车用柴油加热装置制造方法及图纸

一种利用汽车尾气热量对柴油加温的车用柴油加热装置。它是由箱体内呈交叉设置的散热鳍片、箱体外侧面具有热管散热端安装弧形基座结构的长方形箱体，以及由热管采热端与箱体构成的长方形尾气热量采集箱顺序机械连接成为装置的主体；并与以两块对称设置的具有导流和阀门作用能同步在90°范围内相对转动的调节板为主件的尾气流量调节控制箱连接组成了车用柴油加热装置。结构形成了柴油和排气道尾气之间两道隔离，使该装置运行安全可靠。可手动或近距离手动控制调节板的旋转角度达到对尾气流向、流量的无级调控，完成在运行中控制油温、装置的投入或退出运行的操作。使加热装置安全性能高、加热温度加热时间可控。该车用柴油加热装置可成为车辆的正常配置设施，达到夏季不用拆卸、冬季可继续使用高凝点标号柴油的目的。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

这是一种装置在以柴油发动机为动力的车辆上的、利用柴油发动机工作时排出的 高温尾气中的热量来加热提高车载燃油-柴油温度的车用柴油加热装置。使车辆在冬季时 仍可使用夏季使用的燃油、大幅降低运输燃油成本的设想得以实现。
技术介绍
相关常识柴油的燃烧性能主要是以十六烷值来表示的。十六烷值越高，柴油的燃 烧性能越好，但相应的凝点也高。凝点的高低是表征柴油在低温状态下的流动性能的一个 重要参数。我们熟悉的柴油的标号就是该品种柴油的凝点。达到凝点的柴油将逐渐失去流 动性。而且即将到达凝点的柴油将因为低温引起油中石蜡析出结晶，它们往往会堵塞柴油 机的滤网而使供油中断。因此使用柴油发动机的车辆必须根据当时气候温度及时调整燃油 的标号，以保证车辆的正常运行。但是，低凝点的柴油其十六烷值也低。因此其燃烧性能较 差。低凝点柴油由于生产成本大，所以价格也相应较高。造成冬季以柴油发动机为动力的 车辆出现‘动力差耗油多花钱多的’状态。期望有一种安全可靠的办法来改变这种情况。相关技术要让冬季可以使用凝点高一些的柴油，目前来说比较简便的办法就是 给车载燃油加温，提高柴油自身的温度。不管环境气温如何变化，能使其保持良好的流动状 态。查找相关资料，目前加温技术尚有以下几类利用车载直流电源(蓄电池、充电发电机) 提供的能量有限的电能对供油通道进行加温的电加热技术；利用柴油发动机机体冷却系统 中冷却液的余热对柴油加温的加热技术，但对原有的冷却系统改动较大并会影响发动机燃 油的燃烧性能；利用发动机排气管的高温环境或排放的尾气的热量，或将柴油输油管直插 或制成螺旋状伸进排气管道；或改变排气管走向，将发动机排放的尾气直接对着柴油储油 箱排放的加热技术；或采用较先进的热管传导技术，利用热管散热端直接对一个小型箱体 内的柴油进行加温，但由于热管与柴油直接接触，热管本身可能出现的故障、热管与箱体 壁的密封可靠性及制作复杂性给合理利用热管技术留下了隐患等等。这些加热技术在不同 程度上均存在可靠性差、加热温度无法动态控制、发动机排气道与柴油管路无法彻底隔离 并有重大的安全隐患等不足。
技术实现思路
为了克服现有各种技术方案存在的不足和安全隐患问题，本技术设计提供的 车用柴油加热装置，由加热箱体、采热箱体组成的车用柴油加热装置主体与尾气流量控制 箱体顺序机械连接成一体，不仅能利用发动机排气道排放的尾气余热对柴油进行不间断的 连续加热，而且从结构上确保柴油通道与发动机排气通道充分隔离，提高了整个加热系统 的安全性、可靠性。简单实用的尾气流量调节控制环节，为加热装置增添了柴油加温温度动 态无级调节功能和投入退出功能，使柴油加热系统成为车辆的正常配置并随时可以投入或 退出使用成为现实。并且可以通过改变尾气控制箱体与装置主体部件-尾气采热箱体的连 接位置底面或右侧面时，车用柴油加热装置可以有I形、L形两种连接组合形式，可适应不同安装空间环境。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是重视热传导过程的客观规律 (傅里叶定律)。热从温度高的物体传到温度低的物体；或者从物体的高温部分传到低温部 分，这种现象叫做热传递。热传递是自然界普遍存在的一种自然现象。只要物体之间或同 一物体的不同部分之间存在温度差，就会有热传递现象发生，并将一直继续到温度相同为 止。发生热传递的唯一条件是存在温度差，与物体的状态、物体间是否接触都无关。热传递 的三种方式就是传导、对流和辐射。传导热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低 的部分叫做传导。热传导是固体中热传递的主要方法。靠气体或液体的流动来传热的方式 叫对流。热辐射是一种可以在没有任何介质的情况下不需要接触就能够发生热交换的传递 方式，是以波的形式达到热交换的目的。任何具有散热性质的器件也都会同时利用这三种 热传递方式。只是侧重有所不同。车用柴油加热装置必须尽可能的提高传导和对流的热传 递效果、减少热辐射的损失。充分利用发动机尾气提供的热能就是目的。热学知识告诉我 们在热传导中，热量传递能力的大小同材料的热传递系数、热传递面积(或是两物体的接 触面积)成正比，同距离成反比。热传递系数越高，热传递面积越大，传输距离越短则热传 导的能量就越高，也就容易带走热量。在热对流传递中，热量传递的数量同热对流系数、有 效接触面积和温度差有关。热对流系数越高、有效接触面积越大、温度差越高，则所能带走 的热量也就越多。为此，采用成熟的热管应用技术利用热管来完成从尾气中采集热量(热管工作 原理在相关文献中已有阐述，本文不予详述)的任务，在高效率采集热量的同时实现第一 道柴油与排气道尾气隔离的措施；采用散热器设计技术要求完成对柴油加热箱体的设计 因为对热管的散热端来说，加热箱体就像是它的散热器一样，热管从尾气中吸收的热量必 须通过与加热箱体的热传递来释放，利用这部分热量来提高柴油温度。该散热器的散热介 质就是在发动机输油泵的推动下流动的柴油。对于性能优越的散热器应该具备和满足的 是吸热快；储热多；热阻小；去热快这四个条件。加热箱体对热管来说，重要的是其散热底 座能否具有在短时间内尽可能多的吸收热管释放的热量的能力，同时还具备‘体积比热容’ 高的储热性能，以及具备迅速将基座热量传递到散热鳍片通过对流形式散发的特性。对于 金属材料而言，热传导系数和比热是二个重要参数。在考虑选择材质时，除了热传导系数 外，还得考虑装置的热容量。由于材料的热传导系数值与它的比热容大小成反比，但是材料 的比热容数值越大代表物体容纳热量的能力越大。如纯铜热传导系数为396. 4 ；而其比热 则为0.39。纯铝的热传导系数为237;比热为217。综合这两项参数，利用铝合金材料制作 的加热箱体，就能呈现良好的吸热储热性能和导热快的优越性。当热量流过两个相接触的固体的交界面时，界面本身对热流呈现出明显的热阻， 称为接触热阻。产生接触热阻的主要原因是，任何外表上看来接触良好的两物体，直接接触 的实际面积只是交界面的一部分，其余部分都是缝隙。热量依靠缝隙内气体的热传导和热 辐射进行传递，而它们的传热能力远不及一般的固体材料。接触热阻使热流流过交界面时， 沿热流方向温度T发生突然下降，这是工程应用中需要尽量避免的现象。减小热管散热端 管壁与加热箱体间的接触热阻的措施是在提高热管安装基座的加工制作精度的同时，增 加两者接触面之间的压力，利用金属的弹性形变特性使管壁与基座交界面上的突出部分变 形，从而减小缝隙增大接触面。同时在两物体交界面涂上有较高导热能力的胶状物体-导热脂。从而达到尽可能使热阻减小的目的。加热箱体内部设置散热鳍片。在加热箱体内交叉设置的散热鳍片，因其与功能似 吸热座的箱体安装基座紧密一体的连接，形成了良好的热传导通道使热量迅速的传递到散 热片上。鳍片形成的大面积散热面能与对流介质——柴油充分接触，减少了对流接触热阻， 利于热量的释放。同时因其散热鳍片呈交叉设置，在内部形成一个迂回通道，柴油在发动机 输油泵的推动下由加热箱体的一端流进另一端流出的过程中，在该迂回通道间流动能延长 热交换时间，热量得到充分的吸收，柴油温度得到提高。在该热交换环节再次实现了柴油与 热管完全隔离的目的。从而在整体结构上保证了柴油与排气道尾气之间具有两道隔离，保 证装置运行安全可靠。在发动机排气本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种利用汽车尾气热量完成对柴油加温的车用柴油加热装置，由加热箱体、采热箱体组成的车用柴油加热装置主体与尾气流量控制箱体顺序机械连接成一体，其特征是：车用柴油加热装置内的柴油与排气道完全隔离，流经加热箱体内的柴油加热温度可以调节控制，车用柴油加热装置主体与尾气流量控制箱可以有二种组合形式。

【技术特征摘要】
2009.12.01 CN 200920214684.X1.一种利用汽车尾气热量完成对柴油加温的车用柴油加热装置，由加热箱体、采热箱 体组成的车用柴油加热装置主体与尾气流量控制箱体顺序机械连接成一体，其特征是车 用柴油加热装置内的柴油与排气道完全隔离，流经加热箱体内的柴油加热温度可以调节控 制，车用柴油加热装置主体与尾气流量控制箱可以有二种组合形式。2.根据权利要求1所述的车用柴油加热装置，其特征是加热箱体的内部是由...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪均一，
申请(专利权)人：倪均一，
类型：实用新型
国别省市：31