一种发动机冷却液检测方法及发动机冷却系统与流程

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机冷却液检测方法及发动机冷却系统。

背景技术：

发动机的冷却系统的作用是带走发动机工作产生的多余热量，以保证发动机在合适的温度下进行正常运转。

通常，车辆冷却液在使用一段时间后需要更换，现有对冷却液的续用和更换采用以下方式：

第一种，根据行驶里程或者固定周期，来更换冷却液。该固定的周期一般根据整车可靠性试验及经验总结后获得，但是在实际使用中，如果相同一款车辆加注着不同品牌、型号的冷却液，由于使用环境与驾驶习惯不同，会导致发动机冷却液的裂化程度不同。采用相同的更换周期这种方式，如果冷却液更换过早，会增加用户的使用成本；如果冷却液更换过晚，会对发动机的冷却产生不良影响，从而影响发动机的使用性能。

第二种，根据发动机类型、冷却液型号，并在车辆实际运行中记录运行工况、线路及冷却液温度等数据，在估算裂化程度后再跟冷却液寿命比较，以给出更换建议。由于需要使用统计数据与经验结果相比较，这要求在数据库具有比较全的数据作为各种参数的数据支持，但是冷却液的型号很多，要获取每一种型号冷却液的数据来丰富数据库是很难实现的，当数据库中的没有相应的数据时，就无法估算裂化程度，局限性较强，难以实现对冷却液及时和精准的更换。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种发动机冷却液检测方法及发动机冷却系统，在保证使用成本的同时，实现对冷却液实时检测和精准的更换。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种发动机冷却液检测方法，所述发动机冷却液检测方法包括以下步骤：

判断发动机水套内冷却液的实际浓度A是否处于发动机冷却液的预设浓度范围内，所述预设浓度范围为[A1，A2]，当所述实际浓度A小于A1时，对发动机冷却液进行更换。

作为优选，在预设时间间隔T0内，获取发动机冷却液的多个当前浓度A＇，所述实际浓度A为多个当前浓度A＇的平均值。

作为优选，根据所述发动机冷却液的当前比热容C1、流入发动机水套内冷却液的温度T1及从发动机水套流出冷却液的温度T2，查表获得发动机冷却液的所述当前浓度A＇。

作为优选，散热器(3)为风冷散热器，所述发动机冷却液的当前比热容C1的计算方法为：C1＝[C2*m2*(T4-T3)]/[m1*(T2-T1)]，其中，C2为进入散热器空气的比热容，m2为通过散热器的风量，T3为通入散热器内空气的温度，T4为从所述散热器内流出空气的温度，m1为流入发动机冷却液的流量，T1为流入发动机冷却液的温度，T2为从发动机水套流出冷却液的温度。

作为优选，在所述散热器的一侧设置有风扇，所述通过散热器的风量m2通过风扇的转速n和车速v计算得到。

作为优选，当所述实际浓度A大于预设浓度范围的最大值A2时，向发动机冷却液增加纯净水，用于稀释所述发动机冷却液。

为达上述目的，本发明还提供了一种发动机冷却系统，包括：相互连通的发动机水套、节温器、散热器及水泵，在所述节温器的一侧设置有风扇，采用上述的发动机冷却液检测方法，用于检测冷却液的寿命，所述发动机冷却系统还包括：

进液温度传感器和流量传感器，其均设置于所述发动机水套的进口处，所述进液温度传感器用于检测流入所述发动机冷却液的温度T1，所述流量传感器用于检测流入所述发动机冷却液的流量m1；

出液温度传感器，其设置于所述发动机水套的出口处，用于检测从所述发动机水套流出冷却液的温度T2；

进风温度传感器，其设置于所述散热器的进风通道处，用于检测通入所述散热器内空气的温度T3；

出风温度传感器，其设置于所述散热器的出风通道处，用于检测从所述散热器内流出空气的温度T4；

根据所述T1、所述T2、所述T3、所述T4、所述m1及通过所述散热器的风量m2，获取流入发动机水套内冷却液的实际浓度A，用于对发动机冷却液的更换处理。

作为优选，还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱的一端分别连通于所述发动机水套和所述节温器，另一端连通于所述散热器。作为优选，

作为优选，所述散热器和所述水泵的进口之间通过第一管路相连通，所述进液温度传感器和流量传感器均设置于所述第一管路上。

作为优选，所述节温器和所述散热器之间通过第二管路相连通，所述出液温度传感器设置于所述第二管路上。

本发明的有益效果：

本发明提供的发动机冷却系统，通过各个传感器检测分别获得T1、T2、T3、T4、m1，根据T1、T2、T3、T4、m1及通过散热器的风量m2，获取流入发动机内冷却液的实际浓度A。采用这种方式，与现有采用相同的更换周期这种方式，由于实际浓度A可以实时获得，实现对冷却液实时检测，以对发动机冷却液进行精准更换处理，避免出现冷却液更换过晚的情况，从而保证发动机的使用性能。同时，在现有冷却循环系统的基础上只需要增加相应传感器，就能实现对各个数据的采集，结构简单，使用便捷，有效地降低了生产成本。

本发明提供的发动机冷却液检测方法，与现有利用数据库中数据方式相比，即使数据库中没有相关数据参数，只需利用冷却液的实际浓度A来判断发动机冷却液是否进行续用，具有较强的通用性，如果冷却液的实际浓度A小于发动机冷却液的预设浓度范围的最小值A1，对发动机冷却液进行更换，实现对冷却液及时和精准的更换。

附图说明

图1是本发明发动机冷却系统的结构示意图；

图2是本发明发动机冷却液检测方法的流程图。

图中：

1、发动机水套；2、节温器；3、散热器；4、水泵；5、风扇；6、膨胀水箱；7、进液温度传感器；8、流量传感器；9、出液温度传感器；10、进风温度传感器；11、出风温度传感器；12、第一管路；13、第二管路。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种发动机冷却系统，如图1所示，该发动机冷却系统包括发动机水套1、节温器2、散热器3、水泵4、风扇5、膨胀水箱6及控制器，水泵4的进口连通于节温器2，使水泵4、发动机水套1和节温器2形成第一冷却循环，即小循环；在节温器2和水泵4的进口之间设置有散热器3，使水泵4、发动机水套1、节温器2及散热器3形成第二冷却循环，即大循环。膨胀水箱6起到了冷却液补充和供给的作用，将膨胀水箱6的一端分别连通于发动机水套1和节温器2，另一端连通于散热器3。

其中散热器3和水泵4的进口之间通过第一管路12相连通，在第一管路12上分别设置有进液温度传感器7和流量传感器8，相当于进液温度传感器7和流量传感器8均设置于发动机水套1的进口处，进液温度传感器7用于检测在大循环中流入发动机冷却液的温度T1，流量传感器8用于检测流入发动机冷却液的流量m1。节温器2和散热器3之间通过第二管路13相连通，第二管路13上设置有出液温度传感器9，相当于出液温度传感器9设置于发动机水套1的出口处，用于检测大循环中从发动机水套1流出冷却液的温度T2。散热器3为风冷散热器，在散热器3的一侧设置有风扇5，起到了散热的作用，使得空气由散热器3的进风通道进入散热器3内，在风扇5的作用下通过散热器3的出风通道流出。在散热器3的进风通道处设置有进风温度传感器10，用于检测通入散热器3内空气的温度T3；在散热器3的出风通道处设置有出风温度传感器11，用于检测从散热器3内流出空气的温度T4。

其中控制器分别电连接于进液温度传感器7、流量传感器8、出液温度传感器9、进风温度传感器10及出风温度传感器11，进液温度传感器7、流量传感器8、出液温度传感器9、进风温度传感器10及出风温度传感器11均能够将各自检测的信息传递给控制器，控制器对上述的数据进行处理后，用来提醒用户对冷却液进行更换。

本实施例提供的发动机冷却系统，通过各个传感器检测分别获得T1、T2、T3、T4、m1，根据T1、T2、T3、T4、m1及通过散热器3的风量m2，获取流入发动机水套1内冷却液的实际浓度A。采用这种方式，与现有采用相同的更换周期这种方式，由于实际浓度A可以实时获得，实现对冷却液实时检测，以对发动机水套1冷却液进行精准地更换处理，避免出现冷却液更换过晚的情况，从而保证发动机水套1的使用性能。同时，在现有冷却循环系统的基础上只需要增加相应传感器，就能实现对各个数据的采集，结构简单，使用便捷，有效地降低了生产成本。

在发动机在正常运行时，冷却液最高的温度为110℃，冷却系统的限定压力在0.7bar，冷却液带走热量的同时，其温度会升高。当冷却液压力超过限定压力时，通过膨胀水箱的压力盖进行卸压，冷却液中的溶剂会蒸发，使剩余的冷却液浓度会发生变化，一般情况下是冷却液的浓度越来越高。为了保证冷却液的正常使用，本实施例还提供了一种发动机冷却液检测方法，用于控制上述的发动机冷却系统，发动机冷却液检测方法包括以下步骤：判断发动机水套1内冷却液的所述实际浓度A是否处于发动机冷却液的预设浓度范围内，所述预设浓度范围为[A1，A2]，当实际浓度A大于发动机冷却液的预设浓度范围的最大值A2时，向发动机冷却液增加纯净水，用于稀释发动机冷却液。当实际浓度A小于预设浓度范围的最小值A1时，对发动机冷却液进行更换。

由于随着冷却液溶剂的蒸发，冷却液的浓度会增加，膨胀水箱的液面会降低到限值，此时驾驶员经常补充纯净水，使冷却液浓度变低。如果实际浓度A在发动机冷却液的预设浓度的范围内，无需向发动机冷却液增加纯净水或更换发动机冷却液，冷却液可以正常使用，但是驾驶员如果加入的纯净水过多，使得实际浓度A小于预设浓度的最小值A1时，则需要对发动机冷却液进行更换。

本实施例还提供的发动机冷却液检测方法，与现有利用数据库中数据方式相比，即使数据库中没有相关数据参数，只需利用冷却液的实际浓度A，就能判断发动机冷却液是否进行续用，具有较强的通用性，如果冷却液的实际浓度A小于发动机冷却液的预设浓度范围的最小值A1，对发动机冷却液进行更换，实现对冷却液及时和精准的更换。

为了保证在车辆运行中冷却液的实际浓度A的数据准确性，在预设时间间隔T0内，获取发动机冷却液的多个当前浓度A＇的数据，实际浓度A为多个当前浓度A＇的数据的平均值。通过实时获取当前浓度A＇并统计一段预设时间间隔T0的平均值，减少了因冷却液的的实际浓度A出现突变而影响测量结果的情况，保证了数据结果的真实性，从而保证了冷却液更换的精准性。

通常冷却液一般为乙二醇与水的混合液，根据发动机冷却液的当前比热容C1、流入发动机水套1内冷却液的温度T1及从发动机水套1流出冷却液的温度T2，根据现有比热容、温度及浓度的对应表，查表获得发动机冷却液的当前浓度A＇。其中流入发动机水套1内冷却液的温度T1是通过进液温度传感器7检测而获得，进液温度传感器7设置于发动机水套1的进口处，用于检测流入发动机冷却液的温度T1；从发动机水套1流出冷却液的温度T2是通过出液温度传感器9检测而获得，出液温度传感器9设置于发动机水套1的出口处，用于检测从发动机水套1流出冷却液的温度T2。

进一步地，当前比热容C1是根据公式计算而获得，具体地，由于冷却液经散热器3进行热量散热是通过风冷的形式实现的，散热器3通入空气将进入散热器3中冷却液的热量带走，起到对冷却液降温散热的作用。根据能量守恒定律，冷却液经散热器3散热热量Q1与散热器3吸收热量Q2相同。其中，冷却液经散热器3散热热量Q1＝C1*m1*(T2-T1)，散热器3通入空气吸收热量Q2＝C2*m2*(T4-T3)。

对于某些试验模型，根据不同工况下，发动机转速n、发动机扭矩Tq可以直接获得散热器3吸收热量Q2值，则根据C1＝Q2/[m1*(T2-T1)]，直接计算获得当前比热容C1。

如果散热器3吸收热量Q2不能直接获得，根据发动机冷却液的当前比热容C1＝[C2*m2*(T4-T3)]/[m1*(T2-T1)]，计算获得当前比热容C1。其中，C2为进入散热器3空气的比热容，m2为通过散热器3的风量，T3为通入散热器3内空气的温度，T4为从散热器3内流出空气的温度，m1为流入发动机冷却液的流量，T1为流入发动机冷却液的温度，T2为从发动机水套1流出冷却液的温度。

需要特别说明的是，通过散热器3的风量m2是通过风扇5的转速n和车速v计算得到。具体地，如果发动机转速n1与风扇5的转速n为比例关系，根据发动机水套1转速n1能够计算风扇5的转速n，然后利用试验模型计算得出散热器3的风量m2。

本实施例提供的发动机冷却液检测方法的具体步骤如下所示：

S1、在预设时间间隔T0内获取发动机冷却液的多个当前浓度A＇，并计算流入发动机水套1内冷却液的实际浓度A；

S2、判断实际浓度A是否大于A2，若是，执行S3，若否，执行S4；

S3、向发动机冷却液增加纯净水，并返回S1；

S4、判断实际浓度A是否小于A1，若是，执行S5，若否，执行S6；

S5、对发动机冷却液进行更换，并返回S1；

S6、无需向发动机冷却液增加纯净水或更换发动机冷却液，并返回S1。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。