专利名称：柴油机预热燃油管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机预热装置，特别是一种柴油机预热燃油管。
背景技术：
柴油的低温流动性差，凝点高。低温条件下，柴油机冷启动困难。 同时柴油中可能含有水分，在低温环境下可能产生冰堵，供油系统无 法为冷启动供油。为了保证在寒冷环境下柴油机能够安全地投入使 用，低温辅助启动装置得到了广泛的应用。常见用于提高柴油机低温 启动性能的方式有三种，分别为预热机油、预热气缸和提高柴油流动 性，其中前两种方法只有在柴油能保持流动性的前提之下才能起作 用。目前有一种提高柴油低温流动性的途径是使用低凝点柴油，然而 由于低凝点柴油价格较高，柴油机使用成本亦会增加。即便使用低凝 点柴油，在低温环境下柴油粘度仍然较大，会出现喷射器喷射贯穿长 度小、喷雾粗、雾化蒸发的缺点。另一种提高柴油流动性的途径是直接加热柴油。如专利号为CN93236032.7中公开的《柴油机低温启动装置》，其公开了一种柴油 机预热装置，在原有柴油发动机启动装置的输油管内加装一定阻值的 PTC组件，利用其正系数热敏电阻特性加热燃油。但是此种启动辅助 装置亦有缺点首先，由于PTC材料最小尺寸的限制，与柴油机常用 规格的燃油管配合较为困难，引起管内柴油的流动性下降；其次，由于PTC材料较脆易折断，加热区域零星分散，其工作可靠性不高。 发明内容针对上述问题，为了克服现有柴油发动机因工作环境寒冷造成的 冷启动困难，本发明提供一种新型的柴油预热装置，其利用燃油管内 的加热执行元件直接加热柴油，在短时间内便捷地实现顺利启动。本发明的目的按如下技术方案来实现提供一种柴油机预热燃油 管，其包括燃油管管体、加热执行元件、控制元件、传感元件、工作 报警元件、密封元件。优选的是所述加热执行元件包括至少一根电热丝，其制造简单、成本低廉、流阻小，对于各个型号柴油机燃油管路的通用性较高；一种替代方案是选用至少一片电热带，其优点为传热面积大，加热速度较快；另一种替换方案是选用至少一根电热棒，其优点为发热量大， 加热速度亦较快。在本发明的最佳实施例中，所述加热执行元件包括 三根电热丝。每根电热丝与接线柱连接时弯有一定弧度，使电热丝处 于燃油管内部的正中心，这样既有利于加热均匀，又可以避免电热丝 搭铁短路的危险。电热丝优选采用镍铬合金材料，其具有耐腐蚀、耐 热、塑性好的优点，可以长期保证电热丝工作的可靠性。优选的是所述控制元件带有至少一块单片机。在本发明的最佳实 施例中，所述控制元件带有航空级别单片机AT89C2051，其体积小巧、抗干扰能力强、低温工作稳定，适合用于在寒区作业的发动机的恶劣 工况。优选的是所述工作报警元件带有发光报警器，其可被安置在仪表盘内，使工作报警信号更加直观，易于驾驶员观察； 一种替代方案是 选用蜂鸣器，其优点为对仪表盘改动小，设备后期加装较为方便。在 本发明的最佳实施例中，所述工作报警元件带有发光二极管，其具有 体积小、能耗低、可靠性高的优点。优选的是，所述传感元件包括半导体热敏电阻式温度传感器，其 体积小、成本低、可靠性高； 一种替代方案是选用铂电阻温度传感器， 其具有电阻率随温度变化呈线性关系的优点。在本发明的最佳实施例 中，所述传感元件包括六个热敏电阻式温度传感器，每段管安装有两 个传感器。这样可避免单一传感器失效而造成柴油预热失控。优选的是，密封元件材料采用聚四氟乙烯，其具有优良的抗老 化性、耐腐蚀性、密封性、电绝缘性。在本发明的最佳实施例中， 所述密封元件包括若干密封垫与密封环。本发明的柴油机预热燃油管优选用于在寒区作业的卡车及工程 机械。与中小型民用车辆相比，寒区作业的卡车及工程机械极少放入 车库，所以冷启动时更加困难。卡车和工程机械是生产工具，其性能 缺陷将直接影响经济效益由于本发明的柴油机预热燃油管与现有柴油机预热装置相比采 用管内直接加热燃油设计，加热能量利用率高，冷启动所需预热时间 大为降低；其次，加热执行元件结构简单，可靠性高，通用性好，造 价低廉；加之使用单片机对温度进行自动控制，避免了人工误操作的 情况，通过对加热时间精确控制实现节能。
为了使本发明更便于理解，现在结合附图描述本发明的最佳实施例。图1为本发明的柴油机预热燃油管的最佳实施例的任一段燃油 管的示意图。图2是图1所示实施例的燃油管接线柱部位的局部剖视图。 附图标记1-燃油管管体，2-电热丝正极接线柱，3-蓄电池正极，4-单片机，5-发光报警器，6-温度传感器，7-电热丝负极接线柱，8-油管接头，9-接线柱装配孔，10-对顶螺母，11-密封元件，12-传感器装配孔，13电热丝具体实施方式
附图示出了本发明的柴油机预热燃油管的最佳实施例。如图所 示，燃油管管体1上开有接线柱装配孔9，在管内一侧接线柱2和7 与电热丝13连接，在管外一侧接线柱2和7依靠对顶螺母10锁紧固 定。接线柱2和7与其装配孔9的间隙依靠密封元件11密封，以达 到柴油不渗漏的要求。蓄电池正极3与单片机4相连，对预热装置总 成供电。车用蓄电池通常为12V或24V输出电压，本发明直接采用上 述电压对电热丝13加热。三根电热丝分别位于油箱至燃油滤清器之 间、燃油滤清器至低压油泵之间、低压油泵至高压油泵之间的燃油管 内。在电热丝13的正接线柱2和负接线柱7旁边位置处的燃油管管 体1上分别开有传感器装配孔12， 一个温度传感器6通过一个传感 器装配孔12采集燃油温度数据。燃油管管体1与温度传感器6之间 亦依靠密封元件11密封，以达到柴油不渗漏的要求。温度传感器信号输出端与单片机4相连，单片机4根据接收到的温度信号控制电热 丝13的电路通断。当预热装置发生故障时，电源电路自动被切断， 防止发生各种意外事故。单片机4与发光报警器5相连，控制发光报 警器的通断。当预热装置加热时，报警器5持续发光；当预热装置停 止加热后，报警器5灯光熄灭；若预热装置故障，报警器5闪烁发光。 为了增加装置使用安全性，报警器5闪烁发光方法因故障类型的不同 而不同，分为油管无油报警、传感器失效报警和油温失控报警。本领域技术人员不难看出，本发明的柴油机预热燃油管不仅适用 于卡车及工程机械，而且还可作为中小型民用车辆的柴油发动机的启 动辅助装置。以上结合本发明的优选实施例做了详细描述，但这并非对本发明 的限制，凡是依据本发明方案的技术实质对以上实施例所作的任何简 单修改，等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
权利要求
1.一种柴油机预热燃油管，其包括燃油管管体(1)、加热执行元件、控制元件、传感元件、工作报警元件、密封元件(11)，其特征在于所述传感元件、工作报警元件、加热执行元件分别与控制元件连接；所述控制元件根据传感元件的信号控制加热执行元件和工作报警元件。
2. 如权利要求1所述的预热燃油管，其特征在于所述执行元 件包括至少一根电热丝(13)。
3. 如权利要求2所述的预热燃油管，其特征在于所述电热丝(13)与其接线柱(2和7)连接时弯有一定弧度，使电热丝(13) 处于燃油管内部的正中心。
4. 如权利要求2或3所述的预热燃油管，其特征在于所述电 热丝(13)由镍铬合金制成。
5. 如权利要求4所述的预热燃油管，其特征在于所述工作报 警元件包括发光二极管式的发光报警器(5)。
6. 如权利要求4所述的预热燃油管，其特征在于所述工作报警元件具有蜂鸣器。
7. 如权利要求1至7中任一项所述所述的预热燃油管，其特征在于所述密封元件由四氟乙烯制成。
8. 如权利要求7所述的预热燃油管，其特征在于所述控制元件带有AT89C2051型单片机(4)。
9. 如权利要求8所述的预热燃油管，其特征在于所述传感元件具有半导体热敏电阻式温度传感器(6)。
10.如权利要求1至9中任一项所述的预热燃油管，其特征在于: 该预热燃油管用于在寒区作业的卡车及工程机械。
全文摘要
本发明涉及一种内燃机预热装置，特别是一种柴油机预热燃油管，其包括燃油管管体(1)、加热执行元件、控制元件、传感元件、工作报警元件、密封元件(11)。所述传感元件、工作报警元件、加热执行元件分别与控制元件连接；所述控制元件根据传感元件的信号控制加热执行元件和工作报警元件。由于本发明的柴油机预热燃油管与现有柴油机预热装置相比采用管内直接加热燃油设计，所以加热能量利用率高，冷启动所需预热时间大为降低；其次，加热执行元件结构简单，可靠性高，通用性好，造价低廉；加之使用单片机对温度进行自动控制，避免了人工误操作的情况，通过对加热时间精确控制实现节能。
文档编号F02M31/02GK101619691SQ20091009121
公开日2010年1月6日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日
发明者徐志军, 林世生, 亮 赵, 赵成枝, 赵成龙 申请人:景县龙凤氟塑管业有限公司