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柴油车辆燃油系统自动控温加热装置

阅读：191发布：2020-08-12

专利汇可以提供柴油车辆燃油系统自动控温加热装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且柴油车辆燃油系统自动控温加热装置属于机动车燃油系统的配套装置技术领域，解决对燃油自动控温加热；在燃油系统的相应部位配装能分别独立自动控温，并具有自动安全保护功能的电加热器，包括燃油管内加热器，由串联在一起的电热线L，热熔断器RD1及双金属温度控制器 ZK1组成，并注塑封装为一体；滤清器及油箱内加热器，由串联在一起的热敏电阻加热片与双金属温度控制器组成为一体；有益之处，不仅能解决柴油车低温下难起动及运行中易熄火，而且能使燃油系统供给发动机的柴油温度始终保持在7～24℃，实现常年使用0号柴油，对燃油加热快、效率高，还有可靠的安全保护功能，并能提高过滤精度，降低油耗及排放，还便于用户依车辆不同、季节不同，按燃油系统部位依需单独式、组合式或全系统式配装、使用加热器，同时使用非常方便。，下面是柴油车辆燃油系统自动控温加热装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.柴油车辆燃油系统自动控温加热装置，具有电加热装置及配套的电控系统，其特征在于：电加热装置为便于按需组合配装、又分别独立自动控温、并具有自动安全保护功能的部位电加热器，包括燃油管内加热器，滤清器内加热器及油箱内加热器；燃油管内加热器的电路结构为，电热线其一端接电源负极，其另一端串联热熔断器之后接双金属温度控制器，该控制器的另一端接电源正极，所述燃油管内加热器焊接组装并注塑封装为一体，电源通过外接头引入，电热线则与电路可卸性地连接在一起，应用配装时，整体性密封式装在燃油管的端部接口处接入燃油管内，浸没在燃油中，并且必需保证热熔断器及双金属温度控制器有足够的主体表面直接接触燃油，电热线不被燃油流动所扰乱；滤清器内加热器及油箱内加热器的电路结构相同如下，热敏电阻加热片被夹紧在两块传热兼电极板之间，一块传热兼电极板接电源负极，另一块传热兼电极板串联双金属温度控制器之后接电源正极，滤清器内加热器及油箱内加热器各自焊接组装为一体，电源通过外接头引入，在应用配装时，整体性浸没在燃油中，并且必须保证双金属温度控制器及两块传热兼电极板均全部直接浸没在燃油中。
2.根据权利要求1所述的柴油车辆燃油系统自动控温加热装置，其特征在于：燃油管内加热器一体式结构为，注塑封装体的主体(9)的顶部具有外凸的圆形定位台肩(10)，其上侧紧连接着电源引入接头(11)，注塑封装体的主体(9)的两个相对的侧面上分别外露着热熔断器RD1及双金属温度控制器ZK1的主体的表面，注塑封装体的主体(9)的下端紧连接着电热线L的电路连接接头(12)；应用配装时，所述燃油管内加热器通过三通接口(13)装在燃油管的端部接口处接入燃油管(17)内，定位台肩(10)通过密封垫(14)压在三通接口(13)的旁通口上，并通过旁通口上的锁紧螺母(15)压紧固定，电热线L通过第一连接器(16)与电路连接接头(12)可卸性地连接在一起；当电热线L双端式通过电路连接接头(12)直接与电路可卸性地连接时，燃油管内加热器应装在燃油管(17)的进口端部，电热线L在燃油管(17)内延燃油流向置放；当电热线L的一端以打铁接地式接电源负极时，电热线L纵贯燃油管(17)而后接地；所述连接器为双向双端式插座，用以可卸性的引入电源或连接电路。
3.根据权利要求1或2所述的柴油车辆燃油系统自动控温加热装置，其特征在于：
滤清器内加热器一体式结构为，整体呈圆管式管体(18)的顶部紧连接着花瓣式电源接口(19)，该接口引入电源的同时，并能配套式插入与滤清器(36)的燃油出口配套的、位于车滤座(34)上的过滤后的燃油进口(35)内固定，管体(18)上具有用于装卸螺钉(21)的功能孔(20)，两块传热兼电极板(22)及被夹的热敏电阻加热片PTC，通过螺钉(21)固定在管体(18)的内托架(23)上，双金属温度控制器ZK2固定在管体(18)的下端口内；应用配装时，花瓣式电源接口(19)插入并固定在燃油进口(35) 内，外接电源经车滤座(34)上的过滤后的燃油旁通出口引入，并通过第二连接器(24)与花瓣式电源接口(19)可卸性地连接在一起，既能确保燃油流动通畅，又能稳妥固定，管体(18)为整体注塑成型。
4.根据权利要求1或2所述的柴油车辆燃油系统自动控温加热装置，其特征在于：油箱内加热器一体式结构为，两块传热兼电极板(25)及被夹紧的热敏电阻加热片PTC，通过螺钉(26)固定在架体(27)上，双金属温度控制器ZK3固定在架体(26)的一端，并且有第二电源接口(28)；应用配装时，油箱内加热器固定在油箱出油管(29)的下端头部位，外接电源经出油管(29)的三通外接头接口及出油管(29)内引入，并通过第三连接器(30)与第二电源接口(28)可卸性地连接在一起，架体(27)为整体注塑成型。
5.根据权利要求3所述的柴油车辆燃油系统自动控温加热装置，其特征在于：油箱内加热器一体式结构为，两块传热兼电极板(25)及被夹紧的热敏电阻加热片PTC，通过螺钉(26)固定在架体(27)上，双金属温度控制器ZK3固定在架体(26)的一端，并且有第二电源接口(28)；应用配装时，油箱内加热器固定在油箱出油管(29)的下端头部位，外接电源经出油管(29)的三通外接头接口及出油管(29)内引入，并通过第三连接器(30)与第二电源接口(28)可卸性地连接在一起，架体(27)为整体注塑成型。
6.根据权利要求1或2所述的柴油车辆燃油系统自动控温加热装置，其特征在于：电控系统中的电源电路结构为，车用电源E通过电源开关DYK引出电源的正、负极，正极依次串联熔断保护器RD2和继电器J的动合触点联锁开关LSK之后，接各电加热器的正极，动合触点联锁开关LSK通过继电器J与车辆钥匙开关DSK的发动机准备挡联锁，负极接继电器J的同时，接各电加热器的负极。
7.根据权利要求3所述的柴油车辆燃油系统自动控温加热装置，其特征在于：电控系统中的电源电路结构为，车用电源E通过电源开关DYK引出电源的正、负极，正极依次串联熔断保护器RD2和继电器J的动合触点联锁开关LSK之后，接各电加热器的正极，动合触点联锁开关LSK通过继电器J与车辆钥匙开关DSK的发动机准备挡联锁，负极接继电器J的同时，接各电加热器的负极。
8.根据权利要求4所述的柴油车辆燃油系统自动控温加热装置，其特征在于：电控系统中的电源电路结构为，车用电源E通过电源开关DYK引出电源的正、负极，正极依次串联熔断保护器RD2和继电器J的动合触点联锁开关LSK之后，接各电加热器的正极，动合触点联锁开关LSK通过继电器J与车辆钥匙开关DSK的发动机准备挡联锁，负极接继电器J的同时，接各电加热器的负极。
9.根据权利要求1或2所述的柴油车辆燃油系统自动控温加热装置，其特征在于：在高压油泵(6)、高压轨(7)及喷油器(8)燃油返回油箱(1)的回油管路上装有带温控电磁阀(32)的短路管(31)，该短路管通过三通管件接口接在油-水分离器(3)或者沉淀器(2)的燃油供给管上，同时，在所述三通管件接口之前的燃油供给管上装有配套的温度传感器(33)；当温度传感器(33)感知燃油温度低于7℃时，温控电磁阀(32)自动打开，实现自动短路回油，当温度传感器(33)感知燃油温度达24℃时，温控电磁阀(32)关闭，回流燃油进油箱(1)。
10.根据权利要求3所述的柴油车辆燃油系统自动控温加热装置，其特征在于：在高压油泵(6)、高压轨(7)及喷油器(8)燃油返回油箱(1)的回油管路上装有带温控电磁阀(32)的短路管(31)，该短路管通过三通管件接口接在油-水分离器(3)或者沉淀器(2)的燃油供给管上，同时，在所述三通管件接口之前的燃油供给管上装有配套的温度传感器(33)；
当温度传感器(33)感知燃油温度低于7℃时，温控电磁阀(32)自动打开，实现自动短路回油，当温度传感器(33)感知燃油温度达24℃时，温控电磁阀(32)关闭，回流燃油进油箱(1)。

说明书全文

柴油车辆燃油系统自动控温加热装置

技术领域

[0001] 本发明属于机动车燃油系统的配套装置技术领域，涉及柴油车辆燃油系统自动控温加热装置。

背景技术

[0002] 对柴油车而言，使用0号柴油最为经济，但0号柴油在温度低于4℃时开始析腊，流动性降低，会造成燃油管路系统堵塞，发动机无法正常工作，因此在冬季，许多地方不能使用0号柴油，大都根据气温变化选用其他不同低标号的柴油，如：-10号、-20号、-35号柴油，市场价比0号柴油高约15％，因此，常年使用0号柴油是车辆用户的希望；另外，环境法规要求柴油车辆需满足欧III、欧IV排放标准，柴油车辆已相继采用了高压共轨等技术，燃油在进入高压腔前要预热，以利燃烧，降低有害物排放；就普通柴油车而言，遇严寒低温天气，也时而会出现因柴油粘稠度增高、流动不畅，使得发动机难以起动，或车辆运行中熄火；现有技术中，燃油系统中的加热装置远不能满足要求，一是仅考虑了从油箱到输油泵的加热，或者只有油箱、单个滤清器的加热，没有考虑整燃油全系统，特别是没考虑从输油泵到高压油泵之间的加热，而此间装有的2微米滤清器(精滤器)，是整车燃油系统最易堵塞的地方，二是对油箱、单个滤清器、油管的加热采用电热管，再另行配套温度传感器控制电路，如ZL200720190373·5所公开的方案，或采用PTC片为加热元件，再另行配套微电子电路构成的CPK温控电路，如公开号为CN1524723A所公开的方案，不仅电路布置复杂，而且各加热元件缺乏独立性，易连锁式的出问题，最突出的是明显存在安全隐患，没有可靠的安全保护，三是配装加热装置都必须改变原车设计，特别是滤清器、油管，不仅会造成燃油系统的零部件可靠性和寿命下降，而且难以保证整车燃油系统对燃油过滤精度的要求。因此，至今并无成功面市的柴油车辆——尤其是燃油全系统的自动控温加热装置。发明内容

[0003] 解决的技术问题：

[0004] 提供柴油车辆燃油系统自动控温加热装置，克服现有技术中存在的不足，不仅能对燃油自动控温加热，而且具有可靠的自动安全保护功能，各部位的加热器均独立运行，并可按需组合配装和使用，电路结构简单，配装各部位的加热器均无需改变原车设计，能使燃油系统供给发动机的燃油温度始终保持在7～24℃，能常年使用0号柴油，并且过滤精度高，燃烧效率高，降低有害物排放。

[0005] 采用的技术方案：

[0006] 柴油车辆燃油系统自动控温加热装置，具有电加热装置及配套的电控系统，其特征在于：电加热装置为便于按需组合配装、又分别独立自动控温、并具有自动安全保护功能的部位电加热器，包括燃油管内加热器，滤清器内加热器及油箱内加热器；燃油管内加热器的电路结构为，电热线其一端接电源负极，其另一端串联热熔断器之后接双金属温度控制器，该控制器的另一端接电源正极，所述燃油管内加热器焊接组装并注塑封装为一体，电源通过外接头引入，电热线则与电路可卸性地连接在一起，应用配装时，整体性密封式装在燃油管的端部接口处接入燃油管内，浸没在燃油中，并且必需保证热熔断器及双金属温度控制器有足够的主体表面直接接触燃油，电热线不被燃油流动所扰乱；滤清器内加热器及油箱内加热器的电路结构相同如下，热敏电阻加热片被夹紧在两块传热兼电极板之间，一块传热兼电极板接电源负极，另一块传热兼电极板串联双金属温度控制器之后接电源正极，滤清器内加热器及油箱内加热器各自焊接组装为一体，电源通过外接头引入，在应用配装时，整体性浸没在燃油中，并且必须保证双金属温度控制器及两块传热兼电极板均全部直接浸没在燃油中。

[0007] 有益效果：

[0008] 不仅能解决柴油车低温下难起动及行车中易熄火的问题，而且能使燃油系统供给发动机的燃油温度始终保持在7～24℃之间，可实现柴油车常年使用0号柴油，并能提高过滤精度、燃烧效率，降低油耗，降低有害物排放，具有重大的社会效益；各部位电加热器均能对燃油独立自动控温加热，并均具有自动进行安全保护功能，不仅互不影响、加热可靠、加热速度快、效率高，而且安全可靠，因此，非常便于车辆用户依据车辆的不同、季节的不同，按燃油系统部位依需单独式、组合式或全系统式配装、使用加热器；电路布置非常简单，配装各部位的加热器均无需改变原车设计，不会影响燃油系统的零部件的可靠性和寿命，而且必然提高对燃油的过滤精度；各电加热器的电源接口统一并联在车用电源E上，并与发动机的准备挡联锁，使用非常方便。

[0009] 附图说明

[0010] 图1、柴油车辆燃油系统中电加热器配装及电源电路结构图；

[0011] 图2、燃油管内加热器的电路结构图；

[0012] 图3、滤清器及油箱内加热器的电路结构图；

[0013] 图4、燃油管内加热器一体式结构示意图；

[0014] 图5、滤清器内加热器一体式结构示意图，(a)结构示意图，(b)应用配装示意图； [0015] 图6、油箱内加热器一体式结构示意图；

[0016] 具体实施方式

[0017] 结合附图进一步详加说明；

[0018] 图中，箭头示为燃油的流向；

[0019] 如图1所示，柴油车辆燃油系统依燃油流向如下：油箱1→30微米滤清器-即沉淀器2→10微米滤清器-即油-水分离器3→输油泵4→2微米滤清器-即精滤器5→高压油泵6→高压轨7→喷油器8，同时还具有自高压油泵6、高压轨7及喷油器8燃油返回油箱1的回油管路；燃油系统中相应部位配装有分别独立自动控温，并具有自动安全保护功能的电加热器；在油箱1至沉淀器2、沉淀器2至油-水分离器3及油-水分离器3至输油泵4之间的燃油管内分别装有燃油管内加热器，当相应的管内燃油温度低于7℃或达到24℃时，双金属温度控制器ZK1自动接通或断开电源，实现开始或停止加热；在油箱1内装有油箱内加热器，当油箱1内燃油温度低于7℃或达17℃时，双金属温度控制器ZK2自动接通或断开电源，实现开始加热或停止加热，在三个滤清器内分别装有滤清器内加热器，当滤清器内燃油温度低于7℃或达到24℃时，双金属温度控制器ZK自动接通或断开电源，实现开始或停止加热；各电加热器的电源接口分别通过外接头并联在电源E上。 [0020] 如图2所示，燃油管内加热器的电路结构为，具有电热线L，其一端接电源负极，其另一端串联热熔断器RD1之后接双金属温度控制器ZK1，该控制器的另一端接电源正极；所述加热器焊接组装并注塑封装为一体，电源通过外接头引入，电热线L则与电路可卸性地连接在一起；一旦双金属温度控制器ZK1失效并处在电路接通状态，此时，管内燃油温度若升高到热熔断器RD1的熔断温度，其会自动熔断而断开加热电路，停止加热，实现可靠的安全保护。

[0021] 如图3所示，滤清器及油箱内加热器的电路结构相同如下，热敏电阻加热片PTC被夹紧在两块传热兼电极板22之间，一块传热兼电极板22接电源负极，另一块传热兼电极板22串联双金属温度控制器ZK2之后接电源正极，所述加热器焊接组装为一体。 [0022] 如图1所示，电控系统中的电源电路结构为，车用电源E通过电源开关DYK引出电源的正、负极，正极依次串联熔断保护器RD2和继电器J的动合触点联锁开关LSK之后，接各电加热器的正极，动合触点联锁开关LSK通过继电器J与车辆钥匙开关DSK的发动机准备挡联锁，负极接继电器J的同时，接各电加热器的负极；使用方法为，先将电源开关DYK置于电源接通状态，之后将车辆钥匙开关DSK置于发动机准备挡，则各电加热器的电路的电源均接通，并处于自动控温加热状态，预热3～5分钟后，即可起动发动机，正常运行，既使关闭发动机，只要车辆钥匙开关DSK处在发动机准备挡，各电加热器的电路一直处在接通状态，一般在冬季电源开关DYK应一直处在接通状态。发动机起动后的状态下，电加热器由发电机供电。

[0023] 如图4所示，燃油管内加热器一体式结构为，注塑封装体的主体9的顶部具有外凸的圆形定位台肩10，其上侧紧连接着电源引入接头11，主体9的两个相对的侧面上分别外露着热熔断器RD1及双金属温度控制器ZK1的主体的表面，以便其正确传递燃油的温度信息，主体9的下端紧连接着电热线L的电路连接接头12；应用配装时，所述加热器通过三通接口13装在燃油管的端部接口处接入燃油管17内，定位台肩10通过密封垫14压在三通接口13的旁通口上，并通过旁通口上的锁紧螺母15压紧固定，电热线L通过第一连接器16与电路连接接头12可卸性地连接在一起；当电热线L双端式通过电路连接接头12直接与电路可卸性地连接时，燃油管内加热器应装在燃油管17的进口端部，电热线L在燃油管17内延燃油流向置放；当电热线L的一端以打铁接地式接电源负极时，电热线L纵贯燃油管17而后接地；所述连接器为双向双端式插座，用以可卸性的引入电源或连接电路。 [0024] 如图5所示，滤清器内加热器一体式结构为，整体呈圆管式管体18的顶部紧连接着花瓣式电源接口19，该接口引入电源的同时，并能配套式插入与滤清器36的燃油出口配套的、位于车滤座34上的过滤后的燃油进口35内固定，管体18上具有用于装卸螺钉21的功能孔20，两块传热兼电极板22及被夹的热敏电阻加热片PTC，通过螺钉21固定在管体18的内托架23上，双金属温度控制器ZK2固定在管体18的下端口内；应用配装时，花瓣式电源接口19插入并固定在燃油进口35内，外接电源经车滤座34上的过滤后的燃油旁通出口引入，并通过第二连接器24与花瓣式电源接口19可卸性地连接在一起，既能确保燃油流动通畅，又能稳妥固定，管体18为整体注塑成型。

[0025] 如图6所示，油箱内加热器一体式结构为，两块传热兼电极板25及被夹紧的热敏电阻加热片PTC，通过螺钉26固定在架体27上，双金属温度控制器ZK3固定在架体26的一端，并且有第二电源接口28；应用配装时，油箱内加热器固定在油箱出油管29的下端头部位，外接电源经出油管29的三通外接头接口及出油管29内引入，并通过第三连接器30与第二电源接口28可卸性地连接在一起，架体27为整体注塑成型。

[0026] 如图1所示，在高压油泵6、高压轨7及喷油器8燃油返回油箱1的回油管路上装有带温控电磁阀32的短路管31，该短路管通过三通管件接口接在油-水分离器3或者沉淀器2的燃油供给管上，同时，在所述三通管件接口之前的燃油供给管上装有配套的温度传感器33；当温度传感器33感知燃油温度低于7℃时，温控电磁阀32自动打开，实现自动短路回油，当温度传感器33感知燃油温度达24℃时，温控电磁阀32关闭，回流燃油进油箱1；由于输油泵4之前的燃油管内压力小于大气压，而油箱1内压力为大气压，回油管路内压力高于大气压，所以当温控电磁阀32打开时，短路回油优先进行，即回流燃油优先进入燃油供给管内；温控电磁阀32也可换为普通截止阀，此阀冬季处于打开状态，其他季节处于关闭状态。冬季，对于柴油车来说，能充分保证供给发动机的燃油温度高、流动性好，有益于节能。

[0027] 双金属温度控制器ZK为浙江省余姚市灵通电器有限公司生产，其工作温度范围按用户要求而定。

[0028] 热敏电阻加热片PTC为山东省威海市火影电器有限公司生产，一般在20℃以下为设计电阻值，随温度升高，其电阻值加大，当温度达80℃时，电路中电流几乎为零。 [0029] 电热线L为江苏省兴化市绝缘器材总厂生产，类同电褥子用的电热线，其外包层必须满足耐燃油、而高温、耐老化及绝缘，并且强度高，功率一般8w/米以下；燃油油管内加热器的电热线L的功率应与相应的热熔断器RD1匹配。

[0030] 热熔断器RD1为广东东莞红玮电子有限公司生产，一般熔断温度为100℃。 [0031] 注塑用材必须满足耐燃油、耐高温、耐老化及绝缘，并且强度高。

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柴油车辆燃油系统自动控温加热装置

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