專利名稱：儲熱式變氣道進氣預(yù)熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種儲熱式變氣道進氣預(yù)熱器，是有關(guān)柴油機低溫起動的一種輔助裝置。采用儲能方式可改變進氣流向配以組合發(fā)熱體的進氣預(yù)熱裝置，屬柴油發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域。
已有的一種柴油機進氣預(yù)熱裝置“熱敏陶瓷低溫進氣預(yù)熱起動器”，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。1、加熱腔；2、連接螺栓；3、外殼；4、第一級熱敏陶瓷加熱器；5、第一級環(huán)形熱交換片；6、隔板；7、第二級熱敏陶瓷加熱器；8、第二級環(huán)形熱交換片；9、絕熱環(huán)；10、加熱腔；11、導(dǎo)熱柱；12、傳感器信號端子；13、電源線端子；14、溫度傳感器。
該裝置安裝在空氣濾清器與發(fā)動機進氣歧管之間，導(dǎo)熱柱共12根，沿圓周均布。接通電源時，熱敏陶瓷加熱器4，7發(fā)熱，并很快達到額定溫度，同時把熱量傳導(dǎo)到環(huán)形熱交換片5，8上，當(dāng)熱交換片的溫度也達到額定溫度時，溫度傳感器14把信號傳遞到控制單元，發(fā)出聲光顯示，表明預(yù)熱結(jié)束，可以起動發(fā)動機，加熱過程是空氣經(jīng)空濾器進入加熱腔1，在絕熱環(huán)9和隔板6的導(dǎo)流作用下，氣流經(jīng)第一級環(huán)形熱交換器并被加熱，隨后熱氣流進入第二級環(huán)形熱交換器再次被加熱，之后進入加熱腔10，最后經(jīng)進氣管進入發(fā)動機氣缸。試驗證明該裝置可使柴油機在-30℃下可靠起動，其不足之處是①、預(yù)熱起動方式采用實時加熱方式，即預(yù)熱到額定溫度(時間)后立刻起動發(fā)動機，起始加熱量小，溫度低，持續(xù)加熱能力弱；②、熱交換器表面積小，轉(zhuǎn)換效率低，本身質(zhì)量比較小不具有熱能儲備能力，所以熱量不集中；③、該裝置由中間隔板分為兩個加熱腔，氣流需繞隔板方能進入發(fā)動機，在預(yù)熱起動階段不存在問題，但在起動后的正常工作狀態(tài)下，隔板會產(chǎn)出進氣阻力，使發(fā)動機效率下降，油耗增加。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種儲熱式變氣道進氣預(yù)熱器，針對已有技術(shù)不足，提出一種新的預(yù)熱模式“儲熱—換熱”工作模式。根據(jù)這一原理設(shè)計一種全新概念的柴油機低溫起動預(yù)熱器。采用大質(zhì)量大表面積儲能換熱器，組合發(fā)熱體為發(fā)熱部件，設(shè)置直通工作氣道和環(huán)形加熱氣道，由中置可調(diào)活門來改變氣流方向，解決-40℃以下低溫柴油機起動，降低冷起動時有害氣體排放，不會對發(fā)動機性能(功率、油耗)產(chǎn)生不良影響。
本發(fā)明設(shè)計的儲熱式變氣道進氣預(yù)熱器，包括外殼、儲能換熱器和組合發(fā)熱體。儲能換熱器與組合發(fā)熱體相互間隔用鉚釘串接后成為機芯，安裝于殼體內(nèi)，通過機芯兩端的儲能換熱板固定在外殼兩端部的絕熱膠圈上，儲能換熱器由園環(huán)形儲能換熱板與園環(huán)形墊片相互疊壓而成，并用裝配螺釘與組合發(fā)熱體相對固定，兩組發(fā)熱體之間的儲能換熱器的中隔板上設(shè)有可啟閉活門。組合發(fā)熱體由發(fā)熱元件和絕緣絕熱材料組成。殼體的中框為絕緣體，絕緣體上裝有電源端子和活門啟閉控制手柄。
本發(fā)明設(shè)計的儲熱式變氣道進氣預(yù)熱器，具有以下優(yōu)點和效果1、由于采用大質(zhì)量面積的儲能換熱器，在預(yù)熱期間，發(fā)熱體產(chǎn)生的熱能一部分儲存在換熱器內(nèi)，另一部分通過換能器大面積表面加熱本體腔內(nèi)和相鄰管道內(nèi)空氣，為發(fā)動機起動預(yù)先儲備一定量的熱空氣，在起動時表現(xiàn)為熱氣充足溫度高，比前者已有技術(shù)出口溫度高出80℃，加熱持續(xù)時間高出30倍。可使發(fā)動機在-45℃下可靠起動。
2、設(shè)置環(huán)形加熱氣道和直通工作氣道，通過調(diào)節(jié)活門改變氣流流向，預(yù)熱起動時關(guān)閉活門，氣流經(jīng)環(huán)形加熱氣道，起動成功后發(fā)動機進入正常工作狀態(tài)可打開活門，氣流經(jīng)直通氣道進入氣缸，這樣一種工作方式對發(fā)動機性能不會發(fā)生不良影響。
3、組合式發(fā)熱體采用多個發(fā)熱元件并聯(lián)工作，由絕緣絕熱材料分割成獨立工作區(qū)，使發(fā)熱元件工作可靠性提高。
4、由于采用儲能方式工作預(yù)熱器起動時能提供足夠的熱氣，使發(fā)動機著火充分，排出有害氣體減少。


圖1是已有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意3和圖4分別為活門作用原理示意圖。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的一個實施例。圖2中，21、三角形墊片， 22、直通氣道，23、絕緣絕熱材料，24、絕熱膠圈，25、儲能換熱器，26、組合發(fā)熱體，27、電源端子，28、中隔板，29、環(huán)形氣道，30、接地端子，31、活門，32、預(yù)熱器外殼，33、鉚釘，34、裝配螺釘，35、發(fā)熱元件，36、預(yù)熱器外殼中框，37、活門控制柄，38、外殼裝配螺釘，39、儲能換熱板。
如圖2所示，本發(fā)明設(shè)計的儲熱式變氣道進氣預(yù)熱器，包括外殼32、儲能換熱器25和組合發(fā)熱體26。儲能換熱器25與組合發(fā)熱體26相互間隔用鉚釘33串接后成為機芯，安裝于殼體內(nèi)，通過機芯兩端的儲能換熱板39固定在外殼兩端部的絕熱膠圈24上，儲能換熱器25由圓環(huán)形儲能換熱板39與圓環(huán)形墊片21相互疊壓而成，并用裝配螺釘34與組合發(fā)熱體26相對固定，兩組發(fā)熱體之間的儲能換熱器的中隔板28上設(shè)有可啟閉活門31。組合發(fā)熱體由發(fā)熱元件35和絕緣絕熱材料23組成。殼體的中框36為絕緣體，絕緣體上裝有電源端子27和活門啟閉控制手柄37。
預(yù)熱器通過適配接口安裝在空氣濾清器和發(fā)動機進氣管之間，通過控制機構(gòu)調(diào)節(jié)活門啟閉。預(yù)熱時通過電源端子27，接地端子30，接通電源，組合發(fā)熱體26，產(chǎn)生熱且溫度迅速上升，同時將熱量傳導(dǎo)到儲能換熱器25，被加熱的儲能換熱器通過散熱面加熱腔體內(nèi)和相鄰管道內(nèi)空氣。當(dāng)換熱器溫度升高到額定溫度并保持恒定，這時所需時間為預(yù)熱時間。當(dāng)預(yù)熱結(jié)束時，儲能換熱器本身積蓄相當(dāng)熱能，同時管道內(nèi)也有相當(dāng)部分空氣被加熱，這一狀態(tài)和前面已有技術(shù)(實時加熱)有本質(zhì)區(qū)別。預(yù)熱結(jié)束后，關(guān)閉活門31。起動發(fā)動機，冷空氣經(jīng)空氣濾清器進入預(yù)熱器，出于活門31，中隔板28阻隔，氣流在儲能換熱器散熱片導(dǎo)流下進入環(huán)形道29，完成熱交換，見圖4，加熱后的熱空氣最后進入發(fā)動機，由于充足的熱氣作用，保證了柴油機順利起動，起動正常后將活門31打開，外部空氣進入直通工作氣道22，見圖3。
權(quán)利要求
1.一種儲熱式變氣道進氣預(yù)熱器，其特征在于，該預(yù)熱器包括外殼、儲能換熱器和組合發(fā)熱體；所述的儲能換熱器與組合發(fā)熱體相互間隔用鉚釘串接后成為機芯，安裝于殼體內(nèi)，通過機芯兩端的儲能換熱板固定在外殼兩端部的絕熱膠圈上，所述的儲能換熱器由園環(huán)形儲能換熱板與園環(huán)形墊片相互疊壓而成，并用裝配螺釘與組合發(fā)熱體相對固定，兩組發(fā)熱體之間的儲能換熱器的中隔板上設(shè)有可啟閉活門；所述的組合發(fā)熱體由發(fā)熱元件和絕緣絕熱材料組成；所述的殼體的中框為絕緣體，絕緣體上裝有電源端子和活門啟閉控制手柄。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種儲熱式變氣道進氣預(yù)熱器,包括外殼、儲能換熱器和組合發(fā)熱體。儲能換熱器與組合發(fā)熱體相互間隔用鉚釘串接后成為機芯,安裝于殼體內(nèi),兩組發(fā)熱體之間的儲能換熱器的中隔板上設(shè)有可啟閉活門。本發(fā)明的預(yù)熱器,可使發(fā)動機在－45℃下可靠起動。而且對發(fā)動機性能不會發(fā)生不良影響。由于采用儲能方式工作,預(yù)熱器起動時能提供足夠的熱氣,使發(fā)動機著火充分,排出有害氣體減少。
文檔編號F02M35/10GK1263988SQ0010292
公開日2000年8月23日 申請日期2000年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月10日
發(fā)明者王可夫, 劉依群 申請人:清華大學(xué), 北京市天啟星新技術(shù)發(fā)展公司