专利名称：一种用加热冷却液实现启动预热的方法以及加热系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃油预热的方法以及预热系统，具体地，涉及一种用加热冷却液实现启动预热的方法以及加热系统。
背景技术：
挖掘机的燃油需要预热，这是为了解决挖掘机启动时柴油(机油)打不着火的难题，特别是在我国北方地区，这是常见的现象。过去，常见的挖掘机燃油预热系统采用电阻丝加热进气的形式，通过热气流来加热柴油和机油，保证挖机正常启动。但有些北方寒冷地区，温度甚至达到零下30°C，加热进气已无法保证挖掘机正常启动，导致挖掘机无法正常作业，给客户和服务工程师带来极大困扰。现有技术中，针对低温情况下的燃油预热，一些商家提供了解决方案，其燃油预热系统的基本原理是，通过对油箱、油管、滤清器等低压油路进行加热，清除柴油的结冰挂蜡的现象。比如申请号为CN200720039751的中国实用新型专利公开了一种采用继电器、复位开关和保险丝组合的预热装置，但是，由于挖掘机上的电控设备较多，很多预热系统的安全性无法满足要求，一旦出现故障起火，后果严重。因此，提供一种新的设计方法，既能降低故障率，又能有效加热且绿色环保的预热方法以及加热系统就显得尤为重要了。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，设计出一种新的加热系统，通过加热系统对冷却液加热来实现消除柴油结冰挂蜡的现象，而且利用加热系统的排气热流也实现对机油加热的功能。本发明公开一种用加热冷却液实现启动预热的方法，其中，包括 步骤1，提供冷却液，所述冷却液填充于循环水管中；
步骤2，提供燃油，并点燃所述燃油以加热所述循环水管中的冷却液； 步骤3，将所述循环水管连接至发动机，并使所述冷却液在循环水管中内部循环流动， 以持续加热所述发动机；
步骤4，收集所述燃油燃烧生成的废气，将所述废气导向所述发动机底部以加热所述发动机；
步骤5，判断发动机的温度，当所述发动机温度达到一阈值时，停止燃烧所述燃油。上述的方法，其中，所述步骤2中还包括 步骤21，先将所述燃油通过高压喷头形成高压油雾； 步骤22，将所述高压油雾与空气混合；
步骤23，点燃所述高压油雾与空气的混合体。上述的方法，其中，所述步骤4中还包括步骤41，先排掉加热初期产生的黑烟。上述的方法，其中，所述步骤5中还包括 步骤51，获取所述发动机当前温度；
步骤52，将所述发动机当前温度值与所述阈值比较大小，若所述发动机当前温度值比所述阈值大，则执行步骤53;
步骤53，发送停止信号以停止燃油的燃烧。根据本发明的另一个方面，还公开一种用加热冷却液实现启动预热的加热系统， 其中，包括
装有冷却液的循环水管，其连接一水泵，用于驱动所述冷却液循环流动； 套在循环水管上的加热器，所述加热器具有一从油箱中吸油的油管，燃油从油管进入所述加热器并在所述加热器中由一点火器点燃；
发动机内部水管通路，连接所述循环水管，通过所述冷却液的循环吸收热量； 所述加热器还具有一排气管，其连接至所述发动机的竖直下方，所述排气管尾端开口竖直向上；
温度传感器，用于检测所述发动机的温度，所述温度传感器连接一控制器以控制一加热器进气装置的开关，所述加热器进气装置用于给所述加热器提供空气。上述的加热系统，其中，所述油管入口端设置有油泵，用于从油箱中吸油，所述油管出口端设置有喷油嘴，用于将所述燃油喷出形成高压油雾并与空气混合。上述的加热系统，其中，所述排气管尾端连接有一个开口向上的导流罩，所述导流罩上方开口面积大于所述发动机底壳底面面积，所述排气管上设置有风门，用于排出加热初期燃烧生成的黑烟。上述的加热系统，其中，所述加热器进气装置包括一电机，所述电机驱动一位于所述加热器内的风扇，用于将外部空气吸至加热器内。上述的加热系统，其中，所述套住循环水管的加热器中设置有热交换器夹层，所述热交换器夹层夹在所述循环水管上，所述热交换器夹层内壁具有热传导片，所述热传导片均勻贴在所述循环水管表面。本发明通过采用加热器分别对柴油和机油进行加热，加热器的原理是油泵在电机带动下，吸入的燃油经输油管送到喷油嘴，靠压力作用被喷油嘴喷出，喷出的高压油雾与助燃风扇吸入的空气在燃烧室内混合，被点火电极点燃，在燃烧室内充分燃烧后，燃气流经热交换器内壁的热传导片，通过热传导片把大部分热量传递给热交换器夹层中的冷却液。首先经过加热系统对冷却液进行加热，再通过水泵将加热后的冷却液在发动机内部形成循环，从而实现对发动机燃油的加热；其次，利用加热器燃油燃烧后产生的热气通过排气管导向发动机油底壳，从而实现对机油加热的功能。本发明的优点是
1)，本系统采用全自动控制喷射式液体加热器，它开、关机无烟污染，燃烧更稳定、效率更高、排放更环保，而且具有低温启动，高温停止功能，具有较高的安全性；
2)，同时对柴油和机油加热，预热效果好；
3)，使用发动机用柴油作为燃料，简单、可靠；
4)，使用温度范围广，提高挖掘机启动的稳定性。
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。在附图中，为清楚明了，放大了部分部件。图1示出了根据本发明的，一种用加热冷却液实现启动预热的加热系统的示意图2示出了根据本发明的，一种用加热冷却液实现启动预热的加热方法的流程示意图。
具体实施例方式以下结合附图及具体实施方式
对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施方式
仅用于解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。结合参考图1、图2所示的用加热冷却液实现启动预热的加热系统的示意图以及用加热冷却液实现启动预热的加热方法的流程示意图来说明本发明用加热冷却液实现启动预热的方法，图2中，Sl代表stepl的缩写，用于表示步骤1，其它步骤也类似用S表示。 本发明包括以下步骤步骤1，提供冷却液，冷却液填充于循环水管12中，冷却液的使用可以有效的传导热量，同时，减少了类似现有技术中发生故障而起火的可能性，因此，使用冷却液可以大大提高安全性；步骤2，提供燃油，并点燃燃油以加热循环水管12中的冷却液， 通过燃烧燃油来加热冷却液是一种快速升温的方法，在此，为了方便取材，可以选择燃烧柴油；步骤3，将循环水管12连接至发动机1，并使冷却液在循环水管12中内部循环流动，以持续加热发动机1，这样，不断地将加热后的冷却液输送至发动机1处的循环水管段，通过热传递将热量传递给发动机1以提高发动机1的温度；步骤4，收集燃油燃烧生成的废气， 将废气导向发动机1底部以加热发动机1，这是因为步骤2中生成的废气具有较高的问题， 可以再利用来加热发动机1，避免能源浪费；步骤5，判断发动机1的温度，当发动机1温度达到一阈值时，停止燃烧燃油本发明的目的是实现启动预热，因此，当发动机1的温度到达预设温度的目标值后，就要停止继续加热。在一个具体实施例中，点燃燃油的步骤2中还包括如下若干具体实施过程步骤 21，先将燃油通过高压喷头形成高压油雾，使之便于点燃；步骤22，将高压油雾与空气混合，这一步骤通过提供一较为封闭的空间实现，使所述高压油雾在封闭空间内与空气混合； 步骤23，点燃高压油雾与空气的混合体，这样，就具备了燃烧所需要的氧气，满足了燃油燃烧的条件。进一步地，步骤4中还包括步骤41，先排掉加热初期产生的黑烟，可以通过将初期产生的黑烟导向至其它位置而避免其直接通向发动机1。更进一步地，步骤5中还包括步骤51，获取发动机1当前温度，在一个具体实施例中，这一步骤可以从加热开始时就进行，持续进行直至整个加热过程终止；步骤52，将发动机1当前温度值与阈值比较大小，若发动机1当前温度值比阈值大，则执行步骤53，发送停止信号以停止燃油的燃烧。参考图1示出的，根据本发明的，一种用加热冷却液实现启动预热的加热系统的示意图。具体地，包括
装有冷却液的循环水管12，其连接一水泵11，用于驱动冷却液循环流动； 套在循环水管12上的加热器10，加热器10具有一从油箱8中吸油的油管6，燃油从油管6进入加热器10并在加热器10中由一点火器点燃；
发动机1，连接循环水管12，通过冷却液的循环吸收热量；
加热器10还具有一排气管5，其连接至发动机1的竖直下方，排气管5尾端开口竖直向上，在燃油燃烧的过程中，废气经过排气管5流向发动机1的下方，由于废气具有一定温度， 其可以再利用对发动机1进行加热；
温度传感器3，用于检测发动机1的温度，温度传感器3连接一控制器(图1中未示出)， 控制器通过一信号接收器接收温度传感器3的信号，控制器中具有一差值比较器，若接收的温度传感器3的信号大于一预设值，则控制器控制一加热器进气装置开关关闭，加热器进气装置用于给加热器10提供空气，为燃烧提供足够的氧气，当不需要进行加热的时候， 只需要关闭加热器进气装置，就会因为缺少氧气而停止燃烧，这样就停止了加热。参考图1，油管6入口端设置有油泵7，用于从油箱8中吸油，油管6出口端设置有喷油嘴31，用于将燃油喷出形成高压油雾并与空气混合，这样可以使得燃油燃烧得更为充分，具体地，在喷油嘴31附近设置一个点火电源41用于点火。在一个优选例中，排气管5尾端连接有一个竖直向上的导流罩2，导流罩2上方开口比发动机1底壳大，这样，废气可以更好的覆盖发动机1的底部，有利于快速加热发动机 1，减少热量的不必要消耗；而排气管5上设置有风门4，用于排出加热初期燃烧生成的黑烟，风门4处通过加装一个阀门来实现废气流向的转换。参考图1，加热器10进气装置包括一电机9，电机9驱动一位于加热器10内的风扇21，用于将外部空气吸至加热器10内。在一个具体实施例中，套住循环水管12的加热器10中设置有热交换器夹层，热交换器夹层夹在循环水管12上，热交换器夹层内壁具有热传导片，热传导片均贴在循环水管 12表面，这样可以最大化的提高加热效率，使本发明的应用具有较为广阔的前景。本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种用加热冷却液实现启动预热的方法，其特征在于，包括 步骤1，提供冷却液，所述冷却液填充于循环水管中；步骤2，提供燃油，并点燃所述燃油以加热所述循环水管中的冷却液； 步骤3，将所述循环水管连接至发动机，并使所述冷却液在循环水管中内部循环流动， 以持续加热所述发动机；步骤4，收集所述燃油燃烧生成的废气，将所述废气导向所述发动机底部以加热所述发动机；步骤5，判断发动机的温度，当所述发动机温度达到一阈值时，停止燃烧所述燃油。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中还包括 步骤21，先将所述燃油通过高压喷头形成高压油雾；步骤22，将所述高压油雾与空气混合； 步骤23，点燃所述高压油雾与空气的混合体。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中还包括 步骤41，先排掉加热初期产生的黑烟。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤5中还包括 步骤51，获取所述发动机当前温度；步骤52，将所述发动机当前温度值与所述阈值比较大小，若所述发动机当前温度值比所述阈值大，则执行步骤53;步骤53，发送停止信号以停止燃油的燃烧。
5.一种如上述权利要求1至4中任意一项所述的用加热冷却液实现启动预热的方法的加热系统，其特征在于，包括装有冷却液的循环水管，其连接一水泵，用于驱动所述冷却液循环流动； 套在循环水管上的加热器，所述加热器具有一从油箱中吸油的油管，燃油从油管进入所述加热器并在所述加热器中由一点火器点燃；发动机内部水管通路，连接所述循环水管，通过所述冷却液的循环吸收热量； 所述加热器还具有一排气管，其连接至所述发动机的竖直下方，所述排气管尾端开口竖直向上；温度传感器，用于检测所述发动机的温度，所述温度传感器连接一控制器以控制一加热器进气装置的开关，所述加热器进气装置用于给所述加热器提供空气。
6.根据权利要求5所述的加热系统，其特征在于，所述油管入口端设置有油泵，用于从油箱中吸油，所述油管出口端设置有喷油嘴，用于将所述燃油喷出形成高压油雾并与空气混合ο
7.根据权利要求5所述的加热系统，其特征在于，所述排气管尾端连接有一个开口向上的导流罩，所述导流罩上方开口面积大于所述发动机底壳底面面积，所述排气管上设置有风门，用于排出加热初期燃烧生成的黑烟。
8.根据权利要求5所述的加热系统，其特征在于，所述加热器进气装置包括一电机，所述电机驱动一位于所述加热器内的风扇，用于将外部空气吸至加热器内。
9.根据权利要求5至8中任意一项所述的加热系统，其特征在于，所述套住循环水管的加热器中设置有热交换器夹层，所述热交换器夹层夹在所述循环水管上，所述热交换器夹层内壁具有热传导片，所述热传导片均勻贴在所述循环水管表面。
全文摘要
本发明公开了一种用加热冷却液实现启动预热的方法，其包括步骤1，提供冷却液，所述冷却液填充于循环水管中；步骤2，提供燃油，并点燃所述燃油以加热所述循环水管中的冷却液；步骤3，将所述循环水管连接至发动机，并使所述冷却液在循环水管中内部循环流动，以持续加热所述发动机；步骤4，收集所述燃油燃烧生成的废气，将所述废气导向所述发动机底部以加热所述发动机；步骤5，判断发动机的温度，当所述发动机温度达到一阈值时，停止燃烧所述燃油。本发明具有低温启动，高温停止功能，具有较高的安全性。
文档编号F02N19/10GK102425523SQ201110341120
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者吉其明, 赵诣, 黄玉松 申请人:三一重机有限公司