專利名稱：尾氣回收式內(nèi)燃機(jī)油箱增溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及了內(nèi)燃機(jī)燃油箱的附件。具體的說，是一種加熱燃油箱柴油的增溫裝置，適用于以柴油為燃料的各種內(nèi)燃機(jī)械。
為了保證柴油車在寒冷的冬季使用普通的柴油(低標(biāo)號(hào)柴油)仍能啟動(dòng)和工作，現(xiàn)行提出了不少提高柴油箱油溫的裝置和方法，如專利號(hào)《85200841》給出的《一種用于加熱機(jī)油的予熱器》；專利號(hào)《85204988.9》給出的《柴油增溫器》和專利申請(qǐng)?zhí)枴?9207576.7》公開的《柴油機(jī)柴油予熱器》等，這些柴油增溫器分別采用電熱絲或加熱元件(PTC)來電加熱油箱、油路中的柴油，在－20℃左右的氣溫下，使用0號(hào)柴油可保證柴油車的正常工作，在一定程度上解決了柴油車的低溫工作問題，但是由于這些柴油增溫器一般只能將柴油增溫20℃左右，柴油的標(biāo)號(hào)一般也只能提高10－20號(hào)，當(dāng)氣溫低于－25℃時(shí)，0號(hào)柴油已無法使用，因而使這些增溫器使用范圍和節(jié)油效果受到了限制。
本實(shí)用新型的目的在于推出一種新型高效柴油增溫器，可使油箱的油溫提高40～45℃，柴油的標(biāo)號(hào)可提高到35號(hào)，即使用本柴油裝置后，在－35℃的環(huán)境條件下，使用0號(hào)柴油可保證柴油車的正常工作，且不需要耗費(fèi)車上大量的電能，可有效的解決柴油車在高寒地區(qū)的正常工作問題。本實(shí)用新型的構(gòu)思是基于系統(tǒng)熱能的綜合開發(fā)和利用，充分利用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)自身排放的煙氣余熱來加熱柴油機(jī)油箱中的柴油，節(jié)約能源，減少污染。
在本實(shí)用新型中由于啟用了一種熱管技術(shù)，使得利用尾氣余熱加熱油箱成為可能和實(shí)用。熱管具有良好的導(dǎo)熱性能，其導(dǎo)熱系數(shù)為銅、銀的幾百倍，能在小的溫差下傳遞大量的熱能。目前，熱管技術(shù)已廣泛應(yīng)用到冶金、電力、鍋爐、化工等行業(yè)的予熱、換熱上，但將熱管應(yīng)用到柴油車的予熱上，還是鮮為人知的。
本實(shí)用新型的任務(wù)是利用煙氣管道、集熱箱、熱管、電磁閥、溫度傳感器及測(cè)溫控制電路等部件的配合工作來完成的。一個(gè)用于收集煙氣熱量的集熱箱連接在燃油箱的后部(或內(nèi)側(cè))，在集熱箱的一側(cè)接有一進(jìn)氣管，進(jìn)氣管與柴油機(jī)的尾氣排放管連通，并通過一電磁閥與一增設(shè)的旁路排氣管接通，集熱箱的另一側(cè)接有一排氣管，在集熱箱內(nèi)裝有根據(jù)加熱柴油需要選定的熱管，熱管的一端(吸熱端)位于集熱箱內(nèi)，另一端(散熱端)通過集熱箱端面上的安裝定位孔插入油箱內(nèi)。柴油機(jī)工作時(shí)排放的具有一定溫度的尾煙氣經(jīng)過集熱箱的進(jìn)氣管引入集熱箱，熱煙氣在集熱箱內(nèi)滯留、回旋后由排氣管排出。進(jìn)入到集熱箱內(nèi)的熱煙氣可有效的將箱內(nèi)的熱管加熱，并可迅速傳導(dǎo)到熱管的另一端，把油箱中的柴油加熱、增溫，由于柴油機(jī)排放的尾氣溫度可高達(dá)200多度，因而足以把油箱中的柴油加熱增溫到需要的溫度，滿足在低氣溫下(－30～－40℃)使用0號(hào)柴油，達(dá)到仍能正常工作的要求。本實(shí)用新型是利用熱管間接加熱油箱，熱煙氣不接觸油箱，因而可保證油箱加熱的安全可靠。由于柴油機(jī)只有在啟動(dòng)工作后，才能產(chǎn)生排放出尾煙氣，因此本實(shí)用新型在柴油機(jī)啟動(dòng)時(shí)是無法利用煙氣來加熱增溫油箱的，為了解決尾氣加熱中的冷啟動(dòng)問題，本實(shí)用新型在主油箱中又增設(shè)了一個(gè)付油箱，主油箱用的是價(jià)格便宜的低標(biāo)號(hào)柴油(0號(hào)油)，付油箱內(nèi)盛放少量僅供啟動(dòng)使用的高標(biāo)號(hào)柴油(－35號(hào)油)，冷啟動(dòng)時(shí)，柴油機(jī)可直接使用付油箱中凝點(diǎn)低的高標(biāo)號(hào)柴油，〔或使用現(xiàn)行電加熱方法增溫后的中標(biāo)號(hào)柴油，如(－20號(hào)油)〕。啟動(dòng)后，將油路轉(zhuǎn)換到主油箱上，由主油箱中的已被煙氣余熱增溫過的0號(hào)柴油維持發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。主、付油箱的轉(zhuǎn)換是由設(shè)在油箱進(jìn)出油管上的兩個(gè)三通電磁或手動(dòng)閥門來控制的，閥門由設(shè)在駕駛室內(nèi)的開關(guān)來控制其通、斷、啟、閉。啟動(dòng)時(shí)，閥門接通付油箱油路，關(guān)閉主油箱油路，柴油機(jī)處于短時(shí)的高標(biāo)號(hào)油供油狀態(tài)，約5～10分鐘后(此時(shí)主油箱內(nèi)的0號(hào)柴油油溫≥5℃)即可通過搬動(dòng)控制開關(guān)，使閥門接通主油箱，關(guān)閉付油箱，柴油機(jī)則進(jìn)入穩(wěn)定的使用0號(hào)柴油的正常工作狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)排出的熱煙氣進(jìn)入集熱箱后，通過熱管的高效快速傳導(dǎo)，可不斷的將主油箱內(nèi)的柴油加熱增溫，為了控制主油箱內(nèi)的油溫，使柴油處于最佳的燃燒出力狀態(tài)(即20℃左右)。本實(shí)用新型在主油箱內(nèi)還裝有一溫度傳感器，溫度傳感器與設(shè)在駕駛室內(nèi)的電子線路板組成一自動(dòng)控溫裝置。控溫裝置的電子線路，實(shí)際上是通過控制一繼電器的工作來控制集熱箱進(jìn)氣管上電磁閥的位置狀態(tài)，進(jìn)而控制進(jìn)入集熱箱內(nèi)的煙氣量，來達(dá)到將主油箱內(nèi)的油溫控制在一定范圍內(nèi)的目的。本實(shí)用新型中，當(dāng)主油箱內(nèi)的油溫達(dá)到(20±5)℃時(shí)，溫控電路工作，電磁閥關(guān)閉集熱箱的進(jìn)氣管，接通旁路排氣管，停止對(duì)主油箱加熱。除了利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾煙氣對(duì)主油箱加熱外，本實(shí)用新型對(duì)供油系統(tǒng)的油管等部位的加熱，(因其用電甚微)仍可采用電加熱的辦法來實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型由于是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排放的尾煙氣來加熱燃油，不消耗車上電能，又減少了煙氣污染，因而具有結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)、合理，加熱安全、可靠、有效，節(jié)能效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，由以下的附圖給出


圖1為根據(jù)本實(shí)用新型制做的柴油增溫裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型集熱箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的油溫控制電路的電原理圖。
說明如
圖1、2，(1)為主油箱，(2)為付油箱，(3)為回油管，(4)為出油管，(5)、(6)為閥門，(7)為溫度傳感器，(8)為尾氣管，(9)為電磁閥，(10)為旁路氣管，(11)為進(jìn)氣管，(12)為集熱箱，(13)為隔離板，(14)為熱管，(15)為排氣管，(16)為強(qiáng)化翅片。集熱箱(12)用鋼板制成，焊接在主油箱(1)的后部，并通過位于油箱后部3個(gè)安裝定位孔相互連通，在集熱箱(12)內(nèi)裝有一隔離板(13)，將集熱箱分成隔離室和煙室(圖中未標(biāo)注出)兩部分，以防止熱煙氣滲入油箱內(nèi)。在隔離板(13)上亦開有3個(gè)安裝定位孔，熱管(14)為3根采用丙酮作工質(zhì)的鋼質(zhì)管件，型號(hào)為SAP－25－800(亦可用導(dǎo)熱油做工質(zhì))，熱管穿過隔離板及油箱后部上的安裝定位孔并焊接在定位孔上，熱管的蒸發(fā)段(加熱端)位于集熱箱內(nèi)，冷凝段(散熱端)插入主油箱內(nèi)，為提高熱管的熱交換能力，在熱管上裝有強(qiáng)化翅片(16)。集熱箱的進(jìn)氣管(11)與汽車尾氣管(8)相接，并通過電磁閥(9)與一旁路氣管(10)連接，閥門(5)、(6)分別裝在付油箱(2)上方的回油和出油管(3)、(4)上，用以控制主付油箱的轉(zhuǎn)換，即0號(hào)油與－35號(hào)油的轉(zhuǎn)換。溫度傳感器(7)裝在主油箱內(nèi)。
如圖3，溫控電路由測(cè)溫電橋、差分放大器(S1)、復(fù)合放大器(S2)和繼電器J組成，由車上直流電源供電。繼電器J的常開觸點(diǎn)，串接在電磁閥(9)的電源回路中，測(cè)溫電橋由溫度傳感器(7)、電阻R4、電阻R8及電阻R9、R10組成，溫度傳感器(7)采用半導(dǎo)體測(cè)溫元件，測(cè)溫電橋各橋臂的電阻應(yīng)調(diào)整到當(dāng)主油箱內(nèi)的油溫低于某一確定值(如低于20℃)時(shí)，溫度傳感器所顯示的阻值使得電橋平衡沒輸出，放大電路不導(dǎo)通，繼電器不動(dòng)作，溫控電路不工作。當(dāng)主油箱的油溫達(dá)到20℃時(shí)，溫度傳感器顯示的阻值下降到使電橋失去平衡，輸出電信號(hào)，使后面的放大電路導(dǎo)通工作，繼電器J得電工作，J1吸合，使電磁閥(9)得電動(dòng)作，接通旁路氣管(10)，關(guān)閉進(jìn)氣管(11)，停止向集熱箱(12)內(nèi)輸入煙氣，使油箱的油溫不再升高，維持在20℃左右，本實(shí)用新型的油溫控制范圍取20±5℃。反之，工作過程中油溫低于調(diào)定值時(shí)，測(cè)溫電橋又趨于平衡，電路不工作，繼電器J1斷開，電磁閥(9)失電復(fù)位，關(guān)閉旁路排氣管，接通進(jìn)氣管，主油箱繼續(xù)加熱增溫。
根據(jù)本實(shí)用新型制做的柴油增溫裝置，經(jīng)試驗(yàn)完全可實(shí)現(xiàn)在高寒地區(qū)(氣溫在低于－30～－35℃)使用0號(hào)柴油即可保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的目的，節(jié)約了能源，減少了污染。
權(quán)利要求1.一種柴油機(jī)燃油箱增溫裝置，包含有油箱、尾排氣管，其特征在于a.在油箱的后部(或內(nèi)側(cè))連掃有一集熱箱(12)，集熱箱的兩側(cè)分別接有一進(jìn)氣管(11)和排氣管(15)，進(jìn)氣管與柴油機(jī)的尾氣排放管(8)相連通。b.在集熱箱(12)內(nèi)裝有具有高導(dǎo)熱性能的熱管(14)，熱管的吸熱端位于集熱箱內(nèi)，熱管的散熱端通過位于集熱箱與油箱連接端面上的安裝定位孔插入油箱內(nèi)，在熱管上裝有強(qiáng)化熱交換功能的翅片(16)c.油箱由主油箱(1)和付油箱(2)兩部分組成，主油箱用以裝O號(hào)柴油，付油箱用以裝-35號(hào)柴油，在油箱的進(jìn)出油管上裝有兩個(gè)三通電磁或手動(dòng)閥門(5)、(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的增溫裝置，其特征在于主油箱(1)內(nèi)裝有一溫度傳感器(7)。
3.如權(quán)利要求1所述的增溫裝置，其特征在于集熱箱的進(jìn)氣管(11)還通過一電磁閥(9)與一旁路氣管(10)相連通。
4.如權(quán)利要求1所述的增溫裝置，其特征在于該增溫裝置附設(shè)有一控制主油箱油溫的電路板，電路板由測(cè)溫電橋、放大器和繼電器組成，測(cè)溫電橋的一個(gè)橋臂上為溫度傳感器(7)，繼電器J的常開觸點(diǎn)J1串接在電磁閥(9)的電源電路中。
5.如權(quán)利要求1所述的增溫裝置，其特征在于裝在主油箱和集熱箱內(nèi)的熱管可選用工質(zhì)為丙酮的鋼質(zhì)管，也可選用工質(zhì)為導(dǎo)熱油的鋼質(zhì)管。
6.如權(quán)利要求1所述的增溫裝置，其特征在于在集熱箱(12)內(nèi)裝有一層煙氣隔離板(13)，隔離板上開有用以穿過熱管(14)的安裝定位孔。
專利摘要本實(shí)用新型推出了一種利用柴油機(jī)尾氣余熱加熱柴油油箱的裝置。本實(shí)用新型由主、副油箱，集熱箱及具有高導(dǎo)熱性能的熱管等部件組成。主油箱裝0號(hào)油，供柴油機(jī)正常工作用，副油箱裝-35號(hào)油，供啟動(dòng)前短時(shí)使用。集熱箱裝在主油箱的后部，熱管的吸熱端裝在集熱箱內(nèi)，散熱端插入主油箱內(nèi)，集熱箱與柴油機(jī)的尾氣管連通。熱尾煙氣經(jīng)過集熱箱將熱管加熱，并通過熱管加熱油箱中的柴油。使用本實(shí)用新型可將柴油油溫提高40℃以上，使得在高寒地區(qū)(氣溫低于-35℃)使用0號(hào)柴油成為可能。
文檔編號(hào)F02M31/087GK2071259SQ90209280
公開日1991年2月13日 申請(qǐng)日期1990年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月29日
發(fā)明者歸文清, 張明恩 申請(qǐng)人:歸文清