[實(shí)用新型]發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)預(yù)熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220742073.4
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN203022950U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永川;李建新;胡長興;鄭皎;吳勇平
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院
• 主分類號(hào): F02N19/10
• 分類號(hào): F02N19/10;F01N5/02
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33228
• 代理人: 章松偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)預(yù)熱技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)預(yù)熱裝置。?

背景技術(shù)

近年隨著汽車保有量的不斷增加，使得汽車尾氣排放成為城市環(huán)境的一個(gè)重要污染源。燃料在內(nèi)燃機(jī)中的燃燒過程是不完善的，不可避免產(chǎn)生HC、CO、CO₂以及NO_x等排放污染物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車尾氣中排放的CO、HC和NO_x的量已占到大氣中這些污染物總量的20％-50％，而冷啟動(dòng)排放污染問題是汽車尾氣排放污染的一個(gè)重要方面，且冷啟動(dòng)時(shí)無法用三效催化器解決這一問題，特別是寒冷地區(qū)，冬季氣溫零下幾十?dāng)z氏度，多數(shù)車輛室外停放，啟動(dòng)溫度很低，需花幾分鐘甚至十幾分鐘的時(shí)間轟油門來提高燃燒溫度，結(jié)果產(chǎn)生大量未充分燃燒的煙氣排出，不僅造成環(huán)境污染，而且增加燃油消耗，同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)低溫工作，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件磨損加大，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。?

目前，解決發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)問題的方法有多種，但都存在一些問題和不足。最原始的方法是司機(jī)利用汽油噴燈和其它引火方式直接對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)底部加熱，然后再點(diǎn)火啟動(dòng)，該方法效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、升溫慢，還存在安全隱患；也有采用雙電流強(qiáng)行啟動(dòng)的，這樣會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)缸體劇烈磨損，降低發(fā)動(dòng)機(jī)壽命；國內(nèi)專利技術(shù)資料中還介紹了采用電加熱方式來預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)，這種方法明顯是不節(jié)能的；還有一些專利提出采用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的熱量儲(chǔ)存到保溫容器中，冷啟動(dòng)時(shí)再將儲(chǔ)存的熱量返回給發(fā)動(dòng)機(jī)，雖然這些專利實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱和放熱的方式各有不同，但共同的不足是它們都是利用儲(chǔ)存發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的顯熱方式進(jìn)行儲(chǔ)熱，顯熱儲(chǔ)熱的儲(chǔ)熱密度低、體積尺寸大、儲(chǔ)熱和放熱過程不平穩(wěn)，并且采用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水來儲(chǔ)熱時(shí)，最高儲(chǔ)熱溫度只能控制在85℃-90℃，這些都造成了這種儲(chǔ)熱方式的儲(chǔ)熱量小，儲(chǔ)熱時(shí)間長，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱功能有限。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，將先進(jìn)的相變儲(chǔ)能技術(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的高溫余熱相結(jié)合，充分發(fā)揮相變儲(chǔ)能技術(shù)的優(yōu)勢，提供一種成本低、體積尺寸小巧、高效節(jié)能、便于大范圍推廣使用的發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)預(yù)熱裝置。?

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)預(yù)熱裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管上并聯(lián)一儲(chǔ)熱換熱器，該儲(chǔ)熱換熱器的進(jìn)氣端和出氣端均設(shè)有第一電控閥門以控制發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣是否通過所述儲(chǔ)熱換熱器；儲(chǔ)熱換熱器用于儲(chǔ)存發(fā)動(dòng)機(jī)排氣余熱，該儲(chǔ)熱換熱器為一柱狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部布置了多根儲(chǔ)熱單元，每根儲(chǔ)熱單元為包括內(nèi)外兩根管的同心套管，相變儲(chǔ)熱材?料封裝在內(nèi)外兩管之間的環(huán)形空間內(nèi)，相變儲(chǔ)熱材料的封裝量應(yīng)小于該環(huán)形空間體積以使環(huán)形空間留有適當(dāng)?shù)南嘧儍?chǔ)熱材料熔化膨脹余量，內(nèi)管的兩端分別焊接在兩塊圓形導(dǎo)流盤上，且內(nèi)管一端與進(jìn)氣端連通，內(nèi)管另一端與出氣端連通，所述兩塊導(dǎo)流盤及儲(chǔ)熱換熱器的位于兩塊導(dǎo)流盤之間的內(nèi)壁共同形成為供發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水流過的空腔，該空腔的進(jìn)水端與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水出水管連通，該空腔的出水端與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)水管連通，進(jìn)水端與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水出水管之間、出水端與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)水管之間均設(shè)有用于控制冷卻水通斷的第二電控閥門；各電控閥門與控制單元電連接。?

采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)預(yù)熱裝置的特點(diǎn)在于使用相變儲(chǔ)熱材料來儲(chǔ)存發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的廢熱，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣煙溫高（一般在300℃－600℃范圍），可快速將相變儲(chǔ)熱材料加熱至熔化溫度，并可使用高溫相變材料；同時(shí)由于用相變儲(chǔ)熱來儲(chǔ)熱（而不是用專利文獻(xiàn)中的冷卻水），與冷卻水顯熱儲(chǔ)熱相比，這種儲(chǔ)熱方式儲(chǔ)熱密度高，儲(chǔ)熱容器的體積大為減小，而且放熱溫度均衡，放熱過程近似等溫，使得系統(tǒng)具有穩(wěn)定的發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱性能；本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)較高溫度儲(chǔ)熱，使得冷卻水預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)具有較高并且穩(wěn)定的溫度，使得發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱快、預(yù)熱效果好；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、合理，自動(dòng)化程度高，安裝和操作都很方便；與現(xiàn)有專利技術(shù)相比，本實(shí)用新型改善發(fā)動(dòng)機(jī)排放與冷啟動(dòng)性能更加明顯，還可增強(qiáng)啟動(dòng)初期的除霜效果和暖風(fēng)效果，更大程度減少發(fā)動(dòng)機(jī)磨損，延長發(fā)動(dòng)機(jī)壽命；?