CN101353993A - 柴油机智能热交换系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柴油机智能热交换系统，包括热交换器、电磁阀、油路加热器和智能监测装置；所述热交换器通过管路与油泵、油箱、发动机、散热器连通，所述发动机一端通过进油管连接油泵，另一端通过回油管连接油箱；所述进油管、回油管、回水管、油杯和油箱内均设有温度传感器与智能检测装置连接；本发明包括以下组件：1.热交换器；2.油路加热器；3.智能监测装置；4.温度传感器；5.电磁阀；本发明的有益效果为：智能监测装置可实时检测进油管、出油管和油箱的温度，根据实际环境设置不同的上下限温控范围，确保柴油机动车在环境温度为－10℃～－40℃能正常使用0#或者以上牌号的柴油，从而能节约能源消费，降低运输成本。

Description

柴油机智能热交换系统
技术领域
本发明涉及一种柴油机智能热交换系统。
背景技术
众所周知低凝点柴油如-35号柴油与高凝点柴油如0号柴油，在价格与性能上存在很大差异，但是受环境因素影响在很多地区，特别是北方地区和高海拔地区不得不使用低凝点柴油。柴油冻结是困扰很多司机的难题，这一状况不但会影响汽车的启动行驶，给行车带来一定麻烦，也会造成能源的浪费。
柴油发动机油路智能热交换控制系统的研发正是为了克服柴油冻结这一难题。冬季行车时，很多司机都遇到过因柴油堵塞滤网甚至凝结而无法行驶的尴尬情形。遇到这样的困扰时，传统的解决方法是司机会在柴油中添加煤油、汽油，或者直接对油箱进行烘烤；但这样的办法并非真正切实可行，无法从根本上解决问题。
这种不规范的操作，既容易损害车辆，也存在着安全隐患。以向柴油里添加汽油为例，柴油的燃点为260℃，向燃烧室内压缩后的高压高温空气喷入油雾，即可自燃；而汽油的燃点则高达427℃，与空气混合经压缩升温后，必须要由火花塞发出的高能火花才能点着。着火性是车用柴油最重要的使用性能指标，若在柴油里掺混汽油，柴油的着火性就会大幅度降低，会使车辆冷启动时发生困难，需启动多次才能着车。另外，车辆在行驶时燃烧严重恶化，一部分燃料无法充分燃烧，油耗显著上升，马力下降，尾气污染急剧增大，长期使用掺混燃料，发动机内积炭增多，发动机寿命会受到很大影响。尤其需要指出的是，直接烘烤油箱的做法，既费时费力，又极具危险性，应杜绝此种错误做法。
解决柴油解冻，还有一种添加柴油防凝剂的办法。但在选择柴油防凝剂时，必须选择有品质保证的知名品牌，如进口的品牌豪特柴油防凝剂等。这就加大了运营成本，加大了能源的损耗，而且影响发动机的性能和寿命周期。
在对发动机燃料供给与冷却系统的研究发现，在低温环境下为保证燃料供给系统正常运行，必须使燃料温度始终保持在熔点之上，而冷却系统必须把多余的热量释放出去，因此可以考虑将冷却系统多余的热量“补充”至供给系统从而达到能量的最大化利用，因此，研发生产出一套柴油发动机油路智能热交换系统能够彻底解决柴油解冻的难题，在能量的循环过程中，将损耗的能量降低到很小的限度，提高能源的利用率，减少对环境的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柴油机智能热交换系统，以克服冬天北方寒冷地区柴油机车柴油冻结后给行车带来一定的麻烦、柴油利用率低、能源浪费的不足。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种柴油机智能热交换系统，包括热交换器、电磁阀、油路加热器和智能监测装置；所述热交换器，包括若干散热片、两根介质进入管、两根介质排出管，散热片两端分别连接两根介质进入管与两根介质排出管，介质进入管与介质排出管分别设在散热片的四角位置处，散热片由两个挡板片与波纹片组成，波纹片的正反两面均设有波纹槽；所述热交换器通过管路与油泵、油箱、发动机、散热器连通，所述发动机一端通过进油管连接油泵，发动机的另一端通过回油管连接油箱；所述电磁阀设在进油管和回油管内；所述油路加热器包括油杯加热器、进油管加热器和回油管加热器，所述进油管加热器设在连接油杯和油泵的进油管内，油杯加热器设在油杯内，回油管加热器设在连接油泵和发动机的回油管内，所述进油管、回油管、回水管、油杯和油箱内均设有温度传感器与智能检测装置连接；所述智能监测装置包括显示屏、电路板和塑料外壳及操作按钮，所述显示屏固定在外壳上并通过排线与电路板相连，电路板通过排线与操作按钮连接，电路板提供快速接口连接各温度传感器、电磁阀及油泵开关。
热交换器的冷水侧的管路增加若干个回路挡板，使之组合成的若干独立的路径，使流体在热交换器内较慢的流动，充分吸收另一通道的热，而热水侧的管路减少若干回路挡板，组合成0-3个独立路径，可将热源一侧的热流体快速的从流道一端流向另一端，且保持较小的阻力，增加了通道流量，提高了热交换效率；波纹片上的波纹槽设置细密，使得热量散发均匀、速度较快。
所述油路加热器包括油杯加热器、进油管加热器和回油管加热器，所述油杯加热器杯体使用纯进口透明原材料，能直接看到柴油的溶化情况；杯内设有温度传感器，能防止因温度过高而产生危险，油杯加热器具有耐油、耐高低温、耐冲击、安装简单，使用方便等优点；利用车上电源，接通后几分钟就能将柴油油路疏通。
智能监测装置的设备的运行周期是一个温度采集及控制的过程，并且加入了可人机数据交换的、人性化的图文显示界面的液晶显示；温度监测是通过单片机读取温度传感器(热敏电阻)上的电压，对其进行数字化处理，与预设的上下限温度进行比较，然后做模糊化处理对加热装置和流通部分的电磁阀进行控制；为防止加热装置意外失灵，一直处于加热状态，在油路上安装稳控开关，在油温过高的情况下，自动切断加热电源，防止意外发生，提高设备的工作的安全性。
温度传感器要求：1、选用柴油专用油温传感器；2、温度范围：-30～200℃3、互换精度：优于±0.5℃。
电磁阀要求：1、能适应的介质温度范围：-50℃～+200℃；2、选用设计紧凑、温升低、无噪音、动作响应迅速，频率高的电磁阀。
本发明的有益效果为：智能监测装置可实时检测进油管、出油管和油箱的温度，并且根据要求控制加热设备和电磁阀，根据实际环境设置不同的上下限温控范围，确保柴油机动车在环境温度为-10℃～-40℃能正常使用0#或者以上牌号的柴油，从而能节约能源消费，降低运输成本。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例所述的智能热交换系统的设备连接图；
图2是本发明实施例所述的智能热交换系统启动加热阶段流程图；
图3是本发明实施例所述热交换器的示意图；
图4是本发明实施例所述油杯加热器的示意图；
图5是本发明实施例所述温度传感器的示意图。
图中：
1、热交换器；2、进油管；3、回油管4、油杯；5、油泵；6、发动机；7、回水管；8、散热器；9、油箱；10、电磁阀；11、波纹片；12、智能检测装置；13、温度传感器；14、散热片；15、介质进入管；16、介质排出管；17、波纹槽。
具体实施例
如图1-5所示，本发明实施例所述的一种柴油机智能热交换系统，包括热交换器1、电磁阀10、油路加热器和智能监测装置12；所述热交换器1包括若干散热片14、两根介质进入管15、两根介质排出管16，散热片14两端分别连接两根介质进入管15与两根介质排出管16，介质进入管15与介质排出管16分别设在散热片14的四角位置处，散热片14由两个挡板片与波纹片11组成，波纹片11的正反两面均设有波纹槽17；所述热交换器1通过管路与油泵5、发动机6、油箱9和散热器8连通，所述发动机6一端通过进油管2连接油泵5，另一端通过回油管3连接油箱9；所述电磁阀10设在进油管2和回油管3内；所述油路加热器包括油杯加热器、进油管加热器和回油管加热器，所述进油管加热器设在连接油杯4和油泵5的进油管2内，油杯加热器设在油杯4内，回油管加热器设在连接油箱9和发动机6的回油管3内，所述进油管2、回油管3、回水管7、油杯4和油箱9内均设有温度传感器13与智能检测装置12连接；所述智能监测装置12包括显示屏、电路板和塑料外壳及操作按钮，所述显示屏固定在外壳上并通过排线与电路板相连，电路板通过排线与操作按钮连接，电路板提供快速接口连接各温度传感器13、电磁阀10及油泵5开关，所述电路板智能芯片根据设置程序控制系统工作。
汽车电源开启后，分别检查进油管油温传感器及回油管油温传感器，根据智能监测装置12设定的温度决定是否打开各自加热器开关，当进油管2及回油管3温度已达到汽车发动要求时(油路被打通)，汽车点火发动机开始工作；当水温传感器温度达到设定范围电磁阀10将关闭，同时回油管加热器关闭，热交换器旁路油泵5开始工作；当油箱9油温传感器温度达到设定上限时电磁阀10关闭热交换器通路及热交换器旁路油泵5停止工作；当油箱油温传感器温度低于智能监测装置12设定下限温度，电磁阀10打开热交换器通路；当汽车电源关闭时电磁阀10自动打开，电磁阀热交换器1通路自动打开，依次循环。

Claims (1)

1、一种柴油机智能热交换系统，包括热交换器(1)、电磁阀(10)、油路加热器和智能监测装置(12)，其特征在于：所述热交换器(1)包括若干散热片(14)、两根介质进入管(15)和两根介质排出管(16)；所述散热片(14)两端分别连接两根介质进入管(15)与两根介质排出管(16)，介质进入管(15)与介质排出管(16)分别设在散热片(14)的四角位置处，散热片(14)由两个挡板片与波纹片(11)组成，波纹片(11)的正反两面均设有波纹槽(17)；所述热交换器(1)通过管路与油泵(5)、发动机(6)、油箱(9)和散热器(8)连通，所述发动机的(6)一端通过进油管(2)连接油泵(5)，发动机的另一端通过回油管(3)连接油箱(9)；所述电磁阀(10)设在进油管(2)和回油管(3)内；所述油路加热器包括油杯加热器、进油管加热器和回油管加热器，所述进油管加热器设在连接油杯(4)和油泵(5)的进油管(2)内，油杯加热器设在油杯(4)内，回油管加热器设在连接油箱(9)和发动机(6)的回油管(3)内，所述进油管(2)、回油管(3)、回水管(7)、油杯(4)和油箱(9)内均设有与智能检测装置(12)连接的温度传感器(13)；所述智能监测装置(12)包括显示屏、电路板和塑料外壳及操作按钮，所述显示屏固定在外壳上并通过排线与电路板相连，电路板通过排线与操作按钮连接，电路板通过快速接口连接各温度传感器(13)、电磁阀(10)及油泵(5)开关。
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