CN203511223U - 一种利用汽车发动机尾气的供暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，包括发动机、空调水泵、加热装置、除霜器、强制散热器、消声器、控制系统，发动机上设置有进水管及出水管，出水管与空调水泵配合连接，加热装置配合安装在涡轮增压器与消声器之间，加热装置包括气道控制装置及热交换器，热交换器内形成水道，加热装置的水道与发动机出水管、空调水泵、强制散热器、除霜器及发动机进水管通过水管连接形成回路。本实用新型结构合理、结构新颖，通过设置在发动机排气管之间的加热装置，可将发动机排出的高温尾气用于车内供暖，使废气再次利用、不耗燃油、无二次污染、节约成本，设置的控制系统，方便操作、维护方便，实用性强，便于推广应用。

Description

一种利用汽车发动机尾气的供暖系统

技术领域

本实用新型涉及一种车用供暖装置，具体涉及一种利用汽车发动机尾气的供暖系统。

背景技术

经济高速发展的今天，汽车成为了人们日常的代步工具，尤其是随着旅游业的兴起及大量农村人口涌入城市务工，迫使大巴旅游车及城市公交数量的急剧增加，为了使车内乘客乘坐更舒适，现有车辆内均设置有供暖装置，以便在寒冷的季节给车厢内供暖。目前，车内供暖装置多采用燃油供热，由于汽车燃油和汽车排放问题的加剧，汽车节油和环保问题日益突出，面对有限的石油资源和国家能源战略遇到的威胁和挑战，汽车节能与环保技术已成为汽车领域的研发热点。现有公交车及大、中型客车多以柴油和天然气作为燃料，一方面成本较高；另一方面，发动机燃料燃烧产生的大量高温的尾气直接排放到大气中，以热能的形式损失掉，有的发动机排气口温度高达800℃以上，是比较严重的能源浪费，另外，这些高温尾气直接排放到大气中，增加了空气污染，不利于环保，同时还存在维修麻烦的缺点。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型目的在于提供一种利用汽车发动机尾气的供暖系统。

本实用新型通过以下技术方案加以实现：

所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，包括发动机、空调水泵、加热装置、除霜器、强制散热器、消声器、控制系统，所述发动机上设置有进水管及出水管，所述出水管与空调水泵配合连接，其特征在于所述加热装置配合安装在发动机排气管的涡轮增压器与消声器之间，所述加热装置包括配合设置在壳体内气道控制装置及热交换器，所述热交换器内形成水道，加热装置的水道与发动机出水管、空调水泵、强制散热器、除霜器及发动机进水管通过水管连接形成回路。

述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述加热装置还包括配合设置在壳体内的电加热装置，所述电加热装置包括水箱、与水箱固定连接的发热管及水温传感器、水箱进水管、水箱出水管，所述水箱进水管与加热装置的水道相连，水箱出水管与水管相连。

所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述电加热装置还包括温控开关，所述温控开关设置在水箱的外侧。

所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述气道控制装置包括设置在壳体外侧的摇臂、进气门、出气门、进气门门轴、出气门门轴、气缸，所述气缸控制进气门及出气门的关闭，摇臂与进气门门轴及出气门门轴配合连接，进气门及出气门将壳体内部分割成主气道及旁通气道。

所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述进气门及出气门在关闭状态与水平方向呈45度角设置。

所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述摇臂与进气门及出气门为联动控制或分开控制，联动控制为摇臂通过联动杆分别与进气门门轴和出气门门轴配合连接，分开控制摇臂有两个，分别通由两个气缸控制。

所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述控制系统由水泵开关、电加热开关、数码温度控制器、进气门控制继电器、出气门控制继电器、发电机控制继电器、加热控制电源总开关、保险丝及线路组成。

所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述强制散热器至少设置有一个。

本实用新型结构合理、结构新颖，通过设置在发动机排气管之间的加热装置，可将发动机排出的高温尾气用于车内供暖，使废气再次利用、不耗燃油、无二次污染、节约成本，设置的控制系统，方便操作、维护方便，实用性强，便于推广应用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型气道控制装置一种实施例结构示意图；

图3为图2的侧面结构示意图；

图4为本实用新型气道控制装置的另一种实施例的结构示意图；

图5为图4的侧面结构示意图；

图6为图4的爆炸图；

图7为实施例1的结构示意图；

图8为实施例2的结构示意图；

图9为实施例3的结构示意图；

图中，1-发动机，2-空调水泵，3-除霜器，4-散热器，5-消声器，6-进水管，7-出水管，8-排气管，9-增压器，10-壳体，11-热交换器，12-水道，13-水箱，14-发热管，15-水温传感器，16-水箱进水管，17-水箱出水管，18-温控开关，19-摇臂，20-进气门，21-出气门，22-进气门门轴，23-出气门门轴，24-气缸，25-主气道，26-旁通气道，27-联动杆，28-水泵开关，29-电加热开关，30-数码温度控制器，31-进气门控制继电器，32-出气门控制继电器，33-发电机控制继电器。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

如图1-9所示，本实用新型一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，包括发动机1、空调水泵2、加热装置、除霜器3、强制散热器4、消声器5、控制系统，发动机1工作时带动空调发电机做旋转运动，把加热后的水在自身水泵的作用下输送到加热装置内，空调水泵安装在水路中的加热装置的前段或后端，加热时水泵工作使系统中的水加速循环，强制散热器4和除霜器3安装在车厢内。发动机1上设置有进水管6及出水管7，出水管7与空调水泵2配合连接，加热装置配合安装在发动机1排气管8的涡轮增压器9与消声器5之间，加热装置包括配合设置在壳体10内气道控制装置及热交换器11，为了使加热效果更好，还设置有电热器装置，热交换器11由水道管、吸热板组成，水道管内形成水道12，加热装置的水道12与发动机出水管7、空调水泵2、强制散热器4、除霜器3及发动机进水管6通过水管连接形成回路，其中，强制散热器4可根据情况具体设置个数，至少设置一个。壳体10可根据内部结构不同的设置，其形状可设置成近似长方形或正方形及多边形等。电加热装置包括水箱13、与水箱13固定连接的发热管14及水温传感器15、水箱进水管16、水箱出水管17，水箱进水管16与加热装置的水道12相连，水箱出水管17与水管相连。为了使用更安全，在水箱13上还设置有温控开关18。具体连接方式为，在水箱13内开螺纹孔使发热管14固定在水箱13侧面，发热部分插入水箱13内，接线端留在水箱外面，给发热管14通电后将水箱内的水加热；水温传感器15通过螺纹连接，一头插入水箱内，另一头留在水箱外面，检测水箱内的温度传给控制系统；温控开关18通过固定螺栓安装在水箱13外，当水箱13温度超过设定值时断开触点，当水箱温度低于设定值时触电闭合，对整个系统进行安全保护和调节水温度的作用。控制系统由水泵开关28、电加热开关29、数码温度控制器30、进气门控制继电器31、出气门控制继电器32、发电机控制继电器33、加热控制电源总开关、保险丝及线路组成。

气道控制装置包括设置在壳体10外侧的摇臂19、进气门20、出气门21、进气门门轴22、出气门门轴23、气缸24，气缸24控制进气门20及出气门21的关闭，摇臂19与进气门门轴22及出气门门轴23配合连接，门轴的设置使气门工作状态呈V型，进气门20及出气门21将壳体内部分割成主气道25及旁通气道26，进气门20和出气门21在壳体内的相应位置处形成进气口和出气口。进气门20及出气门21在关闭状态与水平方向呈45度角设置。加热装置不工作状态下，进气门20和出气门21呈关闭状态，主气道25关闭，旁通气道26打开，进来的废气只能从旁通气道26经过，两个气门同时旋转90度时，旁通气道26关闭，主气道25打开，废气从主气道25经过。进、出气门的动作由设置在壳体外侧的摇臂19及气缸24控制，摇臂19与进气门20及出气门21连接即可采用联动控制，也可采用分开控制，联动控制为摇臂通过联动杆27分别与进气门门轴22和出气门门轴23配合连接，分开控制摇臂有两个，分别通由两个气缸控制。

实施例1

如图7所示，加热装置安装在发动机排气管的涡轮增压器9与消声器5之间。通过发动机1排气管8的余热对热交换器11加热。加热装置的水道12与发动机出水管7、空调水泵2、强制散热器4、除霜器3、发动机进水管6通过水管连接形成回路。驾驶员启动发动机后，发动机1工作产生热量将水加热后通过发动机水泵的作用下流入加热装置。此时驾驶员不打开水泵开关28时空调水泵不工作，加热装置中的气道控制装置的进气门20和出气门21在气缸24的作用下都关闭。发动机1排出的废气通过气道控制装置的旁通气道26和消声器5排出。加热装置不产生热量。驾驶员打开水泵开关后水泵工作，水在系统中加速循环。数码温度控制器30工作，通过传感器检测温度，并显示出来。出厂时设置好温度控制在85度以下导通，以上断开。回差温度5度的最佳温度状态。当温度低于设定值85度时，触点输出导通通电。气缸工作将进进、出气门同时打开。旁通气道26关闭，发动机1产生的废气通过进气门20入热交换器11，废气的余热将交换器加热后通过出气门21流出，再通过消声器5排出。此时水道12的温度由发动机1和热交换器11同时加热，大大提高了水道12的温度。车厢内的强制散热器4工作，将热量吹入车厢内，提高车内的温度以供取暖。当水的温度上升达到设定值85度时，数码温度控制器30触点断开不输出电源，进、出气门在气缸24的作用下关闭，旁通气道26打开，加热装置不产生热量。但是水泵仍然工作，仍然显示水温，检测水温。当水温下降到设定值下限80度时，数码温度控制器30又导通，加热装置再次投入工作，如此循环。温控开关18在95度断开，其作用当数码温度控制器故障失效时起到安全保护作用。

实施例2

如图所示，加热装置的安装位置同实施例1相同。其加热还可以利用空调发电机发电通过电加热装置进行加热，电加热装置和热交换器通过水道串联设置，与发动机出水管7、空调水泵2、强制散热器4、除霜器3、发动机进水管6通过水管连接形成回路。驾驶员启动发动机后，发动机工作产生热量将水加热后通过发动机水泵的作用下流入加热装置。此时驾驶员不打开水泵开关时空调水泵2不工作，加热装置中的气道控制装置的进气门20和出气门21在气缸24的作用下都关闭。发动机1排出的废气通过气道控制装置的旁通气道26和消声器5排出，加热装置不产生热量。驾驶员打开水泵开关后水泵工作，水在系统中加速循环。数码温度控制器30工作，通过传感器检测温度，并显示出来。出厂时设置好温度控制在85度以下导通，以上断开。回差温度5度的最佳温度状态。当温度低于设定值85度时，触点输出导通通电。气缸24工作将进、出气门同时打开，旁通气道26关闭，发动机产生的废气通过进气门20入热交换器11，废气的余热将交换器加热后通过出气门流出，再通过消声器5排出。此时水道的温度由发动机1和热交换器11同时加热，大大提高了水道的温度。车厢内的强制散热器4工作，将热量吹入车厢内，提高车内的温度以供取暖。当水的温度上升达到设定值85度时，数码温度控制器30触点断开不输出电源，进、出气门在气缸24的作用下关闭，旁通气道26打开，加热装置不产生热量。但是水泵仍然工作，仍然显示水温，检测水温。当水温下降到设定值下限80度时，数码温度控制器30又导通，加热装置再次投入工作，如此循环。

驾驶员按下电加热开关时，发电机发电通过发热管14产生的热量将水加热，此时水温由热交换器11、发动机1、电加热装置三个部分同时加热，加热性能再次提高，数码温度控制器30对发电机加热进行控制，将水温调整在最佳温度范围，水泵开关控制电加热开关，所以不打开水泵开关电加热开关无效，温控开关18控制了空调发电机发电，数码温度控制器30的温度设置要低于温控开关18的温度设置，温控开关18既调整热交换器11的加热温度，同时也是数码温度控制器30失效时的一种保护，车内冷空调和暖空调同使用一个发电机，但是要求同时只能一个工作，他们之间通过空调继电器进行控制。

实施例3

该实施例中，加热装置的设置位置同上述实施例中一样，不同之处在于，增加了踩刹车时出气门关闭功能，从而交换器温度急速上升，该功能的实现，需要进、出气门各用一个气缸控制，在出气门21控制线路上增加了一个出气门继电器32，当踩刹车时制动灯亮，将信号控制出气门继电器32常闭触电断开，切断出气门21的气缸电源，出气门控制气缸断电后自动收回关闭出气门，发动起过来的废气停留在热交换器内短时间不能排出去。当压力上升克服出气门气缸弹簧阻力，将出气门21推开后才有一部分废气流出出气门21，此时热交换器11内因压力高、温度高、水道内温度更好得到提升。制动踏板松开，自动灯制动解除后制动灯灭，出气门控制继电器32常闭触电闭合，出气门气缸接通电源工作伸出，出气门21被打开，加热后的废气从出气门顺畅流出，对发动机动力没有影响，而对热交换器水温提高起到很好的效果。驾驶员再次踩刹车时制动灯亮，出气门控制继电器32再次接通通电后，常闭触电再次断开，出气门气缸又关闭，松开制动踏板后出气门又打开，如此循环工作极大提升了水道内的温度。

该实施例中，其工作过程同上述实施例，驾驶员按下电加热装置开关时，发电机发电通过发热管产生热量将水加热，此时水温由热交换器11、发动机1、电加热装置三个不封同时加热。

Claims (8)

1.一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，包括发动机（1）、空调水泵（2）、加热装置、除霜器（3）、强制散热器（4）、消声器（5）、控制系统，所述发动机（1）上设置有进水管（6）及出水管（7），所述出水管（7）与空调水泵（2）配合连接，其特征在于所述加热装置配合安装在发动机（1）排气管（8）的涡轮增压器（9）与消声器（5）之间，所述加热装置包括配合设置在壳体（10）内气道控制装置及热交换器（11），所述热交换器（11）内形成水道（12），加热装置的水道与发动机（1）出水管（7）、空调水泵（2）、强制散热器（4）、除霜器（3）及发动机进水管（6）通过水管连接形成回路。

2.根据权利要求1所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述加热装置还包括配合设置在壳体（10）内的电加热装置，所述电加热装置包括水箱（13）、与水箱（13）固定连接的发热管（14）及水温传感器（15）、水箱进水管（16）、水箱出水管（17），所述水箱进水管（16）与加热装置的水道（12）相连，水箱出水管（17）与水管相连。

3.根据权利要求2所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述电加热装置还包括温控开关（18），所述温控开关（18）设置在水箱（13）的外侧。

4.根据权利要求1所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述气道控制装置包括设置在壳体（10）外侧的摇臂（19）、进气门（20）、出气门（21）、进气门门轴（22）、出气门门轴（23）、气缸（24），所述气缸（24）控制进气门（20）及出气门（21）的关闭，摇臂（19）与进气门门轴（22）及出气门门轴（23）配合连接，进气门（20）及出气门（21）将壳体（10）内部分割成主气道（25）及旁通气道（26）。

5.根据权利要求4所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述进气门（20）及出气门（21）在关闭状态与水平方向呈45度角设置。

6.根据权利要求4所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述摇臂（19）与进气门（20）及出气门（21）为联动控制或分开控制，联动控制为摇臂（19）通过联动杆（27）分别与进气门门轴（22）和出气门门轴（23）配合连接，分开控制摇臂（19）有两个，分别通由两个气缸控制。

7.根据权利要求1所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述控制系统由水泵开关（28）、电加热开关（29）、数码温度控制器（30）、进气门控制继电器（31）、出气门控制继电器（32）、发电机控制继电器（33）、加热控制电源总开关、保险丝及线路组成。

8.根据权利要求1所述的一种利用汽车发动机尾气的供暖系统，其特征在于所述强制散热器（4）至少设置有一个。

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