CN103075276A - 利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置及方法，属于车辆油路防冻技术领域。本发明防冻装置包括发动机和油箱，发动机和油箱之间连接有进油管和回油管，发动机上装有散热器，油箱上固定有保温水箱，保温水箱上有一面热交换板与油箱紧密接触，保温水箱上有进水口和出水口，进水口和所述的散热器之间连接有进水管，出水口和所述的散热器之间连接有回水管，所述的保温水箱的形状与所述的油箱的形状相适配。本发明防冻方法通过建立散热器与保温水箱之间的冷却水循环管路，利用散热器中被加热的冷却水，使保温水箱与油箱进行热交换，提高油温，保护油路，使得燃油不易被冻凝固，保证油管畅通和车辆正常行驶。

Description

利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置及方法

技术领域

本发明涉及一种车辆油路防冻装置及方法，属于车辆油路防冻技术领域。

背景技术

目前，在比较寒冷的季节或地区，如我国华北、东北和西北地区，进入冬季后气温会降至到﹣5℃至﹣60℃，以汽油或柴油为燃料的车辆或工程机械运行时，由于运行速度很快，所造成的风速也很大，车辆所用燃油尤其是柴油很容易受冻凝固，油管往往被冻坏，导致车辆不能运行，甚至出现车毁人亡的事故。

另外，由于汽车发动和运行，使用于发动机的冷却水很快被加热，温度快速地上升到90℃左右。为了克服水温的上升，先后研制并在汽车上装置了水冷式散热器散热，在冷却水中加了一些混合物，以达到使发动机快速降温和节省加水，提高机车的运行功能。但冷却水快速升高的难题仍没有得到有效解决；同时，由于车辆中增加了散热器，会使机车内部容积加大。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置及方法，利用散热器的冷却水循环管路，通过保温水箱与油箱进行热交换，提高油温，保护油路。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置，它包括发动机和油箱，发动机和油箱之间连接有进油管和回油管，所述的发动机上装有散热器，所述的油箱上固定有保温水箱，保温水箱上有一面热交换板与油箱紧密接触，保温水箱上有进水口和出水口，进水口和所述的散热器之间连接有进水管，出水口和所述的散热器之间连接有回水管，所述的保温水箱的形状与所述的油箱的形状相适配。

所述的进水管上安装有控制阀。

所述的进油管和所述的进水管绑定在一起，所述的回油管和所述的回水管绑定在一起。

所述的热交换板的材料为铜。

所述的保温水箱安装在所述的油箱的底部，保温水箱整体呈扁形箱体，保温水箱的形状与油箱的底面相匹配，所述的进水管和回水管与保温水箱的接头为扁形接头。

所述的保温水箱的内腔高度为5～8毫米，保温水箱的上、下及四面的板厚为2～3毫米。

所述的保温水箱内固定有多个回水板，回水板在保温水箱内形成迷宫式水流回路。

所述的回水板为不完全封闭的隔板，其仅有一端未封闭形成入水口，相邻的回水板的入水口交错设置，在保温水箱内形成蛇形折返的水流回路。

一种利用发动机散热器水温的车辆油路防冻方法，根据油箱的尺寸，在油箱的底部固定一个保温水箱，保温水箱的上面有热交换板与油箱的底面紧密接触，热交换板选用铜板；保温水箱的形状呈扁形箱体，且与油箱的底面相匹配，保温水箱上制作有进水口和出水口，在进水口上安装进水管并连接至发动机的散热器，在出水口上安装回水管并连接至发动机的散热器，在散热器与保温水箱之间形成冷却水循环管路，在进水管上安装控制阀；发动机和散热器运转后，被发动机加热后的冷却水进入保温水箱后对油箱进行热交换，使油箱内的油温上升，并使得冷却水温度下降，从而防止车辆油路受冻。

所述的保温水箱的内腔高度设为5～8毫米，保温水箱的上、下及四面的板厚为2～3毫米，此时，进水管和回水管与保温水箱的接头应修理或压成扁形接头，以便于与保温水箱内腔接通，同时，为了更加充分和均匀的进行热交换，将所述的进水管与油箱的进油管绑在一起，将所述的回水管与油箱的回油管绑在一起；在所述的保温水箱内固定上多个回水板，回水板在保温水箱内形成迷宫式水流回路。

本发明的有益效果是：

1、在低温环境下，由于汽车运行或发动机的作用，散热器中的水（冷却液）很快被加热，一般水温可达80℃以上。水通过水管进入保温水箱后，保温水箱中的水在对油箱进行加温的过程中，其自身受到冷却后再次进入发动机系统。保温水箱的油被加热后，进入油管中的油不仅不易被冻凝固，使油管畅通，而且水温使燃油的分子热运动剧烈，容易充分燃烧，即经过加热的燃油提高了喷油器喷油后的雾化和蒸发性能，促进燃烧，减少炭粒和黑烟的形成，所以节省了能源，减少了污染，保护了环境。

2、同时，油又对水的温度进行了冷却作用，使水（冷却液）的温度得以降低，并且促使水进行循环再利用，减少了水的蒸发，再次节省了能源（水）；又节省了加水（冷却液）的时间。

3、用水对油进行加温（其实是对水进行冷却），充分利用发动机产生的热量，使这部分有害的热量得到了利用，变害为利、变废为宝。即保护了发动机，又利用了热量，一举双得。

4、使易冷却凝固的柴油在发动机冷却水（冷却液）的作用下，受到了活化或加温，得以充分利用；反过来，又使冷却水在对油加温的过程中得到了冷却，再循环利用。解决了在一部机器中相互利用、取长补短的作用。

5、由于机车中的燃油得到了充分燃烧，使发动机的工作质量得以提高，从而提升了发动机的工作效率，延长了机车（发动机）的工作寿命。

6、加热后的燃油可保证合理的运动粘度，可有效减少喷油泵和喷油器内部柱塞偶件、出油阀偶件和针阀偶件的磨损，减少了发动机供油系统的故障，延长了发动机供油系统精密零件的使用寿命。

7、由于“油”、“水”相互利用，使机车的作用更加合理；同时，也为机车的低耗低碳研究提出了一种新的研究课题与方向。

8、采用本发明，废除了对车辆油管的烘烤、或用电源对发动机加热以及利用发动机排气来解决输油管被冻等不安全方法，根除了车辆的火灾等事故发生。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明原理图；

图2是本发明保温水箱与油箱结构示意图；

图3是本发明带回水板的保温水箱结构示意图；

图4是图3去掉顶板后的俯视图。

图中，a1、进油管；a2、回油管；b1、进水管；b2、回水管。

1、发动机，2、散热器，3、油箱，4、保温水箱，4-1、进水口、4-2、出水口、4-3、热交换板、4-4、回水板，5、控制阀。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

一种利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置，它包括发动机1和油箱3，发动机1和油箱3之间连接有进油管a1和回油管a2，所述的发动机1上装有散热器2，所述的油箱3上固定有保温水箱4，固定方式可以使焊接、插接、法兰连接、螺栓连接等。保温水箱4上有一面热交换板4-3与油箱3紧密接触，保温水箱4上有进水口4-1和出水口4-2，进水口4-1和所述的散热器2之间连接有进水管b1，出水口4-2和所述的散热器2之间连接有回水管b2，所述的保温水箱4的形状与所述的油箱3的形状相适配，可以是方形、圆形或其它合适的箱体形状。本发明所述的发动机散热器既指发动机的散热器，在有空气压缩机的车辆上，也包括空气压缩机的散热器，保护范围应延及利用空气压缩机的散热器的情况。在低温环境下，由于汽车运行或发动机的作用，散热器中的水（冷却液）很快被加热，一般水温可达80℃以上。本发明通过建立散热器与保温水箱4之间的冷却水循环管路，利用散热器中被加热的冷却水，通过保温水箱与油箱进行热交换，提高油温，保护油路，使得燃油不易被冻凝固，保证油管畅通和车辆正常行驶。

所述的进水管b1上安装有控制阀5，当气温提升后，燃油不需要加温了，可将控制阀5关闭，切断进入保温水箱的冷却水循环系统。

所述的进油管a1和所述的进水管b1绑定在一起，所述的回油管a2和所述的回水管b2绑定在一起，这样可以使冷却水与油路更好的均匀接触和进行热交换。

所述的热交换板4-3的材料最好为铜，增强导热性能。

所述的保温水箱4安装在所述的油箱3的底部，保温水箱4整体呈扁形箱体，保温水箱4的形状与油箱3的底面相匹配，最好能全覆盖油箱3的底面。所述的进水管b1和回水管b2与保温水箱4的接头为扁形接头。保温水箱4做的很薄，可以减少热量从侧面散失，与油箱3的底部充分接触，并且减少所占空间，安装方便，容易固定，不影响车辆结构。同时，由于保温水箱容积较大，水进入水箱的速度减慢，水在水箱流动速度减慢的过程中，大量的热量被油箱中的油吸收了，水由水箱经水管流入发动机吸收热量，对发动机进行冷却，再次进入水箱放出热量，以此进行循环。

所述的保温水箱4的内腔高度为5～8毫米，保温水箱4的上、下及四面的板厚为2～3毫米。

所述的保温水箱4内固定有多个回水板4-4，回水板4-4在保温水箱4内形成迷宫式水流回路。

所述的回水板4-4为不完全封闭的隔板，其仅有一端未封闭形成入水口，相邻的回水板4-4的入水口交错设置，在保温水箱4内形成蛇形折返的水流回路。水流从进水管b1进入，经多次折返，从回水管b2流出，水流均匀、热交换更加充分、均匀，增加了水流通过保温箱体的时间，进一步提高了保温效果，增加了保温水箱的强度。

一种利用发动机散热器水温的车辆油路防冻方法，根据油箱3的尺寸，在油箱3的底部固定一个保温水箱4，保温水箱4的上面有热交换板4-3与油箱3的底面紧密接触，热交换板4-3选用铜板；保温水箱4的形状呈扁形箱体，且与油箱3的底面相匹配，保温水箱4上制作有进水口4-1和出水口4-2，在进水口4-1上安装进水管b1并连接至发动机1的散热器2，在出水口4-2上安装回水管b2并连接至发动机1的散热器2，在散热器2与保温水箱4之间形成冷却水循环管路，在进水管b1上安装控制阀5；发动机1和散热器2运转后，被发动机1加热后的冷却水进入保温水箱4后对油箱3进行热交换，使油箱3内的油温上升，并使得冷却水温度下降，从而防止车辆油路受冻。

所述的保温水箱4的内腔高度设为5～8毫米，保温水箱4的上、下及四面的板厚为2～3毫米，此时，进水管b1和回水管b2与保温水箱4的接头应修理或压成扁形接头，以便于与保温水箱4内腔接通，同时，为了更加充分和均匀的进行热交换，将所述的进水管b1与油箱3的进油管a1绑在一起，将所述的回水管b2与油箱3的回油管a2绑在一起；在所述的保温水箱4内固定上多个回水板4-4，回水板4-4在保温水箱4内形成迷宫式水流回路。

Claims (10)

1.一种利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置，它包括发动机（1）和油箱（3），发动机（1）和油箱（3）之间连接有进油管（a1）和回油管（a2），所述的发动机（1）上装有散热器（2），其特征在于：所述的油箱（3）上固定有保温水箱（4），保温水箱（4）上有一面热交换板（4-3）与油箱（3）紧密接触，保温水箱（4）上有进水口（4-1）和出水口（4-2），进水口（4-1）和所述的散热器（2）之间连接有进水管（b1），出氰口（4-2）和所述的散热器（2）之间连接有回水管（b2），所述的保温水箱（4）的形状与所述的油箱（3）的形状相适配。

2.根据权利要求1所述的利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置，其特征在于：所述的进水管（b1）上安装有控制阀（5）。

3.根据权利要求1所述的利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置，其特征在于：所述的进油管（a1）和所述的进水管（b1）绑定在一起，所述的回油管（a2）和所述的回水管（b2）绑定在一起。

4.根据权利要求1所述的利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置，其特征在于：所述的热交换板（4-3）的材料为铜。

5.根据权利要求1所述的利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置，其特征在于：所述的保温水箱（4）安装在所述的油箱（3）的底部，保温水箱（4）整体呈扁形箱体，保温水箱（4）的形状与油箱（3）的底面相匹配，所述的进水管（b1）和回水管（b2）与保温水箱（4）的接头为扁形接头。

6.根据权利要求1或5所述的利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置，其特征在于：所述的保温水箱（4）的内腔高度为5～8毫米，保温水箱（4）的上、下及四面的板厚为2～3毫米。

7.根据权利要求1或5所述的利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置，其特征在于：所述的保温水箱（4）内固定有多个回水板（4-4），回水板（4-4）在保温水箱（4）内形成迷宫式水流回路。

8.根据权利要求7所述的利用发动机散热器水温的车辆油路防冻装置，其特征在于：所述的回水板（4-4）为不完全封闭的隔板，其仅有一端未封闭形成入水口，相邻的回水板（4-4）的入水口交错设置，在保温水箱（4）内形成蛇形折返的水流回路。

9.一种利用发动机散热器水温的车辆油路防冻方法，其特征在于：根据油箱（3）的尺寸，在油箱（3）的底部固定一个保温水箱（4），保温水箱（4）的上面有热交换板（4-3）与油箱（3）的底面紧密接触，热交换板（4-3）选用铜板；保温水箱（4）的形状呈扁形箱体，且与油箱（3）的底面相匹配，保温水箱（4）上制作有进水口（4-1）和出水口（4-2），在进水口（4-1）上安装进水管（b1）并连接至发动机（1）的散热器（2），在出水口（4-2）上安装回水管（b2）并连接至发动机（1）的散热器（2），在散热器（2）与保温水箱（4）之间形成冷却水循环管路，在进水管（b1）上安装控制阀（5）；发动机（1）和散热器（2）运转后，被发动机（1）加热后的冷却水进入保温水箱（4）后对油箱（3）进行热交换，使油箱（3）内的油温上升，并使得冷却水温度下降，从而防止车辆油路受冻。

10.根据权利要求9所述的利用发动机散热器水温的车辆油路防冻方法，其特征在于：所述的保温水箱（4）的内腔高度设为5～8毫米，保温水箱（4）的上、下及四面的板厚为2～3毫米，此时，进水管（b1）和回水管（b2）与保温水箱（4）的接头应修理或压成扁形接头，以便于与保温水箱（4）内腔接通，同时，为了更加充分和均匀的进行热交换，将所述的进水管（b1）与油箱（3）的进油管（a1）绑在一起，将所述的回水管（b2）与油箱（3）的回油管（a2）绑在一起；在所述的保温水箱（4）内固定上多个回水板（4-4），回水板（4-4）在保温水箱（4）内形成迷宫式水流回路。

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