CN114151259A - 一种自热式车辆动力加温系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自热式车辆动力加温系统，包括自热式加温装置，自热式加温装置包括换热腔和发热腔，换热腔内部与发动机冷却水路联通，换热腔一侧设置电动双面水泵，电动双面水泵分别与换热腔、发热腔和发动机的出水口连接，用于提供驱动力并驱动上述三者之间进行热量交换，发动机管路连接至膨胀水箱；膨胀水箱通过补水管路连接至换热腔，补水管路上安装二号电磁阀，发热腔通过送球管路连接至储存箱，储存箱内储存若干发热球，送球管路上安装一号电磁阀，一号电磁阀、二号电磁阀、电动双面水泵均连接至控制器。本发明所述的自热式车辆动力加温系统，加热性能不受地域影响，避免了点火困难、高原燃烧恶化、产生积碳等问题。

Description

一种自热式车辆动力加温系统

技术领域

本发明属于车辆动力领域，尤其是涉及一种自热式车辆动力加温系统。

背景技术

在低温环境下，发动机本体、进气温度低，着火困难，同时冷却液、润滑油温度低，起动阻力大，导致发动机难以起动。当环境温度低于某一要求，为了提高起动性能必须使用加温系统。传统的加温系统通过电机驱动助燃风扇将外界空气吸入，与喷入的燃油混合，被点火电机点燃，在燃烧室内燃烧，形成的燃气流经热交换器，将热交换器内冷却液加热，冷却液通过水泵、管路强制循环，对发动机进行加热。受空间限制，助燃风扇驱动电机较小，风扇转速较低，无法提供足够的加温功率。

传统的加温系统受环境影响较大，随海拔升高，空气密度降低，空气质量下降，油气混合变差，点火性能和加温性能大幅下降；当环境温度过低时，车辆蓄电池电量大幅衰减，无法提供充足电量。因此，需要采用一种自热式车辆动力加温系统，无需燃油燃烧，不受高原低温环境影响，对发动机油水气系统进行快速加热，提高发动机起动性能。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种自热式车辆动力加温系统，以满足多种环境车辆发动机快速起动暖机的要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种自热式车辆动力加温系统,包括自热式加温装置，自热式加温装置包括换热腔和发热腔，换热腔内部与发动机冷却水路联通，换热腔一侧设置电动双面水泵，电动双面水泵分别与换热腔、发热腔和发动机的出水口连接，用于提供驱动力并驱动上述三者之间进行热量交换，发动机两端连接至机油箱，发动机管路连接至膨胀水箱；膨胀水箱通过补水管路连接至换热腔，补水管路上安装二号电磁阀，发热腔通过送球管路连接至储存箱，储存箱内储存若干发热球，送球管路上安装一号电磁阀，一号电磁阀、二号电磁阀、电动双面水泵均连接至控制器。

进一步的，所述控制器为车辆控制系统ECU或者单独的控制器。

进一步的，所述发热腔和换热腔为一体结构，且发热腔位于换热腔下方，发热腔一端与送球管路连接，发热腔底部为倾斜底板，且靠近储存箱的一端较高，发热腔底部安装有泄水管，泄水管上安装三号电磁阀，所述换热腔内部安装换热芯体，顶部安装排气管和液位计，排气管上安装四号电磁阀，液位计延伸至换热腔底部，用于测试换热腔内部液体的温度，换热腔外部设有电动双面水泵，电动双面水泵的高温侧进口与换热腔出水口连接，高温侧出口与发热腔的进水侧连接；电动双面水泵的低温侧进口与发动机的出水口连接，低温侧出口与换热腔内的换热芯体连接；所述换热器芯体内部水路与发动机冷却水路联通，并通过电动双面水泵低温侧驱动循环流动，三号电磁阀、四号电磁阀和液位计均信号连接至控制器。

进一步的，所述发热腔和换热腔之间设置有多孔隔板，经电动双面水泵高温侧驱动，使得发热腔和换热腔之间循环水流动。

进一步的，所述发热球表面为多孔球型。

进一步的，所述储存箱的高度、送球管路的高度和发热腔的高度依次递减。

进一步的，所述所述补水管路和泄水管直径均远远大于发热球直径。

进一步的，所述发热球内部装有发热材料包，发热材料包遇水发生反应放出大量热量，根据车辆加温需求预设每次所需发热球数量。

相对于现有技术，本发明所述的自热式车辆动力加温系统具有以下优势：

(1)本发明所述的自热式车辆动力加温系统，采用自热式加温装置，不需要燃料燃烧，安全性和可靠性大幅提高；系统加热性能不受地域影响，避免了采用燃烧加热系统所存在的点火困难、高原燃烧恶化、产生积碳等问题。

(2)本发明所述的自热式车辆动力加温系统，自热式加温装置原料便于携带，易于更换；可实现加温系统自动控制运行。

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例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为本发明实施例所述的自热式车辆动力加温系统的示意图。

附图标记说明：

1-自热式加温装置；101-发热腔；102-发热球；103-泄水管；104-三号电磁阀；105-换热腔；106-换热芯体；107-排气管；108-四号电磁阀；109-液位计；110-多孔隔板；111-电动双面水泵；2-存储箱；3-送球管路；4-一号电磁阀；5-碰撞水箱；6-补水管路；7-二号电磁阀；8-发动机；9-机油箱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种自热式车辆动力加温系统，如图1所示，包括自热式加温装置1、储存箱2、送球管路3、膨胀水箱5、补水管路6、发动机8、机油箱9，自热式加温装置1包括换热腔105和发热腔101，换热腔105内部与发动机8冷却水路联通，换热腔105一侧设置电动双面水泵111，电动双面水泵111分别与换热腔105、发热腔101和发动机8的出水口连接，用于提供驱动力并驱动上述三者之间进行热量交换，发动机8两端连接至机油箱9，发动机8管路连接至膨胀水箱5；膨胀水箱5通过补水管路6连接至换热腔105，补水管路6上安装二号电磁阀7，发热腔101通过送球管路3连接至储存箱2，送球管路3上安装一号电磁阀4，一号电磁阀4、二号电磁阀7、电动双面水泵111均连接至控制器。本系统加热性能不受地域影响，避免了采用燃烧加热系统所存在的点火困难、高原燃烧恶化、产生积碳等问题。

优选的，控制器为车辆控制系统ECU或者单独的控制器均可。储存箱2内储存若干发热球102。

自热式加温装置1一体结构的发热腔101和换热腔105，发热腔101位于换热腔105下方，发热腔101一端与送球管路3连接，发热腔101底部为倾斜底板，且靠近发热腔101的一端较高，方便发热球102进入发热腔101，发热腔101底部设置有泄水管103，泄水管103上安装三号电磁阀104，所述换热腔105内部安装换热芯体106，顶部安装排气管107和液位计109，排气管107上安装四号电磁阀108，液位计109延伸至换热腔106底部，用于测试换热腔105内部液体的温度，换热腔105外部设有电动双面水泵111，电动双面水泵111的高温侧进口与换热腔105出水口连接，高温侧出口与发热腔101的进水侧连接；电动双面水泵111的低温侧进口与发动机8的出水口连接，低温侧出口与换热腔105内的换热芯体106连接；所述换热器芯体106内部水路与发动机8冷却水路联通，并通过电动双面水泵111低温侧驱动循环流动，三号电磁阀104、四号电磁阀108和液位计109均信号连接至车辆控制系统。

所述换热腔105上部连接补水管路6，膨胀水箱5内冷却水通过补水管路6进入换热腔105。

所述发热腔101和换热腔105之间设置有多孔隔板110，经电动双面水泵111高温侧驱动，可实现发热腔101和换热腔110之间循环水流动，避免发热腔101内温度过高产生大量蒸汽。

在一个实施例中，所述发热球102表面为多孔球型，球型便于滚动进入和排出发热腔101，多孔型表面有利于与水接触发热。

在一个实施例中，所述发热球102位于存储箱2内，储存箱2位于相对高位，(即储存箱2的高度、送球管路3的高度和发热腔的高度依次递减)，当送球管路3上一号电磁阀4打开时，发热球102靠重力经管路进入自热式加温装置1的发热腔101，避免了使用额外的驱动力，节约的空间和成本。

在一个实施例中，所述补水管路6和泄水管103直径远大于发热球102直径；补水管路6和泄水管103上分别设置有二号电磁阀和三号电磁阀104，根据加温状态控制电磁阀打开和关闭；所述排气管107上设置四号电磁阀108，通过加温状态和液位计109控制四号电磁阀108打开和关闭。

优选的，所述发热球102内部装有发热材料包，发热材料包遇水可发生反应放出大量热量，根据车辆加温需求预设每次所需发热球102数量。

一种自热式车辆动力加温系统的工作原理为：

当控制器接受到加温指令时,控制器控制三号电磁阀104关闭、一号电磁阀4打开、四号电磁阀108打开，此时存储箱2内发热球102靠重力自动进入发热腔101，当达到规定数量时，控制器控制一号电磁阀4关闭，同时控制二号电磁阀7打开，膨胀水箱5内冷却水经补水管路6自动进入发热腔101和换热腔105，当液位计109高度达到预定值时，液位计109给控制器发送信号，控制器控制四号电磁阀108和二号电磁阀7关闭，控制电动双面水泵111起动，此时发热腔101内发热球102与水接触即开始反应放热，，自热式加热装置1开始为发动机水循环加热。当发动机水温达到预定值时，发动机内部设备给控制器发送信号，控制器控制电动双面水泵111停止，同时控制四号电磁阀108和三号电磁阀104打开，自热式加热装置1内发热球102随着水流自动经泄水管103排出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (8)

1.一种自热式车辆动力加温系统，其特征在于：包括自热式加温装置，自热式加温装置包括换热腔和发热腔，换热腔内部与发动机冷却水路联通，换热腔一侧设置电动双面水泵，电动双面水泵分别与换热腔、发热腔和发动机的出水口连接，用于提供驱动力并驱动上述三者之间进行热量交换，发动机两端连接至机油箱，发动机管路连接至膨胀水箱；膨胀水箱通过补水管路连接至换热腔，补水管路上安装二号电磁阀，发热腔通过送球管路连接至储存箱，储存箱内储存若干发热球，送球管路上安装一号电磁阀，一号电磁阀、二号电磁阀、电动双面水泵均连接至控制器。

2.根据权利要求1所述的一种自热式车辆动力加温系统，其特征在于：控制器为车辆控制系统ECU或者单独的控制器。

3.根据权利要求1所述的一种自热式车辆动力加温系统，其特征在于：发热腔和换热腔为一体结构，且发热腔位于换热腔下方，发热腔一端与送球管路连接，发热腔底部为倾斜底板，且靠近储存箱的一端较高，发热腔底部安装有泄水管，泄水管上安装三号电磁阀，所述换热腔内部安装换热芯体，顶部安装排气管和液位计，排气管上安装四号电磁阀，液位计延伸至换热腔底部，用于测试换热腔内部液体的温度，换热腔外部设有电动双面水泵，电动双面水泵的高温侧进口与换热腔出水口连接，高温侧出口与发热腔的进水侧连接；电动双面水泵的低温侧进口与发动机的出水口连接，低温侧出口与换热腔内的换热芯体连接；所述换热器芯体内部水路与发动机冷却水路联通，并通过电动双面水泵低温侧驱动循环流动，三号电磁阀、四号电磁阀和液位计均信号连接至控制器。

4.根据权利要求3所述的一种自热式车辆动力加温系统，其特征在于：所述发热腔和换热腔之间设置有多孔隔板，经电动双面水泵高温侧驱动，使得发热腔和换热腔之间循环水流动。

5.根据权利要求1所述的一种自热式车辆动力加温系统，其特征在于：所述发热球表面为多孔球型。

6.根据权利要求1所述的一种自热式车辆动力加温系统，其特征在于：储存箱的高度、送球管路的高度和发热腔的高度依次递减。

7.根据权利要求3所述的一种自热式车辆动力加温系统，其特征在于：所述补水管路和泄水管直径均远远大于发热球直径。

8.根据权利要求1所述的一种自热式车辆动力加温系统，其特征在于：所述发热球内部装有发热材料包，发热材料包遇水发生反应放出大量热量，根据车辆加温需求预设每次所需发热球数量。

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