[实用新型]一种发动机顶置散热装置及散热控制系统和挖掘机

说明书

本实用新型公开了一种发动机顶置散热装置及散热控制系统和挖掘机，发动机顶置散热装置包括散热器、导风罩和电子风扇；散热器内部隔断分为中冷器和水冷器；导风罩固定在散热器的顶面，在导风罩的顶面上开有多个风扇口，每一个风扇口中安装有一个电子风扇；中冷器上的进口端和出口端装有导流室，且进口端的导流室与进气管相连，出口端的导流室与出气管相连，进气管与发动机涡轮增压器相连，出气管与发动机燃烧室相连；水冷器的进水管与发动机的出水管相连，水冷器的出水管与发动机的回水管相连。本实用新型实现了根据发动机冷却液温度和进气温度对各自的风扇工作个数和转速进行无级调速，大大提高系统效率，减少发动机的功率损失，有效降低噪声。

技术领域

本实用新型涉及一种挖掘机用发动机顶置散热装置及散热控制系统，属于工程机械领域。

背景技术

传统挖掘机的散热方式是把发动机散热器与液压油散热器前后叠放，与发动机风扇叶片轴向安装，风扇保持与发动机相同的转速，冷却风扇吸气散热以达到降温的作用。图1为传统液压挖掘机散热系统的结构示意图，包括：发动机100、风扇200、散热器300。这种散热方式结构简单、成本低廉，但散热效果受发动机转速高低的影响，且不受控制。发动机一般具有最佳工作温度，传统的散热方式不能使发动机和液压系统工作在最佳温度范围内，既会造成功率浪费，还会影响挖掘机的工作效率。当散热风扇转速较高时，使发动机散热器始终保持较大的散热量，会延长发动机温度达到最佳工作温度的时间，尤其是低温环境时，发动机暖机慢，影响发动机工作效率，减少作业量，还会造成发动机暖机过程中的过多功率损耗。当高温环境下，发动机在低速、大负荷工作，冷却液温度很高时，风扇却低速运行，容易造成发动机温度过高，降低发动机及车辆使用寿命。此外，发动机的振动直接带动冷却风扇的振动，而散热器固定在车架上，散热器振动和冷却风扇的振动不同步。

为了降低风扇功率消耗，减少噪声和磨损，防止发动机过冷，降低污染，目前部分挖掘机上采用电控硅油离合器风扇。它读取发动机电子控制单元（ECM）中的发动机水温信号、进气温度信号、液压油温信号等，根据采集到的信号控制风扇离合器内部的电磁阀开度，从而控制风扇的转速。但该方式存在以下问题：各个散热模块也不能独立控制；因硅油的粘性，当离合器完全分开时，转速有滑差，即当发动机运转时，不能做到风扇零转速，而是工作在怠速状态。当车辆运行于严寒地区时，会导致水温过低，有损车辆的经济性和发动机的可靠性。

这两种方案的散热系统均采用串联一体式侧装布局，水散热器、油散热器、中冷器、冷凝器串联会造成同一风道冷却风扇散热风量分布不匀的问题。同时，单一的发动机冷却风扇和集成散热器，会造成冷却风扇和集成散热器面积过大，不便于整机设计和安装。此外，这种侧装结构的中冷器需要在整车上连接较长的进、出气空气管路，占用很大的空间，使得中冷器系统造价成本较高；另外中冷器进出气管路的密封也很难保证，容易出现漏气现象，引起发动机故障。

发明内容

为了克服现有技术中缺陷，本实用新型提供一种发动机顶置散热装置及散热控制系统，中冷器和水冷器顶置并联的技术方案，节省了空间，减少了重量，可实现PWM智能调速，完全摆脱了对发动机转速的依赖，风扇的转速与散热只跟发动机的散热需求有关，而不跟发动机运行状态有关，减少了发动机的功率损失；可以按照发动机中冷器和水冷器的需求独立散热、精确控温；另外解决了散热器侧装，进出管路较长，占用空间较大，造价成本较高，中冷器易出现漏气现象的问题；在保证产生的散热量不会减少的情况下，电子风扇直径变小，噪音相应地降低，提高了车辆整体舒适性。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种发动机顶置散热装置，包括散热器、导风罩和电子风扇；所述散热器内部隔断分为中冷器和水冷器；所述导风罩固定在散热器的顶面，在所述导风罩的顶面上开有多个风扇口，每一个风扇口中安装有一个电子风扇；所述中冷器上的进口端和出口端装有导流室，且进口端的导流室与进气管相连，出口端的导流室与出气管相连，所述进气管与发动机涡轮增压器相连，所述出气管与发动机燃烧室相连；所述水冷器的进水管与发动机的出水管相连，水冷器的出水管与发动机的回水管相连。