CN107100776A - 一种汽车发动机冷启动预热装置及方法 - Google Patents

一种汽车发动机冷启动预热装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107100776A
CN107100776A CN201710507903.2A CN201710507903A CN107100776A CN 107100776 A CN107100776 A CN 107100776A CN 201710507903 A CN201710507903 A CN 201710507903A CN 107100776 A CN107100776 A CN 107100776A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
pipe
cold start
solar energy
engine cold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710507903.2A
Other languages
English (en)
Inventor
吴婧
庞宇鑫
刘佳良
平先尧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Technology WUT
Original Assignee
Wuhan University of Technology WUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Technology WUT filed Critical Wuhan University of Technology WUT
Priority to CN201710507903.2A priority Critical patent/CN107100776A/zh
Publication of CN107100776A publication Critical patent/CN107100776A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F02N19/04—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
    • F02N19/10—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of engine coolants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提出一种汽车发动机冷启动预热装置及方法，包括太阳能储热装置和导热管，太阳能储热装置设于汽车车厢顶部，导热管分为三段，包括沿太阳能储热装置底面铺设的水平导管、竖直设置的中间导管和导热套管，导热套管外套于发动机冷却系统的出水管，导热管中注满工作液。本发明利用太阳能储热并能进行热量回收预热，能实现发动机快速冷启动，而且结构简单。

Description

一种汽车发动机冷启动预热装置及方法
技术领域
本发明属于汽车发动机的技术领域，尤其涉及一种汽车发动机冷启动预热装置及方法。
背景技术
在低温条件下，汽车在冷启动时，燃油尤其是柴油雾化效果不好，需要喷入较浓燃油来满足启动需求，造成一部分燃油燃烧不充分产生一氧化碳等有害气体，同时也增大了燃油消耗率，不利于节能减排。针对这一问题，近年来已有大批学者及发明人进行相关方面的研究，并取得不错的研究成果。例如，庞极洲等人利用电源对燃油箱中的燃油、粗滤器的燃油和水以及喷油管中的燃油进行加热，实现发动机的快速启动。考虑到加热过程中全部电能由车载蓄电池供应，这不仅对电池需要输出的功率有要求，同时也要求了电能供应的持久性；目前在寒冷地区的服务区内大多配有充电桩为汽车上的冷启动装置供电，可满足装置要求实现快速预热，但考虑到车辆在设施不完善、无充电桩地区的情况下，还是不能满足冷启动的需求。另外，发动机正常启动后，气缸内燃油燃烧产生的能量大部分随着高温尾气及冷却水排出，冷却水从高温缸体中带出的热量大部分需由冷凝系统冷却向外界散失，这部分能量若可以充分利用起来对节能减排将有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种汽车发动机冷启动预热装置及方法，利用太阳能储热并能进行热量回收预热，实现快速的实现冷启动。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种汽车发动机冷启动预热装置，其特征在于，包括太阳能储热装置和导热管，所述太阳能储热装置设于汽车车厢顶部，所述导热管分为三段，包括沿太阳能储热装置底面铺设的水平导管、竖直设置的中间导管和导热套管，所述导热套管外套于发动机冷却系统的出水管，导热管中注满工作液。
按上述方案，所述导热管外包裹保温材料。
按上述方案，所述太阳能储热装置为太阳能热管。
按上述方案，所述保温材料为泡沫橡塑管壳。
按上述方案，所述导热管由铝制成，所述工作液为氨水。
一种汽车发动机冷启动的预热方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)当太阳能热管的温度高于出水管中冷却液的温度时，水平导管中的工作液从太阳能热管中吸收热量，导热管中的工作液将热量传导至发动机冷却液，对发动机冷启动进行预热；
2)随着发动机的不断运转，冷却液从气缸中所带走的多余热量，温度将逐渐升高，在某一时刻冷却液温度将高于导热管中工作液的温度，通过加热工作液将热量传导至太阳能热管，太阳能热管将热量储存起来，用于下一次发动机冷启动时的预热。
本发明的有益效果是：提供一种汽车发动机冷启动预热装置及方法，在不改变冷却系统管路的前提下，在出水管加设导热管，利用导热管内工作液的双向导热性以及由于温度变化冷热源的转化的性质，实现将太阳能这种清洁的可再生能源用于发动机的快速启动，同时将冷却液从发动机中带出的热量进行能量回收，避免了发动机因启动温度过低，润滑不良造成发动机气缸的损坏，降低了冷启动时的燃油消耗量以及燃烧不充分产生一氧化碳的排放量，同时减少热能浪费，提高能量利用率，节能减排。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构分布示意图。
图2为本发明一个实施例的导热套管与出水管的装配剖视图。
其中：1.汽车发动机，2.太阳能热管，3.水平导管，4.中间导管，5.导热套管，6.泡沫橡塑管壳，7.出水管。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。
如图1-2所示，一种汽车发动机冷启动预热装置，包括太阳能储热装置和导热管，太阳能储热装置设于汽车车厢顶部，可最大限度的吸收太阳辐射的热能，导热管分为三段，包括沿太阳能储热装置底面铺设的水平导管3、竖直设置的中间导管4和导热套管5，导热套管外套于发动机冷却系统的出水管7，导热管中注满工作液。
导热管外包裹保温材料，可以避免由于外界温度过低而使导热管内温度较高的工作液的热量散失，可实现定向导热的目的。保温材料为泡沫橡塑管壳6，具有导热系数小、容重轻、便于安装的优点，并容易对阀门、三通、弯头等不规则物件进行吻合包裹，达到减少热量散失的目的。
太阳能储热装置为太阳能热管2，导热管布置在太阳能热管下方用来从太阳能热管吸收热量或向太阳能热管释放热量。
导热管由铝制成，工作液为氨水，在-60℃-100℃的温度范围内均能正常工作。
太阳能热管将收集到的热量储存起来，能在有日光的情况下持续提供热能，即使没有日光也能利用本身储存的热能进行预热。设置在太阳能热管下部的导热管的水平导管可从太阳能热管处吸收热量并储存起来，当冷却液温度低于太阳能热管内储热材料温度，太阳能热管则作为热源，水平导管作为蒸发段利用工作液将热量传递至冷源即冷却系统出水管所需加热的位置，并且此处的导热套管为冷凝段。
随着发动机的不断运转，出水管冷却液温度将逐渐升高，在某一时刻冷却液温度将高于内储热材料温度，此时冷却液将变为热源而太阳能热管变为冷源，冷却液从汽车发动机1中所带走的多余热量通过加热工作液将其带向冷源，导热套管变为蒸发段，而水平导管变为冷凝段，太阳能热管将热量储存起来，用于下一次发动机冷启动时的预热。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所做的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种汽车发动机冷启动预热装置，其特征在于，包括太阳能储热装置和导热管，所述太阳能储热装置设于汽车车厢顶部，所述导热管分为三段，包括沿太阳能储热装置底面铺设的水平导管、竖直设置的中间导管和导热套管，所述导热套管外套于发动机冷却系统的出水管，导热管中注满工作液。
2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机冷启动预热装置，其特征在于，所述导热管外包裹保温材料。
3.根据权利要求1所述的一种汽车发动机冷启动预热装置，其特征在于，所述太阳能储热装置为太阳能热管。
4.根据权利要求2所述的一种汽车发动机冷启动预热装置，其特征在于，所述保温材料为泡沫橡塑管壳。
5.根据权利要求1所述的一种汽车发动机冷启动预热装置，其特征在于，所述导热管由铝制成，所述工作液为氨水。
6.一种汽车发动机冷启动的预热方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)当太阳能热管的温度高于出水管中冷却液的温度时，水平导管中的工作液从太阳能热管中吸收热量，导热管中的工作液将热量传导至发动机冷却液，对发动机冷启动进行预热；
2)随着发动机的不断运转，冷却液从气缸中所带走的多余热量，温度将逐渐升高，在某一时刻冷却液温度将高于导热管中工作液的温度，通过加热工作液将热量传导至太阳能热管，太阳能热管将热量储存起来，用于下一次发动机冷启动时的预热。
CN201710507903.2A 2017-06-28 2017-06-28 一种汽车发动机冷启动预热装置及方法 Pending CN107100776A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710507903.2A CN107100776A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种汽车发动机冷启动预热装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710507903.2A CN107100776A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种汽车发动机冷启动预热装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107100776A true CN107100776A (zh) 2017-08-29

Family

ID=59664359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710507903.2A Pending CN107100776A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种汽车发动机冷启动预热装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107100776A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020112343A1 (de) 2020-05-07 2021-11-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem Dachwärmetauscher

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19645278A1 (de) * 1995-11-11 1997-05-15 Volkswagen Ag Vorrichtung zum Beheizen des Antriebsaggregates von Kraftfahrzeugen
DE102005047354A1 (de) * 2005-10-04 2007-04-05 Robert Bosch Gmbh Fahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zur Vorwärmung der Verbrennungskraftmaschine
CN101737220A (zh) * 2008-11-05 2010-06-16 新奥科技发展有限公司 一种发动机预热系统
CN103134196A (zh) * 2011-12-05 2013-06-05 陕西科林能源发展股份有限公司 一种热量分级传递系统
CN203323427U (zh) * 2013-06-21 2013-12-04 高志男 一种太阳能利用装置
CN203730199U (zh) * 2013-12-05 2014-07-23 姜立彬 环保型太阳能储热式汽车预热装置
CN106194493A (zh) * 2016-08-05 2016-12-07 上海交通大学 一种发动机排气能量回收的综合热管理系统
CN205955890U (zh) * 2016-08-26 2017-02-15 王梓钰 一种节能型汽车发动机暖机辅助装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19645278A1 (de) * 1995-11-11 1997-05-15 Volkswagen Ag Vorrichtung zum Beheizen des Antriebsaggregates von Kraftfahrzeugen
DE102005047354A1 (de) * 2005-10-04 2007-04-05 Robert Bosch Gmbh Fahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zur Vorwärmung der Verbrennungskraftmaschine
CN101737220A (zh) * 2008-11-05 2010-06-16 新奥科技发展有限公司 一种发动机预热系统
CN103134196A (zh) * 2011-12-05 2013-06-05 陕西科林能源发展股份有限公司 一种热量分级传递系统
CN203323427U (zh) * 2013-06-21 2013-12-04 高志男 一种太阳能利用装置
CN203730199U (zh) * 2013-12-05 2014-07-23 姜立彬 环保型太阳能储热式汽车预热装置
CN106194493A (zh) * 2016-08-05 2016-12-07 上海交通大学 一种发动机排气能量回收的综合热管理系统
CN205955890U (zh) * 2016-08-26 2017-02-15 王梓钰 一种节能型汽车发动机暖机辅助装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020112343A1 (de) 2020-05-07 2021-11-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem Dachwärmetauscher

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206461037U (zh) 一种燃料电池系统以及燃料电池汽车
CN201872573U (zh) Lng液化天然气汽车空调制冷系统
CN206461036U (zh) 燃料电池系统及燃料电池汽车
CN206236763U (zh) 一种锂离子动力电池组液冷管道装置
CN105402071A (zh) 一种基于相变蓄热的发动机预热装置
CN108223086B (zh) 一种利用汽车尾气温差发电对scr尿素供给管路加热系统
CN102878001A (zh) 储热式汽车驻车加热系统及其启动方法
CN104742693A (zh) 一种冬夏两用型车载太阳能利用装置
CN204095560U (zh) 一种光氢能源汽车
CN105626318A (zh) 一种采用相变蓄热材料的车用lng汽化器
CN107100776A (zh) 一种汽车发动机冷启动预热装置及方法
CN103334819A (zh) 汽车尾气的余热回收利用装置
CN203730199U (zh) 环保型太阳能储热式汽车预热装置
CN103612553B (zh) 一种汽车温度调节及预热系统
CN112212213A (zh) 一种电动汽车金属氢化物储热供暖系统
CN207197330U (zh) 一种可辅助加热的汽车空调冷凝热回收装置
CN208089434U (zh) 水循环加热装置
CN207080326U (zh) 一种高寒柴驱液氮泵撬
CN115954580A (zh) 车载太阳能光伏光热一体化能量管理装置
CN206541905U (zh) 电动汽车、用于适配电动汽车的输液装置
CN206194918U (zh) 一种内外结合的热管散热型锂电池
CN204488430U (zh) 车用风光电互补节能恒温储热供热装置
CN106837653A (zh) 一种热管燃油辅助加热装置
CN205930327U (zh) 一种适用于寒冷地区纯电动客车的电池热管理系统
CN201129715Y (zh) 机动车辆发动机热能发电回收装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170829

RJ01 Rejection of invention patent application after publication