CN205243687U - 燃油加热系统及发动机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种燃油加热系统及发动机系统，涉及发动机的启动领域，主要目的在于通过该燃油加热系统使发动机系统的发动机在低温下能够快速启动。主要采用的技术方案为：燃油加热系统，包括加热装置。加热装置包括壳体和加热元件。加热元件设置在壳体上。壳体上设有气体入口和气体出口。壳体内部设有连通气体入口和气体出口的过流孔，气体可以从气体入口流入过流孔，并从气体出口流出。加热元件的至少一部分置于过流孔内，用于对流经过流孔内的气体加热。本实用新型的发动机系统适用于装有发动机的动力装置，如各种车辆、发电机组或轮船等。

Description

燃油加热系统及发动机系统

技术领域

本实用新型涉及发动机的启动技术领域，特别是涉及一种燃油加热系统及应用该燃油加热系统的发动机系统。

背景技术

目前，发动机一般采用汽油或柴油作为燃料。汽油或柴油一般是通过石油炼制而成，为了充分利用国家煤炭资源以及使燃油的产业结构更加合理，现在市场上也出现了一些以甲醇作为燃料的发动机，其中，甲醇可以由煤炭炼制而成，从而可以极大地提高煤炭的利用率。

其中，甲醇在低温下具有高粘度，并且甲醇具有比汽油低的挥发性，气化时需要大量的热量，从而导致采用甲醇作为燃料的发动机在低温下不易启动。

为了解决上述问题，现有技术中的发动机一般设计有两套供油系统，分别为汽油供油系统和甲醇供油系统，由于汽油的挥发性较佳，在低温下易启动，故发动机一般通过汽油供油系统供油启动，在启动时甲醇供油系统关闭；在发动机通过汽油启动后，发动机会产生大量的热量，此时再关闭汽油供油系统，甲醇供油系统给发动机供油，甲醇在发动机启动所产生的热量的作用下能够气化，从而使发动机正常工作。

在实现上述技术方案的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：上述两套供油系统的结构较复杂，成本较高；并且机动车驾驶员必须检测两个不同燃油箱或相应的燃油箱的注入量，在续加燃油时不能弄混这两个燃油箱，操作较繁琐。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种燃油加热系统及发动机系统，主要目的在于通过该燃油加热系统使发动机系统的发动机在低温下能够快速启动。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型的实施例提供一种燃油加热系统，包括：

加热装置，其包括壳体和设置在所述壳体上的加热元件，所述壳体上设有气体入口和气体出口，所述壳体内部设有连通所述气体入口和所述气体出口的过流孔；所述加热元件的至少一部分置于所述过流孔内，用于对流经所述过流孔内的气体加热。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的燃油加热系统，其中，

所述壳体上设有连通所述过流孔的连接口；

所述加热元件经由所述连接口插入所述过流孔内，且封闭所述连接口。

前述的燃油加热系统，其中，

所述加热元件为PTC发热体。

前述的燃油加热系统，其中，

所述加热元件的数量为多个；相应的，所述连接口的数量也为多个，且与所述加热元件的数量相等；

其中，多个所述连接口依次沿所述过流孔的中心线方向排布，且多个所述加热元件与多个所述连接口一一对应。

另一方面，本实用新型的实施例还提供一种发动机系统，包括：

发动机，其具有进气口和进油口；

喷油嘴；

燃油加热系统，其为上述任一种所述的燃油加热系统，所述燃油加热系统的加热装置的气体出口端与所述发动机的进气口端连接，以使所述加热装置的气体出口与所述发动机的进气口连通；所述喷油嘴的出油口端与所述发动机的进油口端连接，以使所述喷油嘴的出油口与所述发动机的进油口连通；

油箱；

油泵，所述油泵的进油口连通所述油箱内部，所述油泵的出油口端与所述喷油嘴的进油口端连接，用于将所述油箱内的燃油泵至所述喷油嘴内。

前述的发动机系统，其中，

所述发动机的进气口和进油口的数量均为N个，且相互一一对应，N为大于1的正整数；

所述喷油嘴的数量也为N个；N个所述喷油嘴的出油口端与所述发动机的N个进油口端一一对应连接，以使相应喷油嘴的出油口与所述发动机的相应进油口连通；

所述加热装置的气体出口端通过第一气体分配件分别与所述发动机的N个进气口端连接，以使所述加热装置的气体出口分别与所述发动机的N个进气口连通；

所述发动机系统还包括分配器导轨；所述油泵的出油口端通过所述分配器导轨与N个所述喷油嘴的进油口端连接。

前述的发动机系统，其中，

所述第一气体分配件内部中空，所述第一气体分配件具有进气口和N个出气口，所述第一气体分配件的进气口端与所述加热装置的气体出口端连接，以使所述第一气体分配件的进气口与所述加热装置的气体出口连通；所述第一气体分配件的N个出气口与所述发动机的N个进气口端一一对应连接，以使所述第一气体分配件的相应出气口与所述发动机的相应进气口连通。

前述的发动机系统，其中，

所述发动机的进气口和进油口的数量均为N个，且相互一一对应，N为大于1的正整数；

所述加热装置和所述喷油嘴的数量均为N个；N个所述喷油嘴的出油口端与所述发动机的N个进油口端一一对应连接，以使相应喷油嘴的出油口与所述发动机的相应进油口连通；

N个所述加热装置的气体出口端分别与所述发动机的N个进气口端连接，以使相应加热装置的气体出口与所述发动机的相应进气口连通；

所述发动机系统还包括分配器导轨；所述油泵的出油口端通过所述分配器导轨与N个所述喷油嘴的进油口端连接。

前述的发动机系统，其中，

所述发动机系统还包括第二气体分配件；所述第二气体分配件内部中空，所述第二气体分配件具有进气口和N个出气口，所述第二气体分配件的N个出气口与N个所述加热装置的气体入口端一一对应连接，以使所述第二气体分配件的相应出气口与相应所述加热装置的气体入口连通。

前述的发动机系统，其中，

所述分配器导轨的内部中空，且所述分配器导轨上还设有连通内部的进油口和N个出油口，所述分配器导轨的进油口端与所述油泵的出油口端连接，以使所述分配器导轨的进油口与所述油泵的出油口连通；

所述分配器导轨的N个出油口端分别与N个所述喷油嘴的进油口端一一对应连接，以使相应分配器导轨的出油口与相应喷油嘴的进油口连通。

借由上述技术方案，本实用新型燃油加热系统及发动机系统至少具有以下有益效果：

在本实用新型提供的技术方案中，通过设置的加热装置，加热装置可以对流经过流孔内的气体比如空气进行加热，加热后的空气可以从加热装置的气体出口被导入到发动机的进气口，并与被导入到发动机内的燃油比如甲醇进行混合，由于空气加热后携带大量的热量，该高温空气与燃油混合后，通过热交换，可以使燃油的温度迅速升高进而气化，从而使发动机能够轻易地启动，进而解决了现有技术中发动机的燃油在低温下由于不易挥发导致发动机不易启动的问题。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例提供的一种燃油加热系统的第一示例的加热装置的结构示意图；

图2是图1中加热装置的壳体的结构示意图；

图3是本实用新型的一实施例提供的一种燃油加热系统的第二示例的加热装置的结构示意图；

图4是图3中加热装置的壳体的结构示意图；

图5是本实用新型的一实施例提供的一种加热装置的加热元件的结构示意图；

图6是本实用新型的一实施例提供的一种发动机系统的部分结构示意图；

图7是本实用新型的一实施例提供的一种发动机系统的分配器导轨的结构示意图；

图8是本实用新型的一实施例提供的一种发动机系统的第一应用示例的部分结构示意图；

图9是本实用新型的一实施例提供的一种发动机系统的第二应用示例的部分结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

图1是本实用新型提供的一种燃油加热系统的第一示例的加热装置的结构示意图；图3是本实用新型提供的一种燃油加热系统的第二示例的加热装置的结构示意图。如图1和图3所示，本实用新型的一个实施例提出的一种燃油加热系统，包括加热装置1。加热装置1包括壳体11和加热元件12。加热元件12设置在壳体11上。壳体11上设有气体入口111和气体出口112。壳体11内部设有连通气体入口111和气体出口112的过流孔，气体可以从气体入口111流入过流孔，并从气体出口112流出。加热元件12的至少一部分置于过流孔内，用于对流经过流孔内的气体加热。

在上述提供的技术方案中，通过设置的加热装置1，加热装置1可以对流经过流孔内的气体比如空气进行加热，加热后的空气可以从加热装置1的气体出口112被导入到发动机的进气口，并与被导入到发动机内的燃油比如甲醇进行混合，由于空气加热后携带大量的热量，该高温空气与燃油混合后，通过热交换，可以使燃油的温度迅速升高进而气化，从而使发动机能够轻易地启动，进而解决了现有技术中发动机的燃油在低温下由于不易挥发导致发动机不易启动的问题。

具体在实施上述燃油加热系统的技术方案时，图2是上述第一示例的加热装置的壳体的结构示意图；图4是上述第二示例的加热装置的壳体的结构示意图。如图2和图4所示，前述的壳体11上可以设有连通过流孔的连接口113。上述的加热元件12经由该连接口113插入过流孔内，且封闭连接口113，以防止过流孔内的流体从连接口113溢出。其中，加热元件12上可以设有连接部(图中未标示)，加热元件12通过该连接部与壳体11连接，该连接部可以为焊接在加热元件12上的连接板等，连接板与壳体11通过螺栓固定，带有可拆装的技术效果，以方便加热元件12的维修和更换。

这里需要说明的是：在一个具体的应用示例中，如图5所示，上述的加热元件12可以为PTC发热体。PTC发热体又叫PTC加热器，采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成。PTC发热体由镀锌外压板、不锈钢波纹状弹簧片、镀锌内压板、单层铝散热件、ptc发热片、双层铝散热件、镀镍铜电极端子和pps高温塑胶电极护套所组成。该产品由于采用u型波纹状散热片，提高了散热率，且综合了胶粘和机械式的优点，并充分考虑到ptc发热件在工作时的各种热、电现象，其结合力强，导热、散热性能优良，效率高，安全可靠。该类型PTC加热器有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。

进一步的，上述PTC发热体的插入过流孔内的部分的外形尺寸与过流孔的內缘轮廓相适配，比如若过流孔的内缘轮廓呈方形形状，则PTC发热体的插入过流孔内的部分也呈方形形状，或者两者均呈圆形形状或椭圆形形状等，以使PTC发热体在过流孔的截面上能够完全填充过流孔，以对流经过流孔的流体比如甲醇燃料充分加热，使甲醇受热后能够充分气化。

这里需要说明的是：在一个替代的实施例中，前述的加热元件12也可以为电热丝等在高温下可以发红的加热元件，由于只有空气从加热装置1的过流孔内流过，故即使加热元件12受热后发红，也不会造成燃烧的安全事故。

进一步的，如图1和图2所示，前述加热元件12的数量可以为多个；相应的，上述供加热元件12插入的连接口113的数量也为多个，且与加热元件12的数量相等。其中，该多个连接口113依次沿过流孔的中心线方向排布，且多个加热元件12与多个连接口113一一对应。在本实施例中，多个加热元件12分别经由相应的连接口113插入过流孔内，并且加热元件12沿过流孔的中心线方向排布，从而当空气沿过流孔流动时，可以被多个加热元件12依次加热，从而使空气能够充分受热并且空气的温度也更高，进而空气流入发动机内时可以携带更多的热量使燃油进行气化。

这里需要说明的是：本实用新型燃油加热系统中所使用的燃油可以为甲醇或柴油等，本领域的技术人员应当理解，甲醇或柴油等仅为示例，并不用于对本实施例的技术方案进行限制，其它类型的燃油也均适用。

如图6至图9所示，本实用新型的实施例还提供一种发动机系统，包括发动机(图中未标示)、喷油嘴2、燃油加热系统、油箱3以及油泵4。其中，燃油加热系统，包括加热装置。加热装置包括壳体和加热元件。加热元件设置在壳体上。壳体上设有气体入口和气体出口。壳体内部设有连通气体入口和气体出口的过流孔。加热元件的至少一部分置于过流孔内，用于对流经过流孔内的气体加热。这里需要说明的是：本实施例中所涉及的燃油加热系统可采用上述相应实施例中所描述的燃油加热系统的结构，具体的实现和工作原理可参见上述实施例中的相应的内容，此处不再赘述。

在上述发动机系统的实施例中，发动机具有进气口(图中未标示)和进油口(图中未标示)。燃油加热系统的加热装置1的气体出口112端与发动机的进气口端连接，以使加热装置1的气体出口112与发动机的进气口连通。喷油嘴2具有进油口和出油口。喷油嘴2的出油口端与发动机的进油口端连接，以使喷油嘴2的出油口与发动机的进油口连通。如图6所示，油泵4的进油口连通油箱3内部，油泵4的出油口端与喷油嘴2的进油口端连接，用于将油箱3内的燃油泵至喷油嘴2内。

上述发动机系统的发动机的启动过程如下：如图6所示，首先油泵4将油箱3内的燃油比如甲醇泵至喷油嘴2内；然后喷油嘴2从发动机的进油口将燃油喷射到发动机内；如图8和图9所示，外部空气从加热装置1的气体入口111进入过流孔内，并被过流孔内的加热元件12加热，加热后的空气经由加热装置1的气体出口112从发动机的进气口进入发动机内；加热后的空气携带大量的热量在发动机内与燃油混合，燃油吸收空气的热量并充分气化；空气和气化后的燃油在发动机内点火，并启动发动机。

在上述发动机系统的第一应用示例中，发动机可以为具有多个进气口和进油口的发动机，比如进气口和进油口的数量均为N个，N为大于1的正整数，其中进气口和进油口一一对应。在该技术方案中，喷油嘴2的数量也为N个。N个喷油嘴2的出油口端与发动机的N个进油口端一一对应连接，以使相应喷油嘴2的出油口与发动机的相应进油口连通，相应的喷油嘴2能够向发动机的相应进油口喷射燃油。如图8所示，加热装置1的数量可以为单个，加热装置1的气体出口112端通过第一气体分配件6分别与发动机的N个进气口端连接，以使加热装置1的气体出口112分别与发动机的N个进气口连通，经由加热装置1的气体出口112流出的高温空气可以被导入到发动机的N个进气口内。如图6所示，发动机系统还包括分配器导轨5。前述油泵4的出油口端通过该分配器导轨5与N个喷油嘴2的进油口端连接，以将油箱3内的燃油分别泵至N个喷油嘴2内。

在上述的第一应用示例中，如图8所示，单个加热装置1可以通过第一气体分配件6将加热后的空气导入到发动机的N个进气口内，以与发动机相应进油口导入的燃油混合，使发动机的多个气缸均可点火启动。

为了实现前述加热装置1的气体出口112端通过第一气体分配件6分别与发动机的N个进气口端连接的目的，本实用新型还提供如下的实施方式：如图8所示，上述的第一气体分配件6内部中空，第一气体分配件6具有进气口(图中未标示)和N个出气口61，第一气体分配件6的进气口端与加热装置1的气体出口112端连接，以使第一气体分配件6的进气口与加热装置1的气体出口112连通。第一气体分配件6的N个出气口61与发动机的N个进气口端一一对应连接，以使第一气体分配件6的相应出气口与发动机的相应进气口连通。

在上述发动机系统的第二应用示例中，发动机可以为具有多个进气口和进油口的发动机，比如进气口和进油口的数量均为N个，N为大于1的正整数，其中进气口和进油口一一对应。其中，加热装置1和喷油嘴2的数量均为N个。N个喷油嘴2的出油口端与发动机的N个进油口端一一对应连接，以使相应喷油嘴2的出油口与发动机的相应进油口连通，相应的喷油嘴2能够向发动机的相应进油口喷射燃油。如图9所示，N个加热装置1的气体出口112端分别与发动机的N个进气口端连接，以使相应加热装置1的气体出口112与发动机的相应进气口连通。发动机系统还包括分配器导轨5。油泵4的出油口端通过分配器导轨5与N个喷油嘴2的进油口端连接，以将油箱3内的燃油分别泵至N个喷油嘴2内。

为了能够方便地向N个加热装置1内输入空气，如图9所示，前述的发动机系统还可以包括第二气体分配件7。第二气体分配件7内部中空，第二气体分配件7具有进气口71和N个出气口(图中未标示)。第二气体分配件7的N个出气口与N个加热装置1的气体入口端一一对应连接，以使第二气体分配件7的相应出气口与相应加热装置1的气体入口111连通。当向第二气体分配件7的进气口输入空气时，空气可以经由第二气体分配件7的N个出气口分别进入发动机的N个进气口内。

上述的N个加热装置1可以为N个相互独立的加热装置1，用户可以根据实际空间的大小对该N个加热装置1分别进行安装，以提高空间的利用率。然而，在一个替代的实施例中，为了减小N个加热装置1的体积，可以将该N个加热装置1集成到一起。具体的，如图3和图9所示，上述N个加热装置1的壳体11一体成型，形成一个大的连接壳。该连接壳具有N个气体入口111、N个流体出口112、N个连接口113以及N个过流孔，并且该N个气体入口111、N个流体出口112、N个连接口113以及N个过流孔相互一一对应，N个加热元件12分别插入N个过流孔内，以使其具有前述N个独立加热装置1的功能。

进一步的，如图4所示，前述的连接壳包括第一表面(图中未标示)、第二表面1102和第三表面1103。第一表面与第二表面1102相背，第三表面1103置于第一表面与第二表面1102之间。比如上述的连接壳可以呈方形，第一表面和第二表面1102可以分别为该方形连接壳的前表面和后表面，第三表面1103可以为该方形连接壳的上表面或下表面。其中，第一表面上依次间隔设有前述的N个气体入口111，第二表面1102上依次间隔设有前述的N个流体出口112，第三表面1103上依次间隔设有前述的N个连接口113。

在一个具体的应用实例中，如图4所示，上述的连接壳可以呈长条形，上述的N个气体入口111在第一表面上沿连接壳的长度方向依次间隔分布。相应的，N个流体出口112在第二表面1102上沿连接壳的长度方向依次间隔分布，N个连接口113在第三表面1103上沿连接壳的长度方向依次间隔分布。

这里需要说明的是：上述发动机系统的第一应用示例和第二应用示例中的分配器导轨5的结构可以相同，具体的，如图7所示，分配器导轨5的内部中空，且分配器导轨5上还设有连通内部的进油口51和N个出油口52。如图6所示，分配器导轨5的进油口端与油泵4的出油口端连接，以使分配器导轨5的进油口51与油泵4的出油口连通。分配器导轨5的N个出油口端分别与N个喷油嘴2的进油口端一一对应连接，以使相应分配器导轨5的出油口52与相应喷油嘴2的进油口连通。

进一步的，如图7所示，上述的分配器导轨5可以呈长条形，上述分配器导轨5的N个出油口52沿分配器导轨5的长度方向依次间隔分布，以方便喷油嘴2的安装。

本实用新型实施例提供的发动机系统可以适用于装有发动机的动力装置，如各种车辆、发电机组或轮船等，本领域的技术人员应当理解，车辆、发电机组或轮船等仅为示例，并不用于对本实施例的技术方案进行限制。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种燃油加热系统，其特征在于，包括：

加热装置，其包括壳体和设置在所述壳体上的加热元件，所述壳体上设有气体入口和气体出口，所述壳体内部设有连通所述气体入口和所述气体出口的过流孔；所述加热元件的至少一部分置于所述过流孔内，用于对流经所述过流孔内的气体加热。

2.如权利要求1所述的燃油加热系统，其特征在于，

所述壳体上设有连通所述过流孔的连接口；

所述加热元件经由所述连接口插入所述过流孔内，且封闭所述连接口。

3.如权利要求2所述的燃油加热系统，其特征在于，

所述加热元件为PTC发热体。

4.如权利要求2或3所述的燃油加热系统，其特征在于，

所述加热元件的数量为多个；相应的，所述连接口的数量也为多个，且与所述加热元件的数量相等；

其中，多个所述连接口依次沿所述过流孔的中心线方向排布，且多个所述加热元件与多个所述连接口一一对应。

5.一种发动机系统，其特征在于，包括：

发动机，其具有进气口和进油口；

喷油嘴；

燃油加热系统，其为权利要求1至4中任一项所述的燃油加热系统，所述燃油加热系统的加热装置的气体出口端与所述发动机的进气口端连接，以使所述加热装置的气体出口与所述发动机的进气口连通；所述喷油嘴的出油口端与所述发动机的进油口端连接，以使所述喷油嘴的出油口与所述发动机的进油口连通；

油箱；

油泵，所述油泵的进油口连通所述油箱内部，所述油泵的出油口端与所述喷油嘴的进油口端连接，用于将所述油箱内的燃油泵至所述喷油嘴内。

6.如权利要求5所述的发动机系统，其特征在于，

所述发动机的进气口和进油口的数量均为N个，且相互一一对应，N为大于1的正整数；

所述喷油嘴的数量也为N个；N个所述喷油嘴的出油口端与所述发动机的N个进油口端一一对应连接，以使相应喷油嘴的出油口与所述发动机的相应进油口连通；

所述加热装置的气体出口端通过第一气体分配件分别与所述发动机的N个进气口端连接，以使所述加热装置的气体出口分别与所述发动机的N个进气口连通；

所述发动机系统还包括分配器导轨；所述油泵的出油口端通过所述分配器导轨与N个所述喷油嘴的进油口端连接。

7.如权利要求6所述的发动机系统，其特征在于，

所述第一气体分配件内部中空，所述第一气体分配件具有进气口和N个出气口，所述第一气体分配件的进气口端与所述加热装置的气体出口端连接，以使所述第一气体分配件的进气口与所述加热装置的气体出口连通；所述第一气体分配件的N个出气口与所述发动机的N个进气口端一一对应连接，以使所述第一气体分配件的相应出气口与所述发动机的相应进气口连通。

8.如权利要求5所述的发动机系统，其特征在于，

所述发动机的进气口和进油口的数量均为N个，且相互一一对应，N为大于1的正整数；

所述加热装置和所述喷油嘴的数量均为N个；N个所述喷油嘴的出油口端与所述发动机的N个进油口端一一对应连接，以使相应喷油嘴的出油口与所述发动机的相应进油口连通；

N个所述加热装置的气体出口端分别与所述发动机的N个进气口端连接，以使相应加热装置的气体出口与所述发动机的相应进气口连通；

所述发动机系统还包括分配器导轨；所述油泵的出油口端通过所述分配器导轨与N个所述喷油嘴的进油口端连接。

9.如权利要求8所述的发动机系统，其特征在于，

所述发动机系统还包括第二气体分配件；所述第二气体分配件内部中空，所述第二气体分配件具有进气口和N个出气口，所述第二气体分配件的N个出气口与N个所述加热装置的气体入口端一一对应连接，以使所述第二气体分配件的相应出气口与相应所述加热装置的气体入口连通。

10.如权利要求6至9中任一项所述的发动机系统，其特征在于，

所述分配器导轨的内部中空，且所述分配器导轨上还设有连通内部的进油口和N个出油口，所述分配器导轨的进油口端与所述油泵的出油口端连接，以使所述分配器导轨的进油口与所述油泵的出油口连通；

所述分配器导轨的N个出油口端分别与N个所述喷油嘴的进油口端一一对应连接，以使相应分配器导轨的出油口与相应喷油嘴的进油口连通。