一种电动汽车增程器柴油机输油管自动加热保温装置的制作方法

本实用新型涉及一种柴油内燃机输油管加热保温装置，特别是涉及一种电动汽车增程器柴油内燃机输油管自动加热保温装置。

背景技术：

申请号为CN201510483732.5、发明名称为“一种汽车柴油机输油管保温装置”的专利，公开一种汽车柴油机输油管保温装置，包括车载电源、第一流量阀、输油管、保温圆管、水箱、冷却水泵、冷却水管、温度传感器、汽车控制器、发热电阻丝、第二流量阀，保温圆管设置在输油管外侧，发热电阻丝、温度传感器放置在保温圆管和输油管之间，保温圆管的冷却水进出端与冷却水管连接构成冷却水管线路，冷却水泵的两端设置在冷却水管线路中，第一流量阀设置在靠近保温圆管两端的冷却水管上；水箱左侧与冷却水管相连，水箱右侧与柴油机冷却系统中的冷却管相连，左右侧之间通过第二流量阀相通；车载电源、第一流量阀、第二流量阀、冷却水泵、温度传感器、发热电阻丝分别与汽车控制器相连。本发明有效保障柴油机输油管保温效果，提高燃油工作效率。

申请号为CN87210342、发明名称为“输油管道的电子电热保温装置”的专利，公开一种输油管道的电子电热保温装置，是一种易于安装，易于自控，易于检修的能取代昂贵的电热橡胶用于石油管道进行节电加热和保温的最新装置。它采用电子电热瓷片并联法粘接在输油管道上作热源和用聚氨蟋半硬质发泡半圆片结扎在油管外保温。

申请号为CN201720511281.6、实用新型名称为“自动恒温加热保温柴油输油管”的专利，公开了一种用于汽车柴油输油管路自动恒温加热保温的柴油输油管,包括耐高温阻燃尼龙输油管、PTC半导电塑料恒温加热带、石棉保温层等，所述的PTC半导电塑料恒温加热带设置在耐高温阻燃尼龙输油管外侧，石棉保温层套设在PTC半导电塑料恒温加热带和耐高温阻燃尼龙输油管的外侧，阻燃尼龙保护层套设置在石棉保温层外侧；加热带电极为PTC半导电塑料恒温加热带提供电源。本实用新型具有自动恒温加热柴油输油管，具有安全可靠、操作简单、安装方便的特点。

申请号为CN200520033134.X、实用新型名称为“自带保温层自控温输油管道电加热设备”的专利，公开一种自带保温层自控温输油管道电加热设备，属用于输油管中油温控制的电加热装置，包括单片机，温度传感器，温度显示器，电加热元件，还具有两块轴瓦状金属内壳；所述电加热元件为电加热管；两金属内壳内壁面上分别固定有一根电加热管；还具有两个由导热材料制作用于套合在输油管上的轴瓦状成型导热层，成型导热层的外壁面与两金属内壳内壁面相贴合；还具有两个与两金属内壳外壁面贴合的轴瓦状成型保温层，两成型保温层外表面上设有两个轴瓦状外壳；还具有用作将上述传热组件卡接在输油管上的固定构件。它具有热效率高，安装拆卸方便，可根据油温自动调节加热温度的特点。

目前，为了解决在天气寒冷的条件下，柴油易产生结蜡、有凝固的现象、使柴油不易在输油管内流动，输油管内的水与杂物相混易导致油路不通、易造成发动机启动困难、中断供油、被迫停车等现象，这些现象不仅降低了电动汽车增程器的柴油机的性能，也影响了人们的正常出行的问题；也为了解决在气温低的环境下、柴油燃烧不充分、间接造成能源的浪费、并产生排放污染、增加温室效应气体的问题，解决所述问题的主要方式是选用相应气温下标号的柴油，或选用依靠电瓶加热电热管对输油管进行加热保温，不仅耗电高，而且加热效率低下。本实用新型设计的电动汽车增程器柴油内燃机输油管自动加热保温装置，设计两套输油管系统，在天气寒冷的情况下，先以电热管对第一输油管进行加热保温，柴油得以流动，柴油机启动；然后以柴油机工作产生的热量加热通过风机提供的流动气体，产生热气体，把所述的热气体引入集油箱及第二输油管的保温层内进行加热并保温，提高了燃油的可燃烧性能，节约能源、提高了能源转化效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供了一种电动汽车增程器柴油机输油管自动加热保温装置，所述增程器是备用动力能源系统，只是在车载电池荷电状态SOC过低而需要时使用，因此，可以加注标号高的柴油，在天气寒冷的条件下，先以电热管对第一输油管进行加热保温，柴油机得以起动，然后以柴油机工作产生的热量引入第二输油管及集油箱的保温层内进行加热保温，达到控制板设定温度，关闭电热管，通过废弃能量的循环利用实现对柴油机输油管的加热保温，实现自动控制功能，不仅提高了柴油的流动性、可燃烧性能，而且节约了能源，提高了燃油的能量转换效率，降低了燃油成本。

为了实现上述的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电动汽车增程器柴油机输油管自动加热保温装置，包括油箱、油泵、三通接头、电热管、第一输油管、第二输油管、集油箱、电磁阀、保温层、第一输气管、第二输气管、节气阀、三位三通电磁换向阀、燃油温度传感器、柴油机、抽风机、控制板，其特征在于：油箱连接油泵，油泵连接三通接头进油口，三通接头的二个出油口分别连接第一输油管和第二输油管；第一输油管与第二输油管分别连接三位三通电磁换向阀的二个进油口，三位三通电磁换向阀的出油口通过燃油滤清器连接喷油泵为柴油机供油；控制板通过电线与数据信号线连接电热管、电磁阀、三位三通电磁换向阀、抽风机；电热管依据控制板接收柴油内燃机起动信号、接收温度传感器信号进行智能工作；控制板智能控制抽风机工作把为柴油机降温而产生的热风抽送至第一输气管、节气阀、第二输气管，并输送至集油箱及第二输油管保温层内，为集油箱及第二输油管内的燃油加热，并由保温层保温；所述节气阀通过控制板依据燃油温度传感器智能控制节气阀的开度大小、打开或关闭；在所述节气阀没有关闭时电磁阀处于打开状态，能进行热风流通，在所述节气阀关闭时电磁阀处于关闭状态，热风不流通，配合门扇的关闭而处于不工作状态，起到为集油箱及第二输油管内的燃油保温作用；控制板依据动力电池的荷电状态SOC，在动力电池的荷电状态SOC低于30%时，依据各个温度传感器的信息、控制板产生电动汽车增程器柴油机起动信号，进行智能运算与处理，起动所述的柴油机，使增程器工作并发电。

根据所述的电动汽车增程器柴油机输油管自动加热保温装置，所述的控制板是ECU智能电路控制系统，包括：信号采集输入系统、ECU微处理模块系统及RAM/ROM存储单元系统、数据输出及功率输出系统。

根据所述的电动汽车增程器柴油机输油管自动加热保温装置，所述电热管的智能工作，是控制板接收柴油内燃机起动信号，在燃油温度低于10℃时，使电热管工作，产生热量，加热第一输油管，使第一输油管内的燃油的温度升高到10℃以上，起动柴油内燃机工作。

根据所述的电动汽车增程器柴油机输油管自动加热保温装置，所述的增程器工作并发电，把所述的增程器发的电，为动力电池充电、增加续驶里程。

根据所述的电动汽车增程器柴油机输油管自动加热保温装置，所述的增程器工作并发电，把所述的增程器发的电，作为电能驱动电机工作、增加续驶里程。

根据所述的电动汽车增程器柴油机输油管自动加热保温装置，所述的控制板智能控制抽风机工作，依据反向滞回输出特性施密特触发器的原理，燃油温度低于65℃时，抽风机工作，节气阀的开度最大，流通的热风加热，使燃油温度上升，节气阀的开度按照线性变化规律而减小，在燃油温度超过75℃时，节气阀的开度最小，抽风机停止工作；在燃油温度下降过程中，燃油温度由75℃降低至时65℃时，抽风机不工作，节气阀的开度保持最小，在燃油温度降至65℃时，抽风机工作，节气阀的开度最大，通过流通的热风加热，使燃油温度上升。

本实用新型的有益效果是：

一种电动汽车增程器柴油机输油管自动加热保温装置，所述的电动汽车增程器是对电动汽车续航里程不足的补充，可在车载电池荷电状态SOC低于30%时所述的增程器工作而发电，增程器工作发电，可以为电池充电、可以直接作为电能驱动电机，实现车辆继续行驶的功能，增加了车辆的续航里程，所述的增程器选用柴油机作为动力机，在天气寒冷的条件下，柴油易产生结蜡、有凝固的现象，不易在输油管内流动；输油管内的水与杂物相混易导致油路不通，易造成发动机启动困难、中断供油、被迫停车等现象，不仅降低了电动汽车增程器的柴油机的性能，也影响了人们的正常出行，另一方面，在气温低的环境下，柴油燃烧不充分，间接造成能源的浪费，并产生排放污染，增加温室效应气体，由于电动汽车增程器是备用动力源系统，只是在需要时使用，因此，如所述增程器选用的柴油内燃机无法备选相应标号的柴油，在气温低时，只能通过对输油管内的燃油进行加热保温，才能更好地使所述增程器柴油内燃机正常工作。本实用新型设计了第一输油管和第二输油管两套油路系统，分别通过电热管与柴油机产生的热量两种不同方式进行加热保温，两种油路系统在不同温度条件下进行智能控制转换，不仅解决柴油机在气温低下不易启动的问题，而且有助于节约能源，促进废弃能源的合理利用，提高了燃油的能量转换效率，降低了燃油成本，更好地发挥了电动汽车增程器的功能。

附图说明：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的三通接头结构图示意图；

图3是本实用新型的集油箱结构示意图；

图4是本实用新型的电磁阀结构图；

图5是本实用新型的三位三通电磁换向阀结构图；

图6是本实用新型的节气阀结构图；

图7是本实用新型的控制板示意图。

附图中：1.油箱、2.油泵、3.三通接头、3A.出油口、3B.出油口、3P.进油口、4.集油箱及第二输油管保温层、5.集油箱、5A.集油箱入口、5B.集油箱出口、6.电热管、7.第二输油管、8.加热管、9.电磁阀、9A.出气口、9P.进气口、10.第二输气管、11.节气阀、12.三位三通电磁换向阀、12A.进油口、12B.进油口、12P.出油口、13.燃油滤清器、14.输油管保温层、15.喷油泵、16.输油管、17.燃油压力调节器、18. 喷油嘴、19.喷油器处的燃油温度传感器、20.柴油机、21.第一输气管、22.抽风机进风口处的温度传感器、23.抽风机、24.控制板、25.电瓶、26.第一输油管的燃油温度传感器、27.集油箱的燃油温度传感器、28.门扇、29.第一输油管、30.信息采集输入系统、31.RAM/ROM存储单元系统、32.ECU微处理模块系统、33.数据输出及功率输出系统、34.出气口、35.进气口。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

本实用新型的一种电动汽车增程器柴油机输油管自动加热保温装置，如附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，其中包括：油箱1、油泵2、三通接头3、出油口3A、出油口3B、进油口3P、集油箱及第二输油管保温层4、集油箱5、集油箱入口5A、集油箱出口5B、电热管6、第二输油管7、加热管8、电磁阀9、出气口9A、进气口9P、第二输气管10、节气阀11、三位三通电磁换向阀12、进油口12A、进油口12B、出油口12P、燃油滤清器13、输油管保温层14、喷油泵15、输油管16、燃油压力调节器17、喷油嘴18、喷油器处的燃油温度传感器19、柴油机20、第一输气管21、抽风机进风口处的温度传感器22、抽风机23、控制板24、电瓶25、第一输油管的燃油温度传感器26、集油箱的燃油温度传感器27、门扇28、第一输油管29、信息采集输入系统30、RAM/ROM存储单元系统31、ECU微处理模块系统32、数据输出及功率输出系统33、出气口34、进气口35。

装配关系：

油箱1通过输油管连接到油泵2，油泵2连接三通接头3的进油口3P，所述的三通接头3包括出油口3A、出油口3B、进油口3P，出油口3A连接第一输油管29，出油口3B通过油管连接集油箱5的入口5A，集油箱5的出口5B连接第二输油管7；抽风机23吸收经过柴油机20的热风，所述的热风通过第一输气管21、节气阀11、第二输气管10、进入集油箱及第二输油管保温层4内，为集油箱5及第二输油管7加热，所述集油箱及第二输油管保温层4包围在集油箱5及第二输油管7的外部，集油箱及第二输油管保温层4为集油箱5及第二输油管7保温；抽风机23通过螺纹连接第一输气管21，第一输气管21通过螺纹连接节气阀11，节气阀11通过螺纹连接第二输气管10，第二输气管10通过螺纹连接电磁阀9的进气口9P，电磁阀9的出气口9A通过螺纹连接加热管8，加热管8通过螺纹连接集油箱及第二输油管的保温层4的进气口35，所述的热风从出气口34排出；第一输油管29的外层缠绕电热管6；第一输油管29与第二输油管7通过三位三通电磁换向阀12连接，进油口12A连接第一输油管29、进油口12B连接第二输油管7、出油口12P通过油管连接燃油滤清器13，燃油滤清器13连接喷油泵15，喷油泵15通过输油管16经燃油压力调节器17连接柴油机20；控制板24通过电线与数据信号线连接到电热管6、电磁阀9、三位三通电磁换向阀12、抽风机23，由控制板24通过电线连接到电瓶25；抽风机23通过风道连接柴油机20。

本实用新型的设计原理如下：

电动汽车增程器是对电动汽车续航里程不足的补充，在电池的荷电状态SOC低于30%时，通过增程器工作而发电，可以为动力电池充电、可以直接作为电能驱动电机，实现车辆继续行驶的功能，增加了车辆的续航里程；由于增程器是备用能源系统，可以选用小功率的增程器，为了降低成本、也为了减小体积及重量，由于增程器的功率小，所选用柴油机的功率也小，所以，在增程器工作而发的电，只能提供电动汽车低速行驶，如果，需要大功率的增程器，而使电动汽车在增程器提供大的电能时能高速行驶，建议电动汽车方案选择插电式混合动力电动汽车。本实用新型的电动汽车增程器是选用柴油机作为动力机，在天气寒冷的条件下，柴油易产生结蜡、凝固的现象，不易在输油管内流动；输油管内的水与杂物相混易导致油路不通，易造成发动机启动困难、中断供油、被迫停车等现象，不仅降低了电动汽车增程器的性能，也影响了人们的正常出行；另一方面，在气温低的环境下，柴油燃烧不充分，间接造成能源的浪费，并产生排放污染，增加温室效应气体。本实用新型设计的电动汽车增程器柴油内燃机输油管自动加热保温装置设计两套输油管系统，在天气寒冷的情况下，分别通过电热管与柴油机热量两种不同方式进行加热保温，两种油路系统在不同温度条件下进行转换，不仅解决柴油机在气温低下不易启动的问题，而且有助于节约能源，促进废弃能源的合理利用。当油箱及输油管内燃油温度低于10℃时，在柴油机起动前，接通电热管为第一输油管加热，在油液温度大于8℃时，起动柴油机而增程器工作并发电，通过抽风机引入通过柴油机产生的热气体进入集油箱及第二输油管的保温层内进行加热并保温，当集油箱内的柴油温度高于10℃时，电热管停止加热，利用为柴油机降温而产生的热风继续为集油箱及第二输油管的保温层内进行加热保温，节约能源，提高了燃油的流动性、可燃烧性能，在柴油的选用上就可以不受燃油的标号限制了，由于电动汽车增程器柴油机不是经常使用，只是备用能源系统，所以，使用备用5#或0#柴油就可以正常工作，即使在寒冷的冬季，依旧可以使用5#或0#柴油，提高了燃油的能量转换效率，降低了燃油成本。

集油箱及第二输油管保温层4和输油管保温层14的功用是，气温低时阻止热量传出、散热而保持温度不降低，气温高时阻止热量传入而保持温度不升高。

集油箱是一个中间过度用的小油箱，有一定的容积，入口连接三通接头连接第二输油管，集油箱的出口与入口都在集油箱的下部，在车辆正常行驶车位时集油箱是水平放置的。集油箱有一定的容积，能够储存燃油，有利于把油温加热。

控制板是ECU智能电路控制系统，包括：信号采集输入系统、ECU微处理模块系统及RAM/ROM存储单元系统、数据输出及功率输出系统。

控制板的功能：在动力电池的荷电状态SOC低于30%时，产生增程器柴油机起动信号，采集各个温度传感器的信息、依据柴油机的需求等综合信息，进行智能运算与处理，实现数据输出与功率输出；所述的各个温度传感器包括，喷油器处的燃油温度传感器、抽风机进风口处的温度传感器、第一输油管的燃油温度传感器、集油箱的燃油温度传感器。

控制板的智能控制过程是，控制电热管、抽风机、三位三通电磁换向阀的工作，显示柴油机可以起动的信息，所述的可以起动的信息，只是显示燃油的温度满足了柴油机的工作性能，不具有控制柴油机工作的功能。当柴油机有工作信号需求时，控制板控制三位三通电磁换向阀不在中间位置，处在相通的位置，进油口12A与出油口12P相通或进油口12B出油口12P相通。

三位三通电磁换向阀常态是在中间位置，中位机能是M型的二个进油口相通，所述的二个进油口是进油口12A和进油口12B，所述的二个进油口与出油口12P不相通。

控制板24的智能控制过程：

在起动柴油内燃机时，ECU智能电路控制系统的信号采集输入系统接收了起动信号，同时，接收了各个温度传感器信号。当传感器19显示的燃油温度低于10℃时，接通电瓶与电热管电路，使电热管工作，产生热量，加热第一输油管，使第一输油管内的燃油的温度升高，当燃油温度升高到10℃以上时，有利于燃油的流动、燃烧，由于燃油温度传输过程的温度梯级差值，传感器显示的燃油温度仍然低于10℃时；控制三位三通电磁换向阀在第一位置，使第一输油管与燃油滤清器、输油管16联通状态，为柴油机供油，起动柴油机工作，所述的第一位置是进油口12A与出油口12P相通，所述的燃油是柴油内燃机用的柴油；在抽风机进风口温度高于10℃时，ECU智能电路控制系统控制抽风机工作、电磁阀打开，为集油箱及第二输油管保温层吹热风，加热集油箱及第二输油管内的燃油；电热管与抽风机同时工作，第一输油管的燃油与集油箱及第二输油管内的燃油同时加热。

ECU智能电路控制系统上显示集油箱的燃油温度传感器的燃油温度高于8℃时，控制板控制电热管停止工作，抽风机继续工作，ECU智能电路控制系统控制三位三通电磁换向阀在第三位置，使第二输油管与燃油滤清器、输油管联通状态，为柴油机供油，柴油机继续工作。

控制板24上显示集油箱的燃油温度传感器的燃油温度高于75℃时，电磁阀关闭，控制板24控制抽风机停止工作，不在为集油箱及第二输油管的保温层内抽送为燃油加热的热风，控制温度升高，控制板24控制门扇关闭，通过集油箱及第二输油管保温层对集油箱及第二输油管保温，减缓工作油温下降；控制板24上显示集油箱的燃油温度传感器的燃油温度低于65℃时，控制板24控制抽风机工作，控制板24控制门扇打开，有利于把抽风机传送的热风流通通畅，为集油箱及第二输油管内的燃油加热，油温升高。

柴油的最佳点火温度是65-75℃，柴油温度提高到65℃，耗油量可降低6-10%，温度低节油效果差，温度超过75℃时会加剧磨损，节油效果变差，甚至增大了燃油的耗油量。

控制板24控制抽风机的工作过程，采用了反向滞回输出特性施密特触发器的原理，设置上限阀值温度是75℃，下限阀值温度是65℃，回差温度是上限阀值温度75℃-下限阀值温度65℃=10℃，回差温度是10℃，把抽风机工作、把冷却柴油内燃机的热风抽送至集油箱及第二输油管保温层内、加热燃油作为抽风机工作状态，抽风机的状态分为抽风机工作状态和抽风机不工作状态。

依据反向滞回输出特性施密特触发器的原理：

⑴. 抽风机工作过程：传感器27显示的燃油温度上升过程是，传感器27的燃油温度低于65℃时，抽风机23工作，节气阀的开度最大，传感器27的燃油温度从65℃升高至时75℃时，抽风机23工作，节气阀的开度按照线性变化规律逐渐减小，在传感器27的燃油温度不超过65℃时，节气阀的开度最大，在传感器27的燃油温度高于75℃时，节气阀的开度最小，传感器27的燃油温度高于75℃时，抽风机不工作，节气阀的开度转换到最大。

⑵. 抽风机不工作过程：传感器27显示的燃油温度下降过程是，传感器27的燃油温度高于75℃时，抽风机不工作，传感器27的燃油温度从75℃下降至时65℃时，抽风机23不工作；传感器27的燃油温度降于65℃时，抽风机23工作，节气阀的开度转换到最大。

⑶. 抽风机状态保持过程：传感器27显示的燃油温度在65℃-75℃时，抽风机保持原工作或不工作状态，抽风机状态保持的传感器27的显示燃油温度差值为10℃。

门扇的作用是通风时打开，不通风时关闭起到保温作用，门扇的状态分为门扇28工作状态和门扇不工作状态。电磁阀的状态分为电磁阀打开与电磁阀关闭状态。所述的电磁阀打开与所述的门扇处于工作状态，能进行热风流通，为集油箱及第二输油管加热；所述的电磁阀关闭与所述的门扇处于不工作状态，集油箱及第二输油管保温层内不进行气体流通，为集油箱及第二输油管保温作用。

以上所述乃是本实用新型具体实施例及所运用的技术原理，若依本实用新型的构想所做的改变，其产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神，均在本实用新型专利的保护范围之内。