CN201705506U - 汽车柴油发动机热交换系统 - Google Patents

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Abstract

一种汽车柴油发动机热交换系统，包括有尾气高效换热装置、发动机和燃油箱换热装置，发动机上的尾气排放管通过管路与尾气高效换热装置上的尾气入口相连通，发动机上的冷却液出口与尾气高效换热装置上的换热装置导热介质入口相连通，尾气高效换热装置的换热装置导热介质出口与燃油箱换热装置的燃油箱导热介质入口相连通；燃油箱换热装置的燃油箱导热介质出口与发动机上的散热器连通，在燃油箱换热装置内部设有燃油箱。优点：有效利用发动机的尾气作为热源，将燃油箱内的冷柴油加热，确保0号柴油在冬季的正常使用，可以减少使用负号柴油，可以降低提炼过程中的能源消耗以及碳排放，同时可以节约燃油支出，具有极高的社会经济效益。

Description

汽车柴油发动机热交换系统
技术领域：
本实用新型涉及一种热交换系统，尤其涉及一种汽车柴油发动机热交换系统。
背景技术：
我国的柴油发动机汽车保有量巨大，而且每年的增长速度很快，这些柴油发动机汽车每天奔跑在全国各地，柴油消耗量大，而且到了每年冬季都需要使用负号柴油。然而负号柴油的提炼工艺复杂，导致其在提炼过程中消耗的能源多，而且碳排放量也急剧增加，严重污染环境。且负号柴油价格高，产量相对于0#柴油少很多，这就造成了负号柴油在冬季的供不应求，严重影响了柴油发动机汽车冬季的运营效率和经济收入，在高速公路服务区由于排队加油而导致高速公路拥堵的现象也时有发生，不仅造成了运输成本的上升，而且导致了社会管理成本的上升。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、换热效率高、传热速度快、成本低廉、节能环保、适合推广的汽车柴油发动机热交换系统。
本实用新型的内容通过以下技术方案实施：一种汽车柴油发动机热交换系统，包括有尾气高效换热装置、发动机和燃油箱换热装置，所述发动机上的尾气排放管通过管路与所述尾气高效换热装置上的尾气入口相连通，所述尾气高效换热装置上的尾气出口与所述大气相连通；所述发动机上的冷却液出口与所述尾气高效换热装置上的换热装置导热介质入口相连通，所述尾气高效换热装置的换热装置导热介质出口与所述燃油箱换热装置的燃油箱导热介质入口相连通；所述燃油箱换热装置的燃油箱导热介质出口与所述发动机上的散热器连通；在所述燃油箱换热装置内部设有燃油箱，所述燃油箱内设有燃油泵，所述燃油泵的出口与所述发动机的燃油过滤器连通。
所述尾气高效换热装置包括换热装置壳体、换热装置列管、所述尾气入口、所述尾气出口、所述换热装置导热介质入口和所述换热装置导热介质出口，所述换热装置壳体为管壳式结构，在所述换热装置壳体内壁排列设有所述换热装置列管，所述尾气入口与所述尾气出口分别置于所述换热装置壳体两端并与所述换热装置列管两端相连通；所述换热装置导热介质入口和所述换热装置导热介质出口分别与所述换热装置壳体和所述换热装置列管组成的腔体连通。
所述燃油箱换热装置包括有所述燃油箱、所述燃油泵、保温层、燃油箱列管、外保护层和所述燃油箱导热介质入口和所述燃油箱导热介质出口；所述燃油箱上设有燃油加注口，所述燃油箱内设有所述燃油泵，在所述燃油箱外侧设有所述外保护层，所述燃油箱外侧与所述外保护层之间组成所述保温层，在所述保温层中设有所述燃油箱列管，所述燃油箱列管两端分别与所述燃油箱导热介质入口和燃油箱导热介质出口相连通。
所述燃油箱换热装置内部设有应急燃油箱，所述应急燃油箱内设有应急燃油泵，所述应急燃油泵的出口与所述发动机上的所述燃油过滤器连通；所述燃油箱内的所述燃油泵与所述应急燃油箱内的所述应急燃油泵通过控制电路连接。
所述控制电路包括单片机、温度传感器、切换继电器和信号放大器，所述温度传感器置于所述燃油箱内，所述温度传感器输出端与所述单片机信号输入端连接，所述单片机信号输出端与所述切换继电器的控制信号输入端连接，在所述单片机信号输出端与所述切换继电器控制信号输入端之间设有所述信号放大器；所述切换继电器的公共端与所述发动机的油门感应电路的输出端连接，所述切换继电器的常闭端与所述燃油泵连接，所述切换继电器的常开端与所述应急燃油泵连接。
优点：汽车柴油发动机热交换系统，能够有效利用发动机的尾气作为热源，通过尾气高效换热装置和燃油箱换热装置将燃油箱内的冷柴油加热，确保0号柴油在冬季的正常使用。本系统可以减少使用负号柴油，可以降低提炼过程中的能源消耗以及碳排放，同时可以节约燃油支出，具有极高的社会经济效益。
附图说明：
图1为实施例1的整体结构示意图。
图2为尾气高效换热装置的部分剖面结构示意图。
图3为燃油箱换热装置的部分剖面结构示意图。
图4为实施例2的整体结构示意图。
图5为实施例2中控制电路与燃油泵和应急燃油泵的连接示意图。
尾气高效换热装置1，发动机2，燃油箱换热装置3，尾气排放管4，燃油加注口5，尾气入口6，尾气出口7，冷却液出口8，换热装置导热介质入口9，换热装置导热介质出口10，燃油箱导热介质入口11，燃油箱导热介质出口12，散热器13，燃油箱14，燃油泵15，燃油过滤器16，换热装置壳体17，换热装置列管18，保温层19，燃油箱列管20，外保护层21，应急燃油箱22，应急燃油泵23，控制电路24，单片机25，温度传感器26，切换继电器27，信号放大器28，油门感应电路29。
具体实施方式：
实施例1：(如图1、图2、图3所示)一种汽车柴油发动机热交换系统，包括有尾气高效换热装置1、发动机2和燃油箱换热装置3，发动机上2的尾气排放管4通过管路与尾气高效换热装置1上的尾气入口6相连通，尾气高效换热装置1上的尾气出口7与大气相连通，发动机2上的冷却液出口8与尾气高效换热装置1上的换热装置导热介质入口9相连通，尾气高效换热装置1的换热装置导热介质出口10与燃油箱换热装置3的燃油箱导热介质入口11相连通；燃油箱换热装置3的燃油箱导热介质出口12与发动机2上的散热器13连通；在燃油箱换热装置3内部设有燃油箱14，燃油箱14内设有燃油泵15，燃油泵15的出口与发动机2的燃油过滤器16连通。
尾气高效换热装置1包括换热装置壳体17、换热装置列管18、尾气入口6、尾气出口7、换热装置导热介质入口9和换热装置导热介质出口10，换热装置壳体17为管壳式结构，在换热装置壳体17内壁排列设有换热装置列管18，尾气入口6与尾气出口7分别置于换热装置壳体17两端并与换热装置列管18两端相连通；换热装置导热介质入口9和换热装置导热介质出口10分别与换热装置壳体17和换热装置列管18组成的腔体连通。
燃油箱换热装置3包括有燃油箱14、燃油泵15、保温层19、燃油箱列管20、外保护层21和燃油箱导热介质入口11和燃油箱导热介质出口12；燃油箱14上设有燃油加注口5，燃油箱14内部设有燃油泵15，在燃油箱14外侧设有外保护层21，燃油箱14外侧与外保护层21之间组成保温层19，在保温层19中设有燃油箱列管20，燃油箱列管20两端分别与燃油箱导热介质入口11和燃油箱导热介质出口12相连通。
使用时，发动机2的冷却液进入到尾气高效换热装置1的换热装置壳体17和换热装置列管18组成的腔体内与换热装置列管18中的热尾气进行热交换，换热后的尾气直接排放到大气中，换热后的冷却液进入到燃油箱换热装置3的燃油箱列管20中与燃油箱14内部的0#冷柴油进行热交换，交换后的冷却液流回到汽车的散热器13中。燃油箱14中的柴油经过交换换热后通过燃油泵15供给到发动机，保证0#柴油在冰冷的北方天气下能够正常工作。
实施例2：一种汽车柴油发动机热交换系统，包括有尾气高效换热装置1、发动机2和燃油箱换热装置3，发动机上2的尾气排放管4通过管路与尾气高效换热装置1上的尾气入口6相连通，尾气高效换热装置1上的尾气出口7与大气相连通，发动机2上的冷却液出口8与尾气高效换热装置1上的换热装置导热介质入口9相连通，尾气高效换热装置1的换热装置导热介质出口10与燃油箱换热装置3的燃油箱导热介质入口11相连通；燃油箱换热装置3的燃油箱导热介质出口12与发动机2上的散热器13连通；在燃油箱换热装置3内部设有燃油箱14，燃油箱14内设有燃油泵15，燃油泵15的出口与发动机2的燃油过滤器16连通。
尾气高效换热装置1包括换热装置壳体17、换热装置列管18、尾气入口6、尾气出口7、换热装置导热介质入口9和换热装置导热介质出口10，换热装置壳体17为管壳式结构，在换热装置壳体17内壁排列设有换热装置列管18，尾气入口6与尾气出口7分别置于换热装置壳体17两端并与换热装置列管18两端相连通；换热装置导热介质入口9和换热装置导热介质出口10分别与换热装置壳体17和换热装置列管18组成的腔体连通。
燃油箱换热装置3包括有燃油箱14、燃油泵15、保温层19、燃油箱列管20、外保护层21和燃油箱导热介质入口11和燃油箱导热介质出口12；燃油箱14上设有燃油加注口5，燃油箱14内部设有燃油泵15，在燃油箱14外侧设有外保护层21，燃油箱14外侧与外保护层21之间组成保温层19，在保温层19中设有燃油箱列管20，燃油箱列管20两端分别与燃油箱导热介质入口11和燃油箱导热介质出口12相连通。
为了防止汽车停车时间过长，难以起车，(如图4所示)在燃油箱换热装置3内部设有一个应急燃油箱22，应急燃油箱22内设有应急燃油泵23，应急燃油泵23的出口与发动机2的燃油过滤器16连通；燃油箱14内的燃油泵15与应急燃油箱22内的应急燃油泵23通过控制电路24连接。
控制电路24包括单片机25、温度传感器26、切换继电器27和信号放大器28，温度传感器26置于燃油箱内，温度传感器26输出端与单片机25信号输入端连接，单片机25信号输出端与切换继电器27的控制信号输入端连接，在单片机25信号输出端与切换继电器27控制信号输入端之间设有信号放大器28，切换继电器27的公共端与发动机的油门感应电路29的输出端连接，切换继电器27的常闭端与燃油泵15连接，切换继电器27的常开端与应急燃油泵23连接(如图5所示)。
当汽车在冬天的停车时间过长时，启动时温度传感器26测得燃油箱内0#柴油的温度后，将所测得温度值传递给单片机25处理，当燃油箱中的0#柴油的温度低于设定温度时，切换继电器27开始吸合，应急燃油泵23与燃油泵15自动切换，应急燃油泵23开始工作，向发动机2供给应急燃油箱22内的-35号柴油，着车一段时间后，利用发动机2尾气的热量换热后把燃油箱14内的0#柴油加热；当燃油箱14中的0#柴油的温度高于设定温度后，切换继电器27停止工作，应急燃油泵23与燃油泵15自动切换，燃油泵15启动，向发动机2供给燃油箱14内的0#柴油。

Claims (5)

1.一种汽车柴油发动机热交换系统，其特征在于：包括有尾气高效换热装置、发动机和燃油箱换热装置，所述发动机上的尾气排放管通过管路与所述尾气高效换热装置上的尾气入口相连通，所述尾气高效换热装置上的尾气出口与所述大气相连通；所述发动机上的冷却液出口与所述尾气高效换热装置上的换热装置导热介质入口相连通，所述尾气高效换热装置的换热装置导热介质出口与所述燃油箱换热装置的燃油箱导热介质入口相连通；所述燃油箱换热装置的燃油箱导热介质出口与所述发动机上的散热器连通；在所述燃油箱换热装置内部设有燃油箱，所述燃油箱内设有燃油泵，所述燃油泵的出口与所述发动机的燃油过滤器连通。
2.根据权利要求1所述的汽车柴油发动机热交换系统，其特征在于：所述尾气高效换热装置包括换热装置壳体、换热装置列管、所述尾气入口、所述尾气出口、所述换热装置导热介质入口和所述换热装置导热介质出口，所述换热装置壳体为管壳式结构，在所述换热装置壳体内壁排列设有所述换热装置列管，所述尾气入口与所述尾气出口分别置于所述换热装置壳体两端并与所述换热装置列管两端相连通；所述换热装置导热介质入口和所述换热装置导热介质出口分别与所述换热装置壳体和所述换热装置列管组成的腔体连通。
3.根据权利要求1所述的汽车柴油发动机热交换系统，其特征在于：所述燃油箱换热装置包括有所述燃油箱、所述燃油泵、保温层、燃油箱列管、外保护层和所述燃油箱导热介质入口和所述燃油箱导热介质出口；所述燃油箱上设有燃油加注口，所述燃油箱内设有所述燃油泵，在所述燃油箱外侧设有所述外保护层，所述燃油箱外侧与所述外保护层之间组成所述保温层，在所述保温层中设有所述燃油箱列管，所述燃油箱列管两端分别与所述燃油箱导热介质入口和燃油箱导热介质出口相连通。
4.根据权利要求1或3任一所述汽车柴油发动机热交换系统，其特征在于：所述燃油箱换热装置内部设有应急燃油箱，所述应急燃油箱内设有应急燃油泵，所述应急燃油泵的出口与所述发动机上的所述燃油过滤器连通；所述燃油箱内的所述燃油泵与所述应急燃油箱内的所述应急燃油泵通过控制电路连接。
5.根据权利要求4所述的汽车柴油发动机热交换系统，其特征在于：所述控制电路包括单片机、温度传感器、切换继电器和信号放大器，所述温度传感器置于所述燃油箱内，所述温度传感器输出端与所述单片机信号输入端连接，所述单片机信号输出端与所述切换继电器的控制信号输入端连接，在所述单片机信号输出端与所述切换继电器控制信号输入端之间设有所述信号放大器；所述切换继电器的公共端与所述发动机的油门感应电路的输出端连接，所述切换继电器的常闭端与所述燃油泵连接，所述切换继电器的常开端与所述应急燃油泵连接。
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