CN106609717A - 一种防冻油箱、燃油滤清器和防冻燃油系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防冻油箱、燃油滤清器和防冻燃油系统及方法；防冻油箱，包括油箱本体和加热组件；所述油箱本体内设置有用于盛装高凝点柴油的第一容油室和用于盛装低凝点柴油的第二容油室；所述第一容油室内设置有所述加热组件；所述油箱本体上设置有与所述第一容油室连通的回油管接口，所述回油管接口与发动机回油管连通；所述油箱本体侧壁上设置有与所述加热组件连通的进热媒接口和出热媒接口；所述油箱本体的外侧壁上还设置有一凹入部。本发明可以有效的解决在低温度地区无法使用高凝点标号柴油的问题。使得在北方寒冷地区运行的柴油发动机可以使用高凝点标号柴油而不结腊，从而大幅降低用油成本，提高用户经济效益。

Description

一种防冻油箱、燃油滤清器和防冻燃油系统及方法

技术领域

本发明涉及燃油发动机的燃油油箱及燃油系统的防冻及节能技术领域，尤其涉及一种专用于北方寒冷地区柴油发动机的防冻油箱、燃油滤清器和防冻燃油系统及方法。

背景技术

柴油是柴油汽车、拖拉机等柴油发动机的燃料，也称轻柴油。同车用汽油一样，柴油也有不同的标号，不同的是汽油标号由辛烷值确定，而划分柴油标号的依据则是柴油的凝固点。目前国内应用的轻柴油按凝固点分为6个标号：5#柴油、0#柴油、－10#柴油、－20#柴油、－35#柴油和－50#柴油。选用不同标号的柴油应主要根据使用时的气温决定。

一般来讲，5#柴油适合于气温在8℃以上时使用；0#柴油适用于气温在8℃至4℃时使用；－10#柴油适用于气温在4℃至－5℃时使用；－20#柴油适用于气温在－5℃至－14℃时使用；－35#柴油适用于气温在－14℃至－29℃时使用；－50#柴油适用于气温在－29℃至－44℃或者低于该温度时使用。

选用柴油的标号如果不适合使用温度区间，发动机中的燃油系统就可能结蜡，堵塞油路，影响发动机的正常工作。柴油的标号越低，结蜡的可能性就越小，当然价格也就越高。在适用于一个标号柴油的温度区间内而选用低一级标号的柴油当然更好。

但是对于一些经常南北方跑长途的柴油车来说，由于要跨越多个温度地区，特别是冬天有可能一天时间内就会从4℃温度到达零下温度区，还有一些在高山地区运输的柴油车从低海拔往高海拔地区行驶也会遇到类似的温差大幅变化的情况。为了避免车辆行驶到低温地区时油路结蜡，通常是采用在高温度地区行驶的工况环境下就加入价格昂贵的低标号柴油(－35#或－50#)，以应对随时进入低温地区行驶的情况。但是这样，显然会增加燃油成本，特别是在运输利润微薄的现实社会环境下这一问题更尤为突出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使运行于北方寒冷地区的柴油发动机使用高标号柴油而不结腊的防冻油箱、燃油滤清器和防冻燃油系统及方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种防冻油箱，包括油箱本体和加热组件；所述油箱本体内设置有用于盛装高凝点柴油的第一容油室和用于盛装低凝点柴油的第二容油室；所述第一容油室内设置有所述加热组件；所述油箱本体上设置有与所述第一容油室连通的回油管接口，所述回油管接口与发动机回油管连通；所述油箱本体侧壁上设置有与所述加热组件连通的进热媒接口和出热媒接口；所述油箱本体的外侧壁上还设置有一凹入部，所述凹入部内设置有与所述加热组件连通的第一出油口和与所述第二容油室连通的第二出油口；所述凹入部内还设置有与所述第一出油口和所述第二出油口连接的燃料切换阀门，所述燃料切换阀门还与发动机供油管路连通，所述燃料切换阀门用于将输入到发动机的燃油切换为高凝点柴油或低凝点柴油；所述加热组件的主体为L形双层管，所述L形双层管的内管用于容纳燃油流通，所述内管与外管之间的夹层空间用于容纳热媒流通；所述加热组件的进油口设于所述L形双层管的尾部，所述L形双层管靠近尾部的位置连接有第一热媒输送管，所述第一热媒输送管的一端与所述夹层空间连通，另一端与所述出热媒接口连通；所述L形双层管顶部为热油输出口，所述热油输出口与所述第一出油口连通；所述L形双层管靠近顶部的位置连接有第二热媒输送管，所述第二热媒输送管的一端与所述L形双层管的夹层空间连通，另一端与所述进热媒接口连通；所述进热媒接口和所述出热媒接口分别与发动机液循环冷却系统的高压侧和低压侧连通。

优选的，所述油箱本体上还分别设置有与所述第一容油室连通的第一加油口和与所述第二容油室连通的第二加油口。

优选的，所述加热组件的主体通过支架固定安装在所述第一容油室内部。

优选的，所述燃料切换阀门为电控或气控阀门。

一种燃油滤清器，包括外壳体、内壳体和滤芯，所述外壳体与所述内壳体之间为容纳热媒流通的空间，靠近所述外壳体顶部的侧壁上设有出热媒接口，靠近所述外壳体底部的侧壁上设有进热媒接口，所述进热媒接口和所述出热媒接口分别与发动机液循环冷却系统的高压侧和低压侧连通。

优选的，所述容纳热媒流通的空间内设置有螺旋状的导流装置，所述导流装置绕所述内壳体外壁固定设置。

优选的，所述导流装置为绕所述内壳体外壁固定设置的圆钢。

优选的，所述导流装置的顶部位于所述出热媒口的下缘附近，所述导流装置的底部位于所述进热媒口的下缘附近，所述导流装置绕所述内壳体的圈数为一至两圈。

一种防冻燃油系统，包括所述的防冻油箱和/或所述的燃油滤清器。

一种防冻燃油方法，包括以下步骤：

S1，所述第一容油室内加入高凝点柴油，所述第二容油室内加入低凝点柴油；所述燃料切换阀门切换至第二容油室侧，为发动机供应低凝点柴油；

S2,启动发动机并正常运行，等发动机液循环冷却系统中的冷却液温度达到60摄氏度以上时，所述燃料切换阀门切换至第一容油室侧，为发动机供应被所述加热组件加热过的高凝点柴油；

S3，在发动机停机前5至15分钟时，且发动机非临时停机的情况下，所述燃料切换阀门切换至第二容油室侧，为发动机供应低凝点柴油，直到发动机停机，以使发动机停机时发动机油路中全部为低凝点柴油，利于下次启动发动机。

本发明的有益效果是：

本发明的防冻油箱、燃油滤清器等组成的防冻燃油系统以及本发明公开的防冻燃油方法可以有效的解决在低温度地区无法使用高凝点标号柴油的问题。使得在北方寒冷地区运行的柴油发动机可以使用高凝点标号柴油而不结腊，从而大幅降低用油成本，提高用户经济效益。

附图说明

图1是本发明的防冻油箱及其内部的加热组件的结构示意图(侧面透视图)；

图1中：1---加热组件的进油口；2---支架；3---出热媒接口；4---进热媒接口；5---第一出油口；6---加热组件的主体；10---油箱壁；

图2是本发明的燃油滤清器的结构示意图(剖视图)；

图2中：11---出热媒接口；12---进热媒接口；13---外壳体；14---内壳体；15---滤芯；16---导流装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明公开了一种防冻油箱，包括油箱本体和加热组件；所述油箱本体内设置有用于盛装高凝点柴油的第一容油室和用于盛装低凝点柴油的第二容油室；所述第一容油室内设置有所述加热组件；所述油箱本体上设置有与所述第一容油室连通的回油管接口，所述回油管接口与发动机回油管连通；所述油箱本体侧壁上设置有与所述加热组件连通的进热媒接口和出热媒接口；所述油箱本体的外侧壁上还设置有一凹入部，所述凹入部内设置有与所述加热组件连通的第一出油口和与所述第二容油室连通的第二出油口；所述凹入部内还设置有与所述第一出油口和所述第二出油口连接的燃料切换阀门，所述燃料切换阀门还与发动机供油管路连通，所述燃料切换阀门用于将输入到发动机的燃油切换为高凝点柴油或低凝点柴油；出油口和阀门等部件设置在凹入部的好处在于，可以有效防止碰撞损坏；所述加热组件的主体为L形双层管，所述L形双层管的内管用于容纳燃油流通，所述内管与外管之间的夹层空间用于容纳热媒流通；所述加热组件的进油口设于所述L形双层管的尾部，所述L形双层管靠近尾部的位置连接有第一热媒输送管，所述第一热媒输送管的一端与所述夹层空间连通，另一端与所述出热媒接口连通；所述L形双层管顶部为热油输出口，所述热油输出口与所述第一出油口连通；所述L形双层管靠近顶部的位置连接有第二热媒输送管，所述第二热媒输送管的一端与所述L形双层管的夹层空间连通，另一端与所述进热媒接口连通；所述进热媒接口和所述出热媒接口分别与发动机液循环冷却系统的高压侧和低压侧连通。对于低温环境(低于零度)下的冷态发动机，先通过低凝点柴油(例如－35#柴油)正常启动，等发动机水温升高后，通过温度较高的发动机冷却水(防冻液)在加热组件里流过从而加热高凝点柴油(例如0#柴油)，使高凝点柴油处于一个结腊点(凝点)以上的环境温度下，然后再通过切换阀门向发动机供应高凝点柴油，使得发动机在大部分工作时间内都是在使用高凝点柴油，从而在高寒地区仍可正常使用价格低廉的高凝点柴油实现节约成本的目的。在更优选的实施例中，所述油箱本体上还分别设置有与所述第一容油室连通的第一加油口和与所述第二容油室连通的第二加油口，以便为两个容油室加入不同标号的柴油。所述加热组件的主体通过支架固定安装在所述第一容油室内部，固定应牢固以防止车辆在行驶颠簸中造成加热组件的松脱。在更优选的实施例中，所述燃料切换阀门为电控或气控阀门，以便驾驶员在驾驶室内就可完成燃油切换，提升使用体验。更进一步，还可以通过设置一个单片机实现自动控制。例如，增加一个单片机和温度传感器，单片机通过温度传感器测得加热组件内的热媒温度及稳定情况，当满足预设条件后(例如热媒温度稳定维持在60度以上5分钟以上)，则发出指令信号，驱动燃料切换阀门动作，切换到高凝点柴油供应。

如图2所示，本发明公开了一种燃油滤清器，包括外壳体、内壳体和滤芯，所述外壳体与所述内壳体之间为容纳热媒流通的空间，靠近所述外壳体顶部的侧壁上设有出热媒接口，靠近所述外壳体底部的侧壁上设有进热媒接口，所述进热媒接口和所述出热媒接口分别与发动机液循环冷却系统的高压侧和低压侧连通。由于滤清器内会积存一定量的燃油，因此在低温环境下使用高凝点柴油时也需要对其加热，防止其内部的燃油结腊。同样原理，通过在内外壳体之间流通热媒实现对滤芯和燃油的加热。在更优选的实施例中，所述容纳热媒流通的空间内设置有螺旋状的导流装置，所述导流装置绕所述内壳体外壁固定设置。所述导流装置为绕所述内壳体外壁固定设置的圆钢。所述导流装置的顶部位于所述出热媒口的下缘附近，所述导流装置的底部位于所述进热媒口的下缘附近，所述导流装置绕所述内壳体的圈数为一至两圈。通过设置导流装置巧妙的实现了整个滤芯的均匀加热，迫使热媒必须绕内壳体流动一圈或两圈后才可流出，避免了热媒“抄近路”流出的情况，使得滤芯整体受热更均匀。

通过所述的防冻油箱和/或所述的燃油滤清器与发动机冷却系统和燃油系统的连通就构成了本发明的防冻燃油系统的主体部分。对于非高寒地区只采用防冻油箱也可以，而对于高寒地区，由于整个油路中的燃油自然散热很快，因此建议防冻油箱和本发明的燃油滤清器同时使用。

基于本发明的防冻燃油系统，本发明还公开了一种防冻燃油的实现方法，包括以下步骤：

S1，所述第一容油室内加入高凝点柴油，所述第二容油室内加入低凝点柴油；所述燃料切换阀门切换至第二容油室侧，为发动机供应低凝点柴油；

S2,启动发动机并正常运行，等发动机液循环冷却系统中的冷却液温度达到60摄氏度以上时，所述燃料切换阀门切换至第一容油室侧，为发动机供应被所述加热组件加热过的高凝点柴油；

S3，在发动机停机前5至15分钟时，且发动机非临时停机的情况下，所述燃料切换阀门切换至第二容油室侧，为发动机供应低凝点柴油，直到发动机停机，以使发动机停机时发动机油路中全部为低凝点柴油，利于下次启动发动机。

本发明中所称的热热媒可以是发动机冷却系统中的冷却水也可以是发动机冷却系统中的防冻冷却液，本发明中所称的高凝点柴油和低凝点柴油是相对来说，并不特指某一具体标号柴油，具体选择时应与发动机使用环境温度相适应，尤其是对于加注在第二容油室中的低凝点柴油的选择，建议遵循以下原则：5#柴油适合于气温在8℃以上时候使用；0#柴油适用于气温在8℃至4℃时候使用；－10#柴油适用于气温在4℃至－5℃时候使用；－20#柴油适用于气温在－5℃至－14℃时候使用；－35#柴油适用于气温在－14℃至－29℃时候使用；－50#柴油适用于气温在－29℃至－44℃或者低于该温度时候使用。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本发明的防冻油箱、燃油滤清器等组成的防冻燃油系统以及本发明公开的防冻燃油方法可以有效的解决在低温度地区无法使用高凝点标号柴油的问题。使得在北方寒冷地区运行的柴油发动机可以使用高凝点标号柴油而不结腊，从而大幅降低用油成本，提高用户经济效益。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防冻油箱，其特征在于，包括油箱本体和加热组件；所述油箱本体内设置有用于盛装高凝点柴油的第一容油室和用于盛装低凝点柴油的第二容油室；所述第一容油室内设置有所述加热组件；所述油箱本体上设置有与所述第一容油室连通的回油管接口，所述回油管接口与发动机回油管连通；所述油箱本体侧壁上设置有与所述加热组件连通的进热媒接口和出热媒接口；所述油箱本体的外侧壁上还设置有一凹入部，所述凹入部内设置有与所述加热组件连通的第一出油口和与所述第二容油室连通的第二出油口；所述凹入部内还设置有与所述第一出油口和所述第二出油口连接的燃料切换阀门，所述燃料切换阀门还与发动机供油管路连通，所述燃料切换阀门用于将输入到发动机的燃油切换为高凝点柴油或低凝点柴油；所述加热组件的主体为L形双层管，所述L形双层管的内管用于容纳燃油流通，所述内管与外管之间的夹层空间用于容纳热媒流通；所述加热组件的进油口设于所述L形双层管的尾部，所述L形双层管靠近尾部的位置连接有第一热媒输送管，所述第一热媒输送管的一端与所述夹层空间连通，另一端与所述出热媒接口连通；所述L形双层管顶部为热油输出口，所述热油输出口与所述第一出油口连通；所述L形双层管靠近顶部的位置连接有第二热媒输送管，所述第二热媒输送管的一端与所述L形双层管的夹层空间连通，另一端与所述进热媒接口连通；所述进热媒接口和所述出热媒接口分别与发动机液循环冷却系统的高压侧和低压侧连通。

2.根据权利要求1所述的防冻油箱，其特征在于，所述油箱本体上还分别设置有与所述第一容油室连通的第一加油口和与所述第二容油室连通的第二加油口。

3.根据权利要求1所述的防冻油箱，其特征在于，所述加热组件的主体通过支架固定安装在所述第一容油室内部。

4.根据权利要求1所述的防冻油箱，其特征在于，所述燃料切换阀门为电控或气控阀门。

5.一种燃油滤清器，其特征在于，包括外壳体、内壳体和滤芯，所述外壳体与所述内壳体之间为容纳热媒流通的空间，靠近所述外壳体顶部的侧壁上设有出热媒接口，靠近所述外壳体底部的侧壁上设有进热媒接口，所述进热媒接口和所述出热媒接口分别与发动机液循环冷却系统的高压侧和低压侧连通。

6.根据权利要求5所述的燃油滤清器，其特征在于，所述容纳热媒流通的空间内设置有螺旋状的导流装置，所述导流装置绕所述内壳体外壁固定设置。

7.根据权利要求6所述的燃油滤清器，其特征在于，所述导流装置为绕所述内壳体外壁固定设置的圆钢。

8.根据权利要求6所述的燃油滤清器，其特征在于，所述导流装置的顶部位于所述出热媒口的下缘附近，所述导流装置的底部位于所述进热媒口的下缘附近，所述导流装置绕所述内壳体的圈数为一至两圈。

9.一种防冻燃油系统，其特征在于，包括权利要求1-4任一所述的防冻油箱和/或权利要求5-8任一所述的燃油滤清器。

10.一种防冻燃油方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，所述第一容油室内加入高凝点柴油，所述第二容油室内加入低凝点柴油；所述燃料切换阀门切换至第二容油室侧，为发动机供应低凝点柴油；

S2,启动发动机并正常运行，等发动机液循环冷却系统中的冷却液温度达到60摄氏度以上时，所述燃料切换阀门切换至第一容油室侧，为发动机供应被所述加热组件加热过的高凝点柴油；

S3，在发动机停机前5至15分钟时，且发动机非临时停机的情况下，所述燃料切换阀门切换至第二容油室侧，为发动机供应低凝点柴油，直到发动机停机，以使发动机停机时发动机油路中全部为低凝点柴油，利于下次启动发动机。