CN201318231Y - 发动机尾气净化换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机尾气净化换热器，包括换热器壳体，换热器壳体内开设第四室、第五室和第六室，第五室内安装至少一根第二换管，第二换管的一端与第四室相通，第二换管的另一端与第六室相通，换热器壳体分别与进气管和排气管的一端连接，进气管的一端伸入换热器壳体内。它可利用发动机的尾气温度对进入发动机之前的空气进行预加热，从而可解决发动机在低温环境下，工作效率低、能耗大、尾气污染空气和尾气排放噪音污染严重的问题。它还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉、使用安全方便的优点。

Description

发动机尾气净化换热器

技术领域

本实用新型涉及一种机动车发动机辅助设备，确切地说是一种发动机尾气净化换热器。

背景技术

目前，在冬季环境温度较低的情况下，由于发动机吸入的空气温度过低，因此，使得汽车等各机动车的发动机难以正常工作，存在工作效率低，能耗大、尾气污染严重的问题，并且，排尾气时还会造成严重的噪音污染。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种发动机尾气净化换热器，它可提高发动机的工作效率和燃料的利用率，减少尾气的排放量，并可降低尾气排放时的噪音污染。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：发动机尾气净化换热器，包括换热器壳体，换热器壳体内开设第四室、第五室和第六室，第五室内安装至少一根第二换管，第二换管的一端与第四室相通，第二换管的另一端与第六室相通，换热器壳体分别与进气管和排气管的一端连接，进气管的一端伸入换热器壳体内。

为了进一步实现本实用新型的目的，还可以采用以下技术方案：换热器壳体上安装水温传感器，水温传感器的一端位于第五室内，换热器壳体与第五水管的一端连接，第五水管的另一端与散热器连接，散热器与第四水管的一端连接，第四水管的另一端与换热器壳体连接，第四水管和第五水管分别与第五室相通。换热器壳体上安装第三电磁阀和第三三通阀，第三电磁阀与第一三通阀连接，第一三通阀与第四输气管的一端连接，第四输气管的另一端与第四电磁阀连接，第四电磁阀与第三三通阀连接，第三三通阀与换热器壳体连接，第三三通阀与第六室相通，第三电磁阀与第四室相通。第五室内安装液位传感器。第三三通阀与第一输气管的一端连接，第一输气管的另一端与汽化器壳体连接，汽化器壳体内开设第一室、第二室和第三室，第一输气管与第二室相通，第二室内安装第一换热管，第一换热管的一端与第一室相通，第一换热管的另一端与第三室相通，汽化器壳体上安装电喷器喷嘴，电喷器喷嘴与第二室相通，汽化器壳体与第二输气管的一端连接，第二输气管的另一端与发动机进气总管连接，第二输气管上安装发动机节气门，第二输气管上安装第三输气管，第三输气管的两端与第二输气管连接，第三输气管的两端分别与位于发动机节气门的两侧，第三输气管上安装发动机怠速调解阀，汽化器壳体分别与第一水管和第二水管的一端连接，第一水管和第二水管分别与第一室和第三室相通。第一水管和第二水管的另一端分别与发动机散热器连接，第一水管上安装第二电磁阀和第二三通阀，第二三通阀上安装第一电磁阀，第一电磁阀与第三水管的一端连接，第三水管的另一端与发动机散热器连接，汽化器壳体上安装温度传感器，温度传感器的一端位于第一室内。第三三通阀与第一输气管的一端连接，第一输气管的另一端与汽化器壳体连接，汽化器壳体内开设第一室、第二室和第三室，第一输气管与第一室相通，第二室内安装第一换热管，第一换热管的一端与第一室相通，第一换热管的另一端与第三室相通，汽化器壳体与第二输气管的一端连接，第二输气管的另一端与发动机进气总管连接，第二输气管上安装发动机节气门，第二输气管上安装第三输气管，第三输气管的两端与第二输气管连接，第三输气管的两端位于发动机节气门的两侧，第三输气管上安装发动机怠速调解阀，汽化器壳体分别与第一水管和第二水管的一端连接，汽化器壳体上安装电喷器喷嘴，电喷器喷嘴的一端位于第一室。第一水管和第二水管的另一端分别与发动机散热器连接，第一水管上安装第二电磁阀和第二三通阀，第二三通阀与第一电磁阀连接，第一电磁阀的一端与第三水管连接，第三水管的另一端与发动机散热器。汽化器壳体的外周设置保温层。

本实用新型的优点在于：它可利用发动机的尾气温度对进入发动机之前的空气进行预加热，从而可解决发动机在低温环境下，工作效率低、能耗大、尾气污染空气和尾气排放噪音污染严重的问题。它还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉、使用安全方便的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；图2是发动机燃料汽化器的结构示意图；图3是发动机燃料汽化器的另一结构示意图；图4是发动机尾气净化换热器与图2所示的燃料汽化器连接的结构示意图；图5是发动机尾气净化换热器与图3所示的燃料汽化器连接的结构示意图。

图中标号：1汽化器壳体2第一室3保温层4第一换热管5电喷器喷嘴6排污口7温度传感器8第一输气管9第二输气管10发动机节气门11发动机进气总管12第三输气管13发动机怠速调解阀14第一水管15发动机散热器16第二水管17第三水管18第一电磁阀19第二电磁阀20换热器壳体21第四室22第二换管23液位传感器24进气管25第四水管26第五水管27排气管28水温传感器29第五室30第六室31第一三通阀32第二三通阀33第三电磁阀34第三三通阀35第四电磁阀36散热器37第二室38第三室39第四输气管。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的发动机尾气净化换热器，包括换热器壳体20，换热器壳体20内开设第四室21、第五室29和第六室30，换热器壳体20内可设置两块隔板将其内腔分成第四室21、第五室29和第六室30，第四室21、第五室29和第六室30独立互不相通，第五室29内安装至少一根第二换管22，第二换管22的两端可与上述两块隔板连接，第二换管22的一端与第四室21相通，第二换管22的另一端与第六室30相通，换热器壳体20分别与进气管24和排气管27的一端连接，进气管24与换热器壳体20连接的一端伸入第五室29内，该端应尽量深的插入第五室29内，以便位于第五室29内的液面以下，排气管27与换热器壳体20连接的一端应尽量避免位于第五室29内，以免与第五室29内的液面接触。为提高换热效果，可在第五室29内安装十几或数十根第二换管22，第二换管22的根数越多，换热效果越好，但制造成本较高。换热器壳体20可设置补水口。使用时，将进气管24的另一端与发动机排气口连接，将排气管27的另一端与机动车消音器或排气管连接，并在第五室29内注入水或油等导热液体，将换热器壳体20的一端与发动机进气总管11连接，换热器壳体20的另一端与空气滤芯器连接；发动机启动后，排出大量高温尾气经进气管24进入第五室29内加热其内的导热液体，导热液体同时对尾气起到过滤和消音作用，导热液体加热第二换管22，此时，由空气滤芯器进入的空气经第四室21进入第二换管22，在流经第二换管22时被加热，加热后的空气经第六室30流入发动机进气总管11，从而进入发动机，可提高发动机的工作效率，减少尾气的排放。

进入发动机的空气温度不能过高，同时，换热器壳体20内水温也应控制在设定的范围内，因此，为防止第五室29内的导热液体的温度过高，如图1所示，可在换热器壳体20上安装水温传感器28，水温传感器28的一端或其感温探头位于第五室29内，换热器壳体20与第五水管26的一端连接，第五水管26的另一端与散热器36连接，散热器36与第四水管25的一端连接，第四水管25的另一端与换热器壳体20连接，第四水管25和第五水管26分别与第五室29相通；当第五室29内的导热液体温度过高时，水温传感器28检测后向散热器36发出信号，控制散热器36工作，第五室29内的导热液体经第五水管26进入散热器36，散热后，经排气管27流回第五室29内。水温传感器28可以是现有的温度控制器，它由探测部分和控制部分组成；散热器36可以是风机盘管结构，导热液体流入散热器36的盘管后，利用风机带动空气流动，对盘管内的液体进入强制对流换热。

当第五室29内的导热液体温度过高时，即使立即利用散热器36对液体进行散热降温，也无法马上降低第五室29内液体的温度，从而，无法及时降低进入发动机的气体的温度，仍会造成发动机吸气温度过高，缩短发动机使用寿命的不良后果，为防止上述情况发生，如图1所示，可在换热器壳体20上安装第三电磁阀33和第三三通阀34，第三电磁阀33与第一三通阀31连接，第一三通阀31与第四输气管39的一端连接，第四输气管39的另一端与第四电磁阀35连接，第四电磁阀35与第三三通阀34连接，第三三通阀34与换热器壳体20连接，第三三通阀34与第六室30相通，第三电磁阀33与第四室21相通；当第五室29内液体温度较高时，一方面利用散热器36对液体进行散热，另一方面，水温传感器28同时控制第三电磁阀33关闭、第四电磁阀35打开，使由空气滤芯器进入的空气经第一三通阀31、第四输气管39、第四电磁阀35和第三三通阀34直接进入发动机，从而，确保发动机的工作安全；当正常工作时，第三电磁阀33打开、第四电磁阀35关闭。

为防止第五室29内的导热液体液位过低或无液体，造成换热器壳体20立即损坏的不良后果，如图1所示，可在第五室29内安装液位传感器23，液位传感器23可将第五室29内的液位信号发给驾驶室的显示器或报警器等装置，提醒驾驶员停车补水。

为进一步提高发动机的工作效率，提高发动机对燃料的利用率，如图3所示，发动机尾气净化换热器上可安装发动机燃料汽化器，发动机燃料汽化器可主要由汽化器壳体1、第一换热管4和电喷器喷嘴5连接构成，具体结构如下：第三三通阀34与第一输气管8的一端连接，第一输气管8的另一端与汽化器壳体1连接，汽化器壳体1内开设第一室2、第二室37和第三室38，汽化器壳体1内可通过设置两块隔板结构将汽化器壳体1的内腔分成独立互不相通的第一室2、第二室37和第三室38，第一输气管8与第二室37相通，第二室37内安装第一换热管4，第一换热管4的一端与第一室2相通，第一换热管4的另一端与第三室38相通，汽化器壳体1上安装电喷器喷嘴5，电喷器喷嘴5与第二室37相通，汽化器壳体1与第二输气管9的一端连接，第二输气管9的另一端与发动机进气总管11连接，第二输气管9上安装发动机节气门10，第二输气管9上安装第三输气管12，第三输气管12的两端与第二输气管9连接，第三输气管12的两端分别与位于发动机节气门10的两侧，第三输气管12上安装发动机怠速调解阀13，第三输气管12可将发动机节气门10短路，使气体不经过发动机节气门10，汽化器壳体1分别与第一水管14和第二水管16的一端连接，第一水管14和第二水管16分别与第一室2和第三室38相通。工作时，将第一水管14和第二水管16的另一端与热水源连接，热水源内的热水由第一水管14依次流经第一室2、第一换热管4、第三室38，最后由第二水管16流回热水源，此时，经发动机尾气净化换热器处理后流出的空气由第一输气管8进入第二室37，在第二室37内空气被第一换热管4进一步加热，同时，电喷器喷嘴5向第二室37内喷出雾状燃料，燃料与空气的混合物被第一换热管4加热后，由第二输气管9经发动机进气总管11进入发动机。汽化器壳体1的外周可设置保温层3，保温层3可防止汽化器壳体1内的热量散失，确保汽化器壳体1的加热空气或燃料的工作正常进行。汽化器壳体1上设置排污口6，排污口6与第二室37相通，用以排出燃料或空气流经时残留的污物。电喷器喷嘴5可以是现有汽车所用的将燃料雾化的电喷器。

如图3所示，热水源可以是现有发动机散热器15，即现有发动机的散热水套，可将第一水管14和第二水管16的另一端分别与发动机散热器15连接，第一水管14上安装第二电磁阀19和第二三通阀32，第二三通阀32上安装第一电磁阀18，第一电磁阀18与第三水管17的一端连接，第三水管17的另一端与发动机散热器15连接，汽化器壳体1上安装温度传感器7，温度传感器7的一端位于第一室2或第三室38内。当第一室2内的水温过高时，温度传感器7探测到信息对第二电磁阀19和第一电磁阀18发出信息，第二电磁阀19关闭第一电磁阀18打开，此时，热水由发动机散热器15流出经第三水管17、第一电磁阀18和第二三通阀32流回发动机散热器15；正常工作时，第二电磁阀19打开第一电磁阀18关闭。

为进一步提高发动机的工作效率，提高发动机对燃料的利用率，还可有另一结构方案，如图2所示，第三三通阀34与第一输气管8的一端连接，第一输气管8的另一端与汽化器壳体1连接，汽化器壳体1内开设第一室2、第二室37和第三室38，汽化器壳体1内可通过设置两块隔板结构，将汽化器壳体1的内腔分成独立互不相通的第一室2、第二室37和第三室38，第一输气管8与第一室2相通，第二室37内安装第一换热管4，第一换热管4的一端与第一室2相通，第一换热管4的另一端与第三室38相通，汽化器壳体1与第二输气管9的一端连接，第二输气管9的另一端与发动机进气总管11连接，第二输气管9上安装发动机节气门10，第二输气管9上安装第三输气管12，第三输气管12的两端与第二输气管9连接，第三输气管12的两端位于发动机节气门10的两侧，第三输气管12上安装发动机怠速调解阀13，汽化器壳体1分别与第一水管14和第二水管16的一端连接，汽化器壳体1上安装电喷器喷嘴5，电喷器喷嘴5的一端位于第一室2。第一水管14和第二水管16的另一端分别与发动机散热器15连接，第一水管14上安装第二电磁阀19和第二三通阀32，第二三通阀32与第一电磁阀18连接，第一电磁阀18的一端与第三水管17连接，第三水管17的另一端与发动机散热器15。该方案的作用和原理与上一方案相通，区别在于：上一方案是热水走管程，空气和燃料的混合物走壳程，而该方案是空气和燃料的混合物走管程，热水走壳程。汽化器壳体1的外周可设置保温层3。汽化器壳体1上设置排污口6，排污口6可与第三室38或第一室2相通，用以排出燃料或空气流经时残留的污物。

本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (9)

1、发动机尾气净化换热器，其特征在于：包括换热器壳体(20)，换热器壳体(20)内开设第四室(21)、第五室(29)和第六室(30)，第五室(29)内安装至少一根第二换管(22)，第二换管(22)的一端与第四室(21)相通，第二换管(22)的另一端与第六室(30)相通，换热器壳体(20)分别与进气管(24)和排气管(27)的一端连接，进气管(24)的一端伸入换热器壳体(20)内。

2、根据权利要求1所述的发动机尾气净化换热器，其特征在于：换热器壳体(20)上安装水温传感器(28)，水温传感器(28)的一端位于第五室(29)内，换热器壳体(20)与第五水管(26)的一端连接，第五水管(26)的另一端与散热器(36)连接，散热器(36)与第四水管(25)的一端连接，第四水管(25)的另一端与换热器壳体(20)连接，第四水管(25)和第五水管(26)分别与第五室(29)相通。

3、根据权利要求2所述的发动机尾气净化换热器，其特征在于：换热器壳体(20)上安装第三电磁阀(33)和第三三通阀(34)，第三电磁阀(33)与第一三通阀(31)连接，第一三通阀(31)与第四输气管(39)的一端连接，第四输气管(39)的另一端与第四电磁阀(35)连接，第四电磁阀(35)与第三三通阀(34)连接，第三三通阀(34)与换热器壳体(20)连接，第三三通阀(34)与第六室(30)相通，第三电磁阀(33)与第四室(21)相通。

4、根据权利要求1所述的发动机尾气净化换热器，其特征在于：第五室(29)内安装液位传感器(23)。

5、根据权利要求1至4中任一项所述的发动机尾气净化换热器，其特征在于：第三三通阀(34)与第一输气管(8)的一端连接，第一输气管(8)的另一端与汽化器壳体(1)连接，汽化器壳体(1)内开设第一室(2)、第二室(37)和第三室(38)，第一输气管(8)与第二室(37)相通，第二室(37)内安装第一换热管(4)，第一换热管(4)的一端与第一室(2)相通，第一换热管(4)的另一端与第三室(38)相通，汽化器壳体(1)上安装电喷器喷嘴(5)，电喷器喷嘴(5)与第二室(37)相通，汽化器壳体(1)与第二输气管(9)的一端连接，第二输气管(9)的另一端与发动机进气总管(11)连接，第二输气管(9)上安装发动机节气门(10)，第二输气管(9)上安装第三输气管(12)，第三输气管(12)的两端与第二输气管(9)连接，第三输气管(12)的两端分别与位于发动机节气门(10)的两侧，第三输气管(12)上安装发动机怠速调解阀(13)，汽化器壳体(1)分别与第一水管(14)和第二水管(16)的一端连接，第一水管(14)和第二水管(16)分别与第一室(2)和第三室(38)相通。

6、根据权利要求5所述的发动机尾气净化换热器，其特征在于：第一水管(14)和第二水管(16)的另一端分别与发动机散热器(15)连接，第一水管(14)上安装第二电磁阀(19)和第二三通阀(32)，第二三通阀(32)上安装第一电磁阀(18)，第一电磁阀(18)与第三水管(17)的一端连接，第三水管(17)的另一端与发动机散热器(15)连接，汽化器壳体(1)上安装温度传感器(7)，温度传感器(7)的一端位于第一室(2)内。

7、根据权利要求1至4中任一项所述的发动机尾气净化换热器，其特征在于：第三三通阀(34)与第一输气管(8)的一端连接，第一输气管(8)的另一端与汽化器壳体(1)连接，汽化器壳体(1)内开设第一室(2)、第二室(37)和第三室(38)，第一输气管(8)与第一室(2)相通，第二室(37)内安装第一换热管(4)，第一换热管(4)的一端与第一室(2)相通，第一换热管(4)的另一端与第三室(38)相通，汽化器壳体(1)与第二输气管(9)的一端连接，第二输气管(9)的另一端与发动机进气总管(11)连接，第二输气管(9)上安装发动机节气门(10)，第二输气管(9)上安装第三输气管(12)，第三输气管(12)的两端与第二输气管(9)连接，第三输气管(12)的两端位于发动机节气门(10)的两侧，第三输气管(12)上安装发动机怠速调解阀(13)，汽化器壳体(1)分别与第一水管(14)和第二水管(16)的一端连接，汽化器壳体(1)上安装电喷器喷嘴(5)，电喷器喷嘴(5)的一端位于第一室(2)。

8、根据权利要求7所述的发动机尾气净化换热器，其特征在于：第一水管(14)和第二水管(16)的另一端分别与发动机散热器(15)连接，第一水管(14)上安装第二电磁阀(19)和第二三通阀(32)，第二三通阀(32)与第一电磁阀(18)连接，第一电磁阀(18)的一端与第三水管(17)连接，第三水管(17)的另一端与发动机散热器(15)。

9、根据权利要求8所述的发动机尾气净化换热器，其特征在于：汽化器壳体(1)的外周设置保温层(3)。

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