CN101070799A - 用于加热流经车用发动机外的循环管道的油蒸汽的系统 - Google Patents

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CN101070799A CNA2007101049693A CN200710104969A CN101070799A CN 101070799 A CN101070799 A CN 101070799A CN A2007101049693 A CNA2007101049693 A CN A2007101049693A CN 200710104969 A CN200710104969 A CN 200710104969A CN 101070799 A CN101070799 A CN 101070799A
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瓦尔特·拜尔森
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FPT Industrial SpA
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Abstract

本发明公开了一个用于加热流经发动机外的循环管道的油蒸汽的系统，所述系统包括被同轴套管(外套)(4)覆盖的外部管道(1)，来自发动机冷却循环系统的水在外套(4)与管道(1)形成的空隙中流动，以产生用来加热所述油蒸汽的热交换效果(如图2所示)。

Description

用于加热流经车用发动机外的循环管道的油蒸汽的系统
技术领域
本发明涉及用于加热流经车用发动机外的循环管道的油蒸汽的系统。
背景技术
众所周知，油蒸汽，或者说窜气(blow-by)，产生于发动机内。窜气是指燃烧室内的高压导致的气缸筒体与活塞/密封圈之间的油蒸汽泄漏。该油蒸汽结束于曲轴箱内，曲轴箱必须配备合适的通气管以防止对发动机的损坏。该通气管将油滴从油蒸汽中分离出来，使油回到循环管道中；一部分油蒸汽则仍然为气体状态。
过去是将这部分油蒸汽排放到空气中，但如今为了保护环境，是通过合适的外部管道输送所述气体并将其重新导入到发动机的进气管道中以使其在燃烧过程中燃烧掉。
当环境温度降到零度以下时，特别是当发动机停止运转并冷却下来时，所述油蒸汽可能会滞留甚至冻结在设于发动机四周的外部管道中，造成阻塞。
上述不便会导致发动机内压力过大，从而破坏密封、导致以后的漏油。
在现有技术中采用设于所述管道外部的加热电阻器来克服上述问题。然而，该方法并不能确保在所有作用情况下都可有最佳性能，特别是在气候非常冷时，会导致过长的热瞬态(thermal transient)。此外，所述加热电阻器需用大量的电，从而必须配备特大型的电池和额外的电线，因此会增加生产成本。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺点，制造一个用于加热流经车用发动机外的循环管道的油蒸汽的系统，其中所述发动机外部的循环管道上覆盖有同轴的外套，该外套包括优选为钢铁制造的金属管，在所述金属管中循环流动着来自发动机冷却系统的水，以获得快速的、比用加热电阻器加热更快的热交换效果。
所用的水优选从驾驶室的供热管道中流出并且被重新导入主发动机(冷却)循环系统之前的水。
特别地，本发明的目的是用于加热流经车用发动机外的循环管道的油蒸汽的系统，该系统在作为本说明书的主要部分的权利要求书中有更全面的描述。
以下将借助附图，以非限定性例证的方式，通过对本发明的一个优选实施例的详细描述来更直观的说明本发明更多的特征和优点。
附图说明
图1a和1b是本发明的油蒸汽加热系统的两个侧面视图；
图2是本发明的系统应用于发动机上的一个例图；
图3是显示不同构造的发动机上不同位置的温度变化趋势的曲线图。
在图中同样的附图标记和文字指代同样的元件。
具体实施方式
在图1a、1b和图2中，附图标记1是指传送油蒸汽的管道(conduit，pipe，duct…)，其中油蒸汽来自发动机2，特别是来自阀门3，该阀门3将油滴从来自发动机内部的窜气中分离，并使所述油滴回到发动机内的主循环系统中。
通过管道1经由管道1的另一末端1’输送剩余的没有被送回油中的油蒸汽，利用现有技术中公知类型的系统(图中没有画出)，例如连接发动机的净气进气管的连接器，将所述剩余油蒸汽重新导入到发动机的进气管道中，使其在燃烧过程中燃烧掉。
管道1至少部分地被包括例如钢管的外套4覆盖，这样就在同一管道的周围产生了封闭的空隙，在所述外套4上设有入口5和出口6，来自发动机冷却系统(图2中未画出)的水在所述空隙中循环流动以获得热交换效果。
用作连接冷却循环系统的连接器的管接头与入口5和出口6以公知的方式连接在一起。水通过入口5进入，并由出口6离开，然后通过直通发动机水泵的导入点7再回到主发动机冷却循环系统中。
所用的水优选从驾驶室的供热管道中流出后、被重新导入主发动机冷却循环系统之前的水；所述供热管道通常包括从主发动机冷却循环系统分出的支管。
管道优选为具有优良导热性和低成本的金属(钣金或钢铁)制造。外套也是如此。
外套4的长度依使用该外套的发动机的具体需求而定。管道1的直径和长度的确定也是如此。
一些试验结果证明采用本发明的系统后能获得了相当大的进步。
试验是在按照标准7.T1135规定的冷隧道(Cold Tunnel)中进行的。
-第一个试验是用不带任何加热装置的金属管进行的：在外界温度低于-20℃时，将油蒸汽导入净气进气管(以将其燃烧)时的温度保持在0℃以下的持续时间为无限长(如在外界温度为-21℃时油蒸汽温度-6℃)，这是不符合要求的；
-接下来的试验是用金属管和加热电阻器等现有技术中公知的装置来进行的：在外界温度低于-20℃时，将油蒸汽导入净气进气管(以将其燃烧)时的温度保持在0℃以下的持续时间为25分钟，这在不是特别冷的气候下操作时可能足够了(在外界温度为-17℃/-18℃时，10分钟后可得到一条要求的接近0℃的曲线)，但在寒冷的气候下依旧不符合要求。
-最后的试验是用带有本发明的系统的金属管进行的：在外界温度低于-20℃时，油蒸汽被导入到净气管时的温度保持在0℃以下的时间只有10分钟。从图3的曲线中可以看出，在50分钟的时间段内，粗实线(a)为外界温度曲线，该外界温度几乎保持-20℃不变；点画线(b)为离开发动机(阀门3，图2)的油蒸汽的温度曲线；虚线(c)为在外套4内循环流动的水的温度曲线；粗虚线(e)为进入管道1的油蒸汽的温度曲线；细实线(d)为在末端1’流出的油蒸汽的温度曲线，所述油蒸汽从末端1’流出后进入净气进气口，从图3中可看出，曲线(d)在10分钟之后上升到0℃以上。
本领域技术人员在不脱离本发明的真实精神的前提下，可以显而易见的构思和简化本发明的其它可选和等同的具体实施方式。
例如，可设计多根管道1，每根管道1均安装有各自的外套4，并以同样的方式与发动机和冷却循环系统相连。
本发明的系统的使用具有一些显而易见的有益效果。
由于本发明使用已经获得、不必特意去生产的热能，相对于使用加热电阻器的情况，能够省去电池的装载，因此本发明成本低，能耗少。此外，通过避免使用加热电阻器和相关电线，使得本发明的系统更可靠更经济。
在前面描述的基础上，本领域技术人员能够实施本发明，而无需任何更进一步的细节性描述。

Claims (4)

1.用于加热流经车用发动机外的循环管道的油蒸汽的系统，包括：
-至少一根用于输送来自发动机(2)的油蒸汽的管道(1)，所述管道(1)将所述油蒸汽重新导入发动机的净气进气管道；
-至少一个外套(4)，所述外套(4)用于在所述管道(1)的周围形成各侧面封闭的空隙，来自发动机冷却循环系统的水在所述空隙中循环，以产生用来加热所述油蒸汽的热交换效果。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述外套(4)在与发动机冷却循环系统连接之前，先与车辆驾驶室的供热管道相连。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述管道(1)和所述外套(4)由金属制成。
4.车用发动机，其特征在于：所述发动机装配有根据以上任一项权利要求所述的用于加热流过发动机外的循环管道的油蒸汽的系统。
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