柴油機燃油電氣水聯(lián)合加熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種柴油機燃油電氣水聯(lián)合加熱系統(tǒng)。電氣水聯(lián)合加熱系統(tǒng)主要包括電加熱單元、尾氣余熱回收單元、防凍液循環(huán)加熱單元、控制電路等四個部分。電加熱單元由燃油加熱輔助裝置和電加熱器組成。燃油加熱輔助裝置安裝在輸油泵之前。電加熱單元加熱輔助裝置及部分油路內少量燃油用于低溫下發(fā)動機啟動，啟動后利用防凍液和尾氣余熱加熱油箱及其它油路，直至整個油路中的燃油溫度高于燃油冷濾點，實現(xiàn)燃油的持續(xù)供應。其有益效果為：大大縮短發(fā)動機在低溫啟動前預熱時間；蓄電池的負載大大減小；柴油機在低溫下也能夠使用冷凝點較高的柴油，節(jié)約用油成本；結構簡單，安裝方便，不改變原燃油系統(tǒng)的結構，可以廣泛推廣。
【專利說明】柴油機燃油電氣水聯(lián)合加熱系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃油加熱系統(tǒng)，特別涉及一種柴油機燃油電氣水聯(lián)合加熱系統(tǒng)?！颈尘凹夹g】
[0002]當氣溫較低時，柴油流動性能降低，導致柴油發(fā)動機啟動困難；同時，在氣溫驟降時，如果沒能及時更換低標號(低凝點)柴油，柴油發(fā)動機可能會因為燃油系統(tǒng)上凍堵塞油路而熄火停車。通過加熱柴油可提高柴油的流動性，避免油路上凍，同時還能使柴油機在低溫條件下也可以使用高凝點的柴油，降低用油成本。
[0003]目前，用于加熱燃油的技術主要有以下三類:(I)利用蓄電池的電能對燃油油箱、油路以及燃油濾清器進行全油路加熱，油溫加熱到預定值后發(fā)動機方可啟動并運行。(2)采用主、副油箱供油，副油箱使用低凝點燃油用于發(fā)動機啟動；啟動后，利用蓄電池電能加熱主油箱及油管，待主油箱內油溫達到預定值后再切換為主油箱供油。(3)仍然采用主、副油箱供油，但在發(fā)動機啟動后利用發(fā)動機防凍液或尾氣余熱加熱主油箱及油管，待主油箱內油溫達到預定值后再切換由主油箱供油。
[0004]以上三類方案都有可行之處，但都存在一些不足，主要表現(xiàn)在:第(I)類方案中，由于要電加熱全部油路，要啟動發(fā)動機需等待時較長，通常為20— 30分鐘，并且蓄電池負載太大，電量消耗很大，影響蓄電池的性能；第(2) (3)類方案，對于油路已經被凍堵車輛無法起作用，并且主副油箱的切換，操作起來比較麻煩，在發(fā)動機熄火時需要將油路切換回到副油箱供油系統(tǒng)，并且還要保證油路內的高凝點燃油被低凝點燃油替換，以確保下次能夠正常啟動；此外，第(2)類方案中，使用電加熱油箱，電量消耗仍然很大。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提供一種柴油機燃油電氣水聯(lián)合加熱系統(tǒng)，解決柴油發(fā)動機低溫啟動難、行車中油路上凍的問題，具有不改變原有結構、加熱效率高、啟動快、能耗低、節(jié)能減排等優(yōu)點。
[0006]其技術方案是:在低溫狀況下，利用燃油輔助加熱裝置將1-2升燃油加熱至具有較好流動性溫度，用于發(fā)動機啟動并運行一段時間，待發(fā)動機啟動后，利用發(fā)動機防凍液和尾氣余熱加熱油箱及其它油路，直至整個油路中的燃油溫度高于冷濾點，實現(xiàn)燃油的持續(xù)供應，保證發(fā)動機的正常運行。所述的電水聯(lián)合加熱系統(tǒng)主要由電加熱單元、尾氣余熱回收單元、防凍液液循環(huán)加熱單元三個部分組成。電加熱單元主要由燃油加熱輔助裝置和加熱電阻構成。燃油加熱輔助裝置安裝在輸油泵之前，由瓶身、瓶蓋、加熱電阻、溫度傳感器、液位開關、通氣接口、電磁氣閥、排氣泵、回油管接口等組成，其具體結構詳見專利申請書“一種柴油機燃油自動加熱輔助裝置”。整個系統(tǒng)的控制電路集成在燃油加熱輔助裝置上。低溫條件下，啟動長時間停車的柴油機時，電加熱單元先開始工作，加熱燃油加熱輔助裝置、精濾器及其所連接的油路內部留存的燃油，用于啟動發(fā)動機。發(fā)動機啟動后，尾氣余熱回收單元和防凍液加熱單元開始工作，利用尾氣余熱和防凍液熱量加熱輸油管、粗濾器、油箱等油路，提高燃油流動性，以保證燃油正常供應。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:(1)可將發(fā)動機在低溫下啟動前的燃油加熱時間由20-30分鐘縮短至5-10分鐘；(2)電加熱時間短，耗能小，蓄電池的負載大大減小；(3)具有溫度自動控制功能，可維持燃油溫度在一定范圍內；(4)可以使柴油機在低溫下也能夠使用高標號(冷濾點較高)柴油，節(jié)約用油成本；(5)裝置安裝方便，不改變原燃油系統(tǒng)的結構，可以廣泛推廣；(5)充分利用了廢棄能量，具有節(jié)能減排的功效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0009]圖1中:1.油箱，2.溫度傳感器，3.輸油管，4.粗濾器，5.燃油加熱輔助裝置，6.精濾器，7.低壓油泵，8.高壓油泵，9.發(fā)動機，10.發(fā)動機回油管，11.輔助裝置回油管，12.油箱回油管，13.三通閥，14.電加熱器，15.尾氣管，16.夾套換熱器，17.防凍液加熱套管，18.尾氣，19.散熱器，20.發(fā)動機水泵，21防凍液管，22.電磁三通閥，23.防凍液加熱套管，24.單向閥。
【具體實施方式】
[0010]結合附圖1，對本發(fā)明作進一步的描述:
本發(fā)明主要由電加熱單元、尾氣余熱回收單元、防凍液循環(huán)加熱單元三個部分組成。其中，電加熱單元主要由燃油加熱輔助裝置(5)、電加熱器(14)、精濾器(6)及其所連接的油管組成；尾氣余熱回收單元主要由尾氣管(15)、夾套換熱器(16)組成；防凍液循環(huán)加熱單元主要由發(fā)動機散熱器(19)、發(fā)動機水泵(20)、防凍液管(21)、電磁三通閥(22)、防凍液加熱套管(23 )、單向閥(24)組成。整個系統(tǒng)的控制電路集成在燃油加熱輔助裝置(5 )上。
[0011]低溫下啟動長時間停車的柴油機時，首先電加熱單元先開始工作。接通電路，電加熱器(14)開始工作，加熱燃油加熱輔助裝置(5)、精濾器(6)及其所連接的油路內部留存的燃油。此部分燃油溫度超過燃油冷濾點之后，控制電路發(fā)指令給駕駛員啟動發(fā)動機，發(fā)動機依靠上述留存燃油啟動并運行。發(fā)動機啟動后，防凍液循環(huán)加熱單元和尾氣余熱回收單元開始工作:控制電路控制電磁三通閥(22)將防凍液管(21)與防凍液加熱套管(23)聯(lián)通，將發(fā)動機產生的熱量通過防凍液帶到輸油管(3)及粗濾器(4)。接著，防凍液通過防凍液加熱套管(17)流經排氣管(15)上的夾套換熱器(16)得到二次加熱后，進入油箱(I )，加熱其中的燃油。
[0012]通過調節(jié)電磁三通閥(22)控制防凍液流向:當溫度傳感器(I)探測到油箱內燃油溫度超過設定溫度上限，控制電路將調節(jié)電磁三通閥(22)，將防凍液管(21)與散熱器(19)聯(lián)通，使熱防凍液流向散熱器(19)進行散熱。若燃油溫度再次低于設定溫度下限，則控制電路控制電磁三通閥(22)再次將防凍液管(21)與防凍液加熱套管(23)聯(lián)通，進而再次加熱油路。
[0013]通過手動控制三通閥(13)，可控制發(fā)動機回油流向，使發(fā)動機回油在低溫條件下流向燃油加熱輔助裝置(5)，而在常規(guī)條件(無需加熱)下則流向油箱(I)。當發(fā)動機關閉后，燃油加熱輔助裝置(5 )通過其內的排氣泵和電磁氣閥的作用可使裝置內燃油恢復液位。
【權利要求】
1.一種柴油機燃油電氣水聯(lián)合加熱系統(tǒng)，由電加熱單元、尾氣余熱回收單元、防凍液循環(huán)加熱單元三部分組成，其特征是:電加熱單元由燃油加熱輔助裝置和電加熱器組成，電加熱單元加熱燃油加熱輔助裝置和精濾器及其所連接的油路內部留存的少量燃油，用于發(fā)動機啟動和初期運行，然后利用尾氣余熱和防凍液熱量加熱油箱及其它油路，保證發(fā)動機正常運行。
2.根據(jù)權利要求1所述的柴油機燃油電氣水聯(lián)合加熱系統(tǒng)，其特征是:燃油加熱輔助裝置安裝在發(fā)動機油泵前。
3.根據(jù)權利要求1所述的柴油機燃油電氣水聯(lián)合加熱系統(tǒng)，其特征是:尾氣余熱回收單元、防凍液循環(huán)加熱單元二者串聯(lián)對燃油進行加熱。
4.根據(jù)權利要求1所述的柴油機燃油電氣水聯(lián)合加熱系統(tǒng)，其特征是:發(fā)動機防凍液管、防凍液加熱套管、散熱器通過電磁三通閥連接，具有控制防凍液流向，進而調節(jié)燃油溫度的功能；發(fā)動機回油管(10)、燃油加熱輔助裝置回油管(11)、油箱回油管(12)、回油管(10)通過三通閥(13)連接，具有控制回油流向的功能。
【文檔編號】F02M31/14GK103939254SQ201310018335
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月18日 優(yōu)先權日:2013年1月18日
【發(fā)明者】俞繼仙, 李俠, 盧松林 申請人:中國石油大學(華東)