[發明專利]一種基于相變蓄熱的發動機預熱裝置

在審

• 申請號: 201510939095.8
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105402071A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 張鵬;孟昭男
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F02N19/10
• 分類號: F02N19/10;F02G5/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及發動機領域，尤其涉及一種基于相變蓄熱的發動機預熱裝置。

背景技術

我國汽車較多地于露天停放，而在我國冬季氣溫較低的北方地區，室外平均氣溫可低至-10℃以下，因此，當發動機在低溫環境靜置一夜后，各摩擦面的潤滑油基本消失，油膜潤滑失效，在這種情況下會增加發動機啟動時的阻力，增加發動機的負載從而造成磨損。而且，低溫下發動機內的燃油燃燒不充分，大幅增加燃料消耗和尾氣對環境的污染。因此，為了保證汽車發動機在低溫環境下能夠正常、高效地啟動，并達到節能的目的，汽車啟動之前需要對發動機進行預熱。

目前汽車發動機的預熱方式主要有熱水預熱、熱空氣預熱、電預熱和燃油加熱器預熱等。在現有專利中，公開號為CN203463164U的《汽車發動機預熱裝置》是利用電熱絲加熱水箱里的冷卻水，經過加熱的冷卻水進入發動機缸體，對其進行預熱；公開號為CN201367971Y的《汽車燃油式預熱器》是利用燃油燃燒的熱量加熱冷卻水，升溫后的冷卻水進入發動機缸體，對其進行預熱；公開號為CN202718729U的《一種電磁式汽車機油預熱裝置》是利用電磁線圈，將電磁能轉換成熱能，對發動機機油進行預熱，進而達到預熱發動機的目的。這些預熱方法都需要外部提供能量，消耗大量能源。而且其中一些方法的加熱裝置和換熱器地體積比較大，不方便安裝在汽車內。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種便捷、快速且不需要外部提供能量的汽車發動機預熱裝置。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是汽車在低溫時正常啟動時，保證零能耗快速預熱汽車發動機，減小預熱裝置的體積，降低預熱裝置的復雜性，提高預熱裝置的可靠性和耐用性。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于相變蓄熱的發動機預熱裝置，包括發動機、還包括蓄熱箱、進水管、出水管、閥門、第一分水器、第二分水器、循環水泵、冷卻水箱，第一管路和第二管路；其中，蓄熱箱具有復合相變蓄熱材料和換熱銅管，冷卻水箱載有冷卻液；蓄熱箱的第一端部與第一分水器的第一端部相連，蓄熱箱的第二端部與第二分水器的第一端部相連；第一分水器的第二端部通過所述閥門與出水管的第一端部相連；發動機分別與出水管的第二端部和第一管路的第一端部相連；冷卻水箱分別與第一管路的第二端部和第二管路的第一端部相連，第二管路的第二端部通過循環水泵與第二分水器的第二端部相連。

進一步地，蓄熱箱還包括絕熱板。

進一步地，蓄熱箱的第一端部與第一分水器的第一端部通過焊接相連；蓄熱箱的第二端部與第二分水器的第一端部通過焊接相連。

進一步地，第一分水器的第一端部和第二分水器的第一端部都具有開口，開口的數量與換熱銅管的數量一致，第一分水器的第二端部和第二分水器的第二端部都只具有一個開口。

進一步地，蓄熱箱中的復合相變蓄熱材料為添加了泡沫金屬的復合相變材料，復合相變材料被設置為相變區間在40℃-70℃之間。

進一步地，復合相變蓄熱材料與換熱銅管緊密接觸，以保證冷卻液和復合相變蓄熱材料之間的換熱速度。

進一步地，循環水泵為自吸式隔膜泵。

進一步地，泡沫金屬的孔隙率為90％～95％。

進一步地，進水管和出水管為不銹鋼管，并且進水管和出水管布置于汽車底盤。

進一步地，第一分水器和第二分水器的內部具有擋板。