CN220353923U - 发动机加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机加热系统，包括：油气分离器；涡流管，涡流管包括相互连通的进气口和热端管，进气口用于通入压缩气体，以使进入涡流管内的压缩气体分离成热气和冷气，热端管与油气分离器的出气管接触，以对油气分离器的出气管内的气体加热。本实用新型解决了现有技术中的油气分离器的加热效果不好，且能量消耗大的问题。

Description

发动机加热系统

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，具体而言，涉及一种发动机加热系统。

背景技术

闭式循环呼吸系统的柴油机在环境温度温度非常低(-20℃以下)的区域使用时，曲轴箱窜气温度高并含水，两股气流交汇，水分不可避免的析出冷凝，进而附壁结冰，并逐渐堆积堵死管口；该位置结冰堵死后，会使曲轴箱压力快速升高，造成机油尺顶出，油底壳机油喷出，最终导致拉缸化瓦严重故障。

目前，防止油气分离器结冰的主要措施是，a)管路增加保温层降低管路温降，防止管路内冷凝；b)曲轴箱和油气分离器之间的交汇处采用扩口管，减少温湿气流附壁；c)交汇处加装加热器来保持气温，防止交汇处产生冷凝水。

其中，加热器有两种：PTC加热器和冷却液换热加热，但是PTC加热消耗功率较大，冷却液低温环境下加热效果不好，产生热车时间长等问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种发动机加热系统，以解决现有技术中的油气分离器的加热效果不好，且能量消耗大的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种发动机加热系统，包括：油气分离器；涡流管，涡流管包括相互连通的进气口和热端管，进气口用于通入压缩气体，以使进入涡流管内的压缩气体分离成热气和冷气，热端管与油气分离器的出气管接触，以对油气分离器的出气管内的气体加热。

进一步地，发动机加热系统还包括：空压机，空压机与涡流管的进气口连通，以向涡流管输入经空压机压缩后的气体。

进一步地，发动机加热系统包括：储气罐，储气罐位于空压机和涡流管的进气口之间，储气罐与空压机的出气口连接；第五管路，储气罐和涡流管的进气口之间通过第五管路连接。

进一步地，发动机加热系统包括：第一控制阀，第一控制阀设置在第五管路上；温度检测部件，温度检测部件用于检测室外环境温度，以根据温度检测部件的检测结果控制第一控制阀的阀门开度。

进一步地，发动机加热系统还包括：换热器，换热器设置在油气分离器的出气端；第三管路，换热器和热端管之间通过第三管路连接。

进一步地，发动机加热系统包括第一管路；空滤器和增压器，空滤器和增压器之间通过第一管路连接；第二管路，第二管路的一端与油气分离器的出气端连接，第二管路的另一端与第一管路连接，换热器设置在第二管路上；其中，换热器与外界连通，以将换热后的气体排出。

进一步地，涡流管还包括冷端管，冷端管用于与外界连通，以将分离后的冷端气体排出。

进一步地，涡流管还包括冷端管，发动机加热系统包括：发动机主体，油气分离器安装在发动机主体上；中冷器和第四管路，中冷器和发动机主体之间通过第四管路连接；其中，冷端管与第四管路连接。

进一步地，发动机加热系统还包括：第七管路，第七管路的一端与冷端管连接，第七管路的另一端与第四管路连接；第二控制阀，第二控制阀设置在第七管路上。

进一步地，第二控制阀为单向阀。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种发动机加热系统，包括：油气分离器；涡流管，涡流管包括相互连通的进气口和热端管，进气口用于通入压缩气体，以使进入涡流管内的压缩气体分离成热气和冷气，热端管与油气分离器的出气管接触，以对油气分离器的出气管内的气体加热，防止油气分离器结冰，这样，保证了油气分离器的加热效果的同时，采用涡流管产生的热气加热的热消耗功率小，能量消耗小。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的发动机加热系统的实施例的整体结构示意图；以及

图2示出了根据本实用新型的发动机加热系统的涡流管的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、油气分离器；2、涡流管；20、进气口；21、热端管；22、冷端管；24、第三控制阀；3、空压机；4、储气罐；500、第五管路；101、第一控制阀；5、温度检测部件；6、换热器；300、第三管路；100、第一管路；7、空滤器；8、增压器；200、第二管路；9、发动机主体；10、中冷器；400、第四管路；700、第七管路；102、第二控制阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参考图1和图2，本实用新型提供了一种发动机加热系统，包括：油气分离器1；涡流管2，涡流管2包括相互连通的进气口20和热端管21，进气口20用于通入压缩气体，以使进入涡流管2内的压缩气体分离成热气和冷气，热端管21与油气分离器1的出气管接触，以对油气分离器1的出气管内的气体加热，防止油气分离器结冰，这样，保证了油气分离器的加热效果的同时，采用涡流管产生的热气加热的热消耗功率小，能量消耗小。

为了实现压缩气体的供给，发动机加热系统还包括：空压机3，空压机3与涡流管2的进气口20连通，以向涡流管2输入经空压机3压缩后的气体。

在本申请中，发动机加热系统包括：储气罐4，储气罐4位于空压机3和涡流管2的进气口20之间，储气罐4与空压机3的出气口连接；第五管路500，储气罐4和涡流管2的进气口20之间通过第五管路500连接。这样，可以通过储气罐4存储压缩气体。

在本申请中，发动机加热系统包括：第一控制阀101，第一控制阀101设置在第五管路500上；温度检测部件5，温度检测部件5用于检测室外环境温度，以根据温度检测部件5的检测结果控制第一控制阀101的阀门开度，这样，在需要对油气分离器的出气端加热时开启第一控制阀，在不需要对油气分离器的出气端加热时关闭第一控制阀，保证了发动机加热系统的可靠性。

为了实现热端管和油气分离器的出气端之间的换热，本申请的发动机加热系统还包括：换热器6，换热器6设置在油气分离器1的出气端；第三管路300，换热器6和热端管21之间通过第三管路300连接。

具体地，发动机加热系统包括第一管路100；空滤器7和增压器8，空滤器7和增压器8之间通过第一管路100连接；第二管路200，第二管路200的一端与油气分离器1的出气端连接，第二管路200的另一端与第一管路100连接，换热器6设置在第二管路200上；其中，换热器6与外界连通，以将换热后的气体排出。

具体地，发动机加热系统还包括：保温层，保温层套设在第二管路200的外侧，换热器6套设在保温层的外侧；其中，保温层沿第二管路200的延伸方向延伸，以最大限度地提升第二管路200的保温效果。

可选地，涡流管2还包括冷端管22，冷端管22用于与外界连通，以将分离后的冷端气体排出，本申请使用涡流管时，发动机应处于寒冷天气，此时，将冷端气体直接排出，排气管不会产生冷凝水。

可选地，涡流管2还包括冷端管22，发动机加热系统包括：发动机主体9，油气分离器1安装在发动机主体9上；中冷器10和第四管路400，中冷器10和发动机主体9之间通过第四管路400连接；其中，冷端管22与第四管路400连接，这样，可以对冷端管排出的冷气进行利用，进一步地减小能量消耗。

在本申请中，发动机加热系统还包括：第七管路700，第七管路700的一端与冷端管22连接，第七管路700的另一端与第四管路400连接；第二控制阀102，第二控制阀102设置在第七管路700上。

优选地，第二控制阀102为单向阀，这样，在发动机高负荷运行时，可以通过单向阀防止气流对冲，防止气流倒流。

在本申请中，发动机加热系统还包括电子控制装置ECU，电子控制装置ECU与温度检测部件5和第一控制阀101均连接，以使电子控制装置ECU获取温度检测部件5的检测结果，并根据温度检测部件5的检测结果，控制第一控制阀101的阀门开度。

具体地，如图2所示，所涡流管2还包括涡流芯和第三控制阀24，涡流管具有涡流室，热端管21和冷端管22均与涡流室连通，涡流芯设置在涡流室内，第三控制阀24设置在热端管21的管腔内；图2示出了热气流和冷气流的流向。

在本申请的具体实施过程中，ECU根据温度检测部件进行判断是否对油气分离器出气口进行加热。例如可以将预设温度T₁设置为-20℃，当环境温度低于预设温度T₁时，ECU给第一控制阀101发送信号使第一控制阀101动作，以向涡流管2提供一定压力的气体，涡流管2的热端管流出高温气体，流经换热器6，起到加热油气分离器1的出气口的作用。

经计算评估，在目前空压机提供的气压(气压为0.6bar)及一般涡流管2的尺寸条件下(例如：长度150mm*宽度50mm*高度30mm)，热端管输出气体温差最高可达60℃，即在环境温度为-20℃时，输出气体温度也能达到40℃，可以解决出气口结冰故障的问题。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型提供了一种发动机加热系统，包括：油气分离器1；涡流管2，涡流管2包括相互连通的进气口20和热端管21，进气口20用于通入压缩气体，以使进入涡流管2内的压缩气体分离成热气和冷气，热端管21与油气分离器1的出气管接触，以对油气分离器1的出气管内的气体加热，防止油气分离器结冰，这样，保证了油气分离器的加热效果的同时，采用涡流管产生的热气加热的热消耗功率小，能量消耗小。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机加热系统，其特征在于，包括：

油气分离器(1)；

涡流管(2)，所述涡流管(2)包括相互连通的进气口(20)和热端管(21)，所述进气口(20)用于通入压缩气体，以使进入所述涡流管(2)内的压缩气体分离成热气和冷气，所述热端管(21)与所述油气分离器(1)的出气管接触，以对所述油气分离器(1)的出气管内的气体加热。

2.根据权利要求1所述的发动机加热系统，其特征在于，所述发动机加热系统还包括：

空压机(3)，所述空压机(3)与所述涡流管(2)的进气口(20)连通，以向所述涡流管(2)输入经所述空压机(3)压缩后的气体。

3.根据权利要求2所述的发动机加热系统，其特征在于，所述发动机加热系统包括：

储气罐(4)，所述储气罐(4)位于所述空压机(3)和所述涡流管(2)的进气口(20)之间，所述储气罐(4)与所述空压机(3)的出气口连接；

第五管路(500)，所述储气罐(4)和所述涡流管(2)的进气口(20)之间通过所述第五管路(500)连接。

4.根据权利要求3所述的发动机加热系统，其特征在于，所述发动机加热系统包括：

第一控制阀(101)，所述第一控制阀(101)设置在所述第五管路(500)上；

温度检测部件(5)，所述温度检测部件(5)用于检测室外环境温度，以根据所述温度检测部件(5)的检测结果控制所述第一控制阀(101)的阀门开度。

5.根据权利要求1所述的发动机加热系统，其特征在于，所述发动机加热系统还包括：

换热器(6)，所述换热器(6)设置在所述油气分离器(1)的出气端；

第三管路(300)，所述换热器(6)和所述热端管(21)之间通过第三管路(300)连接。

6.根据权利要求5所述的发动机加热系统，其特征在于，所述发动机加热系统包括

第一管路(100)；

空滤器(7)和增压器(8)，所述空滤器(7)和所述增压器(8)之间通过所述第一管路(100)连接；

第二管路(200)，所述第二管路(200)的一端与所述油气分离器(1)的出气端连接，所述第二管路(200)的另一端与所述第一管路(100)连接，所述换热器(6)设置在所述第二管路(200)上；

其中，所述换热器(6)与外界连通，以将换热后的气体排出。

7.根据权利要求1所述的发动机加热系统，其特征在于，所述涡流管(2)还包括冷端管(22)，所述冷端管(22)用于与外界连通，以将分离后的冷端气体排出。

8.根据权利要求1所述的发动机加热系统，其特征在于，所述涡流管(2)还包括冷端管(22)，所述发动机加热系统包括：

发动机主体(9)，所述油气分离器(1)安装在所述发动机主体(9)上；

中冷器(10)和第四管路(400)，所述中冷器(10)和所述发动机主体(9)之间通过所述第四管路(400)连接；

其中，所述冷端管(22)与所述第四管路(400)连接。

9.根据权利要求8所述的发动机加热系统，其特征在于，所述发动机加热系统还包括：

第七管路(700)，所述第七管路(700)的一端与所述冷端管(22)连接，所述第七管路(700)的另一端与所述第四管路(400)连接；

第二控制阀(102)，所述第二控制阀(102)设置在所述第七管路(700)上。

10.根据权利要求9所述的发动机加热系统，其特征在于，所述第二控制阀(102)为单向阀。