驻车加热器的制作方法

本实用新型涉及，特别涉及一种驻车加热器。

背景技术：

驻车加热器按照换热介质可分为水暖驻车加热器和空暖驻车加热器，按照燃油的雾化方式可分为离心雾化、挥发雾化和喷射式雾化，按照点火方式可分为电热塞点火和电子火花点火。

目前的驻车加热器中，电机转速与喷油量的关系是固定不变的，导致无法适应不同的大气温度和压力，燃料无法充分燃烧，尾气中的有害颗粒、氮氧化物、一氧化碳等排放物无法有效得到控制，不利于实现环保，同时，该驻车加热器无法适应海拔过高的情况，例如海拔4000米至7000米时。

因此，如何提高驻车加热器使用的环保性、且提高驻车加热器对高海拔工作环境的适应性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种驻车加热器，使用时较为环保且对高海拔环境的适应性较强。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种驻车加热器，包括控制系统、燃油供给系统和换热系统；

所述控制系统包括：

用于带动所述换热系统中的新风轮转动的电机；

用于检测当前大气压力值的大气压力传感器；

用于检测当前舱内温度值的舱内温度传感器；

控制器总成，所述大气压力传感器的输出端、所述舱内温度传感器的输出端分别信号连接所述控制器总成的输入端，所述控制器总成的输出端信号连接所述燃油供给系统与所述电机，所述控制器总成用于根据所述当前大气压力值、所述当前舱内温度值调整所述燃油供给系统的喷油过程、所述电机的转速。

优选地，还包括点火系统，所述换热系统中设有燃烧筒，所述燃烧筒上贯穿设有检测孔，所述点火系统中包括点火传感器，所述控制器总成的输出端信号连接所述点火系统的输入端。

优选地，所述燃油供给系统包括：

用于对吸入的燃油进行加压的燃油泵；

用于将所述燃油泵中的燃油朝向喷油嘴座传输的高压燃油软管，设于所述燃油泵与所述喷油嘴座之间；

用于检测当前燃油压力的燃油压力传感器，设于所述高压燃油软管中，所述燃油压力传感器的输出端信号连接所述控制器总成的输入端，所述控制器总成还用于根据所述燃油压力传感器的检测结果控制所述燃油供给系统的喷油量；

所述喷油嘴座。

优选地，所述换热系统包括换热器；

所述换热器上设有缸体温度传感器，所述缸体温度传感器的输出端信号连接所述控制器总成的输入端。

优选地，所述控制系统中包括开关总成，所述开关总成信号连接于所述控制器总成；

所述舱内温度传感器包括：

设于所述开关总成上的第一舱内温度传感器；

设于所述换热系统的换热器的外翅片与所述新风轮之间的第二舱内温度传感器；

所述第一舱内温度传感器与所述第二舱内温度传感器分别信号连接于所述控制器总成。

优选地，所述高压燃油软管上还设有电磁阀，所述控制器总成的输出端信号连接所述电磁阀的输入端。

优选地，所述喷油嘴座上设有PTC燃油预热器。

优选地，所述控制系统包括用于切换燃料类型的开关。

优选地，所述燃烧筒的内壁上设有消音棉和用于压紧所述消音棉的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的绕转轴与所述燃烧筒的中心轴平行。

优选地，所述燃烧筒的尾部还设有尾气传感器，所述尾气传感器的输出端信号连接于所述控制器总成的输入端，所述控制器总成还用于根据所述尾气传感器的检测结果控制所述燃油供给系统的喷油量。

本实用新型提供的驻车加热器中，由于设置了大气压力传感器和舱内温度传感器，能够实时获取当前大气压力值和当前舱内温度值，从而在加热过程中，控制器总成能够根据进气压力和温度按照预设规则控制喷油过程以及电机转速，喷油过程包括喷油的启停和喷油量，实时调整空燃比，能够保证燃料充分燃烧且燃烧均匀，最大程度减少尾气中的有害颗粒、氮氧化物、一氧化碳等有害成分。同时，由于本实施例能够通过大气压力传感器实时调整进气量和喷油量，实现了驻车加热器对海拔7000米高原地区的自适应功能。

一种优选的实施例中，控制系统包括用于切换燃料类型的开关。相比于现有技术中驻车加热器只能使用一种燃料，本实用新型通过开关的设置可以使用多种燃料，且可对所需使用的燃料类型进行选择。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供驻车加热器的外观图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为实用新型所提供驻车加热器内的局部剖视图。

图1至图3中：

1-燃烧筒，2-进气导流体，3-助燃风轮蜗壳，4-电机，5-第一进气滤网，6-新风轮，7-喷油嘴，8-消音棉，9-螺旋弹簧，10-喷油嘴座，11-换热器，12-点火传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种驻车加热器，使用时较为环保且对高海拔环境的适应性较强。

请参考图1至图3，图1为本实用新型所提供驻车加热器的外观图；图2为图1的A-A向剖视图；图3为实用新型所提供驻车加热器内的局部剖视图。

本实用新型所提供驻车加热器的一种具体实施例中，包括控制系统、燃油供给系统和换热系统，控制系统具体可以包括：

用于带动换热系统中的新风轮6转动的电机4；

用于检测当前大气压力值的大气压力传感器；

用于检测当前舱内温度值的舱内温度传感器。

大气压力传感器的输出端、舱内温度传感器的输出端分别信号连接控制器总成的输入端，控制器总成的输出端信号连接燃油供给系统与电机。控制器总成用于根据当前大气压力值、当前舱内温度值调整燃油供给系统的喷油过程、电机的转速。

具体地，控制器总成能够在当前舱内温度低于预设温度时，根据当前大气压力值、当前舱内温度值调整燃油供给系统的喷油量、电机4的转速，以高效、节能、稳定的方式运行该驻车加热器。同时，控制器总成能够在检测到当前舱内温度不低于预设温度时关闭燃油供给系统的燃油供给。

驻车加热器通常还包括进排气系统、点火系统。控制系统主要包括控制器总成、开关总成、线束总成、无刷风机、油位开关等部件。控制系统实时监控驻车加热器的工作状态，并发送执行指令给执行电子、电器件，保证驻车加热器正常有序地工作。燃油供给系统提供燃油、点火系统点燃燃油生成火焰，生成的火焰加热换热系统内的换热介质，驾驶舱内的待加热空气进入驻车加热器中并在换热系统中进行加热，在待加热空气被加热后再回流到驻车加热器外。其中，换热介质除了空气外，还可以为水、防冻液或者其他物质。

换热系统主要包括第一进气滤网5、壳体、新风轮6、换热器11、燃烧筒1、出风管等部件。在换热系统中，新风轮6用于将驾驶舱中的待加热气体吸入驻车加热器中，待加热气体经换热器11的翅片后被加热形成热空气，然后经出风管送还驾驶舱中。第一进气滤网5设于加热器壳体的顶端且罩设在新风轮6上，用于防止手指、较大异物等吸入加热器外壳造成对人体或新风轮6的伤害。

进排气系统为燃料燃烧提供驾驶舱外部新鲜空气，并具体可以将燃烧后的废气排出到驾驶舱外部，其主要包括第二进气滤网、空气滤清器外壳、空气滤芯、进气软管、进气直管、助燃风轮、助燃风轮蜗壳3、进气导流体2、排气直管、排气波纹管、排气消音器等部件。助燃风轮在离心力的作用下，将驾驶舱外部新鲜空气通过第二进气滤网、空气滤芯、进气软管、进气直管吸入助燃风轮蜗壳3，空气在助燃风轮蜗壳3中被加速，加速后的空气通过助燃风轮蜗壳3排风口吹入进气导流体2，进气导流体2通过导向叶片改变新鲜空气流动方向，将新鲜空气旋流吹入燃烧筒1。新鲜空气与雾化的燃油在燃烧筒1内燃烧，燃烧后形成的尾气通过换热器11上的排气直管和装在排气直管上的排气波纹管及消音器排出驾驶舱外。

其中，助燃风轮、新风轮6共轴连接在电机4的输出轴上，电机4同时带动助燃风轮与新风轮6转动，电机转速即为助燃风轮、新风轮6的转速。

通过本实施例的设置，由于设置了大气压力传感器和舱内温度传感器，能够实时获取当前大气压力值和当前舱内温度值，从而在加热过程中，控制器总成能够根据进气压力和温度按照预设规则控制喷油过程以及电机转速，喷油过程包括喷油的启停和喷油量，实时调整空燃比，能够保证燃料充分燃烧且燃烧均匀，最大程度减少尾气中的有害颗粒、氮氧化物、一氧化碳等有害成分。同时，由于本实施例能够通过大气压力传感器实时调整进气量和喷油量，实现了驻车加热器对海拔7000米高原地区的自适应功能。

在上述实施例的基础上，换热系统中设有燃烧筒1，燃烧筒1上可以贯穿设有检测孔，相应地，点火系统中可以包括用于在感应通过检测孔的火焰光线时生成预设切断信号的点火传感器12，控制系统中的控制器总成的输出端信号连接于点火系统的输入端，控制器总成能够在检测到预设切断信号时切断点火系统中的点火线圈。

在换热系统中，燃烧筒1的内侧进入燃油，燃油在燃烧筒1中燃烧以加热换热介质，从而提供与来自驾驶舱的待加热空气进行热交换的热源。在燃烧筒1内，如果燃油被点火系统成功点燃后会形成火焰，火焰的光线会通过检测孔照射到点火传感器12上，点火传感器12感应到火焰光线即产生预设切断信号。其中，点火传感器12具体可以为光电传感器。

其中，预设切断信号可以为电流信号，当点火传感器12在检测到燃烧筒1中的火焰光线时，证明点火成功，点火传感器12在驻车加热器的控制回路中形成预设的电流信号，控制器总成在检测到该电流信号后切断点火线圈，点火线圈停止工作。

本实施例中，点火传感器12能够快速准确地捕获到点火成功的情况，同时，一旦发现异常可在1毫秒内切断燃油供给，相比于现有技术中通过附着在换热器11表面的温度传感器温升变化间接检测火焰的着火情况，本实施例极大缩短了判断时间，且判断准确度较高，有利于快速、有效地关闭燃油供给。

在上述各个实施例的基础上，燃油供给系统可以包括：

用于对吸入的燃油进行加压的燃油泵；

用于将燃油泵中的燃油朝向喷油嘴座10传输的高压燃油软管，高压燃油软管设于燃油泵与喷油嘴座10之间；

用于检测当前燃油压力的燃油压力传感器，设于高压燃油软管中，燃油压力传感器的输出端信号连接控制器总成的输入端，控制器总成能够根据当前燃油压力控制喷油量；

喷油嘴座10。

其中，燃油供给系统可以定时、定量供应满足雾化和燃烧要求的燃油，主要包括油箱、低压油管、燃油滤清器、油位开关、燃油泵、高压燃油管、燃油压力传感器、燃油快速接头(母)、金属油管快速接头(公)、高压金属油管、卡套螺母、喷油嘴座10、喷油嘴7等部件。

燃油泵在工作时，燃油泵上的进油管形成负压，将燃油从油箱经低压油管、燃油滤清器吸入燃油泵内部。燃油泵将吸入的燃油进行加压，然后经高压燃油软管、燃油压力传感器、燃油快速接头、高压金属油管依次进入喷油嘴座10中，再进入喷油嘴座10上的喷油嘴7中，喷油嘴7将高压燃油旋流雾化后喷入燃烧筒1。

本实施例中，通过设置燃油压力传感器可以实时检测高压燃油软管的油压，形成闭环的油压控制模式，为控制器总成精确控制喷油量提供依据。

进一步地，燃烧筒1的尾部还可以设有尾气传感器，尾气传感器的输出端信号连接于控制器总成的输入端，尾气传感器能够对燃烧筒1尾气排放情况进行检测，控制器总成也能够根据尾气传感器的检测结果控制燃油供给系统的喷油量，同时，尾气传感器与燃油压力传感器的配合可以进一步提高控制器总成对喷油量的控制精度。

进一步地，喷油嘴座10上可以设有PTC燃油预热器。燃油在喷油嘴座10中经PTC燃油预热器预热后再进入喷油嘴7中，再由喷油嘴7进行喷油，可以保证喷油前的燃油温度，保证喷油的安全可靠性。

在上述各个实施例的基础上，该驻车加热器的换热系统中包括换热器11。换热器11上设有用于检测换热器11表面的温度、在换热器11表面温度超过预设最高缸体温度时向控制器总成发送停止供油信号的缸体温度传感器，缸体温度传感器具体可以设置在换热器11的相邻两个外翅片之间，缸体温度传感器的输出端信号连接控制器总成的输入端。其中，预设最高缸体温度可以根据实际需要进行设置，例如250℃。通过缸体温度传感器的设置可以防止换热器11温度过高。其中，出于安全考虑，缸体温度传感器的控制应具有最高优先级。

进一步地，控制器总成在接收到停止供油信号后，控制燃油供应系统停止供油，同时，控制器总成可以控制电机4继续运转，从而带动新风轮6运转至换热器表面的温度低于预设启动温度，以保证换热器11的安全使用。预设启动温度可以设置为60℃。

在上述各个实施例的基础上，控制系统可以包括用于切换燃料类型的开关,具体可以为薄码开关。具体地，该驻车加热器可提供四种不同的燃料类型：柴油、汽油、甲醇、柴油与汽油1:1混合。通过开关可以对所需使用的燃料类型进行选择。

在上述各个实施例的基础上，燃烧筒1的内壁上可以设置消音棉8以及用于压紧消音棉8的螺旋弹簧9，螺旋弹簧9的绕转轴与燃烧筒1的中心轴平行。消音棉8的设置可以起到消音作用，螺旋弹簧9为围绕燃烧筒1的轴向形成的螺旋结构，而气体是沿着燃烧筒1的轴向移动的，则螺旋弹簧9在固定消音棉8的同时具有引导涡旋排气的作用。

现有技术中的燃烧筒1未采取降噪措施，导致工作环境中的噪声通常高于70分贝，且频率大部分集中在高频区。而本实施例中，由于在燃烧筒1中即燃烧噪音源处采用了降噪结构，可保证其噪音不高于45分贝，其频率主要集中于低频区，工作人员在该环境下工作的舒适度较高。

其中，燃烧筒1的内壁可以采用无机耐高温材料制成，以保证燃烧筒1的保温、隔热性能。

在上述各个实施例的基础上，开关总成信号连接于所述控制器总成；舱内温度传感器可以包括：

设于开关总成上的第一舱内温度传感器；

设于换热器11的外翅片与新风轮6之间的第二舱内温度传感器；

第一舱内温度传感器与第二舱内温度传感器分别信号连接于控制器总成，控制器总成能够实时比较第一舱内温度传感器与第二舱内温度传感器的检测值并将较大值作为当前舱内温度值。

本实施例中，通过第一舱内温度传感器与第二舱内温度传感器的设置可以保证控制器总成控制的精确性以及驻车加热器的安全使用。

在上述各个实施例的基础上，点火系统包括点火针；控制器总成能够在当前燃油压力达到点火所需燃油压力且当前电机转速达到点火所需电机转速时向点火线圈发出高电平信号，点火线圈通过内部的升压感应线圈将电压提高到预设点火电压值以控制点火针点火。其中，预设点火电压值可以设置为10kV-15kV。

其中，点火系统主要包括点火控制器、点火线圈、高压线、点火针、点火传感器12等部件。点火控制器可以集成在控制器总成中。高压线圈输入端由三根低压输入线组成，分别为正线、负线和控制线，其中，正线、负线由控制器总成提供电源，控制线由控制器总成通过高低电平信号控制点火线圈的开启和关闭。

在当前燃油压力达到点火所需燃油压力且当前电机转速达到点火所需电机转速时，点火线圈将电压提高，高压电经高压线传递给正负点火针，点火针的尖端击穿正负点火针之间的间隙中的空气形成高温等离子电火花，电火花点燃雾化后的燃油在燃烧筒1的燃烧室中形成火焰。火焰的光线经过检测孔后照射到点火传感器12上，点火传感器12产生预设切断信号使控制总成切断点火线圈，点火线圈停止工作，点火针停止放电。

本实施例中，通过高压点火的方式进行点火，点火成功率较高，可达到99％以上，可靠性满足100万次点火，无论是点火成功率还是可靠性都远远高于现有技术中电热塞点火的方式。同时，点火的时间从启动到点火成功通常不超过15s，成功点火时间很短。

当然，点火方式不限于上述实施例，具体还可以采用激光点火方式进行点火，通过高能激光将高能光斑聚集在燃烧筒1点火位置，点燃油气混合物达到快速点火的目的。

在上述各个实施例的基础上，开关总成上可以设有显示器，开关总成开机时，控制器总成启动自检程序检测各电子电器件的通断路，如自检发现异常则停止运行并通过显示器显示故障代码直至故障解除。开关总成信号连接于控制器总成。其中，在显示器上具体可以以闪烁的方式显示故障代码。其中，开关总成上设置有按钮以进行开关总成的开关机操作。通过自检程序的设置可以提高驻车加热器运行的安全性。

进一步地，控制器总成启动自检程序检测各电子电器件的通断路时，如自检未发现异常，判断当前舱内温度是否低于预设温度，若是，根据当前大气压力值、当前舱内温度值计算点火所需燃油压力和点火所需电机转速，以保证运行过程能够平稳启动。

在上述各个实施例的基础上，开关总成关机时，控制器总成关闭燃油供给系统的燃油供给并可以判断换热器表面的温度是否低于预设关机温度，若否，控制器总成控制电机4继续运转至换热器表面的温度低于预设关机温度，以保证换热器11的安全使用。预设关机温度具体可以设置为60℃。

在上述各个实施例的基础上，高压燃油软管中还可以设有电磁阀，控制器总成的输出端信号连接电磁阀的输入端。该电磁阀可以通过调频率和脉宽来精确调节喷油量，频率的调节范围具体可以为0-200Hz。控制器总成在当前燃油压力达到点火所需燃油压力且当前电机转速达到点火所需电机转速时控制点火线圈点火且控制电磁阀打开。

也即，本实施例中控制器总成的控制过程具体可以为：开关总成开机时，控制器总成进行自检，自检通过则判断当前舱内温度是否低于预设温度，若是，计算该时刻的点火所需燃油压力和点火所需电机转速，控制器总成按照该时刻对应点火所需燃油压力和点火所需电机转速分别控制点火系统开始点火以及电磁阀打开供给燃油，在点火后，控制器总成根据当前大气压力值、当前舱内温度值调整燃油供给系统的喷油量、电机4的转速。控制器总成在当前舱内温度不低于预设温度时关闭燃油供给系统的燃油供给。

本实施例中，通过采用闭环控制供油压力和通过高频阀脉冲启停的方式控制喷油量，能够保证供油的准确性以及控制的及时有效性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的驻车加热器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。