CN102536582A - 一种发动机的预热装置 - Google Patents

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丁勇
杨安志
金吉刚
翟洪军
赵福全
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Abstract

本发明提供了一种发动机的预热装置，属于汽车技术领域。它解决了现有的发动机预热方式所需时间长、油耗量大等问题。本发动机的预热装置包括发动机以及均与该发动机相连通的用于排出废气的排气歧管和可供发动机冷却液正常循环的第一循环管，预热装置还包括两端均与上述发动机相连通的可供发动机冷却液循环流动的第二循环管、控制器以及均与该控制器相连接的控制件和选向机构，第二循环管设置于排气歧管处且其内介质能与排气歧管内的介质进行热交换，控制器能根据控制件处发送的信号控制选向机构导通第一循环管处或第二循环管处。本发动机的预热装置具有预热时间短、耗油量低等优点。

Description

一种发动机的预热装置
技术领域
本发明属于汽车技术领域，涉及一种发动机的预热装置，尤其涉及一种能缩短低温环境下汽车的怠速稳定时间的预热装置。
背景技术
汽车作为目前常用的交通工具之一，为人们的出行带来了很大的便利，而随着汽车行业的不断发展，汽车的保有量也在逐渐增加。其中，发动机作为汽车的动力源，其工作状态的好坏将直接影响汽车行驶的性能。
发动机的最佳工作温度在70摄氏度以上，而在外界环境温度较低时，发动机在刚启动的时候无法很好的投入到工作中。如果驾驶员在发动机刚启动的情况下直接驾驶汽车出行则可能会对发动机造成一定程度的损坏。因此，目前常规的做法是先启动发动机并保持发动机处于怠速状态，即汽车停在原地，发动机空转。当发动机怠速运行一段时间后，发动机的水温逐渐上升至合适的工作温度范围内，此时，驾驶员即可驾驶汽车出行。
但是，在环境温度较低的情况下，每次启动汽车都需要等待一段发动机的怠速稳定时间，不仅无法使用户在使用汽车的时候达到节约时间的目的，同时也增加了汽车不必要的油耗，为用户的经济带来不必要的损失。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种能缩短汽车发动机的怠速稳定时间的发动机的预热装置。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种发动机的预热装置，包括发动机以及均与该发动机相连通的用于排出废气的排气歧管和可供发动机冷却液正常循环的第一循环管，所述的预热装置还包括两端均与上述发动机相连通的可供发动机冷却液循环流动的第二循环管、控制器以及均与该控制器相连接的控制件和选向机构，所述的第二循环管设置于上述排气歧管处且其内介质能与排气歧管内的介质进行热交换，所述的控制器能根据控制件处发送的信号控制选向机构导通第一循环管处或第二循环管处。
汽车刚启动时，发动机处于冷态，发动机冷却液的温度较低并沿着第一循环管进行正常的工作循环。此时，排气歧管处的排气温度可达750摄氏度以上。当需要缩短发动机的怠速稳定时间时，通过控制件发送预热信号给控制器，控制器接收该信号并进行处理，处理完成后发送相应的控制信号给选向机构，控制其导通第二循环管并截断第一循环管。此时，发动机冷却液沿第二循环管进行循环流动，因第二循环管能与排气歧管进行热交换，所以在第二循环管内流动的发动机冷却液逐渐升温并返回发动机，从而提升发动机的水温，实现利用排气歧管处的排气温度来对发动机进行预热的目的。
在上述的一种发动机的预热装置中，所述的第一循环管与第二循环管上进液的一端均连接于上述发动机的同一出液口处，所述的选向机构包括设置于上述出液口处的电磁换向阀，所述的电磁换向阀能选通上述第一循环管或第二循环管。该电磁换向阀为一三通阀，控制器能控制该电磁换向阀选择第一循环管与第二循环管中的一个导通。
作为另一种情况，在上述的一种发动机的预热装置中，所述的选向机构包括分别设置于上述第一循环管与第二循环管上进液一端处的第一电磁阀和第二电磁阀，所述的第一电磁阀与第二电磁阀均与上述控制器相连接。控制器能控制第一电磁阀与第二电磁阀中的一个导通。
在上述的一种发动机的预热装置中，所述的控制件为设置于上述发动机处用于检测发动机水温的温度传感器。温度传感器实时检测发动机水温并将该水温信息发送给控制器，当该实际水温低于设定温度时，控制器自动控制选向机构导通第二循环管。
作为另一种情况，在上述的一种发动机的预热装置中，所述的控制件包括设置于汽车车舱内的预热按钮，所述的预热按钮处还设置有与上述控制器相连接的用于提示预热状态的提醒单元。当用户启动汽车时，可手动按下预热按钮来缩短发动机的怠速稳定时间，此时，提醒单元作出相应的提示来提醒用户发动机的预热情况。
在上述的一种发动机的预热装置中，所述的提醒单元包括均与上述控制器相连接的预热指示灯以及蜂鸣器。手动启动本发动机的预热装置时，指示灯点亮，蜂鸣器发出声音进行提醒。
在上述的一种发动机的预热装置中，所述的第二循环管相对于排气歧管一侧的管壁与上述排气歧管上位置对应的管壁连为一体。第二循环管与排气歧管的管壁连为一体可使第二循环管内的发动机冷却液跟排气歧管内的介质通过管壁进行热交换，提升发动机冷却液的温度。
作为另一种情况，在上述的一种发动机的预热装置中，所述的第二循环管与上述排气歧管之间连接有一内部具有腔体的壳体，所述壳体两端的侧壁分别与上述第二循环管和排气歧管连为一体，所述壳体内的腔体中设置有导热介质。根据实际布置环境的不同，第二循环管与排气歧管之间的热交换也可通过连接于两者之间的壳体内的导热介质进行。
与现有技术相比，本发动机的预热装置充分利用了排气歧管处的排气高温来加热发动机冷却液，进而通过发动机冷却液来提升发动机水温，达到缩短发动机的预热时间，即发动机的怠速稳定时间的目的，为用户的出行带来便利且减少了发动机的油耗。
附图说明
图1是本发动机的预热装置实施例一的原理结构框图。
图2是本发动机的预热装置实施例二的原理结构框图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1所示，本发动机的预热装置包括发动机、与发动机的排气口相连通的排气歧管、均与发动机的出液口相连通的可供发动机冷却液循环流动的第一循环管与第二循环管。其中，发动机的出液口和两根循环管之间还连接有一用于选通第一循环管或第二循环管的选向机构，第二循环管上与排气歧管位置对应的管壁连为一体。选向机构通过导线连接至一控制器且能受该控制器控制而选通上述第一循环管或第二循环管，控制器上还连接有一用于给控制器发送预热信号的控制件。
在本实施例中，选向机构为设置于发动机出液口处的三通的电磁换向阀，该电磁换向阀的进水口与发动机的出液口相连通，其两个出水口分别与上述第一循环管与第二循环管上进液的一端相连通；控制器为汽车的整车控制器ECU；控制件包括设置于发动机处用于检测其水温的温度传感器。
当发动机启动并处于怠速状态时，发动机处于冷态，其冷却液的温度较低，而排气歧管处的温度高达750摄氏度以上。电磁换向阀导通第一循环管，截断第二循环管，冷却液沿第一循环管进行正常工作的循环流动。
此时，温度传感器开始实时检测发动机水温并将水温信息发送给控制器，当该检测到的水温低于设定温度时，控制器发送控制信号给电磁换向阀，控制其导通第二循环管，截断第一循环管。冷却液则开始沿第二循环管流动，因第二循环管与排气歧管的管壁连为一体，所以冷却液通过热交换的方式自排气歧管处吸取热量，开始逐渐升温。当冷却液完成循环并流回到发动机中时，能迅速提升发动机的水温至最佳工作温度，从而达到利用排气歧管处的高温来降低发动机预热时间的目的。
当发动机水温达到最佳工作温度范围时，即温度传感器检测到的水温达到设定值时，控制器根据温度传感器发送的信号控制电磁换向阀重新导通第一循环管，截断第二循环管，发动机冷却液重新恢复正常的工作循环。此时，发动机预热完毕，预热时间被大大缩短。
实施例二
如图2所示，本实施例的结构与工作过程和实施例一大致相同，不同之处在于：根据分布环境的不同，第二循环管与排气歧管之间的热交换也可通过连接于两者之间的内部具有腔体的壳体来完成，该壳体与上述两者连接处的侧壁与两者管壁连为一体，而壳体的腔体中充斥着导热介质。
第一循环管与第二循环管上进液的一端可连接至发动机的同一出液口，也可分别连接至两个不同的出液口，而选向机构包括分别连接于第一循环管与第二循环管上进液一端的第一电磁阀与第二电磁阀。两个电磁阀均与控制器相连接，控制器能控制其中一个电磁阀导通，此时，另一个电磁阀被截断。
控制件为设置于汽车车舱内的预热按钮，该预热按钮处还设置有用于提醒用户发动机的预热状态的预热指示灯与蜂鸣器，而预热按钮、预热指示灯以及蜂鸣器均与控制器相连接。当用户启动发动机时，可手动按下预热按钮，此时，预热指示灯点亮，蜂鸣器发出声音，同时，控制器控制选向机构进行选向。预热结束时，可再次按下预热按钮，控制器控制选向机构恢复初始状态。
此外，以上两个实施例中的选向机构、控制件以及第二循环管与排气歧管之间连接方式的技术方案可作相应的替换或组合以得到其他的实施方式。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种发动机的预热装置，包括发动机以及均与该发动机相连通的排气歧管和可供发动机冷却液正常循环的第一循环管，其特征在于，所述的预热装置还包括：两端均与上述发动机相连通的可供发动机冷却液循环流动的第二循环管、控制器以及均与该控制器相连接的控制件和选向机构，所述的第二循环管设置于上述排气歧管处且其内介质能与排气歧管内的介质进行热交换，所述的控制器能根据控制件处发送的信号控制选向机构导通第一循环管处或第二循环管处。
2.根据权利要求1所述的一种发动机的预热装置中，其特征在于，所述的第一循环管与第二循环管上进液的一端均连接于上述发动机的同一出液口处，所述的选向机构包括设置于上述出液口处的电磁换向阀，所述的电磁换向阀能选通上述第一循环管或第二循环管。
3.根据权利要求1所述的一种发动机的预热装置中，其特征在于，所述的选向机构包括分别设置于上述第一循环管与第二循环管上进液一端处的第一电磁阀和第二电磁阀，所述的第一电磁阀与第二电磁阀均与上述控制器相连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种发动机的预热装置中，其特征在于，所述的控制件为设置于上述发动机处用于检测发动机水温的温度传感器。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种发动机的预热装置中，其特征在于，所述的控制件包括设置于汽车车舱内的预热按钮，所述的预热按钮处还设置有与上述控制器相连接的用于提示预热状态的提醒单元。
6.根据权利要求5所述的一种发动机的预热装置中，其特征在于，所述的提醒单元包括均与上述控制器相连接的预热指示灯以及蜂鸣器。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种发动机的预热装置中，其特征在于，所述的第二循环管相对于排气歧管一侧的管壁与上述排气歧管上位置对应的管壁连为一体。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种发动机的预热装置中，其特征在于，所述的第二循环管与上述排气歧管之间连接有一内部具有腔体的壳体，所述壳体两端的侧壁分别与上述第二循环管和排气歧管连为一体，所述壳体内的腔体中设置有导热介质。
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