[发明专利]涡流式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，具体涉及一种涡流式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，使驾驶室内温度快速升高，保证汽车冬季行驶的驾驶室温度。

为达到上述目的，本发明所采用的具体技术方案是：

一种涡流式汽车尾气供暖装置，包括发动机排气管和消音器，在所述发动机排气管和所述消音器之间自左至右依次还连通有热交换器和水泵壳体，所述热交换器为圆筒体，圆筒体的外侧设置有装有冷却液的环形密封腔，圆筒体内圆周壁上均等设置有多个安装顶点朝向所述发动机排气管的圆锥形涡流发生器(3)的涡流发生器固定杆，所述环形密封腔的下方设置有连通外部的两个水管接头；所述水泵壳体中垂直于排气方向上设置有中部设有涡轮叶片的水泵驱动轴，所述水泵驱动轴的两端与所述水泵壳体之间设置有磁悬浮轴承，所述水泵驱动轴的下端还传动连接水泵；所述水泵的进口通过水管与两个水管接头中的一个水管接头连接，所述水泵出口通过水管依次连接发动机油底壳加热器、流量阀、散热器和两个水管接头中的另一个水管接头形成循环回路；所述流量阀与受温度控制模块控制的电磁阀连接，所述温度控制模块通过线束还连接有温度传感器。

当发动机尾气从发动机排气管中排出，经过所述热交换器中的涡流发生器时产生涡旋气流,涡旋气流直接冲击在所述环形密封腔内侧圆柱面上,增加了环形密封腔的受热率，提高了所述热交换器内冷却液的温度。而且，所述涡流发生器改变了尾气的流动方向,由于出口面积的减小,涡旋气流压力增大,为涡旋气流吹动蜗轮叶片转动提供了较大的气动能量。从而带动所述水泵工作，由于所述水泵驱动轴与所述水泵壳体之间采用磁悬浮轴承，转动阻力极小，从而使得发动机的排气背压降低到可接受的范围，其背压接近于涡轮增压发动机，受热的冷却液被所述水泵加压后进入循环回路，所述循环回路中的所述散热器可以设置在驾驶室或者其他需要加热的地方，所述发动机油底壳加热器设置在发动机油底壳上，冷却液流经所述散热器和所述发动机油底壳加热器时，可以将其携带的热量散发出去，从而起到对外界加热的作用，所述流量阀受所述温度控制模块控制，当温度传感器检测到温度低时，所述温度控制模块通过控制所述电磁阀使得所述流量阀开口增大，相反，当温度传感器检测到温度高时，所述温度控制模块通过控制所述电磁阀使得所述流量阀开口减小甚至闭合。

上述所述热交换器与所述发动机排气管和所述水泵壳体之间的连接以及所述水泵壳体与所述消音器之间的连接均采用螺栓连接。

上述所述散热器和所述温度传感器设置在驾驶室内。

上述所述涡流发生器固定杆的优选数量为3个。可采用三根钢筋,相隔120度,一头焊接在所述涡流发生器上,另一头焊接在所述环形密封腔内侧圆柱面上。

上述所述水泵驱动轴与所述水泵之间还设置有离合器。

为达到上述目的，本发明还提供另一个技术方案是：

本发明的一种涡流式汽车尾气供暖装置的控制方法，包括如下步骤：：

a.启动发动机；

b.所述温度控制模块控制所述电磁阀使得所述流量阀打开；