、第三信号采集器结构相同。
采集器在该系统中为壳体,其上集成了温度传感器、压力传感器、及水位传感器。专利中所述第一、第二、第三采集器所用传感器一样,只是根据安装位置的不同采用不同的壳体形状。
所用的三种传感器均是常见零件,在电控发动机上大量应用,生产厂家众多、型号种类繁多。
每个采集器上的三种传感器通过螺纹安装在壳体上,一般采用o形圈密封。各传感器通过线束与控制器连接,向控制器输出信号。
温度传感器:电阻随温度变化,从而输出不同的电压信号;压力传感器:电阻随压力变化,输出不同的电压信号;水位传感器:水位高于该传感器时,不产生报警信号,水位低于传感器的位置时,会产生报警信号。
节温器也是发动机常用件,其根据冷却液的温度自动调整行程,实现开闭,从而调节发动机冷却系统的大小循环。其生产厂家众多、型号繁多。
本专利中所述的节温器,实际为一个安装了节温器的壳体总成。在方案中可以考虑与采集器1采用同一壳体。
节温器是发动机的必须件,其主要作用是实现发动机冷却系统大小循环的切换,保证发动机水温在适合的范围内。
控制器型号采用现有的控制器即可,不做具体的创新,也可根据常规需求将现有的硬件(存储等)配置适当降低,控制器上本身有接插件端口,通过线束实现与采集器的连接和通信;线束与各传感器采用接插件连接,这种连接方式在发动机上很常用。采集器上各传感器连接线束汇总成一根主线束,通过插头与控制器连接,并通过定义控制器插头各针脚来实现区分和通信。
控制采集发动机各状态下的水温、压力、水位,并根据预先设定的值与采集到的的参数值进行大小对比逻辑判断,以确定发动机是否可以运行等,同时根据不同的控制器采集到的数据还可以判断泄漏点;该控制不分采用目前的控制器即可实现,不属于本申请的改进,在使用时只需要按照需求预先输入各项参数进行设置即可。
{工况:整机通电,发动机不启动
信号说明:1位置水位、水温、压力信号分别为h1,t1,p1;
4位置分别为h4,t4,p4;5位置分别为h5,t5,p5
分析判断:
(1)h4报警,h1、h5正常:可启动发动机进行挪车等;
(2)h4、h1报警,h5正常:可启动发动机进行挪车等;
(3)h4、h1、h5均报警:禁止启动发动机。
}
工作原理:(请根据补充后的内容细化工作原理)
各采集器采集的信号主要有水位、水温、压力的信号,现有的发动机a的常用运行状态主要有驻车上电、小循环、大循环等。
通过在使用时直接在外部的操作界面上简单的输入各个参数值,来设置各个水位值、水温预警值、压力预警值,在后期各个采集器采集的信号数值在信号传输至控制器内时,控制器就会将采集到的的信号与预先人工输入设定的触发预警值进行对比比较,同时结合发动机a运行状态,在控制器中进行常用的数值对比分析,判断其余预警值的不同,从而根据现有的这种程序比较分析来得出水冷系统是否泄漏、泄漏情况、并根据不同的采集器到的数值的变化来判断的泄漏点区段等;另外在各个采集器上均对应连接有与控制器的信号输出端子相连的蜂鸣报警器。
根据分析结果,必要时,两个截断阀同时关闭,强制进行小循环以保证设备的基本运行功能并可避免冷却液完全泄露。
系统逻辑判断示例如下:
工况:整机通电,发动机a不启动
信号说明:
1位置水位、水温、压力信号分别为h1,t1,p1;
4位置分别为h4,t4,p4;
5位置分别为h5,t5,p5
分析判断:
(1)h4报警,h1、h5正常:可启动发动机a进行挪车等;
(2)h4、h1报警,h5正常:可启动发动机a进行挪车等;
(3)h4、h1、h5均报警:禁止启动发动机a。
发动机a运行后,根据大小循环等状态判断参数,判断泄漏点。该部分的判定的依据属于本领域的技术人员的公知常识,在维修人员行业内内属于公知的判定的标准或要求,不属于本发明点的改进之处;根据上述常识判断出的结果来由操作人员进行相应的操作,如果是发动机a泄露,则降速或者停机。如果是散热器泄露,则通过截断阀强制切断循环水循环(切换为小循环),使发动机a低速运行,防止冷却液全部泄露。
以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,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实用新型各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中;对于本技术领域的技术人员来说,对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
本实用新型未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。