[发明专利]保温式汽车发动机预热器

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种保温式汽车发动机预热器。该保温式汽车发动机预热器主要由保温壶、水泵、阀门及水管组成。

背景技术

中国北方冬季寒冷，常常滴水成冰，例如哈尔滨最低气温曾达-52.3℃。低温时，车辆电瓶会出现供电不足，火花塞放电火弱，同时冬季燃油不易雾化点燃，因此很多车辆会出现启动困难或无法启动的现象。而且，冷启动耗时耗油，尾气污染严重，冷启动一次机件的磨损量相当于正常行驶300km。此外，低温时燃烧室内容易形成积炭，造成活塞环胶结等现象，压缩力不足，发动机功率下降。因此，研究如何快速提高汽车发动机启动时的温度有着重要意义。

目前国内外汽车发动机预热器主要分为以“气”热预热器、“水”热预热器和“油”热预热器三类。

“气”热预热器对汽车发动机进气进行预热。此类汽车发动机汽缸进气预热器安装在汽车发动机的进气歧管上，进气预热器包括电热带和安装电热带的预热器座，电热带置于预热器座的框体内并固定在位于预热器座边框内的瓷垫盆组件上，预热器座边框上设有连接电热带两接线端的电源正极接线端子和电源负极接线端子。空气由进气歧管进入汽缸，当启动预热器时，加热元件发热，使空气受热进入汽缸内，进入发动机缸体的气体和燃料混合物被充分预热。

“水”热预热器用电加热法将冷却液加热，从而使汽车发动机整体预热。该类预热器接通220V电源20分钟内能将机体内防冻液提高40℃左右。其优点为体积小，特别是进出口间的距离只有3.5cm，所以实际占用空间很小，安装非常简便，可直接串联在暖风循环管或小循环管上，几乎所有汽车都不需改动原车管路。

“油”热预热器对供油进行预热。结构包括进油管和与其连通的滤清器及预热塞。特征是：在滤清器和预热塞之间的管路上连接有一控制预热塞供油的电磁阀，电磁阀两端分别通过油管与滤清器和预热塞连接。其优点是：需要预热塞工作时，接通电磁阀线路，使其阀门打开，柴油经滤清器通过电磁阀，再经进油管供给预热塞；预热塞不工作时，断开电磁阀线路，阀门关闭，通往预热塞的油路被断开，由电磁阀承担通往预热塞的油压，大大降低了由于球阀密封不严出现漏油的故障。

以上几类汽车发动机预热器均采用电能转化成热能从而达到预热目的。其中大部分预热器(主要为“水”热式)采用外接220V电源加热方式，该类预热器消耗电能外，操作过程繁琐，且要靠近电源。另有小部分采用车载蓄电池加热，目前汽车广泛采用的铅酸蓄电池，冬季低温时蓄电池容量变小，充放电效率低下，因此采用蓄电池加热效率低能耗大。

鉴于以上分析，目前汽车发动机预热器发展趋势主要有提高热转化效率和减少热损失。目前广泛采用的“水”热式预热器大多采用电热丝发热，发热效率低。目前已有部分研究采用电磁感应加热原理，通过电磁感应线圈产生的高频交变磁场在发热体的表面形成涡流，这些涡流克服发热体的电阻做功，散发出热量，从而达到直接加热的目的。

本发明涉及的保温式汽车发动机预热器利用保温壶保存发动机高温时的能量，并提供给汽车发动机低温时使用。

发明内容

在汽车发动机工作10分钟后，冷却液温度即可达到90℃，发动机停止工作后，冷却液温度逐渐降低至环境温度。因此，本发明采用串联保温壶的方式储存热量，供汽车发动机低温启动时使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：保温式汽车发动机预热器主要由由保温壶、水泵、阀门及管路组成。保温式汽车发动机预热器属于“水”热预热器，安装方法和传统预热器基本相同，即将预热器安装在汽车发动机冷却系统上，串联在小循环系统中。

汽车发动机停止工作时冷却液温度最高，此时启动预热器开关，水泵工作，发动机冷却系统中高温冷却液与保温灌中较低温度的冷却液完成一次交换。

汽车发动机正常工作时，保温式发动机预热器并不工作，也不影响发动机冷却系统正常工作。

当发动机温度较低，启动困难或无法启动时，启动预热器，发动机冷却系统中较低温度的冷却液与保温灌中温度较高的冷却液完成一次交换，较高温度的冷却液使发动机缸体迅速升温，从而起到预热的作用。由于发动机冷却液自然冷却需要一定时间，因此发动机熄火后约半小时内再次打火无需预热；而保温壶的保温作用也是有限的，一般可以维持24小时内温度在50℃左右，启动预热器后，气缸温度可以提高到20℃以上，因此24小时内可以有较好的预热效果。