[發明專利]工程機械發動機尾氣余熱利用系統

有效

• 申請號: 201210405081.4
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN102900563A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 韓國勝;初長祥;蔣紹軍;賴有;賴凡;易榕;張艷良
• 申請（專利權）人: 廣西柳工機械股份有限公司
• 主分類號: F02G5/02
• 分類號: F02G5/02
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

技術領域

本發明涉及一種余熱利用系統，尤其涉及一種工程機械發動機尾氣余熱利用系統。

技術背景

工程機械在低溫環境下作業時，由于溫度低，在機器開始作業前都需要啟動發動機進行暖機，提高液壓系統中液壓油的溫度以避免低溫液壓油因粘度太高而影響工程機械進行一些精細動作的質量，提高發動機的溫度以提高發動機效率和降低能耗，另外駕駛室內溫度低而影響駕駛員舒適性使得需要在駕駛室內加裝額外的制熱空調。而另一方，占發動機燃油能量約1/3的尾氣余熱直接排到大氣，造成極大地浪費。

發明內容

本發明的目的在于針對現有工程機械發動機尾氣余熱沒有充分利用而造成浪費的缺點，而提供一種工程機械發動機尾氣余熱利用系統。

本發明的技術方案是這樣實現的：構造一種工程機械發動機尾氣余熱利用系統，包括發動機尾氣排放管路和冷卻液預熱裝置，冷卻液預熱裝置包括第一間壁式熱交換器，發動機尾氣排放管路與第一間壁式熱交換器的供熱流體入口連通，第一間壁式熱交換器的受熱流體出口與入口經連接管路與發動機的冷卻液儲裝容腔連通并形成循環回路，連接管路上設置有驅動冷卻液在連接管路中流動的水泵。上述發明通過第一間壁式熱交換器利用發動機的高溫尾氣加熱發動機冷卻液，使得工程機械在寒冷地域作業時能夠快速暖機。

在上述發動機尾氣余熱利用系統中，還包括駕駛室，在駕駛室內設置有加熱器，加熱器串接在間壁式熱交換器的受熱流體入口與發動機冷卻液儲裝容腔之間。通過這種結構，在寒冷地域作業時，機器暖機結束后正常作業時，可利用發動機的高溫冷卻液對駕駛室進行持續供熱，提高駕駛室溫度。

在上述發動機尾氣余熱利用系統中還包括控制裝置，控制裝置包括兩位三通的尾氣控制轉換開關，尾氣控制轉換開關的入口與尾氣排放管路連通，其第一出口與第一間壁式熱交換器的供熱流體入口連通，第二出口直通大氣。另外控制裝置還可以包括用于檢測發動機冷卻液溫度的冷卻液溫度檢測裝置及控制器，當冷卻液溫度檢測裝置檢測到的冷卻液溫度高于預設值時，控制器發出信號使所述尾氣控制轉換開關的第二出口與入口導通，當冷卻液溫度檢測裝置檢測到的冷卻液溫度低于預設值時使所述尾氣控制轉換開關的第一出口與入口導通。通過比對檢測到的溫度，自動關閉冷卻液預熱裝置的尾氣余熱的輸入，避免機器暖機結束后發動機尾氣余熱加重對發動機的散熱負荷。

在本發明的工程機械發動機尾氣余熱利用系統中還可以包括獨立于發動機冷卻液預熱裝置的駕駛室供暖裝置，駕駛室供暖裝置包括風機、第二間壁式熱交換器，第二間壁式熱交換器的供熱流體入口與發動機尾氣排放管路連通，第二間壁式熱交換器的受熱流體出口經管路與駕駛室連通，第二間壁式熱交換器的受熱流體入口與大氣連通，風機設置在第二間壁式熱交換器與駕駛室的連接管路上并驅動空氣流經第二間壁式熱交換器及連接管路進入駕駛室。在第二間壁式熱交換器的受熱流體入口處連接有空氣過濾器。獨立的駕駛室供暖裝置可獨立利用發動機尾氣余熱對駕駛室進行供暖，與發動機冷卻液預熱裝置互不干擾。

在本發明的工程機械發動機尾氣余熱利用系統中還可以包括獨立于發動機冷卻液預熱裝置的液壓油預熱裝置，液壓油預熱裝置包括第三間壁式熱交換器，第三間壁式熱交換器的供熱流體與發動機尾氣排放管路連通，第三間壁式熱交換器的受熱流體入口與出口連接在工程機械液壓系統的液壓油油箱回路上。獨立的液壓油預熱裝置可獨立利用發動機尾氣余熱在暖機時對液壓油進行加熱，縮短暖機時間，與其他發動機尾氣余熱利用裝置互不干擾。

在上述發明中，還包括轉換總開關，轉換總開關具有一個流體入口，至少兩個流體出口，流體入口與發動機尾氣排放管路連接，其中一個流體出口與大氣連通，其他流體出口與間壁式熱交換器的供熱流體入口連通。通過該結構可以對各個尾氣余熱利用裝置單獨進行控制，并可以在不需要對發動機尾氣余熱加以利用時，可單獨關閉某個尾氣余熱利用裝置或關閉所有尾氣余熱利用裝置將尾氣直接排放到大氣中。

本發明與現有技術相比具有的有益效果：利用發動機的尾氣余熱在機械設備在寒冷地域作業暖機時加熱發動機冷卻液、和/或加熱液壓油，縮短暖機時間，在機械設備正常工作時還可利用發動機尾氣向駕駛室供暖，而無需額外的耗能制熱設備對駕駛室供暖，從而降低機械設備的能耗。

附圖說明

圖1是工程機械發動機尾氣余熱利用系統第一實施例中技術方案結構原理圖；

圖2是工程機械發動機尾氣余熱利用系統第二實施例中技術方案結構原理圖；

圖3是工程機械發動機尾氣余熱利用系統第三實施例中技術方案結構原理圖；