一种汽车发动机排气热量回收装置的制作方法

文档序号:12188267阅读:323来源:国知局

本实用新型属于汽车发动机技术领域,具体涉及一种汽车发动机排气热量回收装置。



背景技术:

燃油产生的能量中,通常有30%的能量被排气带走,因此,回收排气热量对提升发动机燃油效率、降低油耗有着重要意义。

为了达到较好的运行条件,汽车启动后发动机有一个暖机过程。发动机暖机完成前,由于发动机温度低,润滑油粘度低,运动机构摩擦阻力大,运行不平稳,并且缸内燃烧质量差,需增加喷油量来防止熄火,较多的喷油及低的排气温度,导致初始排放差,为了达到排放要求,通常会增加催化剂贵金属含量,增加成本。

因此,为了加快发动机升温速度,减少发动机的暖机时间,可降低油耗,改善排放及降低成本,CN104514601A公开了一种用于混合动力车辆的废热回收的方法和系统,其回收排气热量,并用来减少发动机的暖机时间和产生电力,但是其结构复杂、成本较高。而且该专利会导致发动机冷启动过程中排气恶化,催化剂起燃时间长等问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种结构简单、回收方便的汽车发动机排气热量回收装置,以加快发动机的暖机速度,降低油耗、改善排放。

本实用新型所述的汽车发动机排气热量回收装置,包括换热器、储液壶、调温器、发动机出水座、第一管接头、第二管接头、第一胶管、第二胶管、第三胶管。所述换热器为金属管,缠绕布置在三元催化器与排气冷端之间的排气管的外侧,换热器通过第一管接头、第一胶管与储液壶连通,储液壶可通过第三胶管、调温器、第二胶管、第二管接头与换热器连通,发动机出水座通过调温器、第二胶管、第二管接头与换热器连通。储液壶、调温器和发动机出水座都为发动机冷却系统中的一部分。

采用上述发动机排气热量回收装置的回收方法如下:

当冷却液的温度低于调温器动作温度时,调温器关闭储液壶内的冷却液流向换热器的通道,调温器连通发动机出水座内的冷却液流向换热器的通道(即调温器连通发动机出水座与换热器),此时由于发动机出水座内的冷却液与储液壶内的冷却液存在压差,在压差的作用下,发动机冷却系统中的冷却液源源不断的从发动机出水座流出,经过换热器流向储液壶,再次进入发动机冷却系统循环,高温的排气管外侧对流过的冷却液进行加热(即换热器不断吸收高温的排气管的热量并加热冷却液),使冷却液回收排气热量而快速升温,升温后的冷却液再与发动机冷却系统的低温冷却液混合,逐步提高冷却液的温度,进行暖机,从而加快了暖机速度,缩短了暖机时间;

当冷却液的温度达到调温器的动作温度(即发动机达到理想工作温度)时,调温器关闭发动机出水座内的冷却液流向换热器的通道,调温器连通储液壶内的冷却液流向换热器的通道,此时换热器内的冷却液与储液壶内的冷却液的压差消失,冷却液流动速度降低,换热量大大减少,由于排气管外侧温度高,其仍然会向换热器传热,从而引起冷却液的密度差,产生虹吸现象,换热器内的冷却液不会停止流动,而会以较低的速度进行流动,低速的流动可以防止换热器局部过热,防止冷却液沸腾,起到保护换热器的作用。

本实用新型采用将金属制成的冷却管路缠绕于排气管外部作为换热器,回收排气管的热量并用来暖机,其加快了暖机速度,缩短了暖机时间,降低了油耗,改善了排放,同时其结构简单、回收方便、质量可靠。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中,1-换热器、2-储液壶、3-调温器、4-发动机出水座、5-第一管接头、6-第二管接头、7-第一胶管、8-第二胶管、9-第三胶管、10-排气管、11-三元催化器、12-排气冷端。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

如图1所示的汽车发动机排气热量回收装置,包括换热器1、储液壶2、调温器3、发动机出水座4、第一管接头5、第二管接头6、第一胶管7、第二胶管8、第三胶管9。换热器1为金属管,缠绕布置在三元催化器11与排气冷端12之间的排气管10的外侧,换热器1的一端通过第一管接头5接第一胶管7的一端,第一胶管7的另一端接储液壶2的上部,换热器1的另一端通过第二管接头6接第二胶管8的一端,第二胶管8的另一端接调温器3的一端,调温器3的另一端通过第三胶管9接储液壶2的下部,调温器3的第三端接发动机出水座4。储液壶1、调温器3和发动机出水座4都为发动机冷却系统中的一部分。换热器1通过第一管接头5、第一胶管7与储液壶2连通,储液壶2可通过第三胶管9、调温器3、第二胶管8、第二管接头6与换热器1连通,发动机出水座4、调温器3、第二胶管8、第二管接头6与换热器1连通。

采用上述回收装置进行发动机排气热量回收的方法为:

当冷却液的温度低于调温器3动作温度时,调温器3关闭储液壶2内的冷却液流向换热器1的通道,调温器3连通发动机出水座4内的冷却液流向换热器1的通道(即发动机出水座4与调温器3、第二胶管8、第二管接头6、换热器1连通),此时由于发动机出水座4内的冷却液与储液壶2内的冷却液存在压差,在压差的作用下,发动机冷却系统中的冷却液源源不断的从发动机出水座4流出,经过调温器3、第二胶管8、第二管接头6流向换热器1,再经过第一管接头5、第一胶管7流向储液壶2,进入发动机冷却系统循环,高温的排气管10外侧对流过的冷却液进行加热(即换热器1不断吸收高温的排气管10的热量并加热冷却液),使冷却液回收排气热量而快速升温,升温后的冷却液再与发动机冷却系统的低温冷却液混合,逐步提高冷却液的温度,进行暖机,从而加快了暖机速度,缩短了暖机时间。

当冷却液的温度达到调温器3的动作温度(即发动机达到理想工作温度)时,调温器3关闭发动机出水座4内的冷却液流向换热器1的通道,调温器3连通储液壶2内的冷却液流向换热器1的通道(即储液壶2通过第三胶管9、调温器3、第二胶管8、第二管接头6与换热器1连通),此时换热器1内的冷却液与储液壶4内的冷却液的压差消失,冷却液流动速度降低,换热量大大减少。由于排气管10外侧温度高,其仍然会向换热器1传热,从而引起冷却液的密度差,产生虹吸现象,换热器1内的冷却液不会停止流动,而会以较低的速度从换热器1流出,经过第一管接头5、第一胶管7流向储液壶2,再经过第三胶管9、调温器3、第二胶管8、第二管接头6流回换热器1,低速的流动可以防止换热器1局部过热,防止冷却液沸腾,起到保护换热器1的作用。

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