CN202707298U - 车用柴油加热装置 - Google Patents

Abstract

一种利用汽车尾气热量对柴油加温的车用柴油加热装置，它是由安装有多支同心径向热管的尾气热量采集交换箱与具有两块对称设置的具有导流和阀门作用能同步在60°范围内相对转动的导流流量控制板构成的尾气流量控制箱连接组成的车用柴油加热装置。它的排气道接口可与车辆发动机排气道直接连接、能以发动机排气道中心为轴线360°旋转任意方向安装，并通过油管接头连接发动机的燃油供给***，发动机工作时可通过发动机排放的尾气热量对燃油进行加热，结构将柴油和排气道尾气充分隔离。通过操纵调节板驱动机构达到对尾气流向、流量的无级调控，完成在运行中控制油温、装置的投入或退出运行的操作。使加热装置安全性能提高、加热温度加热时间可控。该车用柴油加热装置可成为车辆的正常配置设施，达到夏季不用拆卸、冬季可继续使用低标号柴油的目的。

Description

车用柴油加热装置

技术领域

这是一种装置在以柴油发动机为动力的车辆上的、利用柴油发动机工作时排出的高温尾气中的热量来加热提高车载燃油-柴油的温度的车用柴油加热装置。更具体的说，涉及一种车用柴油加热装置的改进完善。 

背景技术

交通运输部门大量使用以柴油为燃料的汽车，随着季节和气温的变化，为了保证发动机正常工作，需要不断地更换柴油的牌号。在低温条件下，柴油汽车诺能用低牌号柴油替代高牌号柴油，也就是扩大低牌号柴油的使用范围，在能源紧张油价不菲之今天，其深远的节能意义及所带来的经济效益是不可估量的。 

要让冬季可以使用低牌号的柴油，目前来说比较简便的办法就是给车载燃油加温，提高柴油自身的温度。不管环境气温如何变化，能使其保持良好的流动状态。查找相关资料，目前加温技术尚有以下几类：利用车载直流电源(蓄电池、充电发电机)提供的能量有限的电能对供油通道进行加温的电加热技术；利用柴油发动机机体冷却***中冷却液的余热对柴油加温的加热技术，但对原有的冷却***改动较大并会影响发动机燃油的燃烧性能；利用发动机排气管的高温环境或排放的尾气的热量，或将柴油输油管直插或制成螺旋状伸进排气管道；或改变排气管走向，将发动机排放的尾气直接对着柴油储油箱排放的加热技术；或利用燃油锅炉加热+双燃油箱启动方式等等；这些加热技术在不同程度上均存在可靠性差、加热温度无法动态控制、体积大安装繁琐、发动机排气道与柴油管路无法彻底隔离并有重大的安全隐患等不足。 

另外，还有采用较先进的热管传导技术的方案。如，中国专利号：ZL201020626326.2提出的“车用柴油加热装置”虽然解决了加热温度可控及柴油管路与排气道隔离的问题，在实施中也存在以下不足： 

1.由热交换箱体、尾气热量采集箱体与尾气流量控制箱体三部分组合为一体的车用柴油加热装置，尽管其可以有两种不同的(I)或(L)组合形式以适 应不同的安装空间环境，但是随着电喷柴油汽车设计的发动机周围空间是越来越紧凑的现状，可供安装该柴油加热装置的空间很难满足。 

2.其排气道进出口口径单一并偏小，不能适应不同功率的发动机排气道口径使之合理连接，有可能造成局部气流阻力增大影响发动机性能。 

3.采用的轴向导热热管必须满足重力场安装的使用条件限制了该车用柴油加热装置的环境适应能力。 

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的是提供一种车用柴油加热装置，它的排气道接口可以与车辆发动机排气道直接连接、可以以发动机排气道中心为轴线360°旋转任意方向安装，并通过油管接头连接发动机的燃油供给***，发动机工作时可通过发动机燃烧后排放的尾气热量对燃油进行加热，通过尾气流量控制环节来实现加热、停止加热和加热温度调节的操纵。 

本发明是这样实现的：车用柴油加热装置，由安装有多支同心径向热管的尾气热量采集交换箱和尾气流量控制箱连接而成，尾气热量采集交换箱体有尾气进出通道口和柴油管道连接接口，尾气流量控制箱体有排气道连接接口和尾气进出通道口，加热箱体的尾气进出通道口与控制箱体尾气进出通道口对应连接相通，柴油管路***与尾气通道充分隔离。 

在上述技术方案的基础上，本发明还有以下进一步的技术方案： 

同心径向热管外管具有翅片。 

多支径向热管内管串联连接后的头、尾分别通过管接头与发动机燃油供给***连接。 

卡套式油管接头本体上具有防接头体旋转台肩。 

径向热管内管通过尾气热量采集交换箱体的活动墙板支承孔伸出箱体。 

活动墙板热管支承孔内具有石墨密封圈安装沟槽。 

活动墙板上具有防护罩固定底座。 

尾气热量采集交换箱体两侧端部由活动墙板与固定墙板组成，依靠凹凸结构连接固定密封。 

尾气热量采集交换箱两侧端部配置有防护罩盖，防护罩盖上具有防接头体旋转台肩孔。 

尾气流量控制箱具有大口径排气道连接法兰。 

尾气流量控制箱内具有两块对称导流流量控制板。 

尾气流量控制箱内设置有导向隔板。 

尾气流量控制箱体外侧具有对称导流控制板驱动***。 

本发明的优点为：因为尾气流量控制箱有排气道法兰接口，通过法兰接口可方便的将车用柴油加热装置串接至发动机的排气管道中；通过管接头将柴油管道连接至发动机燃油供给管路中；由于采用了径向热管使尾气热量的采集和热交换传导过程在同一箱体中完成，大大减小了装置的体积；径向热管的特殊优越性和工作特性使得导热用热管可以在与重力场垂直的条件下安置并高效率的工作，使该车用柴油加热装置能够在以车辆排气道轴线为旋转轴的360°范围内任意角度下安置工作，这样为该装置能够尽量多的适应各种安置环境创造了有利条件，同时保留了燃油管路***与尾气通道相互充分隔离的安全性能；尾气流量控制箱的大口径排气道接口法兰，基本上满足了各种大功率发动机排气道口径的需要，箱体内导向隔板使控制箱体内尾气流通通道处于等截面状态，改善了气流流通状态，使尾气流通阻力达到最小状态；按需要操作尾气流量控制驱动环节可以达到随意调节导流控制板的位置，达到控制柴油加热温度或随时随地令车用柴油加热装置投入或停止运行的控制。 

本发明的有益效果是：可以安全有效的充分利用发动机工作时产生的尾气热量为车用柴油加温，使冬季使用低标号柴油成为现实。可控的加温、控制装置，使采用这套车用柴油加热装置为主件组成的柴油加温***可以成为车辆的固定配置并随时可以将车用柴油加热装置投入或退出运行。由此产生的节能意义和经济效益是不言而喻的。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方案对本发明进一步说明。 

图1是本车用柴油加热装置的主立面视图； 

图2是本车用柴油加热装置的右侧立面视图； 

图3是本车用柴油加热装置的左侧立面视图； 

图4是主立面图局部剖视图；显示了该车用柴油加热装置的内、外部基本结构。 

图5是尾气热量采集交换箱(1)的箱体端面墙板与活动墙板(6)组合视图； 

图6是沿图5中B-B线的剖面图；显示了箱体(1)的端面墙板与活动墙板(6)两者结合部位采用的凹凸榫头配合结构，该结构使两者达到相对稳定的固定和封闭的作用同时具有可分拆的功能；同时显示活动墙板(6)上设置的热管支承孔(7)和罩盖连接座(14)的结构情况。 

图7是右端部罩盖(9-2)的视图，具有图11形状的台肩孔与接头体防旋转台肩(图9D-D部位)相配合。 

图8是沿图7中的C-C线的剖面图。 

图9是卡套式油管接头体(8)的剖面图。 

图10是卡套式油管接头体(8)的Y向视图，该接头体具有六方螺母及防旋转台肩。 

图11是接头体沿D-D线的防旋转台肩剖面图。 

图12是沿图2中A-A线的剖面图，显示了由控制箱(2)的箱体、左导流控制板(11-1)、右导流控制板(11-2)、导向隔板(12)、排气管进出口法兰(10)、尾气流通进出通道(15)组成的尾气流量调节控制箱的基本结构；是发动机尾气进出车用柴油加热装置的流量控制环节。 

图13是尾气流量控制板同步驱动***(13)中的驱动转臂处于下止点工位示意图，此工位时左、右导流控制板(13-1、13-2)向上，尾气流通进出通道(15)处于关闭状态，尾气热量采集交换环节停止运行。 

图14是尾气流量控制板同步驱动***(13)中的驱动转臂处于上止点工位示意图，此工位时左、右导流控制板经向下旋转60°后处于最大开启位，尾气热量采集交换处于最强工作运行状态。 

图中各构件编号：1.尾气热量采集交换箱；2.尾气流量控制箱；3.同心径向热管外管；4.同心径向热管内管；5.翅片；6.活动墙板；7.热管支承孔；8.卡套式油管接头体；8-1.接头体并紧螺母；9-1.左端部罩盖；9-2.右端部罩盖；10. 排气道连接法兰；11-1.左导流流量控制板；11-2.右导流流量控制板；12.导向隔板；13.流量控制板驱动***；13-1.左轴转臂；13-2.右轴转臂；14.罩盖连接座；15.尾气流通进出通道口；16.石墨密封圈； 

具体实施方式

下面结合附图详述本发明的具体实施方式： 

参看图4，结合图1、图2、图3。车用柴油加热装置是由尾气热量采集交换箱体(1)与尾气流量控制箱体(2)组成的上下结构的通过螺栓连接成为一体的组合体，尾气流量控制箱体上配置有导流控制板同步驱动***(13)。 

参看图4，结合图6、图7、图8、图9、图10、图11。尾气热量采集交换箱体(1)是一个两侧端部由固定墙板(1)与活动墙板(6)通过凹凸榫头结构结合为一体的、箱体下方开放为尾气进出通道口(15)其他三面均为封闭的盒状箱体；活动墙板(6)上设置有热管支承孔(7)，支承孔内有安置石墨密封圈(16)的密封槽以及罩盖连接座(14)；同心径向热管外管(3)和同心径向热管内管(4)组成同心径向热管多支顺序排列组装在尾气热量采集交换箱体(1)内，每支热管外管(3)的外侧具有翅片(5)，以增加外管与尾气气流接触的表面积，提高尾气热量吸收能力；同心径向热管内管(4)的两端各自通过活动墙板(6)上相应位置的热管支承孔(7)、石墨密封圈(16)的内孔伸出活动墙板；由活动墙板(6)与尾气热量采集交换箱体(1)的结合完成同心径向热管装配进入箱体；这种装配结构使径向热管在两端墙板支承定位处均处于轴向自由状态，利用密封圈的弹性形变能力达到消除吸收同心径向热管在运行中因为温度的频繁大幅变化热胀冷缩而引起的轴向尺寸细微位移影响，防止了采用焊接方式固定由此而产生的材料应力疲劳破坏的隐患，同时也方便了部件的制作装配工艺。在同心径向热管内管(4)伸出活动墙板(6)后用弯管分别将多支热管内管按顺序串联连接，连接完成后的头尾分别与卡套式油管接头体(8)连接成为外部油管的连接接头可接入发动机供油***管路中；内管中流动的柴油与排气道尾气充分隔离，保证了运行安全；为防止卡套式油管接头体(8)在操作中受外力影响旋转损伤热管，采取了两道防旋转措施，第一道是利用油管接头体上的六方螺母与右端部罩盖(9-2)内壁的位置配合措施，第二道是卡套式油管接头体上特为设计加工的防旋转台肩(图10的D-D位)并用接头体并紧螺母(8-1)将卡套式油管接头体 固定在右端部罩盖(9-2)上达到防旋转目的。 

参看图4，结合图12、图13、图14。由控制箱(2)的箱体、导流流量控制板(11-1、11-2)、导向隔板(12)、排气管连接法兰(10)、尾气流通进出通道(15)以及导流流量控制板同步驱动***组成的尾气流量调节控制箱，是发动机尾气进出车用柴油加热装置的流量控制环节。图13是控制板同步驱动***(13)中左轴转臂(13-1)、右轴转臂(13-2)处于下止点位，导流流量控制板(11-1、11-2)处于将尾气热量采集箱体(2)的尾气进、出口通道(15)关闭的工作状态，排气道尾气不能进入尾气热量采集交换箱体(1)，发动机排放的尾气经导向隔板(12)直接排出，车用柴油加热装置退出工作；图14是控制板同步驱动***(13)中左轴转臂(13-1)、右轴转臂(13-2)处于上止点位，此时导流流量控制板(11-1、11-2)分别相对转动60°后(虚线画出的导流控制板处于的位置)由发动机排放的尾气将全部经尾气进出通道(15)流经尾气热量采集交换箱体(1)后从另一端法兰接口排出加热装置，车用柴油加热装置处于采热最强工作状态；当导流流量控制板(11-1、11-2)转动处于大于0°小于60°之间任意位置时(图12中没有画出)，排气道进入的尾气气流被导流流量调节板(11-1、11-2)分流，车用柴油加热装置进入加热温度调节控制状态；箱体内设置的导向隔板(12)适当地限制了箱体的容积，使箱体气流流通截面处于等截面状态，以减小气流的流通阻力。 

导流流量调节板同步驱动***可以采用手动、近距离手动或自动操作。本例实施近距离(在驾驶室内)通过软钢丝绳手动操作、弹簧复位方式驱动。 

Claims (9)

1.一种车用柴油加热装置，其特征在于：由安装有多支同心径向热管的尾气热量采集交换箱和尾气流量控制箱连接而成，尾气热量采集交换箱体有尾气进出通道口和柴油管道连接接口，尾气流量控制箱体有排气道连接接口和尾气进出通道口，加热箱体的尾气进出通道口与控制箱体尾气进出通道口对应连接相通，燃油管路***与尾气通道充分隔离。 

2.根据权利要求1所述的车用柴油加热装置，其特征在于：所述同心径向热管外管具有翅片。 

3.根据权利要求1所述的车用柴油加热装置，其特征在于：多支径向热管内管串联连接后的头、尾分别通过卡套式管接头与发动机燃油供给***连接。 

4.根据权利要求1所述的车用柴油加热装置，其特征在于还包括：卡套式油管接头本体上具有防接头体旋转台肩。 

5.根据权利要求1所述的车用柴油加热装置，其特征在于：径向热管内管通过尾气热量采集交换箱体的活动墙板支承孔伸出箱体，支承孔内有石墨密封圈沟槽，活动墙板上具有防护罩固定底座。 

6.根据权利要求1所述的车用柴油加热装置，其特征在于：尾气热量采集交换箱体两侧端部由活动墙板与固定墙板组成，依靠凹凸结构连接固定密封。 

7.根据权利要求1所述的车用柴油加热装置，其特征在于：尾气热量采集交换箱两侧端部配置有防护罩盖，防护罩盖具有防接头体旋转台肩孔。 

8.根据权利要求1所述的车用柴油加热装置，其特征在于：尾气流量控制箱具有大口径排气道连接法兰，尾气流量控制箱内具有两块对称导流流量控制板，尾气流量控制箱内设置有导向隔板。 

9.根据权利要求1所述的车用柴油加热装置，其特征在于：尾气流量控制箱体外侧具有对称导流控制板驱动机构。 

Images