冬季柴油機(jī)燃油加熱快速啟動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃油加熱系統(tǒng)，具體為一種利用尾氣余熱加熱燃油的冬季柴油機(jī)燃油加熱快速啟動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，當(dāng)柴油車或使用柴油機(jī)的重型機(jī)械行駛在外界氣溫寒冷、溫度較低的環(huán)境時，是通過燃油加熱，以達(dá)到提高高標(biāo)號柴油的流動性，并保證柴油機(jī)的正常啟動和運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0003]高標(biāo)號柴油的加熱方式主要有以下幾種:1、利用電加熱塞對燃油箱、粗慮、細(xì)慮以及整個油路進(jìn)行加熱，所用電能全部有蓄電池供電，加熱塞將油箱燃油及各部分加熱至預(yù)定溫度以后，發(fā)動機(jī)才可以啟動和運(yùn)轉(zhuǎn)，然而所有電能均由蓄電池供電，電池需要輸出的功率大，對電池有較大的損傷，并且在電池的有限電量內(nèi)，不一定能夠達(dá)到預(yù)定預(yù)熱溫度；2、添加主副油箱，副油箱添加低標(biāo)號柴油，實(shí)現(xiàn)啟動，啟動后利用蓄電池電能加熱主油箱，待主油箱溫度上升后，切換到主油箱供油，本質(zhì)上仍是使用電池加熱，機(jī)械式的主副油箱切換無法分辨發(fā)動機(jī)冷機(jī)和熱機(jī)啟動；3、目前在產(chǎn)的一類加熱裝置，同是由電加熱裝置為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)可控燃油加熱，駕駛員通過操作控制版面達(dá)到對加熱系統(tǒng)的控制，在啟動前需要等待時間加熱，若外部氣溫在零下30攝氏度左右時，加熱時間會更長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有柴油車啟動運(yùn)轉(zhuǎn)采用電加熱存在電池?fù)p耗較大、主副油箱無法合理切換、加熱時間長且不能達(dá)到預(yù)熱溫度的問題，提供了一種冬季柴油機(jī)燃油加熱快速啟動裝置。
[0005]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:冬季柴油機(jī)燃油加熱快速啟動裝置，包括發(fā)動機(jī)、排氣管、主油箱，還包括副油箱、水箱、單片機(jī)、顯示器、及油路轉(zhuǎn)換電磁閥，主油箱和畐IJ油箱的出油口與油路轉(zhuǎn)換電磁閥的兩個輸入端連通，油路轉(zhuǎn)換電磁閥的輸出端與發(fā)動機(jī)的輸入端連通，發(fā)動機(jī)與水箱連通，水箱內(nèi)設(shè)置有水溫傳感器，排氣管上設(shè)置有排氣溫度傳感器，主油箱內(nèi)設(shè)置有燃油溫度傳感器、主油箱油泵和與排氣管連通的中溫芯熱管，副油箱內(nèi)設(shè)置有副油箱油泵和液面?zhèn)鞲衅?，中溫芯熱管?nèi)設(shè)置有直動式電磁閥，水溫傳感器、排氣溫度傳感器、燃油溫度傳感器、及液面?zhèn)鞲衅鞯妮敵龆伺c單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)的輸出端與顯示器、油路轉(zhuǎn)換電磁閥、及直動式電磁閥的輸入端連接。
[0006]主油箱內(nèi)裝有高標(biāo)號燃油，副油箱內(nèi)裝有低標(biāo)號燃油。
[0007]在冬季，發(fā)動機(jī)冷機(jī)啟動(即排氣溫度傳感器、水溫傳感器及燃油溫度傳感器的溫度均低于設(shè)定值)時，系統(tǒng)使用蓄電池供電，此時，在油路轉(zhuǎn)換電磁閥的作用下，副油箱與發(fā)動機(jī)的油路接通，發(fā)動機(jī)啟動依靠副油箱供油，啟動后，在直動式電磁閥的作用下，排氣管的排氣溫度經(jīng)中溫芯熱管傳熱至主油箱，對主油箱內(nèi)的燃油不斷加熱至排氣溫度傳感器與燃油溫度傳感器的溫度均達(dá)到設(shè)定值時，在兩者的共同作用下，單片機(jī)控制油路轉(zhuǎn)換電磁閥動作至主油箱與發(fā)動機(jī)的油路接通，由主油箱對發(fā)動機(jī)供油。整個過程中，當(dāng)燃油溫度傳感器的溫度超過高臨界值時，直動式電磁閥斷開，停止加熱，當(dāng)燃油溫度降至高臨界值下時，直動式電磁閥接通；且當(dāng)水溫傳感器和排氣溫度傳感器均達(dá)到設(shè)定值(即有信號輸出)時，單片機(jī)優(yōu)先采用排氣溫度傳感器的信號。發(fā)動機(jī)熱機(jī)啟動(即水溫傳感器和燃油溫度傳感器均達(dá)到設(shè)定值)時，由于排氣溫度傳感器沒有達(dá)到設(shè)定值，即無信號輸出時，在水溫傳感器和燃油溫度傳感器的共同作用下，單片機(jī)控制油路轉(zhuǎn)換電磁閥，使主油箱與發(fā)動機(jī)之間的油路連接，主油箱對發(fā)動機(jī)供油，克服了現(xiàn)有柴油車啟動運(yùn)轉(zhuǎn)采用電加熱存在電池?fù)p耗較大、主副油箱無法合理切換、加熱時間長且不能達(dá)到預(yù)熱溫度的問題。
[0008]本發(fā)明具有如下有益效果:1、可將發(fā)動機(jī)的預(yù)熱時間從5-10分鐘縮短為零等待，實(shí)現(xiàn)快速啟動，節(jié)省了駕駛員的時間，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可拓展性；2、主油箱燃油加熱迅速，可在幾分鐘之內(nèi)提高到燃油凝點(diǎn)之上，且能達(dá)到最適宜燃燒溫度；3、無需電加熱，所需功率較小，不會損傷蓄電池；4、相對預(yù)燃室加熱塞，該系統(tǒng)可向燃燒室供給恒定溫度的燃油，更加便捷，供氣阻力更小，霧化、燃燒效果要更好，進(jìn)而降低氮氧化物和污染物顆粒排放，符合國家節(jié)能減排政策；5、發(fā)動機(jī)能夠燃燒高冷凝點(diǎn)燃油，節(jié)省一筆可觀的運(yùn)行成本，對于大型運(yùn)輸車，每月大約可節(jié)省9000元燃油成本；6、系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)完全自動控制，不需要駕駛員的任何操作，避免了駕駛員分散注意力的可能性；7、安裝方便，僅需較小的改變原車結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中控制部分的原理圖；
圖3為圖1中中溫芯熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:1-發(fā)動機(jī)，2-排氣管，3-主油箱，4-副油箱，5-水箱，6-油路轉(zhuǎn)換電磁閥，7-水溫傳感器，8-排氣溫度傳感器，9-燃油溫度傳感器，10-主油箱油泵，11-中溫芯熱管，12-副油箱油泵，13-液面?zhèn)鞲衅鳎?4-直動式電磁閥。
【具體實(shí)施方式】
[0011]冬季柴油機(jī)燃油加熱快速啟動裝置，包括發(fā)動機(jī)1、排氣管2、主油箱3，還包括副油箱4、水箱5、單片機(jī)、顯示器、及油路轉(zhuǎn)換電磁閥6，主油箱3和副油箱4的出油口與油路轉(zhuǎn)換電磁閥6的兩個輸入端連通，油路轉(zhuǎn)換電磁閥6的輸出端與發(fā)動機(jī)I的輸入端連通，發(fā)動機(jī)I與水箱5連通，水箱5內(nèi)設(shè)置有水溫傳感器7，排氣管2上設(shè)置有排氣溫度傳感器8，主油箱3內(nèi)設(shè)置有燃油溫度傳感器9、主油箱油泵10和與排氣管2連通的中溫芯熱管11，副油箱4內(nèi)設(shè)置有副油箱油泵12和液面?zhèn)鞲衅?3，中溫芯熱管11內(nèi)設(shè)置有直動式電磁閥14，水溫傳感器7、排氣溫度傳感器8、燃油溫度傳感器9、及液面?zhèn)鞲衅?3的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)的輸出端與顯示器、油路轉(zhuǎn)換電磁閥6、及直動式電磁閥14的輸入端連接。
[0012]具體實(shí)施過程中，油路轉(zhuǎn)換電磁閥6為兩位兩通電磁閥，中溫芯熱管11內(nèi)的傳熱介質(zhì)為高純鈉鉀合金液，且為吸液芯式結(jié)構(gòu)，水溫傳感器7采用原車自帶傳感器，自動控制系統(tǒng)為集成電路，放置在車內(nèi)副駕駛手套箱下，并且在駕駛室內(nèi)設(shè)置有手動開關(guān)和顯示器，手動開關(guān)用于切斷該啟動裝置，顯示器用于顯示各部位的溫度參數(shù)；排氣溫度傳感器的設(shè)定值為400攝氏度，水溫傳感器的設(shè)定值為30攝氏度，燃油溫度傳感器的設(shè)定值為10攝氏度，且燃油溫度傳感器的高臨界值為35攝氏度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種冬季柴油機(jī)燃油加熱快速啟動裝置，包括發(fā)動機(jī)(I)、排氣管(2)、主油箱(3)，其特征在于:還包括副油箱(4)、水箱(5)、單片機(jī)、顯示器、及油路轉(zhuǎn)換電磁閥(6)，主油箱(3)和副油箱(4)的出油口與油路轉(zhuǎn)換電磁閥(6)的兩個輸入端連通，油路轉(zhuǎn)換電磁閥(6)的輸出端與發(fā)動機(jī)(I)的輸入端連通，發(fā)動機(jī)(I)與水箱(5)連通，水箱(5)內(nèi)設(shè)置有水溫傳感器(7 )，排氣管(2 )上設(shè)置有排氣溫度傳感器(8 )，主油箱(3 )內(nèi)設(shè)置有燃油溫度傳感器(9)、主油箱油泵(10)和與排氣管(2)連通的中溫芯熱管(11)，副油箱(4)內(nèi)設(shè)置有副油箱油泵(12)和液面?zhèn)鞲衅?13)，中溫芯熱管(11)內(nèi)設(shè)置有直動式電磁閥(14)，水溫傳感器(7)、排氣溫度傳感器(8)、燃油溫度傳感器(9)、及液面?zhèn)鞲衅?13)的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)的輸出端與顯示器、油路轉(zhuǎn)換電磁閥(6)、及直動式電磁閥(14)的輸入端連接。
【專利摘要】本發(fā)明具體為一種冬季柴油機(jī)燃油加熱快速啟動裝置，解決了現(xiàn)有柴油車啟動運(yùn)轉(zhuǎn)采用電加熱存在電池?fù)p耗較大、主副油箱無法合理切換、加熱時間長且不能達(dá)到預(yù)熱溫度的問題。主油箱和副油箱的出油口與發(fā)動機(jī)之間設(shè)置有油路轉(zhuǎn)換電磁閥，水箱內(nèi)設(shè)置有水溫傳感器，排氣管上設(shè)置有排氣溫度傳感器，主油箱內(nèi)設(shè)置有燃油溫度傳感器和中溫芯熱管，副油箱內(nèi)設(shè)置有液面?zhèn)鞲衅?，中溫芯熱管?nèi)設(shè)置有直動式電磁閥，水溫傳感器、排氣溫度傳感器、燃油溫度傳感器、及液面?zhèn)鞲衅鞯妮敵龆伺c單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)的輸出端與顯示器、油路轉(zhuǎn)換電磁閥、及直動式電磁閥的輸入端連接。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)快速啟動，而且降低氮氧化物和污染物顆粒的排放。
【IPC分類】F02M31/16
【公開號】CN104912698
【申請?zhí)枴緾N201510217601
【發(fā)明人】董小瑞, 任杰鍶, 馬維金, 王艷華, 毛虎平
【申請人】中北大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月4日