CN106285997A - 一种快速热机及进气加热***及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种快速热机及进气加热***及其应用，包括缸盖、进气管和出气管，所述缸盖内铸造有至少一条废气通道，所述废气通道的壁面与进气道壁面和水套壁面相邻使得所述废气通道与进气道和水套形成热交换装置，所述缸盖上设有与废气通道连通的废气通道进气口和废气通道出气口，所述进气管的一端与排气岐管出口端的排气总管的前端连通，另一端与废气通道进气口连通，所述进气管上安装第一调节阀，本装置在冷启动及低温环境下，该***可提高新鲜空气的温度，有利于燃油挥发，改善油气混合，提高燃烧质量，降低油耗的同时降低排放；可尽快提高冷却液的温度，缩短热机的时间，使发动机短时间内处于一个较适宜的工作环境，节约燃油；可尽快提高润滑油的温度、降低摩擦阻力，改善润滑以降低机械损失功。
Description
技术领域
本发明涉及一种快速热机及进气加热***，特别是涉及一种汽车在低温环境下工作的快速热机及进气加热***。
背景技术
汽车在低温环境下停置一断时间后启动时，进气温度、发动机本体温度、发动机内冷却液、润滑油与周围环境温度几乎相同，可低达零下25℃，不利于燃油蒸发、油气混合、缸内燃烧，导致燃油消耗大、排放高；各摩擦副的摩擦阻力增大，增加发动机的机械损失功。发动机在低温环境下启动后，冷却液，润滑油的温度上升比较缓慢，导致热机时间较长，发动机不能尽快处于一中最佳的工作环境状态，燃油消耗增加。
发明内容
本发明解决现有技术的不足而提供一种汽车在低温环境下启动，加快进气温度、冷却液温度和润滑油温度，保证油气混合充分，减小摩擦阻力，减少暖机时间和油耗量的快速热机及进气加热***。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种快速热机及进气加热***，包括缸盖、进气管和出气管，所述缸盖内铸造有至少一条废气通道，所述废气通道的壁面与进气道壁面和水套壁面相邻使得所述废气通道与进气道和水套形成热交换装置，所述缸盖上设有与废气通道连通的废气通道进气口和废气通道出气口，所述进气管的一端与排气岐管出口端的排气总管的前端连通，另一端与废气通道进气口连通，所述进气管上安装第一调节阀，所述出气管的一端与所述排气总管的后端连通，另一端与废气通道出气口连通，所述出气管上安装有第三调节阀，所述排气总管在进气管和出气管之间安装有第二调节阀。
所述第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀均由电机直接调节或气动控制阀调节，所述第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀的开度通过ECU控制。
所述进气管上与EGR***HPEGR管路连通，所述HPEGR管路设置在第一调节阀的前端使得HPEGR管路不受第一调节阀调控，所述HPEGR管路上安装有受ECU控制的EGR阀调节。
所述进气管通过废气出口法兰与排气总管连接，所述第一调节阀安装在所述缸盖上，所述出气管通过第三调节阀安装在废气进口法兰上，所述出气管通过废气进口法兰与排气总管连接。
所述缸盖内的废气通道的形状及布置与水套和进气道的形状及布置相匹配。
所述废气通道与水套及进气道相邻的壁面厚度为3-7mm。
所述废气通道与水套及进气道相邻的壁面上设置有多根加强筋。
一种发动机，包括上述快速热机及进气加热***。
一种车辆，包括上述发动机。
由于采用上述结构，本发明在缸盖内设置废气通道，废气通道与进气道和水套形成热交换装置，在低温环境下，当冷却液低于某一值时，通过ECU控制第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀的开度，将发动机排出的废气引入缸盖，从而对水套内的冷却液和进气道内的进气进行加热，提高新鲜空气的温度，有利于燃油挥发，改善油气混合，提高燃烧质量，降低油耗的同时改善排放；可提高冷却液的温度，实现快速暖机，使发动机短时间内处于一个最适宜的工作环境，缩短热机的时间，节约燃油；可尽快提高润滑油的温度，改善润滑，降低机械损失功，提高发动机的输出功率或降低油耗。
附图说明
图1为本装置在第二调节阀关闭、第一调节阀与第三调节阀全开时废气流向及各零件的布置示意图。
图2为本装置在第二调节阀全开、第一调节阀与第三调节阀全闭时废气流向图及各零件的布置示意图。
图3为本装置废气通道与缸盖内水套及气道相邻的布置示意图。
图4为本装置排气歧管示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1至4所示：一种快速热机及进气加热***，包括缸盖7、排气岐管1、进气管2、出气管4、第一调节阀3、第二调节阀13、第三调节阀5。
当发动机在于低温环境下启动及运行时，水温小于某一值(如60℃)，第二调节阀13全闭，第一调节阀3全开，第三调节阀5全开，废气经进气管2、第一调节阀3进入缸盖7，废气在废气通道6内通过壁面将热量传给进气道壁面、水套壁面，最终传给新鲜空气与冷却液，最后经出气管4、第三调节阀5进入排气总管12，处理后排至大气中，见图1；水温大于某一值(如60℃)，小于某一值(如80℃)，第二调节阀13处于部分关闭状态，其开度根据水温定，第一调节阀3与第三调节阀5全开，当水温超过某一值(如80℃)，第二调节阀13全开，第一调节阀3与第三调节阀5全闭，见图2。
所述缸盖具有除传统缸盖基本特征(进排气道、水套、油池、配气机构安装孔、凸轮轴安装孔、挺住孔等)外，主要区别在于缸盖内铸有废气通道6，所废气通道的壁面与进气道、水套相邻，废气通道6根据水套与进气道的布置特点，可灵活地在缸盖内布置多条通道，见图3。为使外部布置形式简单，在所述缸盖7上布置一个废气通道进气口62与一个废气通道出气口61；所述废气通道出气口61与出气管a端41连接，所述废气通道进气口62与第一调节阀3连接，所述第一调节阀3有一个进气口31与所述进气管a端21连接，所述第一调节阀3可设一个第一出气口32或第一出气口32和第二出气口33两个出气口，第一出气口32与所述缸盖废气通道进气口62连接，另一个出气口33与高压EGR***的HPEGR管路连接。所述排气岐管1具有除传统排气岐管基本特征(与气缸数相同的排气管道，通过组合或非组合相通于排气总管12)外，主要区别在于所述排气岐管1上有废气出口法兰14，第二调节阀13，废气进口法兰11。所述第二调节阀13在排气岐管1中，位于废气出口法兰14与废气进口法兰11之间。所述第三调节阀5位于所述出气管4与所述废气进口法兰11之间，所述第三调节阀5有一个进气口52与一个出气口51，所述出气口51与所述废气进口法兰11连接，所述进气口52与出气管b端42连接。所述废气出口法兰14与所述进气管b端22连接。所述连接的方式均可采用螺栓加垫片连接或其他的连接方式，保证密封良好拆装方面即可。
Claims (9)
1.一种快速热机及进气加热***，其特征在于：包括缸盖、进气管和出气管，所述缸盖内铸造有至少一条废气通道，所述废气通道的壁面与进气道壁面和水套壁面相邻使得所述废气通道与进气道和水套形成热交换装置，所述缸盖上设有与废气通道连通的废气通道进气口和废气通道出气口，所述进气管的一端与排气岐管出口端的排气总管的前端连通，另一端与废气通道进气口连通，所述进气管上安装第一调节阀，所述出气管的一端与所述排气总管的后端连通，另一端与废气通道出气口连通，所述出气管上安装有第三调节阀，所述排气总管在进气管和出气管之间安装有第二调节阀。
2.根据权利要求1所述的快速热机及进气加热***，其特征在于：所述第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀均由电机直接调节或气动控制阀调节，所述第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀的开度通过ECU控制。
3.根据权利要求2所述的快速热机及进气加热***，其特征在于：所述进气管上与EGR***HPEGR管路连通，所述HPEGR管路设置在第一调节阀的前端使得HPEGR管路不受第一调节阀调控，所述HPEGR管路上安装有受ECU控制的EGR阀调节。
4.根据权利要求3所述的快速热机及进气加热***，其特征在于：所述进气管通过废气出口法兰与排气总管连接，所述第一调节阀安装在所述缸盖上，所述出气管通过第三调节阀安装在废气进口法兰上，所述出气管通过废气进口法兰与排气总管连接。
5.根据权利要求1至4之一所述的快速热机及进气加热***，其特征在于：所述缸盖内的废气通道的形状及布置与水套和进气道的形状及布置相匹配。
6.根据权利要求5所述的快速热机及进气加热***，其特征在于：所述废气通道与水套及进气道相邻的壁面厚度为3-7mm。
7.根据权利要求6所述的快速热机及进气加热***，其特征在于：所述废气通道与水套及进气道相邻的壁面上设置有多根加强筋。
8.一种发动机，其特征在于：包括权利要求1至7之一所述的用于发动机的快速热机及进气加热***。
9.一种车辆，其特征在于：包括权利要求8所述的发动机。
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