CN106812636A - 一种热循环管道、发动机燃油防冻装置、发动机燃油输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热循环管道、发动机燃油防冻装置、发动机燃油输送系统，属于车辆工程领域。热循环管道利用防冻液对燃油进行加热。其包括第一导流管、第二导流管、外管以及用于输送发动机燃油的内管。内管部分或全部套设于外管内，且外管与内管之间形成第一间隙。第一导流管、第二导流管均连接于内管，由第一导流管的管腔、第一间隙至第二导流管的管腔依次连通形成用于输送发动机防冻液的第一输送通道。燃油在内管管腔流通，防冻液在第一输送通道流通，燃油和防冻液完全隔离，保证了燃油加热的安全性，防冻液在燃油外部环绕循环使燃油的加热更均匀稳定。利用防冻液对燃油进行加热提高了能源利用效率，且能更持久的对防冻液进行加热。

Description

一种热循环管道、发动机燃油防冻装置、发动机燃油输送系统

技术领域

本发明涉及车辆工程领域，具体而言，涉及一种热循环管道、发动机燃油防冻装置、发动机燃油输送系统。

背景技术

柴油发动机采用压缩空气的办法来提高空气温度，使空气温度超过柴油的自燃点，再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合，同时点火燃烧，其使用的柴油随着温度升高，黏稠度和燃烧点降低，燃烧更充分，同时喷雾效果更好。

柴油发动机的供油过程为：柴油先从油箱进入高压油泵，再通过高压油泵输送到缸体中进行工作。一般高压油泵通过高压油管将柴油输送至油缸，高压油管末端连接喷油嘴使柴油形成喷雾状，由于高压油泵提供了极高的压力，在极短的时间内向气缸燃烧室喷射柴油喷雾，在与高压高温的空气混合后，可燃混合气自行燃烧，猛烈膨胀产生爆发力，推动活塞下行做功。此时温度可达1900～2000℃，压力可达60～100个大气压，产生的扭矩很大，因此柴油发动机具有热效率和经济性较好的特点。

但是，柴油发动机供油系统还存在如下缺陷：在常温活低温环境下，油箱中的柴油流动性降低甚至结蜡，燃烧点升高，导致柴油的雾化率低，燃烧不充分，致使发动机功率降低，油耗和排气量都很大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热循环管道，其能够利用发动机防冻液对发动机燃油进行加热，达到加热稳定、安全、持久的目的。

本发明的另一目的在于提供一种发动机燃油防冻装置，其能够有效利用发动机防冻液本身的余热对发动机燃油进行加热，防止发动机燃油在温度较低的情况下不能正常使用。

本发明的另一目的在于提供一种发动机燃油输送系统，该系统在温度较低时也能正常运行。

本发明的实施例是这样实现的：

一种热循环管道，适于利用发动机防冻液对发动机燃油进行加热。热循环管道包括第一导流管、第二导流管、外管以及用于输送发动机燃油的内管。内管部分或全部套设于外管内，且外管与内管之间形成第一间隙。第一导流管、第二导流管均连接于内管，由第一导流管的管腔、第一间隙至第二导流管的管腔依次连通形成用于输送发动机防冻液的第一输送通道。

优选地，第一导流管和第二导流管均包括与外管卡接的第一端、与内管连接的第二端以及用于导入发动机防冻液的第三端。

优选地，内管与第二端通过第一密封垫圈连接。

优选地，内管外套设有管帽，管帽与第二端螺纹连接，第一密封垫圈设于管帽内。

优选地，热循环管道还包括与内管一端连接的加热管。加热管设有第三导流管、第四导流管、管主体。管主体内设有用于输送发动机燃油的输油管。管主体的管壁设有通孔，输油管末端与管主体连通，且输油管管腔与通孔连通，输油管另一端与内管连接。管主体与输油管之间形成第二间隙，第三导流管的管腔、第二间隙、第四导流管的管腔依次连通形成用于输送发动机防冻液的第二输送通道。

优选地，通孔与输油管连接处设有第二密封垫圈。

优选地，管主体设有固定板，第三导流管、第四导流管穿过固定板与第二间隙连通，输油管穿过固定板与内管连接。

优选地，固定板设有多个用于固定加热管的固定孔。

一种发动机燃油防冻装置，包括上述热循环管道。内管的两端分别连接至油箱和发动机，内管被配置为用于将油箱中的燃油输送至发动机的管道。第一导流管与第二导流管均与用于输送发动机防冻液的防冻液输送管道连接。

一种发动机燃油输送系统，包括上述热循环管道。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供的热循环管道主要利用发动机燃油均会配置的发动机防冻液对燃油进行加热、保温处理，防止发动机燃油在气温较低的条件下流动性降低甚至结蜡，影响其正常使用。在外管与内管之间形成第一间隙，由第一导流管的管腔、第一间隙至第二导流管的管腔依次连通形成用于输送发动机防冻液的第一输送通道。燃油在内管的管腔内流通，防冻液在第一输送通道内流通，燃油和防冻液完全分隔开来，保证了燃油加热的安全性，防冻液在燃油外部环绕循环也使得燃油的加热更均匀稳定。发动机工作导致其自身温度升高，防冻液能够吸收发动机的产生的热量，再将热量通过防冻液的流动传递给燃油，提高了能源的利用效率，也能更持久的对防冻液进行加热、保温。本发明实施例还提供了一种发动机燃油防冻装置。内管两端分别与油箱和发动机连接，经过第一导流管导入的发动机防冻液对从油箱进入内管的燃油进行加热，加热后的燃油能够顺利进入发动机进行工作。本发明实施例还提供了一种发动机燃油输送系统，将热循环管道安装于发动机燃油输送系统，保证该输送系统在低温环境下也能正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的热循环管道结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的热循环管道结构示意图；

图3为本发明实施例1中第一端的第一视角结构示意图；

图4为本发明实施例2提供的热循环管道结构示意图；

图5为本发明实施例3提供的热循环管道结构示意图。

图标：100-热循环管道；110-第一导流管；130-第二导流管；132-第一端；134-第二端；136-第三端；138-防渗圈；150-外管；152-第一间隙；160-内管；162-管帽；200-热循环管道；210-外管；212-挡板；214-转动销；216-卡扣；230-第二导流管；300-热循环管道；310-加热管；312-第三导流管；314-第四导流管；316-管主体；318-输油管；320-通孔；322-第二间隙；324-固定板；326-固定孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1，本实施例提供一种热循环管道100，适于利用发动机防冻液对发动机燃油进行加热，尤其是针对在较低温度下容易结蜡的柴油。热循环管道100包括第一导流管110、第二导流管130、外管150以及用于输送发动机燃油的内管160。图1所示为第一导流管110、第二导流管130与外管150卡接时的状态。第一导流管110、第二导流管130与外管150卡接紧密，可以防止防冻液从卡接处渗漏，卡接可以选用过盈配合或者在卡接处套设第一密封垫圈或者其他紧密连接的方式。

图1中所示为内管160两端均从外管150、第一导流管110、第二导流管130内伸出时的状态。发动机燃油中，柴油极易在冬天结蜡或者黏稠度变高，造成难以使用。一般的柴油动力系统中是靠高压油泵将油箱内的燃油送入到喷油嘴，再经喷油嘴将燃油雾化，最后在气缸燃烧室燃烧并带动发动机做功。如果将油箱内的燃油加热过高，容易造成燃油黏稠度变低，进而导致高压油泵输出压力降低，喷油嘴对燃油的雾化效果减弱，降低发动机的工作效率。图1所示的这种状态下，内管160两端分别单独与油箱和发动机连接，一方面便于进行连接工作，另一方面避免了将油箱内的燃油再次加热(现有的油箱普遍会设置电加热)，导致发动机工作效率降低。当然，若能保证防冻液对油箱内的燃油进行加热的幅度较小，也可以将内管160和带有防冻液的部分-第一导流管110或外管150一并伸入油箱内。发动机工作时温度较高，为了避免防冻液的热量对发动机工作造成影响，较优地如图1所示，将内管160从第二导流管130中伸出一部分再与发动机相连。需要说明的是，内管160内燃油的流动方向与外管150内防冻液的流动方向可以相同，也可以不同。本实施例中，采用内管160内燃油的流动方向与外管150内防冻液的流动方向相反的方式设置，充分利用了防冻液的热量，对内管160内的燃油加热更快、更稳定、更充分、更均匀。

可选地，第一导流管110、第二导流管130上防冻液的进口或出口安装流量控制阀，根据发动机燃油所需要的工作状态调整防冻液的流量。流量控制阀可以是普通手动控制阀，也可以是根据发动机燃油设定的工作温度自动调节流量的流量控制阀或者是根据发动机燃油设定的工作黏度自动调节流量的流量控制阀。

以第二导流管130的具体结构为例，请参照图2。图2所示为第二导流管130与外管150分离时的状态。内管160套设有管帽162，管帽162与第二导流管130螺纹连接。第二导流管130包括与外管150卡接的第一端132、与管帽162螺纹连接的第二端134以及用于导入发动机防冻液的第三端136。较优地，可以在管帽162内设置第一密封垫圈(图中未示出)，防止管帽162与第二端134螺纹连接时发动机防冻液渗漏。其中，为了更好的对防冻液进行密封，管帽162的内孔孔径与内管160的外径相匹配，例如两者可以是过盈配合。

较优地，为了防止防冻液从外管150与第一端132卡接处渗出，可以在第一端132上设置如图3所示的防渗圈138。防冻液相对于外管150往防渗圈138的方向流动时，防渗圈138可以阻挡防冻液的进一步流动，加强了外管150与第一端132卡接处的致密性。另外，图3所示的防渗圈138的结构还便于轻松、快速卡接外管150与第一端132。当然，在本发明的其他实施例中，还可以将防渗圈138设置为其他可以实现防渗的结构。例如，在第一端132套设一圈橡胶，当橡胶与外管150卡接时，利用橡胶的本身具备的弹性，使得橡胶进入外管150后会充满整个外管150，使得橡胶与外管150之间不存在孔隙，防止防冻液渗漏。

图2中还示出了内管160与外管150之间形成的第一间隙152。第三端136、第一间隙152、第一导流管110共同形成了发动机防冻液的第一输送通道。进一步地，内管160位于第一间隙152内的部分可根据需要缠绕设置导热丝(例如铜线)，增强传热效果。

热循环管道100的工作原理是：

发动机防冻液在第一输送通道内循环流通，发动机燃油进入内管160中流动，由于发动机防冻液对于内管160的循环、全面式加热，使得内管160中的发动机燃油黏稠度变低，流动性变好，给发动机提供了一个可以正常工作的环境。不需要额外提供热源，仅利用发动机防冻液在冷却发动机后本身具备的热量即可达到加热发动机燃油的目的。发动机防冻液对发动机燃油的加热稳定、持续、均匀，且由于两者不直接接触，发动机燃油的加热安全性更高。

实施例2

请参照图4，本实施例提供一种热循环管道200，其与实施例1的热循环管道100大致相同，二者的区别在于本实施例的热循环管道200中外管210与第二导流管230结构不同。

图4所示仅为热循环管道200的部分结构示意图。外管210的一端设置挡板212，挡板212依靠转动销214和卡扣216固定于外管210的端面。内管160从挡板212上留置的第一开口(图中未标出)穿过并伸入外管210中；第二导流管230从挡板212上留置的第二开口(图中未标出)穿过并伸入外管210中。发动机防冻液由第二导流管230进入或流出。当然也可以参照实施例1在第一开口和第二开口处设置第一密封垫圈，防止发动机防冻液渗漏。

实施例3

请参照图5，本实施例提供一种热循环管道300，其与实施例1的热循环管道100大致相同，二者的区别在于本实施例的热循环管道300中还包括加热管310。

加热管310设有第三导流管312、第四导流管314、管主体316。管主体316内设有用于输送发动机燃油的输油管318，管主体316的管壁(图中未标出)设有通孔320。输油管318末端与管主体316连通，输油管318的管腔与通孔320连通，输油管318另一端与内管160连接。燃油通过通孔320经输油管318进入内管160。管主体316与输油管318之间形成第二间隙322，第三导流管312的管腔(图中未标出)、第二间隙322、第四导流管314的管腔(图中未标出)依次连通形成用于输送发动机防冻液的第二输送通道(图中未标出)。

使用热循环管道300时，管主体316位于油箱内部(图中未示出)。防冻液流经第二间隙322时可对油箱内的燃油进行加热，相较于其他加热方式如电加热，该加热过程更安全可靠。通过加热管310对油箱内部进行加热，避免了冷热空气接触并在油箱内部形成冷凝水。油箱内出现冷凝水不仅会促进发动机燃油结蜡，还可能造成油箱内齿轮生锈，进入发动机后还会导致发动机不启动或者转速不稳。本实施例提供的热循环管道300就可以避免上述不利情况的出现。较优地，可以选择将加热管310安装于油箱底部，或者在油箱底部安装多个加热管310，对油箱内的燃油实现“地暖式”加热，使得油箱内的燃油受热更均匀。热循环管道300全面实现了从油箱加热到燃油所在管路(即输油管318、内管160)的加热，仅依靠发动机防冻液的热量就可以保证燃油的正常工作状态。

第三导流管312、第四导流管314分别与第一导流管110、第二导流管130连接，其两两之间的连接可以是直接连接后再与防冻液输送管道连接，也可以是通过防冻液输送管道实现间接连接(即四者均与防冻液输送管道直接连接)。本实施例选用后者，第三导流管312、第四导流管314与防冻液输送管道连接形成循环通道；第一导流管110、第二导流管130与防冻液输送管道连接形成另一个循环通道。独立的循环通道有利于对燃油的快速加热。

为避免燃油进入到第二间隙322中，可在通孔320与输油管318连接处设置第二密封垫圈(图中未示出)。

优选地，管主体316设有固定板324，第三导流管312、第四导流管314穿过固定板324与第二间隙322连通，输油管318穿过固定板324与内管160连接。固定板324的设置保证了防冻液和燃油具有足够的分离空间，避免燃油和防冻液混合。为了更稳定地将管主体316安装于油箱上，可在固定板324上设置多个固定孔326并借助铆钉等外接件将管主体316固定。

实施例4

本实施例提供一种发动机燃油防冻装置，具体为柴油防冻装置。发动机燃油防冻装置包括如实施例1所描述的热循环管道100。请参照图1，将内管160的两端分别与油箱(图中未示出)和发动机(图中未示出)连接，形成发动机燃油从油箱进入发动机的流动通道。将发动机防冻液所在的暖风管道与第一导流管110和第二导流管130串联，发动机防冻液从暖风管道(即防冻液输送管道)进入第一导流管110、再从第二导流管130流出到暖风管道，形成对发动机燃油的循环加热通道。

发动机燃油防冻装置的工作原理是：

高压油泵将油箱内的燃油送入到喷油嘴，经喷油嘴将燃油雾化，然后在气缸燃烧室燃烧并带动发动机做功。发动机防冻液冷却发动机后具有一定的热量，防冻液从第一导流管110流入，再从第二导流管130流出，期间经高压油泵带入到内管160中的燃油受热，流动性增强，并进入喷油嘴进行正常工作。暖风管道为循环管道，因此第一导流管110和第二导流管130与外管150组成的第一输送通道实现了对燃油的循环、持续加热。

本发明实施例提供的热循环管道100、热循环管道200均可以用于带有发动机燃油输送系统的设备，例如汽车、轮船、飞机等等。基于实施例1和实施例2，本实施例还提供了一种具有热循环管道100或热循环管道200或热循环管道300的发动机燃油输送系统。

综上所述，本发明实施例提供的热循环管道100和热循环管道200主要利用发动机燃油均会配置的发动机防冻液对燃油进行加热、保温处理，防止发动机燃油在气温较低的条件下流动性降低甚至结蜡，影响其正常使用。燃油在内管160的管腔内流通，防冻液在第一输送通道内流通，燃油和防冻液完全分隔开来，保证了燃油加热的安全性，防冻液在燃油外部环绕循环也使得燃油的加热更均匀稳定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热循环管道，适于利用发动机防冻液对发动机燃油进行加热，其特征在于，所述热循环管道包括第一导流管、第二导流管、外管以及用于输送所述发动机燃油的内管，所述内管部分或全部套设于所述外管内，且所述外管与所述内管之间形成第一间隙；所述第一导流管、所述第二导流管均连接于所述内管，由所述第一导流管的管腔、所述第一间隙至所述第二导流管的管腔依次连通形成用于输送所述发动机防冻液的第一输送通道。

2.根据权利要求1所述的热循环管道，其特征在于，所述第一导流管和所述第二导流管均包括与所述外管卡接的第一端、与所述内管连接的第二端以及用于导入所述发动机防冻液的第三端。

3.根据权利要求2所述的热循环管道，其特征在于，所述内管与所述第二端通过第一密封垫圈连接。

4.根据权利要求3所述的热循环管道，其特征在于，所述内管外套设有管帽，所述管帽与所述第二端螺纹连接，所述第一密封垫圈设于所述管帽内。

5.根据权利要求1所述的热循环管道，其特征在于，所述热循环管道还包括与所述内管一端连接的加热管，所述加热管设有第三导流管、第四导流管、管主体；所述管主体内设有用于输送所述发动机燃油的输油管，所述管主体的管壁设有通孔，所述输油管末端与所述管主体连通，且所述输油管管腔与所述通孔连通，所述输油管另一端与所述内管连接；所述管主体与所述输油管之间形成第二间隙，所述第三导流管的管腔、所述第二间隙、所述第四导流管的管腔依次连通形成用于输送所述发动机防冻液的第二输送通道。

6.根据权利要求5所述的热循环管道，其特征在于，所述通孔与所述输油管连接处设有第二密封垫圈。

7.根据权利要求5或6所述的热循环管道，其特征在于，所述管主体设有固定板，所述第三导流管、所述第四导流管穿过所述固定板与所述第二间隙连通，所述输油管穿过所述固定板与所述内管连接。

8.根据权利要求7所述的热循环管道，其特征在于，所述固定板设有多个用于固定所述加热管的固定孔。

9.一种发动机燃油防冻装置，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的热循环管道，所述内管的两端分别连接至油箱和发动机，所述内管被配置为用于将所述油箱中的燃油输送至所述发动机的管道，所述第一导流管与所述第二导流管均与用于输送所述发动机防冻液的防冻液输送管道连接。

10.一种发动机燃油输送系统，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的热循环管道。