CN104533671A - 柴油机车的柴油加热器、柴油机车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油机车的柴油加热器，包括外壳、供油换热装置和内换热管，所述外壳内部形成有油气分离腔和冷却液腔，所述外壳上形成有连通所述油气分离腔的回油入口和回油出口，以及连通所述冷却液腔的冷却液入口和冷却液出口，所述外壳密封套接在所述供油换热装置外部，以使所述供油换热装置贯穿所述冷却液腔，所述内换热管贯穿所述供油换热装置，并通过外管路与所述冷却液入口连通。本发明的柴油加热器能确保0#柴油在冬季使用时具有良好的流动性，雾化效果好，燃烧充分，因此节能效果更显著，减少对环境的污染。本发明还提供了一种柴油机车。

Description

柴油机车的柴油加热器、柴油机车

技术领域

本发明涉及柴油机动车技术领域，尤其是涉及一种柴油机车的柴油加热器、柴油机车。

背景技术

随着国民经济的高速发展和商品的繁荣，物品的流通和人员的流动使物流业迅速发展起来，目前我国物流的75％是由机动车辆完成的，而机动车辆用的燃料主要是柴油。在常温下柴油黏度较小，流动性好，喷雾效果好，燃烧充分，从而排放低，耗油少。然而我国北方冬季寒冷，当环境温度降低后，柴油黏度增加，流动性变差，机车中安装的柴油滤清器易出现析蜡和结冰堵塞滤网，造成供油不足，启动困难，甚至车在行驶中会出现突然熄火等故障。特别是由于低温柴油流动性差，燃烧不充分，造成柴油的浪费，且因排放烟雾增大而增加了对环境的污染。

另外，现有的加热模式无法做保温处理，随气温的下降而加热效果下降。冷车利用高号油启动，等发动机水温到一定的温度和一段的换热时间后转换到零号油。如再补充冷油时不可把热油留的过少，如果过少时需把转换阀转换到高号油，不然就会灌蜡熄火。

发明内容

针对现有的问题，本发明提供一种柴油机车的柴油加热器，用以改善燃油温度低、机动车在行驶中出现突然熄火故障的弊端。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案是：

本发明提供了一种柴油机车的柴油加热器，包括外壳、供油换热装置和内换热管，所述外壳内部形成有油气分离腔和冷却液腔，所述外壳上形成有连通所述油气分离腔的回油入口和回油出口，以及连通所述冷却液腔的冷却液入口和冷却液出口，所述外壳密封套接在所述供油换热装置外部，以使所述供油换热装置贯穿所述冷却液腔，所述内换热管贯穿所述供油换热装置，并通过外管路与所述冷却液入口连通。

优选的，所述外壳靠近顶部的位置形成有连通所述油气分离腔的回油排气孔。

优选的，所述回油排气孔的孔口处设有螺纹接口。

优选的，所述回油入口和所述回油出口靠近所述油气分离腔的底部。

优选的，所述冷却液入口靠近所述冷却液腔的底部。

优选的，所述冷却液出口位于所述冷却液腔的顶部。

优选的，所述油气分离腔轴向方向的两侧分别设有可拆卸的第一密封挡板。

优选的，所述冷却液腔轴向方向的两侧分别设有可拆卸的第二密封挡板。

优选的，所述供油换热装置轴向方向的两侧分别设有可拆卸的第三密封挡板。

本发明还提供了一种柴油机车，包括柴油加热器，该柴油加热器为上述实施方式中所述的柴油机车的柴油加热器。

与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：

在本发明中，该柴油加热器采用对供油油路和回油油路分别进行加热。实际使用中，发动机先通过高标号油启动，使冷却液温度上升，当冷却液上升到一定温度后，便可切换至低标号油供给发动机。而低标号油在进入发动机之前，先通过在柴油供给到发动机内部之前，先被供油换热装置加热，而加热后的低标号油更易燃烧，可以直接使用，而从发动机排出的回油则进入油气分离腔再次被冷却液腔的内的冷却液加热，并再次回流进入发动机内，提高了流入发动机内柴油的油温，这样可以很好地保证低标号油在燃烧之前已经达到便于点燃的温度，即使油箱内继续加入冷油也不会导致柴油机车熄火，补充冷油不用考虑油位、随时补充。两次加温可以使柴油机车稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的柴油加热器的主视结构示意图；

图2是本发明实施例提供的柴油加热器的立体结构示意图；

图3是本发明实施例提供的柴油加热器的分解结构示意图；

图4是本发明实施例提供的柴油加热器的剖视结构示意图。

附图标记：

1-外壳； 11-回油入口； 12-回油出口；

13-冷却液入口；    14-冷却液出口；         15-回油排气孔；

16-油气分离腔；    17-冷却液腔；           2-供油换热装置；

21-进油口；        22-出油口；             3-内换热管；

4-第一密封挡板；   5-第二密封挡板；        6-第三密封挡板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1、图2，本发明实施例提供的一种柴油机车的柴油加热器，包括外壳1、供油换热装置2和内换热管3，所述外壳1内部形成有油气分离腔16和冷却液腔17，所述外壳1上形成有连通所述油气分离腔16的回油入口11和回油出口12，以及连通所述冷却液腔17的冷却液入口13和冷却液出口14，所述外壳1密封套接在所述供油换热装置2外部，以使所述供油换热装置2贯穿所述冷却液腔17，所述内换热管3贯穿所述供油换热装置2，并通过外管路与所述冷却液入口13连通。

在实际使用中，当环境温度较低时，柴油黏度增加，流动性变差，机车中安装的柴油滤清器易出现析蜡和结冰堵塞滤网，造成供油不足，启动困难，甚至车在行驶中会出现突然熄火等故障。特别是由于低温柴油流动性差，燃烧不充分，造成柴油的浪费，且因排放烟雾增大而增加了对环境的污染。

而现有的燃油加热装置都是用金属管材以焊接方式安装在油箱内部。安装换热器需把油箱切割一个安装口，放进换热器后再封堵。由于汽车在行驶中颠簸，燃油在油箱内所产生的冲击，易促使换热器与油箱的变动互相拉扯或安装口的开裂。而产生渗油漏水现象。漏油会造成路面污染和燃油丢失，而漏水可能造成高压油泵和喷油嘴的损坏。

本发明解决了这一问题，本发明提供的柴油加热器并不安装在邮箱内部，因此也就不存在柴油加热器与油箱相互拉扯的问题，当然也就不会造成漏油或漏水的现象；其次，柴油加热器对发动机的供油管路和回油管路进行加热，脱离了油箱本体，不占用邮箱内部的空间，使油箱承载的柴油量更大。另外，对回油进行再次加热并与未加热的冷油一同循环，调节了冷油的温度，使柴油的升温效果更好，更易燃烧。

另外，参见图4，供油换热装置2是通过连通供油换热装置2内部的进油口21和出油口22实现对燃油的加热，燃油在供给到发动机之前，先从供油换热装置2的进油口21进入，通过内部内换热管3中的冷却液以及外部的冷却液腔17中的冷却液对供油换热装置2内的燃油进行加热，双重加热可以很好地提高加热效果，另外，为了加大加热面积，内换热管3的外壁上还可以设置大量的散热片，使内换热管3中的热量充分与供油换热装置2内的燃油进行热交换，使其加热效果更好。

当然，散热片的结构可以有多种，薄厚也可以任意设定，为了达到更好的散热效果，散热片越薄，数量越多，则热交换效果越好。

参见图4，本发明的一个实施方式中示出，所述外壳1靠近顶部的位置形成有连通所述油气分离腔16的回油排气孔15。

由于回流的柴油会携带一部分气体，在流入油气分离腔16内时，气体会积攒在腔体内部，为了便于气体的排出，设置回油排气孔15可以将多余的气体从油气分离腔16中排放出去，保证回流的燃油能够尽量充满油气分离腔16，增大与冷却液腔17的接触面积，并保证回流的燃油顺利流通。同时，回油排气孔15通过管路与主油箱连接，溢出回油排气孔15的燃油可以返回主油箱，不会造成燃油浪费。

进一步，为了保证油气分离腔16内不会进入杂物，还可以在所述回油排气孔15的孔口处设有螺纹接口。螺纹接口可以方便管路的连接，使管路便于拆卸和安装。

本发明的一个实施方式中示出，所述回油入口11和所述回油出口12靠近所述油气分离腔16的底部。

将回油入口11和回油出口12设置在发动机的底部，这样便于回油中携带的气体从上方的回油排气孔15排出，互不干扰。

本发明的一个实施方式中示出，所述冷却液入口13靠近所述冷却液腔17的底部；所述冷却液出口14位于所述冷却液腔17的顶部。

冷却液从冷却液腔17底部进入，液位慢慢上升，直至到达顶部并从冷却液出口14排出。

冷却液从底部进入冷却液腔17，携带温度较高的冷却液，而回流的燃油也是从油气分离腔16底部进入，这样，油气分离腔16内新回流的燃油就可以受到高温的冷却液的加热，流出油气分离腔16的回流燃油必然温度高。这样可以保证在冷却液腔17底部的冷却液一直保持较高温度，而热交换后的冷却液从冷却液腔17顶部的冷却液出口14排出，继续进行加热循环过程。而处于油气分离腔16底部的回流燃油则可以充分与高温的冷却液进行热交换，保证其升温后能够促进燃油进入发动机后的燃烧效果。

进一步，参见图3，本发明的一个实施方式中还列举出，所述油气分离腔16轴向方向的两侧分别设有可拆卸的第一密封挡板4。

油气分离腔16是回流燃油的加热腔，该油气分离腔16可以制作成一体结构整体成型，也可以将两侧进行封堵焊接，还可以将两侧制作成可拆卸的结构。而带第一密封挡板4的油气分离腔16在保养维护以及维修方面更便利。

进一步，与上述实施方式相同，冷却液腔17也可以制作成一体结构整体成型，也可以将两侧进行封堵焊接，还可以是所述冷却液腔17轴向方向的两侧分别设有可拆卸的第二密封挡板5；而所述供油换热装置2也是如此，可以一体成型，可以两侧封堵焊接，还可以轴向方向的两侧分别设有可拆卸的第三密封挡板6。

第二密封挡板5以及第三密封挡板6所起到的作用都是使该腔体在维修时更便捷，例如，某个腔体内若有结构损坏，拆解下相应的挡板，对其内部进行维修，不需更换整体设备，可以有效地节约材料成本。

另外，所述油气分离腔16、冷却液腔17、以及供油换热装置2的垂直轴向的截面分别可以为方形、长方形、圆形或椭圆形，该形状可以根据车型的不同而在制作过程中有所调整，使其适应相应的机动车车型。

下面简述一下柴油加热器的工作原理：

本发明的柴油加热器安装在机动车车体的大架子上，所述的供油换热装置2的出油口22用油管与柴油机车内设置的油水分离器的入油口连接，油气分离腔16的回油入口11与发动机的回油管连接。

供油换热装置2的进油口21用油管通过三通阀分别与附油箱和主油箱的供油管路连接。油气分离腔16的回油出口12用油管通过三通阀分别与附油箱和主油管的供油管路连接。回油排气孔15用油管与主油箱连接。本发明是采用发动机余热流通于内换热管3和冷却液腔17内，对供油换热装置2和油气分离腔16进行加热，即柴油机车的暖风热水箱的一个出水口通过管路与外壳1体上的冷却液入口13连接，外壳1体上的冷却液出口14通过管路与暖风热水箱的一个回水口连接。

附油箱是附加设置在柴油机车主油箱旁的一个装有35#柴油的小油箱，主油箱装0#柴油，主油箱使的0#柴油价格低。冬季驻车熄火前两分钟通过切换三通阀，打开附油箱的出油管路，使35#柴油充满发动机供油系统，方便以后的发动机的低温启动。当低温启动后，水温达到70℃时，通过三通阀切换，关闭附油箱供油管路，打开主油箱供油管路，并利用发动机余热对供油换热装置2和外壳1内的油气分离腔16进行加热，保持柴油的良好流动性。

本发明的工作模式：冷车用高标号的柴油启动行驶(高标号油和低标号油都是通过换热后再燃烧)，等发动机水温到70℃时回油的温度能达到40℃以上，这时先转换回油转换阀，用加热后的回油回到发动机的吸油口，用以调解吸油口吸入燃油的温度。然后再转换供油转换阀，流动性好的燃油被吸出进入供油换热装置2再次加温(供油换热装置2每分钟流通4升油，流出后可升温30℃)。

冷车利用高号油启动，高号油开始换热，等发动机水温到60度时，高号油的供油温度可升至40度，这时回油再通过换热不会低于40度，这时将回油转换阀转换至零号油，等回油回到一至二升时再转换供油阀。

本发明的柴油加热器能确保0#柴油在冬季使用时具有良好的流动性，雾化效果好，燃烧充分，因此节能效果更显著，减少对环境的污染。

另外，因为热源(冷却液)的温度是固定的，导热的面积是固定的，而气温不是固定的，所以以本发明设备的结构，可以在其外部设置保温装置，使其换热效果更稳定，不受气温干扰。

本发明的柴油加热器结构紧凑，安装使用方便，安全性能更高。

本发明还提供了一种柴油机车，包括柴油加热器，该柴油加热器为上述实施方式中所述的柴油机车的柴油加热器。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种柴油机车的柴油加热器，其特征在于，包括外壳、供油换热装置和内换热管，所述外壳内部形成有油气分离腔和冷却液腔，所述外壳上形成有连通所述油气分离腔的回油入口和回油出口，以及连通所述冷却液腔的冷却液入口和冷却液出口，所述外壳密封套接在所述供油换热装置外部，以使所述供油换热装置贯穿所述冷却液腔，所述内换热管贯穿所述供油换热装置，并通过外管路与所述冷却液入口连通。

2.根据权利要求1所述的柴油机车的柴油加热器，其特征在于，所述外壳靠近顶部的位置形成有连通所述油气分离腔的回油排气孔。

3.根据权利要求2所述的柴油机车的柴油加热器，其特征在于，所述回油排气孔的孔口处设有螺纹接口。

4.根据权利要求3所述的柴油机车的柴油加热器，其特征在于，所述回油入口和所述回油出口靠近所述油气分离腔的底部。

5.根据权利要求4所述的柴油机车的柴油加热器，其特征在于，所述冷却液入口靠近所述冷却液腔的底部。

6.根据权利要求5所述的柴油机车的柴油加热器，其特征在于，所述冷却液出口位于所述冷却液腔的顶部。

7.根据权利要求6所述的柴油机车的柴油加热器，其特征在于，所述油气分离腔轴向方向的两侧分别设有可拆卸的第一密封挡板。

8.根据权利要求7所述的柴油机车的柴油加热器，其特征在于，所述冷却液腔轴向方向的两侧分别设有可拆卸的第二密封挡板。

9.根据权利要求8所述的柴油机车的柴油加热器，其特征在于，所述供油换热装置轴向方向的两侧分别设有可拆卸的第三密封挡板。

10.一种柴油机车，包括柴油加热器，其特征在于，该柴油加热器为权利要求1～9中任意一项所述的柴油机车的柴油加热器。