本发明专利技术公开了一种汽车发动机预热装置，包括在发动机每个气缸外侧独立设置的气缸水套、气缸水套进水口上的电控节流阀、加热器、伺服流量泵、水温传感器以及发动机温度探测器和控制器。气缸水套内的冷却水从所述出水管进入所述加热器内进行加热后从所述进水管流出，在伺服流量泵的作用下循环进入气缸水套内进行换热。本发明专利技术提供的汽车发动机预热装置，通过单独布置的水套为每个气缸单独加热，使发动机受热更为均匀，减小了发动机的温度梯度，起到保护发动机的作用。通过调节加热器的加热量和伺服流量泵的流量，能够在节约能源的同时大大提高了换热效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车发动机预热
，特别涉及一种可快速将汽车发动机加热以 达到启动温度的预热装置和一种预热控制方法。
技术介绍
我国东北、西北高原寒区冬季时间长，气温、气压低，空气含氧量少，在这种低温低 氧环境下，重载车辆发动机冷启动困难或不能启动。因此启动前必须进行预加热，确保发动 机具备良好的启动条件，保证发动机顺利启动，减少启动磨损，延长车辆的使用寿命。 目前寒区重载车辆上都装有加温器，用于启动前的预热加温，但这些加温器沿用 传统结构，加温模式固定，效率低，加热效果差，加温时间长，环境适应性差。从目前使用的 情况看，目前的加温装置存在很多问题，可以归纳为：1)加温时间长。一般预热加温时间约 为30分钟，随着气温的降低，加温时间将延长，在高原高寒地区，如新疆、西藏地区，由于空 气氧含量低，加温时间在50分钟左右，甚至更长。2)加温效果差。由于加温器结构简单，加 温器热燃烧效率低，加温热循环效果差，加温系统不同部件受热不均，局部容易过热，发动 机加热效果差，不利于发动机启动。3)加温操作不便，故障率高，加热模式固定，加热过程 不受控，环境适应性差。分析以上问题的原因，首先在结构上，现有加温器燃油泵、风泵和水 泵由同一个电机经联动装置拖动，结构大体相似。燃油雾化和工作介质热交换条件固定，加 温器以固定的空燃比和热交换速率工作，当环境温度、气压变化时，加温加热效率降低，难 于满足寒区典型环境加温需求。其次在控制上，目前加温器的加温过程不可控，加温模式固 定，不能根据车辆所处温度环境和海拔气压环境变化调节加温器的工作模式，自动调节加 温器的喷油燃烧和热交换速率。第三在操作上，目前的加温器采用手动操作，不能对加温过 程进行实时监控，在低温低氧环境下加温器积碳严重，故障较多。 因此，针对目前加温器存在的问题，需要提供一种更智能、高效的加温器，以提高 发动机的启动条件。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种汽车发动机预热装置，目的是解决现有技术中预热时间 长、能源利用率低的的缺陷，实现了高效预热并使发动机受热均匀，起到了保护发动机的效 果。 本专利技术提供的技术方案为： -种汽车发动机预热装置，其特征在于，包括： 气缸水套，其设置在发动机气缸外侧，所述气缸水套内装有冷却水，以与发动机进 行换热，发动机每个气缸外侧独立设置一个所述气缸水套；所述气缸水套上设置有进水口 和出水口，每个气缸水套的进水口均连接到进水管，每个气缸水套的出水口均连接到出水 管； 电控节流阀，其设置在所述气缸水套进水口上，所述电控节流阀能够改变开度从 而调节流入所述气缸水套内冷却水的流量； 加热器，其与所述进水管和出水管连接，气缸水套内的冷却水从所述出水管进入 所述加热器内进行加热后从所述进水管流出； 伺服流量泵，其设置在所述进水管或出水管上，以使气缸水套内的冷却水能够循 环流入所述加热器内并且能够调节冷却水的流量； 水温传感器，其分别设置在所述进水管和出水管上，以检测经加热器加热前和加 热后冷却水的温度； 发动机温度探测器，其设置在发动机每个气缸上，以检测每个气缸的温度； 控制器，其与所述水温传感器、发动机温度探测器、电控节流阀、伺服流量泵以及 加热器连接，所述控制器能够根据所述水温传感器、发动机温度探测器采集的温度信号，控 制所述伺服流量泵的流量、电控节流阀的开度以及加热器的加热功率，以使发动机快速预 热。 优选的是，所述进水管或出水管上设置有流量计，以检测所述进水管或出水管内 的冷却水流量，所述流量计与所述控制器连接，将流量信号传递给所述控制器，所述控制 器、伺服流量泵、流量计构成一个闭环控制回路，使所述控制器能够更精确的控制伺服流量 泵输出的流量。 优选的是，所述气缸水套内设置有无动力叶轮，所述气缸水套内冷却水的流动能 够带动所述无动力叶轮旋转，从而增强对流换热效果。 优选的是，所述加热器为燃油加热器，其包括 燃油泵，其与汽车油箱连接，为所述燃油加热器提供燃料； 空气泵，其用于提供燃油燃烧所需的空气； 燃烧器，其与所述燃油泵和空气泵连接，使燃油在所述燃烧器上燃烧，所述燃烧器 为多孔介质燃烧器； 换热管，其采用耐高温金属中空管，冷却水从所述换热管中流过，所述燃烧器上产 生的火焰作用在所述换热管外表面上，使所述换热管受热，从而加热从所述换热管内流过 的冷却水。 其中，所述燃油泵和空气泵与所述控制器连接，以控制燃油量和空气量，从而控制 所述燃油加热器的加热量。 优选的是，所述加热器为电热加热器，所述电热加热器包括电热管，冷却水从所述 电热管外表面流过，所述电热管与所述控制器连接，通过控制器控制流经所述电热管的电 流控制所述电热加热器的加热量。 优选的是，所述预热装置还包括混合室，所述混合室内设置有搅拌棒，每个所述气 缸水套出水口均与所述混合室的一端连接，所述混合室的另一端与所述出水管连接，从每 个所述气缸水套内流出的水进入所述混合室充分混合后流入到所述出水管内。 优选的是，所述预热装置还包括水箱散热器，用于冷却发动机； 所述水箱散热器两端分别与所述进水管和出水管连接，并且所述水箱散热器与所 述加热器并联，所述进水管与水箱散热器和加热器连接处设置有电磁换向阀，所述出水管 与所述水箱散热器和加热器连接处也设置有电磁换向阀，所述电磁换向阀与所述控制器连 接，通过两个所述电磁换向阀的换向，选择性的将所述气缸水套内冷却水流入到所述加热 器内加热或水箱散热器内冷却。 -种汽车发动机预热控制方法，使用上述的汽车发动机预热装置，并包括以下步 骤： 步骤一、使用水温传感器实时测量进水管内冷却水水温1\和出水管内冷却水水温 T。，并使用发动机温度探测器实时测量发动机每个气缸的表面温度I\、T 2、……、Tm、……、 Tn，其中，Tm为第m个气缸表面温度，n为发动机气缸数； 步骤二、采用PID算法调节加热器的加热量，使加热后进水管内冷却水的水温 满足...
【技术保护点】
一种汽车发动机预热装置，其特征在于，包括：气缸水套，其设置在发动机气缸外侧，所述气缸水套内装有冷却水，以与发动机进行换热，发动机每个气缸外侧独立设置一个所述气缸水套；所述气缸水套上设置有进水口和出水口，每个气缸水套的进水口均连接到进水管，每个气缸水套的出水口均连接到出水管；电控节流阀，其设置在所述气缸水套进水口上，所述电控节流阀能够改变开度从而调节流入所述气缸水套内冷却水的流量；加热器，其与所述进水管和出水管连接，气缸水套内的冷却水从所述出水管进入所述加热器内进行加热后从所述进水管流出；伺服流量泵，其设置在所述进水管或出水管上，以使气缸水套内的冷却水能够循环流入所述加热器内并且能够调节冷却水的流量；水温传感器，其分别设置在所述进水管和出水管上，以检测经加热器加热前和加热后冷却水的温度；发动机温度探测器，其设置在发动机每个气缸上，以检测每个气缸的温度；控制器，其与所述水温传感器、发动机温度探测器、电控节流阀、伺服流量泵以及加热器连接，所述控制器能够根据所述水温传感器、发动机温度探测器采集的温度信号，控制所述伺服流量泵的流量、电控节流阀的开度以及加热器的加热功率，以使发动机快速预热。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王加雪，张建国，黄永生，金奕，杨柏春，王雪，牛占军，张洪才，赵健峰，金萌，李春旭，
申请(专利权)人：中国人民解放军装甲兵技术学院，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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