專利名稱：一種柴油機(jī)燃油加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于柴油機(jī)的燃油加熱裝置。
背景技術(shù)：
柴油最重要的性能是著火性和流動(dòng)性。凝點(diǎn)是評(píng)定柴油流動(dòng)性的重要指標(biāo)，它表示燃油不經(jīng)加熱而能輸送的最低溫度。柴油牌號(hào)數(shù)字就代表柴油在低溫下失去流動(dòng)性時(shí)的攝氏溫度值即凝點(diǎn)。柴油在接近凝點(diǎn)之前，局部會(huì)先有石蠟狀結(jié)晶體析出，這種開始析出結(jié)晶物時(shí)的溫度值稱為濁點(diǎn)。在濁點(diǎn)區(qū)使用時(shí)，柴油的流動(dòng)阻力增大，結(jié)晶物易使通路阻塞， 供油不足，霧化不良，甚至?xí)构┯椭袛?。此外，隨著環(huán)境溫度降低，柴油粘度增加，流動(dòng)性降低，會(huì)增大濾清阻力，燃燒狀況惡化。柴油機(jī)在低溫情況下啟動(dòng)時(shí)，還會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體或其上的部件產(chǎn)生裂紋，破壞冷卻系統(tǒng)中密封連接件的密封性能。為解決上述問題，可以選擇濁點(diǎn)值高出環(huán)境溫度或燃油箱內(nèi)溫度的柴油，但會(huì)直接增加燃油費(fèi)用，為了盡量多地使用標(biāo)號(hào)值較高的柴油，在柴油機(jī)上通常設(shè)置有燃油預(yù)熱
>J-U裝直。目前市場(chǎng)上常見的燃油加熱系統(tǒng)多為電加熱系統(tǒng)，也有部分采用外接加熱單元， 或者是電加熱系統(tǒng)及加熱單元的結(jié)合。采用電加熱系統(tǒng)，不僅需要額外能源，浪費(fèi)資源，同時(shí)存在安全隱患等問題；而外部加熱單元?jiǎng)t存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能量利用率低等不足；采用上述燃油加熱系統(tǒng)均需要復(fù)雜的控制機(jī)構(gòu)及復(fù)雜的外部布置方式實(shí)現(xiàn)燃油加熱。因此，如何設(shè)計(jì)出一種節(jié)約能源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間小的燃油加熱裝置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種柴油機(jī)燃油加熱裝置，該燃油加熱裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間小，還可以節(jié)約能源。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種柴油機(jī)燃油加熱裝置，包括水泵、節(jié)溫器和散熱器，所述散熱器的出水口連接所述水泵的進(jìn)水口，還包括燃油加熱器，所述燃油加熱器進(jìn)一步包括具有燃油加熱腔的腔體和位于所述燃油加熱腔內(nèi)的輸油管道；所述燃油加熱器連入所述柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)中，所述節(jié)溫器連接在所述燃油加熱器、所述水泵以及所述散熱器之間。優(yōu)選地，所述散熱器為內(nèi)外循環(huán)水熱交換器。優(yōu)選地，所述燃油加熱腔和所述內(nèi)外循環(huán)水熱交換器集成為一體。優(yōu)選地，所述燃油加熱器、所述內(nèi)外循環(huán)水熱交換器和所述水泵通過三通管件連接；所述三通管件的進(jìn)口連接所述燃油加熱腔的出水口，所述三通管件的中置出口連接所述水泵，所述三通管件的下部出口連接所述內(nèi)外循環(huán)水換熱腔。優(yōu)選地，所述節(jié)溫器設(shè)置于所述三通管件內(nèi)。
優(yōu)選地，所述三通管件通過螺栓與所述燃油加熱器、所述內(nèi)外循環(huán)水熱交換器以及所述水泵連接。優(yōu)選地，所述燃油加熱器和所述柴油機(jī)水套通過進(jìn)水管連接。優(yōu)選地，所述進(jìn)水管和所述燃油加熱器通過法蘭連接。相對(duì)上述背景技術(shù)，本發(fā)明所提供的燃油加熱裝置包括水泵、節(jié)溫器和散熱器，所述散熱器的出水口連接所述水泵的進(jìn)水口，還包括燃油加熱器，燃油加熱器進(jìn)一步包括具有燃油加熱腔的腔體和設(shè)置在燃油加熱腔內(nèi)的輸油管道；所述燃油加熱器連入所述柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)中，所述節(jié)溫器連接在所述燃油加熱器、所述水泵以及所述散熱器之間。在工作過程中，內(nèi)循環(huán)水在水泵的壓力作用下流經(jīng)柴油機(jī)的水套進(jìn)行循環(huán)，帶走柴油機(jī)零部件的熱量，內(nèi)循環(huán)水溫度升高；內(nèi)循環(huán)水從柴油機(jī)的水套的出水口流出后經(jīng)過進(jìn)水管進(jìn)入燃油加熱腔，加熱輸油管道內(nèi)的燃油后從出水口流出燃油加熱腔，經(jīng)過節(jié)溫器，當(dāng)內(nèi)循環(huán)水的水溫低于節(jié)溫器的設(shè)定值時(shí)，節(jié)溫器關(guān)閉，內(nèi)循環(huán)水直接流回水泵，稱之為小循環(huán)；當(dāng)內(nèi)循環(huán)水的水溫高于節(jié)溫器的設(shè)定值時(shí)，節(jié)溫器開啟，內(nèi)循環(huán)水流經(jīng)散熱器散熱后，流回水泵，稱之為大循環(huán)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的燃油加熱裝置集成在柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)中，充分利用了帶走柴油機(jī)零部件熱量的內(nèi)循環(huán)水對(duì)燃油進(jìn)行加熱，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小， 而且還節(jié)約能源，降低了成本。在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述散熱器為內(nèi)外循環(huán)水換熱器，即在內(nèi)外循環(huán)水換熱腔內(nèi)布置外循環(huán)水管道，當(dāng)內(nèi)循環(huán)水流經(jīng)內(nèi)外循環(huán)水換熱器時(shí)，通過管道內(nèi)的外循環(huán)水對(duì)內(nèi)循環(huán)水進(jìn)行冷卻。這樣，可以將內(nèi)外循環(huán)水換熱器和燃油加熱器集成為一體，可以節(jié)省空間，使結(jié)構(gòu)更緊湊；通過三通管件將燃油-內(nèi)外循環(huán)水換熱器和水泵連接，將節(jié)溫器設(shè)置在三通管件內(nèi)；內(nèi)循環(huán)水的循環(huán)過程和上段文字所述一致，不再贅述。


圖I為本發(fā)明所提供燃油加熱裝置一種具體實(shí)施方式
的軸測(cè)圖；圖2為本發(fā)明所提供燃油加熱裝置一種具體實(shí)施方式
的剖面圖；圖3為本發(fā)明所提供燃油加熱裝置一種具體實(shí)施方式
的主視圖；圖4為圖3所示燃油加熱裝置的右視圖；圖5為圖3所示燃油加熱裝置的俯視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心是提供一種柴油機(jī)燃油加熱裝置，該燃油加熱裝置布置簡(jiǎn)單，占用空間小，節(jié)約能源，降低成本。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖I至圖5，圖I為本發(fā)明所提供燃油加熱裝置一種具體實(shí)施方式
的軸測(cè)圖；圖2為本發(fā)明所提供燃油加熱裝置一種具體實(shí)施方式
的剖面圖；圖3為本發(fā)明所提供燃油加熱裝置一種具體實(shí)施方式
的主視圖；圖4為圖3所示燃油加熱裝置的右視圖；圖5為圖3所示燃油加熱裝置的俯視圖。在一種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明所提供的燃油加熱裝置集成在柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)中；柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的作用是將受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作，從而獲得理想的動(dòng)力輸出與良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的主要零部件有節(jié)溫器、水泵和散熱器；水泵的出水口連接柴油機(jī)的水套的進(jìn)水口，柴油機(jī)的水套的出水口既連接水泵的進(jìn)水口又連接散熱器的進(jìn)水口， 散熱器的出水口連接水泵的進(jìn)水口，在柴油機(jī)的水套的出水口、水泵的進(jìn)水口和散熱器的進(jìn)水口的管路連接處設(shè)置有節(jié)溫器。節(jié)溫器可以根據(jù)內(nèi)循環(huán)水溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在合適的溫度范圍內(nèi)工作，可起到節(jié)約能耗等作用。柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)利用水泵提高內(nèi)循環(huán)水的壓力，強(qiáng)制內(nèi)循環(huán)水在發(fā)動(dòng)機(jī)水套中循環(huán)流動(dòng)，將發(fā)動(dòng)機(jī)多余的熱量帶走，使其保持在最佳工作溫度。這種為發(fā)動(dòng)機(jī)降溫的循環(huán)模式被稱為主循環(huán)，而主循環(huán)還設(shè)置成兩種不同的冷卻循環(huán)模式來保證發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下更好的工作，即小循環(huán)和大循環(huán)。小循環(huán)是指發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)后，溫度較低的內(nèi)循環(huán)水不會(huì)將節(jié)溫器打開，此時(shí)內(nèi)循環(huán)水只經(jīng)過水泵在發(fā)動(dòng)機(jī)水套中進(jìn)行循環(huán)，使發(fā)動(dòng)機(jī)盡快達(dá)到正常的工作溫度，等發(fā)動(dòng)機(jī)溫度上升，內(nèi)循環(huán)水溫度達(dá)到節(jié)溫器設(shè)定值時(shí)，節(jié)溫器閥門打開，內(nèi)循環(huán)水進(jìn)行大循環(huán)，這時(shí)內(nèi)循環(huán)水從發(fā)動(dòng)機(jī)水套中流出，經(jīng)過散熱器，進(jìn)行散熱，水泵再將散熱冷卻后的內(nèi)循環(huán)水送入發(fā)動(dòng)機(jī)水套進(jìn)行冷卻循環(huán)，節(jié)溫器負(fù)責(zé)控制循環(huán)模式的切換，使發(fā)動(dòng)機(jī)盡量保持在最佳工作溫度。將燃油加熱裝置集成在冷卻系統(tǒng)中，可以利用冷卻系統(tǒng)中內(nèi)循環(huán)水吸收的受熱零件的熱量來加熱燃油，這樣不需要額外的能源，也不需要外接加熱單元，不僅節(jié)約能源，還可以降低成本。本發(fā)明所提供的燃油加熱裝置包括燃油加熱器21，燃油加熱器21進(jìn)一步包括具有燃油加熱腔211的腔體和設(shè)置在燃油加熱腔211內(nèi)的輸油管道212，輸油管道212設(shè)置在柴油機(jī)的燃油系統(tǒng)中，可以連接在燃油箱和輸油泵之間，也可以連接在輸油泵和柴油濾清器之間，具體可以根據(jù)實(shí)際情況需要來確定。燃油加熱腔211和柴油機(jī)的水套可以通過進(jìn)水管I連接，經(jīng)過柴油機(jī)的水套的內(nèi)循環(huán)水可以通過進(jìn)水管I進(jìn)入燃油加熱腔211 ;進(jìn)水管I和燃油加熱腔211可以通過法蘭連接，該種方式既簡(jiǎn)便又可靠。燃油加熱腔211的出水口既連接散熱器又連接水泵，并且在燃油加熱腔211、散熱器和水泵的管路連接處設(shè)置有節(jié)溫器4，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的內(nèi)循環(huán)水量。這樣，當(dāng)內(nèi)循環(huán)水流經(jīng)柴油機(jī)的水套，帶走柴油機(jī)發(fā)熱部件的熱量后通過進(jìn)水管I進(jìn)入燃油加熱腔211， 對(duì)燃油加熱腔211內(nèi)輸油管道212內(nèi)的燃油進(jìn)行加熱，然后內(nèi)循環(huán)水從燃油加熱腔211的出水口流出，經(jīng)過節(jié)溫器4，如果此時(shí)內(nèi)循環(huán)水的水溫低于節(jié)溫器4的設(shè)定值，節(jié)溫器4關(guān)閉，內(nèi)循環(huán)水直接流回水泵，稱為小循環(huán)；如果此時(shí)內(nèi)循環(huán)水的水溫高于節(jié)溫器4的設(shè)定值，節(jié)溫器4打開，內(nèi)循環(huán)水流經(jīng)散熱器進(jìn)行散熱，冷卻后的內(nèi)循環(huán)水再流回水泵，稱為大循環(huán)。將燃油加熱裝置集成在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中，只需要加工具有燃油加熱腔211的腔體，并在燃油加熱腔211內(nèi)布置輸油管道212即可，不需額外能源，也不需要外接加熱單元， 利用內(nèi)循環(huán)水吸收的發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的熱量就可以對(duì)燃油進(jìn)行加熱，防止燃油因環(huán)境溫度過低，而增大流動(dòng)阻力，堵塞流通管道。
5
對(duì)于船用柴油機(jī)來說，所述散熱器可以為內(nèi)外循環(huán)水熱交換器22，所述內(nèi)外循環(huán)水熱交換器22包括具有內(nèi)外循環(huán)水換熱腔221的腔體和設(shè)置在內(nèi)外循環(huán)水換熱腔221內(nèi)的外循環(huán)水管道222 ;這樣，大循環(huán)時(shí)，從燃油加熱器21流出的內(nèi)循環(huán)水進(jìn)入內(nèi)外循環(huán)水換熱腔221后可以通過外循環(huán)水管道222內(nèi)的外循環(huán)水對(duì)內(nèi)循環(huán)水進(jìn)行冷卻，冷卻后的內(nèi)循環(huán)水再流回水泵，進(jìn)行下一輪的循環(huán)。這里需要說明的是，上文所述內(nèi)循環(huán)水為冷卻液，由于只在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部循環(huán)，所以稱為內(nèi)循環(huán)水；外循環(huán)水是指經(jīng)外部水源引入，和發(fā)動(dòng)機(jī)的外部水源進(jìn)行循環(huán)，不參與發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，所以稱為外循環(huán)水。下文所述與此類同，不再贅述。對(duì)于船用柴油機(jī)來說，因?yàn)橐胪庋h(huán)水比較方便，可以因地制宜利用海水，所以可以將散熱器設(shè)置為內(nèi)外循環(huán)水熱交換器22。當(dāng)然，對(duì)于其他用途的柴油機(jī)來說，可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置散熱器的結(jié)構(gòu)形式。進(jìn)一步地，為了節(jié)省空間，可以將燃油加熱器21和內(nèi)外循環(huán)水換熱器22集成為一體，稱為燃油-內(nèi)外循環(huán)水熱交換器2 ;燃油-內(nèi)外循環(huán)水熱交換器2包括位于上方的燃油加熱腔211和位于下方的內(nèi)外循環(huán)水換熱腔221，所述燃油加熱腔211和所述內(nèi)外循環(huán)水換熱腔221通過隔板隔開，與上文所述相同，仍在燃油加熱腔211內(nèi)設(shè)置輸油管道212，在內(nèi)外循環(huán)水換熱腔221內(nèi)設(shè)置外循環(huán)水管道222 (示于圖I中)。這里需要說明的是，上文所述方位詞上和下是以示圖I為基準(zhǔn)定義的，應(yīng)當(dāng)理解， 所述方位詞的應(yīng)用不應(yīng)限定本申請(qǐng)文件請(qǐng)求的保護(hù)范圍。進(jìn)水管I的一端連接柴油機(jī)的水套的出水口，另一端連接燃油加熱腔211的進(jìn)水□。燃油-內(nèi)外循環(huán)水熱交換器2和水泵通過三通管件3連接；三通管件3的進(jìn)口與燃油加熱腔211的出水口連接，三通管件3的中置出口與水泵連接，三通管件3的下部出口與內(nèi)外循環(huán)水換熱腔221連接。具體地，三通管件3和燃油-內(nèi)外循環(huán)水熱交換器2、水泵的連接可以選用螺栓連接，該種連接方式既簡(jiǎn)便又可靠。節(jié)溫器4設(shè)置在三通管件3內(nèi)部。在柴油機(jī)工作過程中，在水泵的強(qiáng)制作用下，內(nèi)循環(huán)水在發(fā)動(dòng)機(jī)水道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)， 當(dāng)內(nèi)循環(huán)水經(jīng)過氣缸體的水套、氣缸蓋的水套，帶走發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的熱量，溫度升高后，經(jīng)進(jìn)水管I進(jìn)入燃油加熱腔211，對(duì)燃油加熱腔211內(nèi)輸油管道212內(nèi)的燃油進(jìn)行加熱，然后從燃油加熱腔211的出口進(jìn)入三通管件3，如果內(nèi)循環(huán)水的溫度低于節(jié)溫器4的設(shè)定值，節(jié)溫器4關(guān)閉，內(nèi)循環(huán)水直接從三通管件3的中置出口流回水泵，此循環(huán)稱為小循環(huán)；如果內(nèi)循環(huán)水的溫度高于節(jié)溫器4的設(shè)定值，節(jié)溫器4開啟，內(nèi)循環(huán)水通過節(jié)溫器4，由三通管件3 的下部出口進(jìn)入內(nèi)外循環(huán)水換熱腔221，通過內(nèi)外循環(huán)水換熱腔221內(nèi)管道內(nèi)的外循環(huán)水對(duì)內(nèi)循環(huán)水進(jìn)行冷卻，冷卻后的內(nèi)循環(huán)水再流回水泵，此循環(huán)稱為大循環(huán)。這里需要說明的是，節(jié)溫器4的溫度設(shè)定值根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)定，只要能夠保證柴油機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作，可以獲得良好的動(dòng)力輸出與良好的燃油經(jīng)濟(jì)性即可。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的燃油加熱裝置集成在柴油機(jī)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中，利用內(nèi)循環(huán)水直接對(duì)燃油加熱，集成為燃油-內(nèi)外循環(huán)水熱交換器，成為整機(jī)的一部分，布置簡(jiǎn)單，占用空間小，節(jié)約能源，降低成本。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的柴油機(jī)燃油加熱裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種柴油機(jī)燃油加熱裝置，包括水泵、節(jié)溫器和散熱器，所述散熱器的出水口連接所述水泵的進(jìn)水口，其特征在于，還包括燃油加熱器，所述燃油加熱器進(jìn)一步包括具有燃油加熱腔的腔體和位于所述燃油加熱腔內(nèi)的輸油管道；所述燃油加熱器連入所述柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)中，所述節(jié)溫器連接在所述燃油加熱器、所述水泵以及所述散熱器之間。
2.如權(quán)利要求I所述的柴油機(jī)燃油加熱裝置，其特征在于，所述散熱器為內(nèi)外循環(huán)水熱交換器。
3.如權(quán)利要求2所述的柴油機(jī)燃油加熱裝置，其特征在于，所述燃油加熱器和所述內(nèi)外循環(huán)水熱交換器集成為一體。
4.如權(quán)利要求3所述的柴油機(jī)燃油加熱裝置，其特征在于，所述燃油加熱器、所述內(nèi)外循環(huán)水熱交換器和所述水泵通過三通管件連接；所述三通管件的進(jìn)口連接所述燃油加熱腔的出水口，所述三通管件的中置出口連接所述水泵，所述三通管件的下部出口連接所述內(nèi)外循環(huán)水換熱腔。
5.如權(quán)利要求4所述的柴油機(jī)燃油加熱裝置，其特征在于，所述節(jié)溫器設(shè)置于所述三通管件內(nèi)。
6.如權(quán)利要求4所述的柴油機(jī)燃油加熱裝置，其特征在于，所述三通管件通過螺栓與所述燃油加熱器、所述內(nèi)外循環(huán)水熱交換器以及所述水泵連接。
7.如權(quán)利要求I所述的柴油機(jī)燃油加熱裝置，其特征在于，所述燃油加熱腔和所述柴油機(jī)水套通過進(jìn)水管連接。
8.如權(quán)利要求7所述的柴油機(jī)燃油加熱裝置，其特征在于，所述進(jìn)水管和所述燃油加熱腔通過法蘭連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柴油機(jī)燃油加熱裝置，包括水泵、節(jié)溫器和散熱器，所述散熱器的出水口連接所述水泵的進(jìn)水口，還包括燃油加熱器，所述燃油加熱器進(jìn)一步包括具有燃油加熱腔的腔體和位于所述燃油加熱腔內(nèi)的輸油管道；所述燃油加熱器連入所述柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)中，所述節(jié)溫器連接在所述燃油加熱器、所述水泵以及所述散熱器之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的燃油加熱裝置集成在柴油機(jī)的冷卻系統(tǒng)中，利用帶走柴油機(jī)零部件熱量的冷卻液來加熱燃油，簡(jiǎn)便可靠，不僅布置簡(jiǎn)單，占用空間小，還可以節(jié)約能源，降低成本。
文檔編號(hào)F02M31/14GK102536535SQ201210059608
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者朱楊, 王洪山, 董曉婷, 高焱 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司