一種發(fā)動機(jī)電加熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及汽車發(fā)動機(jī)預(yù)熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)動機(jī)電加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國東北、西北高原寒區(qū)冬季時間長，氣溫、氣壓低，空氣含氧量少，在這種低溫低 氧環(huán)境下，重載車輛發(fā)動機(jī)冷啟動困難或不能啟動。因此啟動前必須進(jìn)行預(yù)加熱，確保發(fā)動 機(jī)具備良好的啟動條件，保證發(fā)動機(jī)順利啟動，減少啟動磨損，延長車輛的使用壽命。
[0003] 目前寒區(qū)重載車輛上都裝有加溫器，用于啟動前的預(yù)熱加溫，但這些加溫器沿用 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加溫模式固定，效率低，加熱效果差，加溫時間長，環(huán)境適應(yīng)性差。從目前使用的 情況看，目前的加溫裝置存在很多問題，可以歸納為：1)加溫時間長。一般預(yù)熱加溫時間約 為30分鐘，隨著氣溫的降低，加溫時間將延長，在高原高寒地區(qū)，如新疆、西藏地區(qū)，由于空 氣氧含量低，加溫時間在50分鐘左右，甚至更長。2)加溫效果差。由于加溫器結(jié)構(gòu)簡單，加 溫器熱燃燒效率低，加溫?zé)嵫h(huán)效果差，加溫系統(tǒng)不同部件受熱不均，局部容易過熱，發(fā)動 機(jī)加熱效果差，不利于發(fā)動機(jī)啟動。3)加溫操作不便，故障率高，加熱模式固定，加熱過程 不受控，環(huán)境適應(yīng)性差。分析以上問題的原因，首先在結(jié)構(gòu)上，現(xiàn)有加溫器燃油泵、風(fēng)泵和水 泵由同一個電機(jī)經(jīng)聯(lián)動裝置拖動，結(jié)構(gòu)大體相似。燃油霧化和工作介質(zhì)熱交換條件固定，加 溫器以固定的空燃比和熱交換速率工作，當(dāng)環(huán)境溫度、氣壓變化時，加溫加熱效率降低，難 于滿足寒區(qū)典型環(huán)境加溫需求。其次在控制上，目前加溫器的加溫過程不可控，加溫模式固 定，不能根據(jù)車輛所處溫度環(huán)境和海拔氣壓環(huán)境變化調(diào)節(jié)加溫器的工作模式，自動調(diào)節(jié)加 溫器的噴油燃燒和熱交換速率。第三在操作上，目前的加溫器采用手動操作，不能對加溫過 程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，在低溫低氧環(huán)境下加溫器積碳嚴(yán)重，故障較多。
[0004] 因此，針對目前加溫器存在的問題，需要提供一種更智能、高效的加溫器，以提高 發(fā)動機(jī)的啟動條件。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型設(shè)計開發(fā)了一種發(fā)動機(jī)電加熱系統(tǒng)，能夠單獨(dú)為發(fā)動機(jī)每個氣缸進(jìn)行 加熱，使預(yù)熱過程發(fā)動機(jī)受熱均勻，能源利用率高。
[0006] 本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為：
[0007] 一種發(fā)動機(jī)電加熱系統(tǒng)，包括：
[0008] 氣缸水套，其設(shè)置在發(fā)動機(jī)氣缸外側(cè)，所述氣缸水套內(nèi)裝有冷卻水，以與發(fā)動機(jī)進(jìn) 行換熱，發(fā)動機(jī)每個氣缸外側(cè)獨(dú)立設(shè)置一個所述氣缸水套，相鄰兩個所述氣缸水套之間通 過電控閥門連接，所述電控閥門的開啟或關(guān)閉能夠使相鄰所述氣缸水套內(nèi)的冷卻水連通或 隔絕；
[0009] 發(fā)動機(jī)水箱，其分別與設(shè)置在發(fā)動機(jī)兩側(cè)的兩個氣缸水套連接，所述發(fā)動機(jī)水箱 與氣缸水套的連接處設(shè)置有電控閥門，所述電控閥門的開啟或關(guān)閉能夠使所述發(fā)動機(jī)水箱 與氣缸水套內(nèi)的冷卻水連通或隔絕；
[0010] 電加熱管，其設(shè)置在所述氣缸水套內(nèi)，所述電加熱管通電后能產(chǎn)生熱量時所述氣 缸水套內(nèi)的冷卻水加熱；
[0011] 水溫傳感器，其設(shè)置在所述氣缸水套內(nèi)，以檢測所述氣缸水套內(nèi)冷卻水的水溫，同 一氣缸水套內(nèi)設(shè)置的所述水溫傳感器數(shù)量為至少2個；
[0012] 發(fā)動機(jī)溫度探測器，其設(shè)置在發(fā)動機(jī)每個氣缸上，以檢測每個氣缸的溫度；
[0013] 控制器，其與所述水溫傳感器、發(fā)動機(jī)溫度探測器和電加熱管連接，所述控制器能 夠根據(jù)所述水溫傳感器、發(fā)動機(jī)溫度探測器測量的溫度控制所述電加熱管的加熱量。
[0014] 優(yōu)選的是，所述氣缸水套內(nèi)設(shè)置有葉輪，其轉(zhuǎn)動能夠帶動所述氣缸水套內(nèi)的冷卻 水強(qiáng)制對流。
[0015] 優(yōu)選的是，每個所述氣缸水套內(nèi)設(shè)置的葉輪為2個，并且所述葉輪的轉(zhuǎn)動方向相 反。
[0016] 優(yōu)選的是，所述電加熱管呈蛇形布置。
[0017] 優(yōu)選的是，所述電加熱管呈螺旋狀布置。
[0018] 優(yōu)選的是，所述氣缸水套外壁涂有絕熱材料，以減少熱量耗散。
[0019] 優(yōu)選的是，每個所述氣缸水套內(nèi)設(shè)置有5個水溫傳感器，所述水溫傳感器在所述 氣缸水套空間內(nèi)呈均布設(shè)置。
[0020] 本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型提供的發(fā)動機(jī)電加熱系統(tǒng)，采用直接在氣 缸水套內(nèi)安裝電加熱管的方式來加熱冷卻水，從而對發(fā)動機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，減少了中間換熱環(huán) 節(jié)，大大提高了能源的利用效率。氣缸水套采取單獨(dú)布置的方式，發(fā)動機(jī)每個氣缸外設(shè)置一 個氣缸水套，從而使發(fā)動機(jī)受熱均勻，減少發(fā)動機(jī)的溫度梯度，起到保護(hù)發(fā)動機(jī)的作用。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本實(shí)用新型所述的發(fā)動機(jī)電加熱系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明 書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0023] 以直列四缸發(fā)動機(jī)為例來闡述本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。
[0024] 如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種發(fā)動機(jī)電加熱系統(tǒng)，包括設(shè)置在發(fā)動機(jī)110氣 缸外側(cè)的氣缸水套120。所述氣缸水套120內(nèi)裝有冷卻水，氣缸水套120通過冷卻水與發(fā)動 機(jī)110進(jìn)行換熱。發(fā)動機(jī)110每個氣缸外側(cè)獨(dú)立設(shè)置一個氣缸水套120,即對于直列四缸 發(fā)動機(jī)，共設(shè)置有四個氣缸水套120,每個氣缸水套120和一個氣缸進(jìn)行換熱。在相鄰兩個 氣缸水套120之間設(shè)置有電控閥門121，通過電控閥門121的開啟能夠?qū)⑺膫€氣缸水套120 內(nèi)的冷卻水連通，關(guān)閉電控閥門121有可使四個氣缸水套120內(nèi)的冷卻水隔絕。在氣缸水 套120內(nèi)設(shè)置有電加熱管123,通過給電加熱管123通電使其表面溫度升高從而給冷卻水加 熱。所述電加熱管123呈蛇形布置或螺旋狀布置，這樣能夠增大電加熱管123與冷卻水接 觸的面積，以提高換熱效果。
[0025] 在氣缸水套120內(nèi)還設(shè)置有水溫傳感器122,以檢測所述氣缸水套120內(nèi)冷卻水的 水溫，在同一氣缸水套120內(nèi)設(shè)置的有多個水溫傳感器。在發(fā)動機(jī)110的每個氣缸上均設(shè) 置有一個發(fā)動機(jī)溫度探測器111，以檢測每個氣缸的溫度。
[0026] 本實(shí)用新型設(shè)置有發(fā)動機(jī)水箱130,所述發(fā)動機(jī)水箱130與設(shè)置在發(fā)動機(jī)110左 右兩側(cè)的兩個氣缸水套120連接，并且連接處設(shè)置有電控閥門121，在電控閥門關(guān)閉時，可 以使氣缸水套120內(nèi)的冷卻水與發(fā)動機(jī)水箱130內(nèi)的冷卻水隔絕，使電加熱管123只加熱 氣缸水套120內(nèi)的冷卻水，從而節(jié)約了能源。在不需要預(yù)熱發(fā)動機(jī)110時，將電控閥門121 打開，使氣缸水套120內(nèi)的冷卻水與發(fā)動機(jī)水箱130內(nèi)的冷卻水連通，通過發(fā)動機(jī)水箱130 的散熱來冷卻發(fā)動機(jī)110。
[0027] 本實(shí)用新型所述的發(fā)動機(jī)電加熱系統(tǒng)還包括控制器140,其與所述水溫傳感器 122、發(fā)動機(jī)溫度探測器111連接，以接收它們傳遞的測量值信號，并根據(jù)該測量值控制所 述電加熱管123的加熱量，以實(shí)現(xiàn)快速、高效的使發(fā)動機(jī)110達(dá)到預(yù)熱溫度。
[0028] 在另一實(shí)施例中，所述氣缸水套120內(nèi)設(shè)置有葉輪124,通