一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，包括發(fā)動機、空調(diào)水泵、加熱裝置、除霜器、強制散熱器、消聲器、控制系統(tǒng)，發(fā)動機上設(shè)置有進水管及出水管，出水管與空調(diào)水泵配合連接，加熱裝置配合安裝在渦輪增壓器與消聲器之間，加熱裝置包括氣道控制裝置及熱交換器，熱交換器內(nèi)形成水道，加熱裝置的水道與發(fā)動機出水管、空調(diào)水泵、強制散熱器、除霜器及發(fā)動機進水管通過水管連接形成回路。本實用新型結(jié)構(gòu)合理、結(jié)構(gòu)新穎，通過設(shè)置在發(fā)動機排氣管之間的加熱裝置，可將發(fā)動機排出的高溫尾氣用于車內(nèi)供暖，使廢氣再次利用、不耗燃油、無二次污染、節(jié)約成本，設(shè)置的控制系統(tǒng)，方便操作、維護方便，實用性強，便于推廣應(yīng)用。
【專利說明】一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種車用供暖裝置，具體涉及一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，汽車成為了人們?nèi)粘５拇焦ぞ?，尤其是隨著旅游業(yè)的興起及大量農(nóng)村人口涌入城市務(wù)工，迫使大巴旅游車及城市公交數(shù)量的急劇增加，為了使車內(nèi)乘客乘坐更舒適，現(xiàn)有車輛內(nèi)均設(shè)置有供暖裝置，以便在寒冷的季節(jié)給車廂內(nèi)供暖。目前，車內(nèi)供暖裝置多采用燃油供熱，由于汽車燃油和汽車排放問題的加劇，汽車節(jié)油和環(huán)保問題日益突出，面對有限的石油資源和國家能源戰(zhàn)略遇到的威脅和挑戰(zhàn)，汽車節(jié)能與環(huán)保技術(shù)已成為汽車領(lǐng)域的研發(fā)熱點?，F(xiàn)有公交車及大、中型客車多以柴油和天然氣作為燃料，一方面成本較高；另一方面，發(fā)動機燃料燃燒產(chǎn)生的大量高溫的尾氣直接排放到大氣中，以熱能的形式損失掉，有的發(fā)動機排氣口溫度高達800°C以上，是比較嚴(yán)重的能源浪費，另外，這些高溫尾氣直接排放到大氣中，增加了空氣污染，不利于環(huán)保，同時還存在維修麻煩的缺點。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型目的在于提供一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)。
[0004]本實用新型通過以下技術(shù)方案加以實現(xiàn):
[0005]所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，包括發(fā)動機、空調(diào)水泵、加熱裝置、除霜器、強制散熱器、消聲器、控制系統(tǒng)，所述發(fā)動機上設(shè)置有進水管及出水管，所述出水管與空調(diào)水泵配合連接，其特征在于所述加熱裝置配合安裝在發(fā)動機排氣管的渦輪增壓器與消聲器之間，所述加熱裝置包括配合設(shè)置在殼體內(nèi)氣道控制裝置及熱交換器，所述熱交換器內(nèi)形成水道，加熱裝置的水道與發(fā)動機出水管、空調(diào)水泵、強制散熱器、除霜器及發(fā)動機進水管通過水管連接形成回路。
[0006]述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述加熱裝置還包括配合設(shè)置在殼體內(nèi)的電加熱裝置，所述電加熱裝置包括水箱、與水箱固定連接的發(fā)熱管及水溫傳感器、水箱進水管、水箱出水管，所述水箱進水管與加熱裝置的水道相連，水箱出水管與水管相連。
[0007]所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述電加熱裝置還包括溫控開關(guān)，所述溫控開關(guān)設(shè)置在水箱的外側(cè)。
[0008]所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述氣道控制裝置包括設(shè)置在殼體外側(cè)的搖臂、進氣門、出氣門、進氣門門軸、出氣門門軸、氣缸，所述氣缸控制進氣門及出氣門的關(guān)閉，搖臂與進氣門門軸及出氣門門軸配合連接，進氣門及出氣門將殼體內(nèi)部分割成主氣道及旁通氣道。[0009]所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述進氣門及出氣門在關(guān)閉狀態(tài)與水平方向呈45度角設(shè)置。
[0010]所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述搖臂與進氣門及出氣門為聯(lián)動控制或分開控制，聯(lián)動控制為搖臂通過聯(lián)動桿分別與進氣門門軸和出氣門門軸配合連接，分開控制搖臂有兩個，分別通由兩個氣缸控制。
[0011]所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述控制系統(tǒng)由水泵開關(guān)、電加熱開關(guān)、數(shù)碼溫度控制器、進氣門控制繼電器、出氣門控制繼電器、發(fā)電機控制繼電器、加熱控制電源總開關(guān)、保險絲及線路組成。
[0012]所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述強制散熱器至少設(shè)
置有一個。
[0013]本實用新型結(jié)構(gòu)合理、結(jié)構(gòu)新穎，通過設(shè)置在發(fā)動機排氣管之間的加熱裝置，可將發(fā)動機排出的高溫尾氣用于車內(nèi)供暖，使廢氣再次利用、不耗燃油、無二次污染、節(jié)約成本，設(shè)置的控制系統(tǒng)，方便操作、維護方便，實用性強，便于推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型氣道控制裝置一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為圖2的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本實用新型氣道控制裝置的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為圖4的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6為圖4的爆炸圖；
[0020]圖7為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖8為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖9為實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖中，1-發(fā)動機，2-空調(diào)水泵，3-除霜器，4-散熱器，5-消聲器，6_進水管，7_出水管，8-排氣管，9-增壓器，10-殼體，11-熱交換器，12-水道，13-水箱，14-發(fā)熱管，15-水溫傳感器，16-水箱進水管，17-水箱出水管，18-溫控開關(guān)，19-搖臂，20-進氣門，21-出氣門，22-進氣門門軸，23-出氣門門軸，24-氣缸，25-主氣道，26-旁通氣道，27-聯(lián)動桿，28-水泵開關(guān)，29-電加熱開關(guān)，30-數(shù)碼溫度控制器，31-進氣門控制繼電器，32-出氣門控制繼電器，33-發(fā)電機控制繼電器。
【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合說明書附圖對本實用新型作進一步詳細說明，并給出【具體實施方式】。
[0025]如圖1-9所示,本實用新型一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng),包括發(fā)動機1、空調(diào)水泵2、加熱裝置、除霜器3、強制散熱器4、消聲器5、控制系統(tǒng)，發(fā)動機I工作時帶動空調(diào)發(fā)電機做旋轉(zhuǎn)運動，把加熱后的水在自身水泵的作用下輸送到加熱裝置內(nèi)，空調(diào)水泵安裝在水路中的加熱裝置的前段或后端，加熱時水泵工作使系統(tǒng)中的水加速循環(huán)，強制散熱器4和除霜器3安裝在車廂內(nèi)。發(fā)動機I上設(shè)置有進水管6及出水管7，出水管7與空調(diào)水泵2配合連接，加熱裝置配合安裝在發(fā)動機I排氣管8的渦輪增壓器9與消聲器5之間，力口熱裝置包括配合設(shè)置在殼體10內(nèi)氣道控制裝置及熱交換器11，為了使加熱效果更好，還設(shè)置有電熱器裝置，熱交換器11由水道管、吸熱板組成，水道管內(nèi)形成水道12，加熱裝置的水道12與發(fā)動機出水管7、空調(diào)水泵2、強制散熱器4、除霜器3及發(fā)動機進水管6通過水管連接形成回路，其中，強制散熱器4可根據(jù)情況具體設(shè)置個數(shù)，至少設(shè)置一個。殼體10可根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的設(shè)置，其形狀可設(shè)置成近似長方形或正方形及多邊形等。電加熱裝置包括水箱13、與水箱13固定連接的發(fā)熱管14及水溫傳感器15、水箱進水管16、水箱出水管17，水箱進水管16與加熱裝置的水道12相連,水箱出水管17與水管相連。為了使用更安全，在水箱13上還設(shè)置有溫控開關(guān)18。具體連接方式為，在水箱13內(nèi)開螺紋孔使發(fā)熱管14固定在水箱13側(cè)面，發(fā)熱部分插入水箱13內(nèi)，接線端留在水箱外面，給發(fā)熱管14通電后將水箱內(nèi)的水加熱；水溫傳感器15通過螺紋連接，一頭插入水箱內(nèi)，另一頭留在水箱外面，檢測水箱內(nèi)的溫度傳給控制系統(tǒng)；溫控開關(guān)18通過固定螺栓安裝在水箱13外，當(dāng)水箱13溫度超過設(shè)定值時斷開觸點，當(dāng)水箱溫度低于設(shè)定值時觸電閉合，對整個系統(tǒng)進行安全保護和調(diào)節(jié)水溫度的作用?？刂葡到y(tǒng)由水泵開關(guān)28、電加熱開關(guān)29、數(shù)碼溫度控制器30、進氣門控制繼電器31、出氣門控制繼電器32、發(fā)電機控制繼電器33、加熱控制電源總開關(guān)、保險絲及線路組成。
[0026]氣道控制裝置包括設(shè)置在殼體10外側(cè)的搖臂19、進氣門20、出氣門21、進氣門門軸22、出氣門門軸23、氣缸24，氣缸24控制進氣門20及出氣門21的關(guān)閉，搖臂19與進氣門門軸22及出氣門門軸23配合連接，門軸的設(shè)置使氣門工作狀態(tài)呈V型，進氣門20及出氣門21將殼體內(nèi)部分割成主氣道25及旁通氣道26，進氣門20和出氣門21在殼體內(nèi)的相應(yīng)位置處形成進氣口和出氣口。進氣門20及出氣門21在關(guān)閉狀態(tài)與水平方向呈45度角設(shè)置。加熱裝置不工作狀態(tài)下，進氣門20和出氣門21呈關(guān)閉狀態(tài)，主氣道25關(guān)閉，旁通氣道26打開，進來的廢氣只能從旁通氣道26經(jīng)過，兩個氣門同時旋轉(zhuǎn)90度時，旁通氣道26關(guān)閉，主氣道25打開，廢氣從主氣道25經(jīng)過。進、出氣門的動作由設(shè)置在殼體外側(cè)的搖臂19及氣缸24控制，搖臂19與進氣門20及出氣門21連接即可采用聯(lián)動控制，也可采用分開控制，聯(lián)動控制為搖臂通過聯(lián)動桿27分別與進氣門門軸22和出氣門門軸23配合連接，分開控制搖臂有兩個，分別通由兩個氣缸控制。
[0027]實施例1
[0028]如圖7所示，加熱裝置安裝在發(fā)動機排氣管的渦輪增壓器9與消聲器5之間。通過發(fā)動機I排氣管8的余熱對熱交換器11加熱。加熱裝置的水道12與發(fā)動機出水管7、空調(diào)水泵2、強制散熱器4、除霜器3、發(fā)動機進水管6通過水管連接形成回路。駕駛員啟動發(fā)動機后，發(fā)動機I工作產(chǎn)生熱量將水加熱后通過發(fā)動機水泵的作用下流入加熱裝置。此時駕駛員不打開水泵開關(guān)28時空調(diào)水泵不工作，加熱裝置中的氣道控制裝置的進氣門20和出氣門21在氣缸24的作用下都關(guān)閉。發(fā)動機I排出的廢氣通過氣道控制裝置的旁通氣道26和消聲器5排出。加熱裝置不產(chǎn)生熱量。駕駛員打開水泵開關(guān)后水泵工作，水在系統(tǒng)中加速循環(huán)。數(shù)碼溫度控制器30工作，通過傳感器檢測溫度，并顯示出來。出廠時設(shè)置好溫度控制在85度以下導(dǎo)通，以上斷開。回差溫度5度的最佳溫度狀態(tài)。當(dāng)溫度低于設(shè)定值85度時，觸點輸出導(dǎo)通通電。氣缸工作將進進、出氣門同時打開。旁通氣道26關(guān)閉，發(fā)動機I產(chǎn)生的廢氣通過進氣門20入熱交換器11，廢氣的余熱將交換器加熱后通過出氣門21流出，再通過消聲器5排出。此時水道12的溫度由發(fā)動機I和熱交換器11同時加熱，大大提高了水道12的溫度。車廂內(nèi)的強制散熱器4工作，將熱量吹入車廂內(nèi)，提高車內(nèi)的溫度以供取暖。當(dāng)水的溫度上升達到設(shè)定值85度時，數(shù)碼溫度控制器30觸點斷開不輸出電源，進、出氣門在氣缸24的作用下關(guān)閉，旁通氣道26打開，加熱裝置不產(chǎn)生熱量。但是水泵仍然工作，仍然顯示水溫，檢測水溫。當(dāng)水溫下降到設(shè)定值下限80度時，數(shù)碼溫度控制器30又導(dǎo)通，加熱裝置再次投入工作，如此循環(huán)。溫控開關(guān)18在95度斷開，其作用當(dāng)數(shù)碼溫度控制器故障失效時起到安全保護作用。
[0029]實施例2
[0030]如圖所示，加熱裝置的安裝位置同實施例1相同。其加熱還可以利用空調(diào)發(fā)電機發(fā)電通過電加熱裝置進行加熱，電加熱裝置和熱交換器通過水道串聯(lián)設(shè)置，與發(fā)動機出水管7、空調(diào)水泵2、強制散熱器4、除霜器3、發(fā)動機進水管6通過水管連接形成回路。駕駛員啟動發(fā)動機后，發(fā)動機工作產(chǎn)生熱量將水加熱后通過發(fā)動機水泵的作用下流入加熱裝置。此時駕駛員不打開水泵開關(guān)時空調(diào)水泵2不工作，加熱裝置中的氣道控制裝置的進氣門20和出氣門21在氣缸24的作用下都關(guān)閉。發(fā)動機I排出的廢氣通過氣道控制裝置的旁通氣道26和消聲器5排出，加熱裝置不產(chǎn)生熱量。駕駛員打開水泵開關(guān)后水泵工作，水在系統(tǒng)中加速循環(huán)。數(shù)碼溫度控制器30工作，通過傳感器檢測溫度，并顯示出來。出廠時設(shè)置好溫度控制在85度以下導(dǎo)通，以上斷開?；夭顪囟?度的最佳溫度狀態(tài)。當(dāng)溫度低于設(shè)定值85度時，觸點輸出導(dǎo)通通電。氣缸24工作將進、出氣門同時打開，旁通氣道26關(guān)閉，發(fā)動機產(chǎn)生的廢氣通過進氣門20入熱交換器11，廢氣的余熱將交換器加熱后通過出氣門流出，再通過消聲器5排出。此時水道的溫度由發(fā)動機I和熱交換器11同時加熱，大大提高了水道的溫度。車廂內(nèi)的強制散熱器4工作，將熱量吹入車廂內(nèi)，提高車內(nèi)的溫度以供取暖。當(dāng)水的溫度上升達到設(shè)定值85度時，數(shù)碼溫度控制器30觸點斷開不輸出電源，進、出氣門在氣缸24的作用下關(guān)閉，旁通氣道26打開，加熱裝置不產(chǎn)生熱量。但是水泵仍然工作，仍然顯示水溫，檢測水溫。當(dāng)水溫下降到設(shè)定值下限80度時，數(shù)碼溫度控制器30又導(dǎo)通，加熱裝置再次投入工作，如此循環(huán)。
[0031]駕駛員按下電加熱開關(guān)時，發(fā)電機發(fā)電通過發(fā)熱管14產(chǎn)生的熱量將水加熱，此時水溫由熱交換器11、發(fā)動機1、電加熱裝置三個部分同時加熱，加熱性能再次提高，數(shù)碼溫度控制器30對發(fā)電機加熱進行控制，將水溫調(diào)整在最佳溫度范圍，水泵開關(guān)控制電加熱開關(guān)，所以不打開水泵開關(guān)電加熱開關(guān)無效，溫控開關(guān)18控制了空調(diào)發(fā)電機發(fā)電，數(shù)碼溫度控制器30的溫度設(shè)置要低于溫控開關(guān)18的溫度設(shè)置，溫控開關(guān)18既調(diào)整熱交換器11的加熱溫度，同時也是數(shù)碼溫度控制器30失效時的一種保護，車內(nèi)冷空調(diào)和暖空調(diào)同使用一個發(fā)電機，但是要求同時只能一個工作，他們之間通過空調(diào)繼電器進行控制。
[0032]實施例3
[0033]該實施例中，加熱裝置的設(shè)置位置同上述實施例中一樣，不同之處在于，增加了踩剎車時出氣門關(guān)閉功能，從而交換器溫度急速上升，該功能的實現(xiàn)，需要進、出氣門各用一個氣缸控制，在出氣門21控制線路上增加了一個出氣門繼電器32，當(dāng)踩剎車時制動燈亮，將信號控制出氣門繼電器32常閉觸電斷開，切斷出氣門21的氣缸電源，出氣門控制氣缸斷電后自動收回關(guān)閉出氣門，發(fā)動起過來的廢氣停留在熱交換器內(nèi)短時間不能排出去。當(dāng)壓力上升克服出氣門氣缸彈簧阻力，將出氣門21推開后才有一部分廢氣流出出氣門21，此時熱交換器11內(nèi)因壓力高、溫度高、水道內(nèi)溫度更好得到提升。制動踏板松開，自動燈制動解除后制動燈滅，出氣門控制繼電器32常閉觸電閉合，出氣門氣缸接通電源工作伸出，出氣門21被打開，加熱后的廢氣從出氣門順暢流出，對發(fā)動機動力沒有影響，而對熱交換器水溫提高起到很好的效果。駕駛員再次踩剎車時制動燈亮，出氣門控制繼電器32再次接通通電后，常閉觸電再次斷開，出氣門氣缸又關(guān)閉，松開制動踏板后出氣門又打開，如此循環(huán)工作極大提升了水道內(nèi)的溫度。
[0034]該實施例中，其工作過程同上述實施例，駕駛員按下電加熱裝置開關(guān)時，發(fā)電機發(fā)電通過發(fā)熱管產(chǎn)生熱量將水加熱，此時水溫由熱交換器11、發(fā)動機1、電加熱裝置三個不封同時加熱。
【權(quán)利要求】
1.一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，包括發(fā)動機(I)、空調(diào)水泵(2)、加熱裝置、除霜器(3)、強制散熱器(4)、消聲器(5)、控制系統(tǒng)，所述發(fā)動機(I)上設(shè)置有進水管(6)及出水管(7)，所述出水管(7)與空調(diào)水泵(2)配合連接，其特征在于所述加熱裝置配合安裝在發(fā)動機(I)排氣管(8)的渦輪增壓器(9)與消聲器(5)之間，所述加熱裝置包括配合設(shè)置在殼體(10 )內(nèi)氣道控制裝置及熱交換器(11)，所述熱交換器(11)內(nèi)形成水道(12)，加熱裝置的水道與發(fā)動機(I)出水管(7)、空調(diào)水泵(2)、強制散熱器(4)、除霜器(3)及發(fā)動機進水管(6)通過水管連接形成回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述加熱裝置還包括配合設(shè)置在殼體(10)內(nèi)的電加熱裝置，所述電加熱裝置包括水箱(13)、與水箱(13)固定連接的發(fā)熱管(14)及水溫傳感器(15)、水箱進水管(16)、水箱出水管(17)，所述水箱進水管(16)與加熱裝置的水道(12)相連,水箱出水管(17)與水管相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述電加熱裝置還包括溫控開關(guān)(18 )，所述溫控開關(guān)(18 )設(shè)置在水箱(13 )的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述氣道控制裝置包括設(shè)置在殼體(10)外側(cè)的搖臂(19)、進氣門(20)、出氣門(21)、進氣門門軸(22)、出氣門門軸(23)、氣缸(24)，所述氣缸(24)控制進氣門(20)及出氣門(21)的關(guān)閉，搖臂(19 )與進氣門門軸(22 )及出氣門門軸(23 )配合連接，進氣門(20 )及出氣門(21)將殼體(10)內(nèi)部分割成主氣道(25)及旁通氣道(26)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述進氣門(20)及出氣門(21)在關(guān)閉狀態(tài)與水平方向呈45度角設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述搖臂(19)與進氣門(20)及出氣門(21)為聯(lián)動控制或分開控制，聯(lián)動控制為搖臂(19)通過聯(lián)動桿(27 )分別與進氣門門軸(22 )和出氣門門軸(23 )配合連接，分開控制搖臂(19 )有兩個，分別通由兩個氣缸控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述控制系統(tǒng)由水泵開關(guān)(28)、電加熱開關(guān)(29)、數(shù)碼溫度控制器(30)、進氣門控制繼電器(31)、出氣門控制繼電器(32)、發(fā)電機控制繼電器(33)、加熱控制電源總開關(guān)、保險絲及線路組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用汽車發(fā)動機尾氣的供暖系統(tǒng)，其特征在于所述強制散熱器(4)至少設(shè)置有一個。
【文檔編號】B60H1/18GK203511223SQ201320616148
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】劉景魁 申請人:劉景魁