本發明涉及溫度控制技術，尤其涉及一種發動機進氣溫度控制系統。

背景技術：

在汽車的制造過程中，對汽車發動機的性能進行測試是非常重要的一個環節，測試過程通常在實驗室中進行，發動機的進氣溫度通常控制在國標要求的25℃左右，受限于實驗室設備的功能，大多實驗室無法進行一些30℃以上環境下的進氣溫度控制，因此，現有的進氣溫度控制導致發動機性能僅局限于對處于25℃環境溫度條件下進行測試。

技術實現要素：

本發明提供一種發動機進氣溫度控制系統，用于拓寬發動機進氣溫度的控制范圍，以對發動機處于多種環境溫度中的性能進行測試。

本發明提供一種發動機進氣溫度控制系統，包括：風機、氣體恒溫組件和溫控器；其中，

所述氣體恒溫組件的進氣端與所述風機的出氣端相連，所述氣體恒溫組件的出氣端與發動機的進氣端相連；所述溫控器與所述氣體恒溫組件相連，用于調節流經所述氣體恒溫組件的氣體的溫度并保持在恒定值。

如上所述的發動機進氣溫度控制系統，所述氣體恒溫組件包括通過氣體管路串聯的兩個恒溫器；所述溫控器分別與兩個恒溫器相連，以分別調整兩個恒溫器中氣體的溫度。

如上所述的發動機進氣溫度控制系統，所述恒溫器上設有進氣口和出氣口，所述恒溫器內設有貫穿在所述進氣口和出氣口之間的氣體芯管；

所述恒溫器還設有進液口和出液口，所述恒溫器內設有用于連通進液口和出液口的液體通道，所述氣體芯管穿過液體通道；所述進液口和出液口分別通過液體管路與所述溫控器內的恒溫液管連通。

如上所述的發動機進氣溫度控制系統，所述液體通道的延伸方向與所述氣體芯管的延伸方向垂直。

如上所述的發動機進氣溫度控制系統，所述氣體芯管的數量為至少兩個。

如上所述的發動機進氣溫度控制系統，所述氣體芯管的橫截面為矩形。

如上所述的發動機進氣溫度控制系統，所述溫控器內設有溫度調節器件，用于調節恒溫液管內液體的溫度并保持恒定。

如上所述的發動機進氣溫度控制系統，所述恒溫器的進氣口和出氣口均與連接頭連接；與所述恒溫器的進氣口相連的連接頭上設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器與溫度調節器件相連。

如上所述的發動機進氣溫度控制系統，所述氣體恒溫組件與所述發動機進氣端之間的氣體管路上還設有空氣過濾器。

如上所述的發動機進氣溫度控制系統，所述發動機進氣端與空氣過濾器之間的氣體管路上設有溫度傳感器。

本發明提供的技術方案，通過采用氣體恒溫組件分別與風機的出氣端和發動機的進氣端相連，溫控器與氣體恒溫組件相連，可調節流過氣體恒溫組件內的氣體的溫度并保持恒定，拓寬了發動機的進氣溫度范圍，不僅僅局限于國標要求的大氣環境溫度25℃，因此該方案能夠對發動機處于各種環境溫度中的性能進行測試。

附圖說明

圖1為本發明實施例一提供的發動機進氣溫度控制系統的結構示意圖；

圖2為本發明實施例二提供的發動機進氣溫度控制系統的結構示意圖；

圖3為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中兩級恒溫器的結構示意圖；

圖4為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中兩級恒溫器的主視圖；

圖5為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中兩級恒溫器的俯視圖；

圖6為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中恒溫器的結構示意圖；

圖7為圖6的A-A截面圖；

圖8為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中恒溫器與連接頭的安裝示意圖；

圖9為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中兩級恒溫器的左視圖；

圖10為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中兩級恒溫器與溫控器通過液體管路連接的結構示意圖。

附圖標記：

1-風機； 2-氣體恒溫組件； 211-進氣口；

212-出氣口； 213-氣體芯管； 214-進液口；

215-出液口； 216-液體通道； 3-溫控器；

31-第一級進水管路； 32-第一級出水管路； 33-第二級進水管路；

34-第二級出水管路； 23-安裝凸臺； 4-發動機；

5-第一溫度傳感器； 6-第二溫度傳感器； 7-第三溫度傳感器；

8-空氣過濾器； 9-連接頭； 91-第一法蘭；

92-第二法蘭； 10-壓力傳感器。

具體實施方式

實施例一

圖1為本發明實施例一提供的發動機進氣溫度控制系統的結構示意圖。如圖1所示，本實施例提供一種發動機進氣溫度控制系統，包括：風機1、氣體恒溫組件2和溫控器3，其中，氣體恒溫組件2的進氣端與風機1的出氣端相連，氣體恒溫組件2的出氣端與發動機4的進氣端相連，從風機1出氣端排出的氣體進入氣體恒溫組件2內，再從氣體恒溫組件2的出氣端進入發動機4。溫控器3與氣體恒溫組件2相連，溫控器3用于調節流經氣體恒溫組件2的氣體的溫度并保持在恒定值。

上述溫控器3的功能是調節氣體恒溫組件2內氣體的溫度，并且能夠將氣體的溫度保持恒定，本領域技術人員可以采用多種實現方式。與現有技術中局限于國標要求的大氣環境溫度的測試方式相比，采用溫控器3能夠將氣體恒溫組件2內氣體的溫度調節至所需的測試溫度，包括高于國標要求的大氣環境溫度，或低于國標要求的大氣環境溫度，相當于提供給發動機進氣端的氣體溫度也可以高于國標要求的大氣環境溫度，也可以低于國標要求的大氣環境溫度，拓寬了環境溫度條件范圍，能夠對發動機處于各種環境溫度中的性能進行測試。

本實施例提供的技術方案，通過采用氣體恒溫組件2分別與風機1的出氣端和發動機4的進氣端相連，溫控器3與氣體恒溫組件2相連，可調節流過氣體恒溫組件2內的氣體的溫度并保持恒定，拓寬了發動機4的進氣溫度范圍，不僅僅局限于國標要求的大氣環境溫度25℃，因此該方案能夠對發動機4處于各種環境溫度中的性能進行測試。

對于上述技術方案，可以在氣體恒溫組件2的前端設置第一溫度傳感器5，第一溫度傳感器5的信號輸出端與溫控器3相連，用于檢測氣體恒溫組件2的進氣溫度，并將溫度信號發送給溫控器3。在發動機4的進氣端設置第二溫度傳感器6，第二溫度傳感器6的信號輸出端與溫控器3相連，用于檢測氣體恒溫組件2的排氣溫度，并將溫度信號發送給溫控器3。溫控器3可以對氣體恒溫組件2的進氣溫度和排氣溫度進行比較和處理后，調節流過氣體恒溫組件2中氣體的溫度。

實施例二

在上述實施例的基礎上，本實施例對發動機進氣溫度控制系統進行了進一步的改進。

圖2為本發明實施例二提供的發動機進氣溫度控制系統的結構示意圖。如圖2所示，上述氣體恒溫組件2包括通過氣體管路串聯的兩個恒溫器，分別稱為第一級恒溫器21和第二級恒溫器22，兩個恒溫器可以為相同的結構，本實施例將第一級恒溫器21設置在第二級恒溫器22的前端，即：第一級恒溫器21的進氣端與風機1的出氣端相連，第一級恒溫器21的出氣端與第二級恒溫器22的進氣端相連，第二級恒溫器22的出氣端連接至發動機的進氣端。

溫控器3分別與第一級恒溫器21和第二級恒溫器22相連，分別調整兩個恒溫器中氣體的溫度。采用兩級恒溫器進行兩級溫度調節，能夠提高溫度控制的精度，能夠模擬出0℃以上的任意溫度。

對于上述技術方案，可以在第一級恒溫器21的前端設置第一溫度傳感器5，第一溫度傳感器5的信號輸出端與溫控器3相連，用于檢測第一級恒溫器21的進氣溫度，并將溫度信號發送給溫控器3。在第二級恒溫器22的前端設置第三溫度傳感器7，第三溫度傳感器7的信號輸出端與溫控器3相連，用于檢測第二級恒溫器22的進氣溫度，并將溫度信號發送給溫控器3。在發動機4的進氣端設置第二溫度傳感器6，第二溫度傳感器6的信號輸出端與溫控器3相連，用于檢測氣體恒溫組件2的排氣溫度，并將溫度信號發送給溫控器3。

溫控器3可以對第一級恒溫器21的進氣溫度和排氣溫度進行比較和處理后，調節流過第一級恒溫器21中氣體的溫度。對第二級恒溫器22的進氣溫度和排氣溫度進行比較和處理后，調節流過第二級恒溫器22中氣體的溫度。

實施例三

在上述兩個實施例的基礎上，本實施例提供一種恒溫器的具體實現方式，本領域技術人員可以對本實施例提供的實現方式進行改進而得到更多的實現方式，也可以根據本實施例所提供的基本原理設計實現其它的具體結構，本實施例均不做限定。

圖3為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中兩級恒溫器的結構示意圖，圖4為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中兩級恒溫器的主視圖，圖5為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中兩級恒溫器的俯視圖。如圖3至圖5所示，發動機進氣溫度控制系統中的兩級恒溫器分別為第一級恒溫器21和第二級恒溫器22，二者之間可以通過氣體管路連接，或者直接通過連接頭連接。

第一級恒溫器21和第二級恒溫器22的結構相同，本實施例僅以第一級恒溫器21的結構為例進行具體的說明。

圖6為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中恒溫器的結構示意圖，圖7為圖6中的A-A截面圖。如圖3至圖7所示，第一級恒溫器21具有一個本體，本體上設有進氣口211和出氣口212，進氣口211用于與圖1或圖2所示的風機1的出氣端相連，出氣口212用于與第二級恒溫器22的進氣口211相連。第一級恒溫器21的本體內設有貫穿在恒溫器進氣口211和出氣口212之間的氣體芯管213，則從進氣口211進入的氣體可以穿過氣體芯管213，從出氣口212排出。氣體芯管213的數量可以為一個、兩個或大于兩個，當氣體芯管213的數量為至少四個時，各氣體芯管213可排列成陣列形狀。圖6和圖7中示出的氣體芯管213共60根，15根為一組，四組縱向排列。氣體芯管213可采用鋁材料制成，導熱效率較高。

第一級恒溫器21的本體上還設有進液口214和出液口215，進液口214用于通過液體管路與溫控器3內的恒溫液管相連通，出液口215用于通過液體管路與溫控器3內的恒溫液管相連通。第一級恒溫器21的本體內設有用于連通進液口214和出液口215的液體通道216，則液體通道216與溫控器3內的恒溫液管連通形成液體循環回路，恒溫液管內盛裝有恒溫液體，恒溫液體循環流入液體通道216內。氣體芯管213通過焊接的方式固定在第一級恒溫器21的主體上，且與液體通道216內的液體介質相互隔離。氣體芯管213穿過液體通道216，則液體通道216內的液體在氣體芯管213的周圍流動，與氣體芯管213的外壁相接觸，與氣體芯管213內的氣體進行熱交換，以調節氣體芯管213內氣體的溫度并保持恒溫。用于在液體循環回路中進行熱交換的液體具體可以為自來水、純水或其它液體。

氣體芯管213的截面形狀可以為圓形、矩形或其它形狀，本實施例中的氣體芯管213的截面形狀為矩形。液體通道216的形狀及截面尺寸可以根據氣體芯管213的數量和排布來設定。本實施例中，液體通道216在恒溫器內的延伸方向與氣體芯管213的延伸方向垂直，相當于液體通道216內液體流動的方向與氣體芯管213內氣體流動的方向相互垂直。圖6中，進氣口211位于第一級恒溫器21的右側，出氣口212位于第一級恒溫器21的左側，進液口214位于第一級恒溫器21的頂部，出液口215位于第一級恒溫器21的底部，以使液體通道216的中心線與氣體芯管213垂直。

當然，除了圖6所示的實現方式之外，本領域技術人員還可以設計將進液口214設置在第一級恒溫器21的頂部偏左側的位置，將出液口215設置在第一級恒溫器21的底部偏右側的位置，以使液體通道216中的其中一部分與氣體芯管213平行設置，以增大液體與氣體芯管213中氣體的接觸時間，提高換熱效率。

在上述技術方案的基礎上，下面對恒溫器與其它部件的連接方式進行詳細的說明。

圖8為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中恒溫器與連接頭的安裝示意圖，圖9為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中兩級恒溫器的左視圖。如圖8和圖9所示，仍然以第一級恒溫器21為例，本實施例中，第一級恒溫器21的進氣口211和出氣口212均通過連接頭9與其它部件相連。如圖3所示，第一級恒溫器21的進氣口211通過連接頭9與圖1或圖2中所示的風機1的出氣端相連，第一級恒溫器21的出氣口212和第二級恒溫器22的進氣口211之間通過兩個連接頭9進行連接，第二級恒溫器22的出氣口212通過連接頭9與圖1或圖2中所示的發動機4的進氣端連接。

圖8中，連接頭9的一端通過第一法蘭91與第一級恒溫器21的出氣口212連接，連接頭9的另一端通過第二法蘭92與另一連接頭9相連。或者在兩個連接頭9之間還可以連接有氣體管路，具體可以由技術人員來設定。

溫度傳感器可以設置在連接頭9上，例如圖8中，上述第三溫度傳感器7設置在連接頭9上。另外，還可以在連接頭9上設置壓力傳感器10，用于檢測第一級恒溫器21輸出氣體的壓力，壓力傳感器10的信號輸出端也可以與溫控器3相連。

第一級恒溫器21和第二級恒溫器22通過連接頭9連接，可參照圖3、4、5和圖10。圖10為本發明實施例三提供的發動機進氣溫度控制系統中兩級恒溫器與溫控器通過液體管路連接的結構示意圖。如圖10所示，第一級恒溫器21的進液口214經過第一級進水管路31與溫控器3內的第一恒溫液管(圖中未示出)相連，出液口215經過第一級出水管路32與第一恒溫液管相連，則第一級恒溫器21內的液體通道216、第一級進水管路31、第一恒溫液管和第一級出水管路32連通成第一液體循環回路。

第二級恒溫器22的進液口214經過第二級進水管路33與溫控器3內的第二恒溫液管(圖中未示出)相連，出液口215經過第二級出水管路34與第二恒溫液管相連，則第二級恒溫器22內的液體通道216、第二級進水管路33、第二恒溫液管和第二級出水管路34連通成第二液體循環回路。

第一液體循環回路和第二液體循環回路相互獨立，溫控器3可分別對兩個液體循環回路進行溫度調節。溫控器3對第一液體循環回路進行第一次恒溫控制，對第二液體循環回路進行二次溫控修正，提高對發動機進氣溫度控制的精度。

溫控器3內設有溫度調節器件，例如加熱器、冷水箱等，加熱器可對第一恒溫液管和第二恒溫液管中的液體進行加熱，冷水箱中的冷水注入第一恒溫液管或第二恒溫液管內，可降低液體溫度。或者，本領域技術人員也可以設計其它的溫度調節方式，本實施例均不作限定。

在對發動機進行測試的過程中，為了方便將恒溫器安裝在試驗臺上，可在恒溫器的底部設置安裝凸臺23(如圖6)，通過安裝凸臺23與試驗臺進行安裝。

在上述技術方案的基礎上，在氣體恒溫組件2與發動機4進氣端之間的氣體管路上還設有空氣過濾器8，以對即將進入發動機4的氣體進行過濾。

本實施例還提供上述發動機進氣溫度控制系統的控制過程：首先，將發動機4、兩級恒溫器均安裝至臺架上，將兩級恒溫器之間通過連接頭9連接，第一級恒溫器21通過連接頭9與風機1的出氣端連接，第二級恒溫器22通過連接頭9與空氣過濾器8連接，空氣過濾器8與發動機4的進氣端連接。采用一根軟質或硬質的液體管路將第一級恒溫器21的進液口與溫控器3對應的出液端連接，另一根液體管路將第一級恒溫器21的出液口與溫控器3對應的進液端連接。同樣的，采用一根軟質或硬質的液體管路將第二級恒溫器22的進液口與溫控器3對應的出液端連接，另一根液體管路將第二級恒溫器22的出液口與溫控器3對應的進液端連接。

將上述各溫度傳感器和壓力傳感器的信號輸出端與溫控器3連接，溫控器3可以根據溫度傳感器發來的信號調整流過兩級恒溫器內液體的溫度，進而調整發動機的進氣溫度。具體的，溫控器3根據第一溫度傳感器5和第三溫度傳感器7檢測到的溫度信號來調整第一級恒溫器21中流過氣體的溫度。溫控器3根據第三溫度傳感器7和第二溫度傳感器6檢測到的溫度信號來調整第二級恒溫器22中流過氣體的溫度，實現兩級調節，當第一級恒溫器21輸出氣體的溫度出現偏差時立即通過第二級恒溫器22進行修正，提高溫度調節精度。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。