专利名称：柴油发动机燃料低温预热与控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种柴油发动机燃料低温预热与控制装置。
背景技术：
冬季由于气温太低，柴油车经常出现因柴油结蜡而致使发动机熄火的现象，或者造成燃油管路堵塞，影响车辆的正常行驶。为此，需要对燃油进行加热。当前，对燃油加热的方法主要有两种:一种是对油箱进行加热，另一种是对滤清器加热。对油箱进行加热的方法，是在油箱上安装加热装置，先加热油箱，再通过油箱将热量传递给油箱内的燃油。对滤清器进行加热的方法，是把加热线由滤清器的进出油管接头置入，通过设计电路进行加热控制，并设有断路、短路保护。或通过单片机控制技术进行控制。上述柴油车的燃油加热方法，由于都是对燃油箱和供油管路中的滤清器加热，且具体的加热部位都相对较高，底部的燃油难以获得加热装置的热量，对于油箱加热，受油箱中燃油存留量的影响较大，且油箱本身就充当了散热器的角色，要使油箱内的燃油达到预期的温度效果，需要有较大容量的蓄电池作保证，费用昂贵。同时上述几种加热设备均存在上热下冷、预热不均的现象，所以都存在着加热时间长，能量损失大，热量利用效率低的问题。为尽可能地达到设计目的，不得不采用几组大功率的加热电阻丝(总功率从I千瓦到
4.5千瓦不等)加热，既不经济，也不安全，即便如此，如果大气温度较低，也不可能很好的解决柴油汽车的燃油管路堵塞问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够根据滤清器中油温的变化控制供油管路、回油管路燃油流量的相互补充调节，从而调节供油管路油温，避免柴油汽车的燃油管路堵塞的柴油发动机燃料低温预热与控制装置。为实现本发明的目的所采用的技术方案是:一种柴油发动机燃料低温预热与控制装置，其特征在于，包括系统控制继电器、发动机转速控制继电器、燃油温度控制继电器、回油控制阀、加热丝、加热塞，在回油管路与每级滤清器和油水分离器之间分别连接有回油管，每级所述滤清器和油水分离器的回油管上分别安装有回油控制阀，所述回油控制阀具有一个进油口和两个出油口，一个进油口通向所述回油管路的出油方向，两个出油口分别通向油箱和每级滤清器、油水分离器方向，两个所述出油口互不相通；直流电源的输出端分别与所述系统控制继电器的电源输入端和所述点火锁的电源输入端连接；点火锁的点火信号输出端与所述系统控制继电器的点火信号输入端连接，所述系统控制继电器的信号输出端与所述发动机转速控制继电器的输入端连接；在每级滤清器和油水分离器的基座上分别安装有所述燃油温度控制继电器，在油箱出油管内安装有所述加热丝，每级所述滤清器和油水分离器内分别安装有所述加热塞，每个所述燃油温度控制继电器的输入端并联后与所述发动机转速控制继电器的输出端连接，距离油箱最近处的所述油水分离器上安装的所述燃油温度控制继电器的输出端分别与该油水分离器相应的所述回油控制阀和加热塞及油箱出油管内的所述电热丝连接，其余每级滤清器上安装的所述燃油温度控制继电器的输出端分别与该级滤清器相应的所述回油控制阀和加热塞连接，各级所述燃油温度控制继电器控制相对应的各个所述回油控制阀、加热塞和加热丝的供电，根据每级所述滤清器和油水分离器中油温的变化控制供油管路和回油管路燃油流量的相互补充调节。所述加热塞分别安装于每级所述滤清器和油水分离器底部的排污孔处。所述发动机转速控制继电器的转速输入端与转速传感器的输出端连接，当打开所述点火锁时，所述发动机转速控制继电器给系统供电，但若仅打开了点火锁而无启动发动机，转速传感器无转速信号输出，在规定时间后所述发动机转速控制继电器将自动断电。所述回油控制阀为三通电磁阀。与现有技术相比，本发明的有益效果是:1、本发明的柴油发动机燃料低温预热与控制装置能够根据滤清器中油温的变化控制供油管路和回油管路中燃油流量的相互补充调节，进而达到调节整个供油管路油温的目的，能够避免柴油汽车的燃油管路堵塞，加热效率高，热量损失小，加热均匀。2、本发明的柴油发动机燃料低温预热与控制装置对柴油滤清器底部实施加热控制，可有效降低柴油的粘度，以提高柴油在滤清器中的流通性，避免柴油汽车的燃油管路堵塞。3、本发明的柴油发动机燃料低温预热与控制装置结构简单，造价低廉、便于安装。4、本发明的柴油发动机燃料低温预热与控制装置为全自动控制，自行调节，同时设有对点火锁操作失误的保护功能，安全性高。
图1所示为本发明柴油发动机燃料低温预热与控制装置的示意图。图中:1_油箱；2_供油管路；3_油水分离器；4_输油泵；5_二级滤清器；6_三级滤清器；7_高压油泵；8_回油管；9_喷油嘴；10_回油管路；11_直流电源；12_点火锁；13_系统控制继电器；14_发动机转速控制继电器；15-燃油温度控制继电器；16_回油控制阀；17-加热塞；18_加热丝；19_基座；20_发动机转速传感器。
具体实施例方式以下结合附图，并以具有油水分离器和两级滤清器的柴油车为具体实施例对本发明作进一步详细说明。本发明柴油发动机燃料低温预热与控制装置的示意图如图1所示，包括系统控制继电器13、发动机转速控制继电器14、燃油温度控制继电器15、回油控制阀16、加热丝18、加热塞17，在回油管路10与二级滤清器5、三级滤清器6和油水分离器3之间分别连接有回油管8，所述二级滤清器5、三级滤清器6和油水分离器3的回油管上分别安装有回油控制阀16，所述回油控制阀16为两位三通阀，具有一个进油口和两个出油口，一个进油口通向所述回油管路的出油方向，两个出油口分别通向油箱和每级滤清器、油水分离器的方向，两个所述出油口互不相通，所述回油控制阀16可以采用三通电磁阀。直流电源11的输出端分别与所述系统控制继电器13的电源输入端和所述点火锁12的电源输入端连接。点火锁12的点火信号输出端与所述系统控制继电器13的点火信号输入端连接，所述系统控制继电器13的信号输出端与所述发动机转速控制继电器14的输入端连接，所述发动机转速控制继电器的转速输入端与转速传感器的输出端连接。在二级滤清器5、三级滤清器6和油水分离器3的基座19上分别安装有所述燃油温度控制继电器15，在油箱I出油管内安装有所述加热丝18，二级滤清器5、三级滤清器6和油水分离器3内分别安装有加热塞17，为了对底部的油进行加热，所述加热塞17分别安装于二级滤清器、三级滤清器和油水分离器的排污孔处。每个所述燃油温度控制继电器15的输入端并联后与所述发动机转速控制继电器14的输出端连接，距离油箱最近处的所述油水分离器3上安装的所述燃油温度控制继电器的输出端分别与该油水分离器相应的所述回油控制阀16和加热塞17及油箱出油管内的所述电热丝18连接，二级滤清器、三级滤清器上安装的所述燃油温度控制继电器16的输出端分别与该级滤清器相应的所述回油控制阀16和加热塞17连接，各级所述燃油温度控制继电器控制相对应的所述回油控制阀、加热塞和加热丝的供电，根据每级所述滤清器和油水分离器中油温的变化控制供油管路和回油管路燃油流量的相互补充调节。由于所述发动机转速控制继电器的转速输入端与转速传感器的输出端连接，点火锁12的点火信号输出端与所述系统控制继电器13的点火信号输入端连接，所述系统控制继电器13的信号输出端与所述发动机转速控制继电器14的输入端连接，当点火锁点火时，发动机转速控制继电器给系统供电，若仅打开了点火锁而无启动发动机，转速传感器无转速信号输出，在规定时间后所述发动机转速控制继电器将自动断电。也即，只有点火锁点火且发动机启动的情况下，所述发动机转速控制继电器才能给系统供电。本发明的柴油发动机燃料低温预热与控制装置的组成中，系统控制继电器13为通用继电器，可用车灯继电器代替，主要用于给本发明的“柴油发动机燃料低温预热与控制装置”供电。发动机转速控制继电器14设计为每当打开点火锁12时给系统供电，但若仅打开了点火锁而无启动发动机，或转速传感器无转速信号输出，在规定时间(一般为5-10分钟)后该发动机转速控制继电器将自动断电。燃油温度控制继电器15安装在每级滤清器和油水分离器的基座内，当燃油温度控制继电器检测到滤清器和油水分离器内的油温为5°C时给回油控制阀、加热塞和加热丝供电，滤清器和油水分离器中油温为20°C时断电。加热塞17为棒型内置电热丝式，安装在滤清器或油水分离器底部的排污孔处，设计为24V直流电，功率为50-100瓦。加热丝18为线型，外设绝缘层，安装在油箱出油管内，设计为24V直流电，功率为50-100瓦。二级滤清器、三级滤清器和油水分离器的底部排污孔较传统的长出1.5厘米，以便于安装加热塞。滤清器和油水分离器的基座较传统的增加一个燃油温度控制继电器安装孔。回油控制阀为两位三通电磁阀，设为一个进油口，两个出油口。两个出油口分别通向燃油箱方向和滤清器方向，且两个出油口在阀芯的作用下互不相通。每个回油控制阀在滤清器或油水分离器的油温低于5°C时由燃油温度控制继电器供电，燃油回到滤清器或油水分离器。滤清器或油水分离器中油温为20°C时，燃油温度控制继电器断电，燃油流向油箱方向。通过回油管路中的回油控制阀调节回油的流向从而调节供油管路的供油量，而回油控制阀由燃油温度控制继电器根据燃油的温度高低来控制。
本发明柴油发动机燃料低温预热与控制装置的工作原理:1、冷启动发动机时，打开点火锁12 —档，系统控制继电器13便向发动机转速控制继电器14供电，此时，若燃油温度控制继电器15检测到各滤清器和油水分离器内的油温在5°C以下时，便向回油控制阀16、各滤清器和油水分离器底部的加热塞17和油箱出油管内的加热丝18供电，加热塞和加热丝便开始给燃油加热。燃油从油箱经电热丝18加热后通过供油管路2进入油水分离器3，再通过输油泵4进入二级滤清器5、三级滤清器6进入高压油泵7，经高压油泵7进入喷油嘴9。2、在发动机完成启动后，从喷油嘴9和高压油泵7回流的燃油首先经回油控制阀16、回油管8回到距高压油泵最近的三级滤清器6内，经加热后再次泵回高压油泵7。3、随着发动机和加热塞工作时间的增长，回油温度逐渐提高，当距高压油泵最近的三级滤清器6内的油温上升到20°C时，该三级滤清器上的燃油温度控制继电器停止给其控制的回油控制阀和加热塞供电，该三级滤清器上加热塞便停止给燃油加热，而其他加热塞和加热丝继续工作。4、随着发动机和加热塞工作时间的增长，回油温度逐渐提高，当中部的二级滤清器5内的油温上升到20°C时，该二级滤清器上的燃油温度控制继电器停止给其控制的回油控制阀和加热塞供电，该二级滤清器上加热塞便停止给燃油加热，而其他加热塞和加热丝继续工作。5、当距高压油泵最远的油水分离器3内的回油温度达到20°C时，该油水分离器上的燃油温度控制继电器停止给其控制的回油控制阀和油箱出油口的加热丝供电，所有回油控制阀16向油箱方向全部打开，全部回油流入油箱，全部加热塞和加热丝停止加热工作。6、欲启动发动机时，打开点火锁一档，系统控制继电器13便向发动机转速控制继电器14供电,但由于其他原因,在5分钟内并未启动发动机,发动机转速传感器20无输转速出信号，发动机转速控制继电器便停止向燃油温度控制继电器供电。本发明的柴油发动机燃料低温预热与控制装置能够根据滤清器中油温的变化控制供油管路和回油管路中燃油流量的相互补充调节，进而达到调节整个供油管路油温的目的，能够避免柴油汽车的燃油管路堵塞，加热效率高，热量损失小，加热均匀。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种柴油发动机燃料低温预热与控制装置，其特征在于，包括系统控制继电器、发动机转速控制继电器、燃油温度控制继电器、回油控制阀、加热丝、加热塞，在回油管路与每级滤清器和油水分离器之间分别连接有回油管，每级所述滤清器和油水分离器的回油管上分别安装有回油控制阀，所述回油控制阀具有一个进油口和两个出油口，一个进油口通向所述回油管路的出油方向，两个出油口分别通向油箱和每级滤清器、油水分离器方向，两个所述出油口互不相通；直流电源的输出端分别与所述系统控制继电器的电源输入端和所述点火锁的电源输入端连接；点火锁的点火信号输出端与所述系统控制继电器的点火信号输入端连接，所述系统控制继电器的信号输出端与所述发动机转速控制继电器的输入端连接；在每级滤清器和油水分离器的基座上分别安装有所述燃油温度控制继电器，在油箱出油管内安装有所述加热丝，每级所述滤清器和油水分离器内分别安装有所述加热塞，每个所述燃油温度控制继电器的输入端并联后与所述发动机转速控制继电器的输出端连接，距离油箱最近处的所述油水分离器上安装的所述燃油温度控制继电器的输出端分别与该油水分离器相应的所述回油控制阀和加热塞及油箱出油管内的所述电热丝连接，其余每级滤清器上安装的所述燃油温度控制继电器的输出端分别与该级滤清器相应的所述回油控制阀和加热塞连接，各级所述燃油温度控制继电器控制相对应的各个所述回油控制阀、加热塞和加热丝的供电，根据每级所述滤清器和油水分离器中油温的变化控制供油管路和回油管路燃油流量的相互补充调节。
2.根据权利要求1所述的柴油发动机燃料低温预热与控制装置，其特征在于，所述加热塞分别安装于每级所述滤清器和油水分离器底部的排污孔处。
3.根据权利要求1所述的柴油发动机燃料低温预热与控制装置，其特征在于，所述发动机转速控制继电器的转速输入端与转速传感器的输出端连接，当打开所述点火锁时，所述发动机转速控制继电器给系统供电，但若仅打开了点火锁而无启动发动机，转速传感器无转速信号输出，在规定时间后所述发动机转速控制继电器将自动断电。
4.根据权利要求1所述的柴油发动机燃料低温预热与控制装置，其特征在于，所述回油控制阀为三通电磁阀。
全文摘要
本发明公开了一种柴油发动机燃料低温预热与控制装置，提供一种能够调节供油管路油温，避免柴油汽车的燃油管路堵塞的装置。每级滤清器和油水分离器的回油管上有回油控制阀；直流电源的输出端与系统控制继电器的电源输入端和点火锁的电源输入端连接；点火锁的点火信号输出端与系统控制继电器的点火信号输入端连接，系统控制继电器的信号输出端与发动机转速控制继电器的输入端连接；在滤清器和油水分离器的基座上有燃油温度控制继电器，每级滤清器和油水分离器内有加热塞，各级燃油温度控制继电器控制相对应的各个回油控制阀、加热塞和加热丝的供电，根据每级滤清器和油水分离器中油温的变化控制供油管路和回油管路燃油流量的相互补充调节。
文档编号F02M31/125GK103195620SQ20131011167
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者张国义, 李红勋, 马维平, 叶鹏, 张凯 申请人:中国人民解放军军事交通学院