本發(fā)明涉及車輛風扇控制，特別是涉及一種散熱系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術：

1、傳統(tǒng)工程機械用發(fā)動機的冷卻風扇通常由發(fā)動機通過帶輪直接驅(qū)動，冷卻風扇轉(zhuǎn)速與發(fā)動機轉(zhuǎn)速成一定比例關系，即發(fā)動機轉(zhuǎn)速越大，風扇的轉(zhuǎn)速越快，無法根據(jù)實際需求調(diào)整風扇轉(zhuǎn)速，無法得到需要的散熱效果。尤其在極寒地區(qū)，若風扇轉(zhuǎn)速仍跟發(fā)動機轉(zhuǎn)速呈正相關，較高的轉(zhuǎn)速下散熱效果較好，會造成冷卻液溫度較低，無法使發(fā)動機工作在最佳狀態(tài)，極寒還可能造成管路結(jié)冰，同時高轉(zhuǎn)速會造成能量的消耗浪費；另外若環(huán)境溫度高，發(fā)動機轉(zhuǎn)速低，則可能造成散熱效果差，發(fā)動機功率下降，零部件損壞等現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種散熱系統(tǒng)，該散熱系統(tǒng)能夠解決現(xiàn)有技術中存在的問題，能夠根據(jù)防凍液和液壓油的溫度實時調(diào)節(jié)風扇轉(zhuǎn)速，防止風扇不必要的轉(zhuǎn)動以及能源的浪費。

2、本發(fā)明提供一種散熱系統(tǒng)，用于對發(fā)動機及所述發(fā)動機的防凍液進行散熱，散熱系統(tǒng)包括液壓馬達、風扇、水散熱器、柱塞泵和控制器，所述發(fā)動機與所述柱塞泵連接并帶動所述柱塞泵轉(zhuǎn)動，所述柱塞泵與所述液壓馬達連通，所述液壓馬達與所述風扇連接并能夠驅(qū)使所述風扇轉(zhuǎn)動，所述風扇與所述水散熱器對應設置，所述水散熱器與所述發(fā)動機的內(nèi)部水路連通；當液壓油的溫度小于80℃且防凍液小于83℃時，所述防凍液在所述發(fā)動機內(nèi)循環(huán)并冷卻；當所述液壓油溫度小于80℃且所述防凍液大于83℃時，所述控制器通過控制所述柱塞泵的排量以控制所述液壓馬達的轉(zhuǎn)動速度，所述液壓馬達驅(qū)使所述風扇轉(zhuǎn)動，所述防凍液依次經(jīng)過所述水散熱器和所述發(fā)動機的內(nèi)部水路以進行冷卻；當所述液壓油溫度大于80℃時，所述控制器控制所述柱塞泵以最大排量進行工作，所述液壓馬達以最大的排量驅(qū)動所述風扇轉(zhuǎn)動，所述防凍液依次經(jīng)過所述水散熱器和所述發(fā)動機的內(nèi)部水路以進行冷卻。

3、在一實施例中，所述發(fā)動機設有第一進水口和第一出水口，所述水散熱器設有第二進水口和第二出水口，所述第二進水口設于所述水散熱器的上水室，所述第二出水口設于所述水散熱器的下水室，所述第一出水口與所述第二進水口連通，所述第二出水口與所述第一進水口連通，當所述防凍液需要經(jīng)過所述水散熱器進行冷卻時，所述防凍液依次經(jīng)過所述第一出水口、所述第二進水口、所述水散熱箱的散熱芯體、所述第二出水口和所述第一進水口后，以進入所述發(fā)動機的內(nèi)部水路。

4、在一實施例中，所述散熱系統(tǒng)設有節(jié)溫器和溫度傳感器，所述節(jié)溫器設于所述第一出水口，所述節(jié)溫器用于檢測所述發(fā)動機的防凍液的溫度，所述溫度傳感器設置在所述液壓油箱內(nèi)，所述溫度傳感器用于檢測所述液壓油的溫度，所述節(jié)溫器和所述溫度傳感器將檢測的數(shù)據(jù)傳遞至所述控制器。

5、在一實施例中，所述水散熱器還包括膨脹水箱，所述膨脹水箱設于所述上水室的上方，所述膨脹水箱與所述上水室連通，所述膨脹水箱用于平衡所述散熱系統(tǒng)的壓力以及除去所述防凍液的水泡。

6、在一實施例中，所述發(fā)動機的除氣口與所述膨脹水箱之間通過除氣管連通，所述除氣管的端口位于所述膨脹水箱的防凍液液面以上，以除去所述膨脹水箱內(nèi)的防凍液的水泡。

7、在一實施例中，所述水散熱器設有補水管，所述補水管的一端與所述膨脹水箱連通，所述補水管的另一端與所述下水室的出水口連通，部分所述防凍液從所述膨脹水箱經(jīng)過所述補水管后進入所述發(fā)動機的內(nèi)部水路。

8、在一實施例中，所述散熱系統(tǒng)包括第一進油管、第二進油管、第一回油管和第二回油管，所述第一進油管連接于油箱與所述柱塞泵之間，所述第二進油管連接于所述柱塞泵與所述液壓馬達之間，通過所述柱塞泵控制所述第二進油管的進油量，以控制所述液壓馬達的轉(zhuǎn)動速度，所述第一回油管連接在所述柱塞泵和所述油箱之間，所述第二回油管連接在所述液壓馬達與所述油箱之間。

9、在一實施例中，所述水散熱器設有隔板，所述隔板連接在所述上水室與所述膨脹水箱之間，所述隔板設有至少一個過孔，所述過孔連通所述上水室與所述膨脹水箱，所述上水室的防凍液經(jīng)所述過孔溢至所述膨脹水箱，或所述防凍液由所述膨脹水箱流至所述上水室，用于平衡壓力和除水泡。

10、本發(fā)明還涉及一種用于上述散熱系統(tǒng)的方法，所述方法包括：在發(fā)動機啟動時，給定風扇轉(zhuǎn)速為0的電流值550ma；當液壓油的溫度小于80℃且防凍液小于83℃時，所述防凍液在所述發(fā)動機內(nèi)循環(huán)并冷卻；當所述液壓油溫度小于80℃且所述防凍液大于83℃時，所述控制器通過控制所述柱塞泵的排量以控制所述液壓馬達的轉(zhuǎn)動速度，所述液壓馬達驅(qū)使所述風扇轉(zhuǎn)動，所述防凍液依次經(jīng)過所述水散熱器和所述發(fā)動機的內(nèi)部水路以進行冷卻；當所述液壓油溫度大于80℃時，所述控制器控制所述柱塞泵以最大排量進行工作，所述液壓馬達以最大的排量驅(qū)動所述風扇轉(zhuǎn)動，所述防凍液依次經(jīng)過所述水散熱器和所述發(fā)動機的內(nèi)部水路以進行冷卻。

11、在一實施例中，當溫度傳感器檢測到所述液壓油溫度小于80℃，節(jié)溫器檢測所述防凍液的溫度大于83℃且小于93℃時，輸入給柱塞泵的電流值170ma～320ma，使所述風扇的轉(zhuǎn)速根據(jù)所述防凍液溫度表進行線性調(diào)節(jié)；當所述溫度傳感器檢測到所述液壓油的溫度小于80℃，所述節(jié)溫器檢測到所述防凍液的溫度大于93℃時，輸入柱塞泵的電流值為170ma，使所述風扇的轉(zhuǎn)速達到最高值1080rpm。

12、本發(fā)明的散熱系統(tǒng)設有液壓馬達，將液壓馬達與風扇連接，將發(fā)動機與柱塞泵連接，柱塞泵通過控制進入液壓馬達的液壓油量以控制液壓馬達的轉(zhuǎn)動，因此，控制器根據(jù)液壓油及防凍液的溫度控制柱塞泵的排量，以實時控制液壓馬達的轉(zhuǎn)動速度，從而實現(xiàn)散熱系統(tǒng)在發(fā)動機過冷或過熱時實時對風扇的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，從而達到更好的散熱效果，防止風扇產(chǎn)生不必要的轉(zhuǎn)動以及能量的浪費。

技術特征：

1.一種散熱系統(tǒng)，用于對發(fā)動機(11)及所述發(fā)動機(11)的防凍液進行散熱，其特征在于，所述散熱系統(tǒng)包括液壓馬達(12)、風扇(15)、水散熱器(14)、柱塞泵(13)和控制器(16)，所述發(fā)動機(11)與所述柱塞泵(13)連接并帶動所述柱塞泵(13)轉(zhuǎn)動，所述柱塞泵(13)與所述液壓馬達(12)連通，所述液壓馬達(12)與所述風扇(15)連接并能夠驅(qū)使所述風扇(15)轉(zhuǎn)動，所述風扇(15)與所述水散熱器(14)對應設置，所述水散熱器(14)與所述發(fā)動機(11)的內(nèi)部水路連通；

2.如權利要求1所述的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機(11)設有第一進水口(101)和第一出水口(102)，所述水散熱器(14)設有第二進水口(103)和第二出水口(104)，所述第二進水口(103)設于所述水散熱器(14)的上水室(143)，所述第二出水口(104)設于所述水散熱器(14)的下水室(144)，所述第一出水口(102)與所述第二進水口(103)連通，所述第二出水口(104)與所述第一進水口(101)連通，當所述防凍液需要經(jīng)過所述水散熱器(14)進行冷卻時，所述防凍液依次經(jīng)過所述第一出水口(102)、所述第二進水口(103)、所述水散熱箱的散熱芯體、所述第二出水口(104)和所述第一進水口(101)后，以進入所述發(fā)動機(11)的內(nèi)部水路。

3.如權利要求2所述的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱系統(tǒng)設有節(jié)溫器(171)和溫度傳感器(172)，所述節(jié)溫器(171)設于所述第一出水口(102)，所述節(jié)溫器(171)用于檢測所述發(fā)動機(11)的防凍液的溫度，所述溫度傳感器(172)設置在所述液壓油箱(18)內(nèi)，所述溫度傳感器(172)用于檢測所述液壓油的溫度，所述節(jié)溫器(171)和所述溫度傳感器(172)將檢測的數(shù)據(jù)傳遞至所述控制器(16)。

4.如權利要求3所述的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述水散熱器(14)還包括膨脹水箱(142)，所述膨脹水箱(142)設于所述上水室(143)的上方，所述膨脹水箱(142)與所述上水室(143)連通，所述膨脹水箱(142)用于平衡所述散熱系統(tǒng)的壓力以及除去所述防凍液的水泡。

5.如權利要求4所述的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機(11)的除氣口與所述膨脹水箱(142)之間通過除氣管(145)連通，所述除氣管(145)的端口位于所述膨脹水箱(142)的防凍液液面以上，以除去所述膨脹水箱(142)內(nèi)的防凍液的水泡。

6.如權利要求4所述的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述水散熱器(14)設有補水管(146)，所述補水管(146)的一端與所述膨脹水箱(142)連通，所述補水管(146)的另一端與所述下水室(144)的出水口連通，部分所述防凍液從所述膨脹水箱(142)經(jīng)過所述補水管(146)后進入所述發(fā)動機(11)的內(nèi)部水路。

7.如權利要求4所述的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱系統(tǒng)包括第一進油管(191)、第二進油管(192)、第一回油管(193)和第二回油管(194)，所述第一進油管(191)連接于油箱(18)與所述柱塞泵(13)之間，所述第二進油管(192)連接于所述柱塞泵(13)與所述液壓馬達(12)之間，通過所述柱塞泵(13)控制所述第二進油管(192)的進油量，以控制所述液壓馬達(12)的轉(zhuǎn)動速度，所述第一回油管(193)連接在所述柱塞泵(13)和所述油箱(18)之間，所述第二回油管(194)連接在所述液壓馬達(12)與所述油箱(18)之間。

8.如權利要求4所述的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述水散熱器(14)設有隔板，所述隔板連接在所述上水室(143)與所述膨脹水箱(142)之間，所述隔板設有至少一個過孔，所述過孔連通所述上水室(143)與所述膨脹水箱(142)，所述上水室(143)的防凍液經(jīng)所述過孔溢至所述膨脹水箱(142)，或所述防凍液由所述膨脹水箱(142)流至所述上水室(143)，用于平衡壓力和除水泡。

9.一種用于權利要求1至8任一項所述的散熱系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，所述方法包括：

10.如權利要求9所述的用于散熱系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，

技術總結(jié)
本發(fā)明提供一種散熱系統(tǒng)及其方法，散熱系統(tǒng)包括液壓馬達、風扇、水散熱器、柱塞泵和控制器，發(fā)動機與柱塞泵連接并帶動柱塞泵轉(zhuǎn)動，柱塞泵與液壓馬達連通，風扇與水散熱器對應設置；當液壓油的溫度小于80℃且防凍液小于83℃時，防凍液在發(fā)動機內(nèi)循環(huán)并冷卻；當液壓油溫度小于80℃且防凍液大于83℃時，控制器通過控制柱塞泵的排量以控制液壓馬達的轉(zhuǎn)動，防凍液依次經(jīng)過水散熱器和發(fā)動機的內(nèi)部水路以進行冷卻；當液壓油溫度大于80℃時，控制器控制柱塞泵以最大排量進行驅(qū)使液壓馬達帶動風扇轉(zhuǎn)動，防凍液依次經(jīng)過水散熱器和發(fā)動機以進行冷卻。本發(fā)明的散熱系統(tǒng)能夠根據(jù)防凍液和液壓油的溫度實時調(diào)節(jié)風扇轉(zhuǎn)速，防止風扇不必要的轉(zhuǎn)動以及能源的浪費。

技術研發(fā)人員：修孝廷,向康平,袁自成,譚騰,陳思
受保護的技術使用者：中聯(lián)重科股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9