CN113968121A - 车辆的暖风升温方法 - Google Patents
车辆的暖风升温方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113968121A CN113968121A CN202010727953.3A CN202010727953A CN113968121A CN 113968121 A CN113968121 A CN 113968121A CN 202010727953 A CN202010727953 A CN 202010727953A CN 113968121 A CN113968121 A CN 113968121A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- warm air
- engine
- air
- vehicle
- 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
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 57
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 19
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 abstract description 5
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 15
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
- B60H1/04—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K13/00—Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units
- B60K13/02—Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units concerning intake
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K13/00—Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units
- B60K13/04—Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units concerning exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
- F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
-
- 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)
- Transportation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本发明涉及发动机领域,提供一种车辆的暖风升温方法,所述车辆包括具有冷却管路的发动机、连接于所述发动机的进气管路、连通于所述冷却管路的暖风组件,所述发动机为柴油发动机,所述车辆的暖风升温方法包括:当所述冷却管路处于升温阶段时,将所述进气管路的进气量调节为低于额定进气量,其中,处于所述升温阶段的所述冷却管路的温度小于所述冷却管路的额定工作温度。本发明所述的车辆的暖风升温方法,通过在升温阶段时降低进气管路的进气量,可以延长发动机的滞燃期,使得柴油充分燃烧,提高放热率和平均燃烧温度,提高冷却管路的温度,从而提升暖风组件的暖风温度。
Description
技术领域
本发明涉及发动机领域,特别涉及一种车辆的暖风升温方法。
背景技术
发动机中设置有冷却管路,暖风组件包括连通于冷却管路的暖风水套和向暖风水套提供换热气流的风机,冷却管路中的高温冷却介质到达暖风水套中,风机向暖风水套吹送散热气流,从而形成暖风,并进一步导入驾驶室中。
在车辆启动阶段的一段时间内,由于发动机的启动时间较短,暖风组件提供的暖风温度偏低,不能满足用户的取暖需要。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种车辆的暖风升温方法,以解决车辆启动阶段暖风组件的加热效率不足的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种车辆的暖风升温方法,其中,所述车辆包括具有冷却管路的发动机、连接于所述发动机的进气管路、连通于所述冷却管路的暖风组件,所述发动机为柴油发动机,所述车辆的暖风升温方法包括:当所述冷却管路处于升温阶段时,将所述进气管路的进气量调节为低于额定进气量,其中,处于所述升温阶段的所述冷却管路的温度小于所述冷却管路的额定工作温度。
进一步的,所述额定工作温度为75℃-85℃,处于所述升温阶段的所述冷却管路的温度大于等于55℃且小于75℃。
进一步的,将所述进气管路的进气量设置为额定进气量的40%-55%。
进一步的,所述额定进气量为63kg/h-493kg/h。
进一步的,所述发动机的功率为10kW-110kW。
进一步的,所述冷却管路的容积为2.0L-3.5L。
进一步的,所述暖风组件包括暖风水套和风机,所述暖风水套的容积为0.3L-0.35L。
进一步的,所述风机的功率为0.30kW-0.35kW。
进一步的,所述发动机连接有进气歧管和排气歧管,所述排气歧管的温度低于500℃。
进一步的,所述车辆的车速为38km/h-42km/h,所述车辆的环境温度为-21℃~-19℃。
相对于现有技术,本发明所述的车辆的暖风升温方法具有以下优势:
本发明所述的车辆的暖风升温方法,通过在升温阶段时降低进气管路的进气量,可以延长发动机的滞燃期,使得柴油充分燃烧,提高放热率和平均燃烧温度,提高冷却管路的温度,从而提升暖风组件的暖风温度。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施方式所述的发动机部分的结构示意图;
图2为本发明实施方式所述的不同进气量时气缸内放热率与曲轴转角的关系图;
图3为本发明实施方式所述的不同进气量时气缸内平均温度与曲轴转角的关系图;
图4为本发明的方案与常规方案中发动机中冷却管路的温度与时间的关系图。
附图标记说明:
1-发动机,2-进气管路,3-暖风水套,4-风机,5-进气歧管,6-排气歧管,7-节气门,8-排气管路。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
本发明提供了一种车辆的暖风升温方法,其中,所述车辆包括具有冷却管路的发动机1、连接于所述发动机1的进气管路2、连通于所述冷却管路的暖风组件,所述发动机1为柴油发动机,所述车辆的暖风升温方法包括:当所述冷却管路处于升温阶段时,将所述进气管路2的进气量调节为低于额定进气量,其中,处于所述升温阶段的所述冷却管路的温度小于所述冷却管路的额定工作温度。
发动机1可以包括缸体和缸盖,缸体和缸盖中分别设置有冷却管路,通过冷却管路中的冷却介质的循环,可以将发动机1保持在合适的温度范围内,使得发动机可以正常地工作运行。
暖风组件连通于发动机1中的冷却管路,将冷却管路中温度较高的冷却介质引出,通过释放冷却介质中的热量,从而形成暖风,以加热车辆的驾驶室。
当发动机1在合适的温度下正常稳定运行时,发动机1与其中的冷却管路中的换热实现基本平衡,发动机1的温度和冷却管路的温度基本保持不变,或者在很小的范围内波动,此时冷却管路中的温度即为以上所述的额定工作温度。
如图1所示,进气管路2上设置有节气门7,通过调节节气门7的角度可以改变进气管路2的进气量。本方案中,当冷却管路中的温度低于额定工作温度时,即处于所述升温阶段时,通过降低进气管路2的进气量,可以使得发动机1的滞燃期延长,使得发动机1中柴油的燃烧时间增加,使得气缸中的平均燃烧温度增加,例如,根据实验数据,可以由992℃左右提高到1347℃左右,使得发动机1温度提升,相应的冷却管路中冷却介质的温度也提升,从而可以提高暖风组件的暖风温度。
具体的,所述额定工作温度为75℃-85℃,处于所述升温阶段的所述冷却管路的温度大于等于55℃且小于75℃。也就是说,当发动机1以稳定的功率运行,并且冷却管路与发动机1的换热实现基本平衡时,冷却管路(也就是其中的冷却介质,例如水)的温度为75℃-85℃。相应的,当冷却管路中的冷却介质的温度处于[55℃,75℃)时,即可采用降低进气管路2的进气量的方式,例如通过改变进气管路2上的节气门7的角度,使得进气量减小,从而延长滞燃期,使得柴油的燃烧更为充分,提高冷却管路(例如发动机水套)中冷却介质的温度。
其中,将所述进气管路2的进气量设置为额定进气量的50%-55%。所述额定进气量即为进气管路2的最大进气量。对于柴油发动机来说,一般不设置以上所述的节气门7,进气管路2保持最大进气量,也就是说基本不需要调节进气量大小,本方案中,突破常规认识通过调节进气管路2的进气量,特别是降低进气量,反其道而行之,提高了发动机1的温度,进而提升了暖风组件的暖风温度。
其中,所述额定进气量为63kg/h-493kg/h。参考图2和图3所示,为不同进气量时的情况,其中柴油发动机的额定进气量为389.6kg/h,图2显示了不同进气量时柴油的放热率对比,图3显示了不同进气量时气缸内的平均温度对比,其中,240.7kg/h的进气量即为额定进气量的53%左右,即本方案所设计的进气量,其放热率和缸内平均温度均明显提升,使得气缸内放热率至少增加了22%,使得气缸内平均燃烧温度至少增加了35.7%,可以提高发动机1升温阶段冷却管路中的冷却介质的温度。另外,在发动机怠速运行时,进气量也可以调节为额定进气量的40%,同样可以增加气缸内放热率,提高发动机1升温阶段冷却管路中的冷却介质的温度。
可选择的,所述发动机1的功率为10kW-110kW。
其中,所述冷却管路的容积为3.0L-3.5L。在冷却管路的容积小于3.5L的情况下,气缸内放热率和平均燃烧温度的提升较为明显,当冷却管路的容积大于3.5L时,通过降低进气量来提高气缸内燃料效果时,气缸内放热率和平均燃烧温度的提升相对较差一点,因此,可以将冷却管路的容积设置为2.0L-3.5L。
另外,所述暖风组件包括暖风水套3和风机4,所述暖风水套3的容积为0.3L-0.35L。参考图1所示,暖风水套3通过管件连通于发动机1的冷却管路,以将冷却管路中的冷却介质导入到暖风水套3中,冷却管路和暖风水套形成稳定的冷却介质循环,风机4向暖风水套3提供气流,可以使得暖风水套3中的冷却介质向外放热,以形成暖风来加热驾驶室。相比于发动机1的冷却管路,暖风水套3的容积不宜过大,避免暖风水套3换热量过大而影响发动机1的温度,影响发动机1的运行。
其中,所述风机4的功率为0.30kW-0.35kW。风机4的功率体现了风机4的出风量,从一定程度上反应了暖风水套3的散热效率,当然,风机4的出风量只是暖风水套3散热效率的一个影响因素,暖风水套3的实时温度、散热面积等也是重要的影响因素。风机4的出风量不宜过大,避免散热过快而使得冷却管路中冷却介质的温度过低,影响发动机1的运行。
另外,所述发动机1连接有进气歧管5和排气歧管6,所述排气歧管6的温度低于500℃。进气管路2连接于进气歧管5,进气歧管5连通于发动机的各个气缸,排气歧管6连通于各个气缸实现排气,并且排气歧管6连接于排气管路8。当排气歧管6排出的气体温度超过500℃时,采用以上所述方法时(降低进气量以提高冷却管路中温度),气缸中的放热率和平均燃烧温度的提升效果较差。
另外,所述车辆的车速为38km/h-42km/h,所述车辆的环境温度为-21℃~-19℃。在此情况下,参考图4所示,通过对比本方案与常规方案可以发现,从行车开始第38分钟时,本方案中发动机中冷却介质水的温度要比常规方案高出20℃左右,表明本方案的方法效果明显,可以显著地提升发动机1中冷却管路的温度。
柴油机为富氧燃烧形式,进气管路中可以不设置节气门,一些方案中为了其他系统增加类似于汽油发动机的节气门;对于柴油车来说,驾驶员踩下油门踏板时仅仅是喷油器的喷油量增加,节气门可以认为始终是保持全开的,进气管路始终保持最大进气量。
本方案的发明思路所依据的原理是:
当发动机中的活塞运行到气缸上止点,喷油器向燃烧室喷射柴油,柴油不会马上就燃烧,从“喷油”到柴油能“形成火焰初期”的这个时间段被称为——滞燃/滞燃期;
当水温55℃~75℃,我们将节气门的开度从100%立即调到53%,进气量降低(大约减小了一半),但是关小节气门后“喷油量没有变”,由于进气量减少,燃油颗粒周边的氧气减少,燃油颗粒与合适数量的氧结合后才会在燃烧,所以相当于增加了“燃油颗粒与氧气的结合时间”,也就是滞燃期的时间变长;
滞燃期变长,着火的火焰形成时刻也相应滞后,在常规方案中,活塞下行到“实际燃烧容积”在0.2L,其火焰加热的是0.2L的空间对应的水套(即冷却管路);在本方案中,活塞下行到“实际燃烧容积”在0.3L,其火焰加热的是0.3L的空间对应的水套;对比可以发现,本方案中水套被加热的体积相对增加,加热效果提升明显。
根据具体的实例,在水温大概六十多摄氏度的时候,本方案与常规方案对比,其气缸内的燃烧放热率由46.7J/(°)升至57.1J/(°),燃烧放热率高自然加热效果会好,其中,(°)为图2中的曲轴转角。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车辆的暖风升温方法,其特征在于,所述车辆包括具有冷却管路的发动机(1)、连接于所述发动机(1)的进气管路(2)、连通于所述冷却管路的暖风组件,所述发动机(1)为柴油发动机,所述车辆的暖风升温方法包括:当所述冷却管路处于升温阶段时,将所述进气管路(2)的进气量调节为低于额定进气量,其中,处于所述升温阶段的所述冷却管路的温度小于所述冷却管路的额定工作温度。
2.根据权利要求1所述的暖风升温方法,其特征在于,所述额定工作温度为75℃-85℃,处于所述升温阶段的所述冷却管路的温度大于等于55℃且小于75℃。
3.根据权利要求1所述的暖风升温方法,其特征在于,将所述进气管路(2)的进气量设置为额定进气量的40%-55%。
4.根据权利要求3所述的暖风升温方法,其特征在于,所述额定进气量为63kg/h-493kg/h。
5.根据权利要求1所述的暖风升温方法,其特征在于,所述发动机(1)的功率为10kW-110kW。
6.根据权利要求1所述的暖风升温方法,其特征在于,所述冷却管路的容积为2.0L-3.5L。
7.根据权利要求6所述的暖风升温方法,其特征在于,所述暖风组件包括暖风水套(3)和风机(4),所述暖风水套(3)的容积为0.3L-0.35L。
8.根据权利要求7所述的暖风升温方法,其特征在于,所述风机(4)的功率为0.30kW-0.35kW。
9.根据权利要求1所述的暖风升温方法,其特征在于,所述发动机(1)连接有进气歧管(5)和排气歧管(6),所述排气歧管(6)的温度低于500℃。
10.根据权利要求1所述的暖风升温方法,其特征在于,所述车辆的车速为38km/h-42km/h,所述车辆的环境温度为-21℃~-19℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010727953.3A CN113968121A (zh) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | 车辆的暖风升温方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010727953.3A CN113968121A (zh) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | 车辆的暖风升温方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113968121A true CN113968121A (zh) | 2022-01-25 |
Family
ID=79585957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010727953.3A Pending CN113968121A (zh) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | 车辆的暖风升温方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113968121A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102022214A (zh) * | 2010-11-23 | 2011-04-20 | 天津大学 | 通过控制排温实现重型柴油机低排放的方法及实施装置 |
CN103410591A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-27 | 长城汽车股份有限公司 | 一种汽车发动机废气热交换系统 |
CN107869417A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-04-03 | 中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司 | 一种车辆发动机快速暖机系统 |
CN208203395U (zh) * | 2018-05-08 | 2018-12-07 | 北京福田康明斯发动机有限公司 | 发动机进气热管理系统以及车辆 |
-
2020
- 2020-07-23 CN CN202010727953.3A patent/CN113968121A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102022214A (zh) * | 2010-11-23 | 2011-04-20 | 天津大学 | 通过控制排温实现重型柴油机低排放的方法及实施装置 |
CN103410591A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-27 | 长城汽车股份有限公司 | 一种汽车发动机废气热交换系统 |
CN107869417A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-04-03 | 中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司 | 一种车辆发动机快速暖机系统 |
CN208203395U (zh) * | 2018-05-08 | 2018-12-07 | 北京福田康明斯发动机有限公司 | 发动机进气热管理系统以及车辆 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8682568B2 (en) | Diesel engine and method of controlling the diesel engine | |
US6868668B2 (en) | Internal combustion engine | |
US20120000197A1 (en) | Automobile-mount diesel engine with turbocharger and method of controlling the diesel engine | |
US8997707B2 (en) | Vehicle fuel burner | |
US20120042849A1 (en) | Method and device for controlling diesel engine with forced induction system | |
US20180266295A1 (en) | Method for operating a drive device and corresponding drive device | |
KR20150100659A (ko) | 내연기관용 내부 냉각 배기가스 재순환 시스템 및 그 작동 방법 | |
US6536679B2 (en) | Heating system | |
CN103348120A (zh) | 内燃机的排气循环装置 | |
JP6885708B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
CN101245730B (zh) | 用于混合动力汽车的均质压燃汽油机进气系统 | |
JP5283898B2 (ja) | 排気ガス再循環装置および車両 | |
JP5050897B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JPS6166854A (ja) | デイ−ゼルエンジンのegr制御装置 | |
JP2007177792A (ja) | 圧縮比変更機構を備えた内燃機関および内燃機関の制御方法 | |
JP4823799B2 (ja) | 内燃機関の制御方法 | |
JP5516759B2 (ja) | 排気還流装置 | |
WO2014066129A1 (en) | Automotive engine coolant and heating system | |
CN113968121A (zh) | 车辆的暖风升温方法 | |
CN208236522U (zh) | 发动机进气系统及汽车 | |
JP2009540214A (ja) | 内燃エンジンンのパフォーマンスの改良 | |
JPWO2012150619A1 (ja) | 内燃機関の運転制御方法 | |
JP2011185244A (ja) | 内燃機関のegr装置 | |
WO2017105525A1 (en) | Twin scroll turbocharger with waste heat recovery | |
US9121370B2 (en) | Combustion system |
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 |