[发明专利]汽车尾气供暖装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车尾气热量的回收利用装置及其控制方法，具体涉及一种汽车发动机尾气供暖装置及其控制方法，属于汽车技术领域。 

背景技术

随着我国汽车保有量的不断增加,汽车已经遍布了我国的大江南北，各个地区的城镇乡村都有汽车的足迹,随着汽车使用的增加，汽车在使用过程中的一些问题也不断体现出来,如汽车冬季保暖问题尤为突出,特别是我国东北地区的冬季平均温度在零下30℃左右，汽车在零下30℃的气温下行驶，驾驶室温度较低,驾驶员和乘客长时间在这种环境中感觉非常的寒冷，驾驶员长时间在这种环境中驾驶身体会僵硬，操作不灵活，容易出现交通事故，另一方面,汽车停放在零下30℃的环境中，机油和齿轮油在低温下变的较粘稠，较难启动，由于机油粘稠,润滑不良，会加速发动机气缸的磨损，缩短发动机的使用寿命，基于上述的原因，汽车供暖装置以及发动机加温锅被使用，但是目前的供暖装置一般采用发动机机体的冷却水作为热源，当汽车在低温环境时，发动机的冷却水温度较低，提供的热量有限，而加温锅通常采用燃烧汽油的方式给发动机加热，此种方法不够节能，也有一些采用汽车尾气作为驾驶室供暖的供暖装置，但是其结构和控制都很复杂，而且功能单一。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种汽车尾气供暖装置。该装置利用发动机的高温尾气，使热交换器内冷却液温度迅速升高，再利用水泵使高温冷却液循环,利用散热器将热量散发到驾驶室和发动机油底壳外部，使驾驶室内温度快速升高，使发动机润滑油温度快速升高，保证汽车冬季行驶时驾驶室温度，使发动机油底壳温度升高，利于发动机冬季启动，保障发动机的正常润滑。 

为达到上述目的，本发明所采用的具体技术方案是： 

一种汽车尾气供暖装置，包括发动机排气管和消音器，还包括连通所述发动机排气管与所述消音器的热交换器，所述热交换器包括内外圆柱面之间设置有冷却液的中空管状密封腔和设置在其两端分别连接所述发动机排气管和所述消音器的两个喇叭形连接部，所述管状密 封腔内侧轴向设置有螺旋钢片，其外圆柱面上设置有回水管接头和出水管接头，所述冷却液从所述出水管接头流出，依次经过用水管连接的水泵、第一散热器、阀门和第二散热器，然后经所述回水管接头流回所述热交换器的管状密封腔形成循环回路，还包括与所述阀门连接的步进电机，和通过连接线束与水温控制模块连接的水温传感器，所述步进电机还与所述水温控制模块连接，所述水温传感器设置在所述第二散热器上。 

尾气从发动机排气管中排出，经过所述热交换器时，由于所述螺旋钢片的存在使得尾气沿所述螺旋钢片的螺旋通道向所述消音器一侧排出，延长了尾气的排出时间，增加了热交换器的受热率，可以使所述热交换器中的冷却液更加快速的受热，同时又不会增加过大的排气阻力。当热交换器中的冷却液被加热后由所述水泵加压进入由水管连接的第一散热器、阀门、第二散热器等组成的循环系统，冷却液流经所述第一散热器和所述第二散热器时，可以将其携带的热量通过散热器散发出去，从而起到对外界加热的作用，所述第一散热器可以设置在发动机的油底壳上，所述第二散热器可以设置在驾驶室内，从而同时为发动机油底壳和驾驶室加热。而且在所述循环系统中还设置了所述温度传感器，所述温度传感器实时监测循环系统中冷却液的温度，并将数据传递给所述温度控制模块，当检测到的冷却液温度比需求高时，所述温度控制模块通过控制与所述阀门连接的步进电机，将所述阀门的开口减小，从而降低循环系统中的冷却液的温度，从而可以减小对外界的加热，夏天时，还可以通过关闭所述水泵或者所述阀门从而关闭所述供暖装置。 

优选的，所述热交换器与所述发动机排气管和所述消音器之间通过螺栓连接。 

优选的，所述的水温传感器为电阻式水温传感器。 

为达到上述目的，本发明还提供另一个技术方案是： 

本发明的一种汽车尾气供暖装置的控制方法,其特征在于包括如下步骤： 

a.设置所述阀门使所述阀门在默认状态下处于开启状态； 

b.启动所述水泵，使所述冷却液循环； 

c.所述水温控制模块根据所述水温传感器检测到的水温通过控制所述步进电机控制所述阀门的开度，使得所述阀门的开度随水温成反比。 

此外，上述的汽车尾气供暖装置，进一步，所述水温控制模块还与所述水泵也连接。 

这样所述水温控制模块可以直接控制水泵的转速，从而控制系统中冷却液的温度。 

进一步，本发明的汽车尾气供暖装置的控制方法,具体包括如下步骤： 

a.设置所述阀门使所述阀门在默认状态下处于开启状态；