一种特种车辆低温快速起动加热系统及低温快速取力方法技术方案

本发明专利技术提供了一种特种车辆低温快速起动加热系统及低温快速取力方法。使用发动机与变速器散热冷却管路旁通切换的方式来实现对发动机多缸同时进行循环加热的水路循环方式，可以在短时间(8min以内)完成发动机在极寒环境下的快速起动。同时提供了低温起动管路切换保护电路，使驾驶员在驾驶室内一人进行操作，即可实现低温装置水路与变速箱油

【技术实现步骤摘要】
一种特种车辆低温快速起动加热系统及低温快速取力方法


[0001]本专利技术涉及特种车辆工程
，特别是涉及一种特种车辆低温快速起动加热系统及低温快速取力方法。

技术介绍

[0002]随着特种车辆对环境适应性要求越来越高，尤其是对
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40℃极寒环境下的车辆快速低温起动提出了新要求，为实现车辆在极寒环境下实现快速起动，传统车辆通常采用附加辅助加热装置对水冷发动机冷却水进行加热，从而对发动机润滑油油温进行加热，降低润滑油粘度，使发动机起动阻力变低，以改善低温情况下的发动机的起动性能。例如公开专利“一种柴油发动机低温加热系统”(申请号：CN201610466158.7)利用燃油加热器加热循环防冻冷却液对发动机燃油管路实现快速加热，例如在
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10度环境条件使用0号柴油，采用该专利技术，进行加热半小时以上后，可起动发动机。或在
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30度环境条件下使用
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20号柴油，加热半小时以上后，再起动发动机。
[0003]而特种汽车因为其上装设备的特殊性，需要在极寒条件下(
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40度以下)使用标号柴油或更低一级柴油，如使用
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50号军用柴油，虽燃油(柴油)不会出现结蜡，在不使用额外加热设备情况下，大功率发动机仍无法起动，已公开技术中，虽提出了使用额外加热设备进行保温，但功率较小，若需要达到大功率发动机起动条件，加热设备加热时间较长，通常在半小时以上，才能使发动机起动。
[0004]另外，常规车辆发动机功率最大在300
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400KW，对于445kW以上大功率发动机，因其缸径大、缸数多，采用大功率多档液力自动变速箱，在极寒低温下的起动更加困难，原因分析如下：
[0005]目前已公开的技术，仅能实现发动机自带进气加热功能，发动机预留的加热管路仅能对发动机前两个缸体进行加热，无法对多缸(6缸)以上的发动机进行快速加热，从而使发动机起动时间变长，一般为半小时左右，严重影响车辆的反应时间。另一些公开技术采用对燃油系统进行加热的方式，容易引起安全隐患，造成人员伤亡及车辆损伤。
[0006]另外，由于特种车辆部分工况对时间要求极高，车辆通常设置有取力设备以保证上装设备快速进入到准备状态，缩短车辆反应时间，以给予上装设备更长的操作维护时间。发动机在低温环境下，虽起动成功，但相比常温环境由于进气温度低、燃油温度低，润滑油黏度仍偏大，多缸发动机存在几个缸虚火或虚燃，加之变速器取力负载较大，按照常温环境下的取力操作步骤接挂变速器取力时，极易造成发动机熄火，导致取力失败，进而需要极寒低温情况下重新起动发动机，严重影响车辆反应时间。

技术实现思路

[0007]为克服现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种特种车辆低温快速起动加热系统及低温快速取力方法。
[0008]本专利技术的一方面，本专利技术提供的车辆低温快速起动加热系统使用发动机与变速器
散热冷却管路旁通切换的方式来实现对发动机多缸同时进行循环加热的水路循环方式，可以在短时间(8min以内)完成发动机在极寒环境下的快速起动，避免对可燃的燃油系统系统进行加热，从而降低安全隐患及发动机损伤的概率，操作方便、安全可靠。具体技术方案为：
[0009]一种特种车辆低温快速起动加热系统，包括发动机、变速器、变速箱油
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水热交换器、低温起动辅助加热装置、管路切换阀I和管路切换阀II；所述低温起动辅助加热装置包括第一辅助加热装置，所述第一辅助加热装置为液体加热装置；
[0010]所述管路切换阀I与所述管路切换阀II均为电动转阀，可以实现90度正反转动，分别有一个进口和两个出口连通位置；
[0011]所述发动机的缓速器取水口与所述管路切换阀I进口相连，所述管路切换阀I第一连通位置与所述变速箱油
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水热交换器入口相连接，所述管路切换阀I第二连通位置与所述第一辅助加热装置入口相连接；所述大功率水冷发动机本体上的缓速器回水口与所述管路切换阀II进口相连，所述管路切换阀II第一连通位置与所述变速箱油
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水热交换器出口相连接，所述管路切换阀II第二连通位置与所述第一辅助加热装置出口相连接。
[0012]在本专利技术提供的实施例中，所述第一辅助加热装置为燃油液体加热装置。
[0013]进一步地，所述低温起动辅助加热装置还包括第二辅助加热装置，所述第二辅助加热装置为市电液体加热装置，所述市电液体加热装置安装在发动机低温辅助水路循环回路中，通过单独电气回路控制，采用电加热管对水冷柴油发动机的防冻冷却液进行加热。
[0014]优选地，所述发动机带有作为电子控制单元的发动机ECU，所述车辆低温快速起动加热系统还包括连接至发动机ECU的发动机定速开关、发动机油门踏板和仪表，所述发动机油门踏板安装在驾驶室内，温度传感器安装在发动机本体上、与发动机ECU通过电气线束连接，将发动机冷却液的温度传递至发动机ECU；发动机油门踏板与发动机定速开关通过电气线束与发动机ECU连接；所述仪表与发动机ECU连接，可显示温度等信息。
[0015]优选地，所述发动机还连接至发动机冷却系统，低温情况下，当发动机ECU检测到的发动机汽缸盖温度低于76度时，发动机冷却系统自动停止工作。
[0016]为了提高发动机在极寒低温环境下快速起动性能，使用发动机与变速器散热冷却管路旁通切换的方式来实现对发动机多缸同时进行循环加热，而必须使用切换阀实现变速器散热循环水路与低温起动循环水路的切换。由于大功率发动机及变速器散热功率需求要求较大，管径通常在50mm以上，采用手动的切换球阀的方式进行切换时，因其通径大，开关所需力矩大，不方便人员操作，尤其是在低温环境下，极寒情况下阀体与阀座之间受冷收缩，加大了操作阻力，使人员操作更为不便。
[0017]一般的电磁开关无法满足大通径大流量管路切换要求，通常采用电动机驱动减速机带动阀门转动的电动切换开关，此种电动切换开关从全部开启到全部关闭的过程需要10s至15s的时间。因切换存在时间差，从而容易引起驾驶员误操作，在切换未完全到位执行低温起动或行车，对低温环境下发动机低温起动效果与行车状态下变速器散热效果均会带来较大影响。
[0018]因此，作为本专利技术的另一方面，提供了一种低温起动管路切换保护电路，使驾驶员在驾驶室内一人进行操作，即可实现低温装置水路与变速箱油
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水交换器水路的切换，同时设置有防误操作控制开关及开关到位指示灯，可以方便驾驶员明确是否切换到位，从而避免因操作引起的开关切换不到位使行车时变速箱油温过高等异常情况。具体技术方案为：
[0019]所述车辆低温快速起动加热系统包括管路切换保护电路，所述管路切换保护电路包括电源、电源总开关以及与电源和电源总开关连接的管路保护电路和指示灯控制电路，所述管路保护电路包括依次连接的熔断器、管路切换保护开关和管路切换控制开关；所述指示灯控制电路包括管路相互并联的管路切换阀I指示灯、管路切换阀II指示灯、管路切换保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特种车辆低温快速起动加热系统，其特征在于，包括发动机、变速器、变速箱油
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水热交换器、低温起动辅助加热装置、管路切换阀I和管路切换阀II；所述低温起动辅助加热装置包括第一辅助加热装置，所述第一辅助加热装置为液体加热装置；所述管路切换阀I与所述管路切换阀II均为电动转阀，分别有一个进口和两个出口连通位置；所述发动机的缓速器取水口与所述管路切换阀I进口相连，所述管路切换阀I第一连通位置与所述变速箱油
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水热交换器入口相连接，所述管路切换阀I第二连通位置与所述第一辅助加热装置入口相连接；所述大功率水冷发动机本体上的缓速器回水口与所述管路切换阀II进口相连，所述管路切换阀II第一连通位置与所述变速箱油
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水热交换器出口相连接，所述管路切换阀II第二连通位置与所述第一辅助加热装置出口相连接。2.根据权利要求1所述的一种特种车辆低温快速起动加热系统，其特征在于，所述第一辅助加热装置为燃油液体加热装置。3.根据权利要求2所述的一种特种车辆低温快速起动加热系统，其特征在于，所述低温起动辅助加热装置还包括第二辅助加热装置，所述第二辅助加热装置为市电液体加热装置，所述市电液体加热装置安装在发动机低温辅助水路循环回路中，通过单独电气回路控制，采用电加热管对水冷柴油发动机的防冻冷却液进行加热。4.根据权利要求1所述的一种特种车辆低温快速起动加热系统，其特征在于，所述发动机带有作为电子控制单元的发动机ECU，所述车辆低温快速起动加热系统还包括连接至发动机ECU的发动机定速开关、发动机油门踏板和仪表，所述发动机油门踏板安装在驾驶室内，温度传感器安装在发动机本体上、与发动机ECU通过电气线束连接，将发动机冷却液的温度传递至发动机ECU；发动机油门踏板与发动机定速开关通过电气线束与发动机ECU连接；所述仪表与发动机ECU连接，显示包括温度的信息。5.根据权利要求4所述的一种特种车辆低温快速起动加热系统，其特征在于，还包括管路切换保护电路，所述管路切换保护电路包括电源、电源总开关以及与电源和电源总开关连接的管路保护电路和指示灯控制电路，所述管路保护电路包括依次连接的熔断器、管路切换保护开关和管路切换控制开关；所述指示灯控制电路包括管路相互并联的管路切换阀I指示灯、管路切换阀II指示灯、管路切换保护开关背光灯、管路切换控制开关背光灯，所述管路切换保护开关背光灯电线连接至管路切换保护开关，所述管路切换控制开关背光灯电线连接至管路切换控制开关，所述管路切换阀I指示灯通过管路切换阀I连接至管路切换控制开关，所述管路切换阀II指示灯通过管路切换阀II连接至管路切换控制开关。6.根据权利要求5所述的一种特种车辆低温快速起动加热系统，其特征在于，所述车辆低温快速起动加热系统还包括加热控制电路，所述加热控制电路包括相互并联的起动装置和发动机进气预热装置，所述低温起动辅助加热装置连接至加热控制电路；所述起动装置包括起动机、起动开关、起动继电器，所述起动机与起动继电器和起动开关顺次连接，由起动继电器控制，通过起动继电器和起动开关与电源及电源总开关相连；所述发动机进气预热装置包括安装在发动机进气管连接处的格栅加热器，所述格栅加热器与进气预热继电器及进气预热开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹东方，郭帅，霍裕蓉，张平，杨少东，南海峰，刘双燕，屠振池，冯克强，王迪，张庆玲，邱栋，郑黎明，阴元罡，张学哲，刘凤华，徐鹏，张广志，安光乐，苏丽，
申请(专利权)人：泰安航天特种车有限公司，
类型：发明
国别省市：