CN104196656B - 一种工程机械用低温节能系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工程机械用低温节能系统，主油箱（1）的底部设有散热片（10）、温度传感器（11）和电磁加热器（9），该主油箱（1）的出油口通过管路与出油换向阀（8）的一个进油口连接，副油箱（2)的出油口通过管路分别与出油换向阀（8）的另一个进油口和燃油加热器（5)的进油口连接，出油换向阀（8）的出油口通过管路与发动机总成（4）的进油口连接，燃油加热器（5）的出水口、进水口分别与发动机总成（4）的进水口、出水口通过管路连接，发动机总成（4）的出水口通过第一球阀（15）与散热片（10)的一端管路连接，发动机总成（4）的进水口通过第二球阀（16）与散热片（10)的另一端管路连接。本发明可解决寒冷地区高牌号柴油的使用问题。

Description

一种工程机械用低温节能系统

技术领域

本发明涉及一种工程机械用低温节能系统。

背景技术

目前，工程机械在高寒地区作业时，由于特殊的气候条件影响，使用高牌号柴油易发生结腊、启动困难等问题。为了解决柴油机的冷启动问题，一般需要选择低牌号的柴油以及一些辅助起动装置。但是由于低牌号柴油本身成本较高，供应紧张且不稳定，而且也会增加机器的能耗等诸多因素，从而造成了机器的使用成本的增加。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种工程机械用低温节能系统，该系统能解决工程机械在高寒地区冷起动困难的问题，同时可以避免在高寒地区使用高牌号柴油易结腊的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种工程机械用低温节能系统，包括油箱总成、发动机总成，所述油箱总成由主油箱和副油箱组成，所述主油箱的底部设有散热片、温度传感器和带有电子泵的电磁加热器，该主油箱的出油口通过管路与出油换向阀的一个进油口连接，所述副油箱的另一个进油口和燃油加热器的出油口通过管路与发动机总成的进油口连接，所述燃油加热器的出水口、进水口分别与发动机总成的进水口、出水口通过管路连接，所述发动机总成的出水口通过第一球阀与散热片的一端管路连接，发动机总成的进水口通过第二球阀与散热片的另一端管路连接，所述发动机总成的出油口与回油换向阀的进油口管路连接，该回油换向阀的两个出油口分别与主油箱的回油口、副油箱的回油口管路连接，所述温度传感器与整车控制器电路连接，所述燃油加热器、电磁加热器均与整车电路部分电连接。

进一步，在主油箱的内部设有两端开口的回油钢管，所述回油钢管的底端与主油箱的回油口连接，在回油钢管的外部套接有一端封闭直径比其外径大的引流管的底端接近于主油箱的底部。

进一步，所述出油换向阀的出油口依次通过油水分离器、燃油精滤与发动机总成的进油口管路连接，所述油水分离器带有电子泵。

进一步，在主油箱的底部连接有液压回流管路，该液压回流管路与工程机械的液压马达出油口连接。

进一步，所述电磁加热器固定于主油箱下底面的出油口附近，所述温度传感器固定于主油箱内部的出油口附近。

进一步，所述油箱总成的外表面覆盖有隔热海绵。

进一步，连接主油箱与出油换向阀的进油口之间的管路外表面覆盖有可加热保护套。

本发明通过燃油加热器利用副油箱中的低牌号燃油对发动机中的冷却液进行预热，发动机启动后先利用低牌号燃油工作，并同时通过电磁加热器给主油箱中的高牌号燃油加热，当主油箱中的燃油达到一定温度时，可以通过油换向阀和回油换向阀来将系统中的低牌号燃油更换为高牌号燃油，可以解决发动机在高寒地区的冷启动问题，在机器正常工作后，通过出油换向阀和回油换向阀可以方便地将发动机总成内低牌号的燃油切换成高牌号的燃油，从而提高了燃烧效率，同时也降低了使用成本。

附图说明

图1是本发明的结构的示意图。

图中：1、主油箱，2、副油箱，3、回油换向阀，4、发动机总成，5、燃油加热器，6、燃油精滤，7、油水分离器，8、出油换向阀，9、电磁加热器，10、散热片，11、温度传感器，12、回油钢管，13、引流管， 15、第一球阀，16、第二球阀，17、隔热海绵，18、液压回流管路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种工程机械用低温节能系统，包括油箱总成14、发动机总成4，所述油箱总成14由主油箱1和副油箱2组成，所述主油箱1的底部设有散热片10、温度传感器11和带有电子泵的电磁加热器9，该主油箱1的出油口1a通过管路与出油换向阀8的一个进油口8a连接，所述副油箱2的出油口2a通过管路分别与出油换向阀8的另一个进油口8b和燃油加热器5的进油口5a连接，所述出油换向阀8的出油口8c通过管路与发动机总成4的进油口4a连接，所述燃油加热器5的出水口5b、进水口5c分别与发动机总成4的进水口4d、出水口4c通过管路连接，所述发动机总成4的出水口4c通过第一球阀15与散热片10的一端管路连接，发动机总成4的进水口4d通过第二球阀16与散热片10的另一端管路连接，所述发动机总成4的出油口4b与回油换向阀3的进油口3a管路连接，该回油换向阀3的两个出油口3c、3b分别与主油箱1的回油口1b、副油箱2的回油口2b管路连接，所述温度传感器11与整车控制器电路连接，所述燃油加热器5、电磁加热器9均与整车电路部分电连接。

在主油箱1的内部设有两端开口的回油钢管12，所述回油钢管12的底端与主油箱1的回油口1b连接，在回油钢管12的外部套接有一端封闭直径比其外径大的引流管13，所述引流管13的底端接近于主油箱1的底部。这样燃油回油可以直接回流到主油箱（1）进油口附近，从而能提高主油箱供油温度。

所述出油换向阀8的出油口8c依次通过油水分离器7、燃油精滤6与发动机总成4的进油口4a管路连接，所述油水分离器7带有电子泵。这样可以避免水分和其他杂质进入发动机总成4，从而可以保护发动机。

在主油箱1的底部连接有液压回流管路18，该液压回流管路18与工程机械的液压马达出油口连接。这样可以利用工程机构中的液压油温度来给主油箱1进行加热，一方面可以充分利用温度较高的液压油来给主油箱1进行加热，另一方面还可以通过热交换来给液压系统进行散热。

所述电磁加热器9固定于主油箱1下底面的出油口附近，这样可以充分利用电磁加热器9的热量给主油箱1流出的油进行加热。所述温度传感器11固定于主油箱1内部的出油口附近，这样能对主油箱1的出油口温度进行及时监控。

为了对油箱总成进行保护，可以使所述油箱总成的外表面覆盖有隔热海绵17。

连接主油箱1与出油换向阀8的进油口8a之间的管路外表面覆盖有可加热保护套。这样一方面可以保护管路，另一方面可以方便通过这段管路对流出的燃油进行加热。

工作过程：

以液压挖掘机在环境温度-20℃~-30℃地区工作，主油箱1所加为0#柴油，副油箱2所加为-35#柴油为例进行说明。

发动机预热：起动开关打开到“ON”档，由蓄电池给燃油加热器5供电，燃油加热器5内的电动机带动其内部的油泵将副油箱2中的燃油经输油管送到雾化器，燃油雾化后与助燃风扇吸入的空气在燃烧室内混合，被炽热的电热塞点燃，经水套内壁的散热片，将热量传给水套夹层中的冷却液，被加热的水在燃油加热器5内水泵或热对流的作用下通过出水口5b供给发动机总成4的进水口4d，这样就可以使副油箱2提供燃油燃烧对发动机总成4的冷却液进行循环加热，这样，发动机在很短时间内便可以达到起动温度。

发动机冷启动起动：起动开关打开到“ON”档，出油换向阀8的出油口8c与进油口8b接通，回油换向阀3的进油口3a与出油口3b接通，油水分离器7所带电子泵从副油箱2中吸油来对系统进行排气、续压，使整个系统的油管充满-35#柴油，待发动机达到起动温度，发动机便可正常启动、工作。

主油箱0#柴油切换：发动机正常工作后，由发电机给电磁加热器9供电，对主油箱1燃油进行加热，同时发动机总成4的冷却液引入主油箱1内部的散热片10对主油箱1内的燃油进行同步加热。同时当液压系统中的油温升高后也可以通过液压油回油管18对主油箱1内的燃油进行加热，待燃油出油口附近温度传感器11检测到油温升到预定温度后，如6℃，出油换向阀8的出油口8c与进油口8a接通，同时回油换向阀3的进油口3a与出油口3c接通，燃油切换到主油箱1的0#柴油。由于电控发动机90%左右燃油会经过发动机后流回油箱，通过回油钢管12及引流管13的落差设计，使回油通过回油钢管12后沿着引流管13的内壁流到主油箱1的回油口1b附近，这样燃油回油就可以直接回流到主油箱1回油口1b附近，进而提高主油箱1的供油温度。待主油箱1燃油温度传感器11检测到温度升到一定值后,如25℃，电磁加热器9将停止加热，同时发动机总成4连接的水管第一球阀15或第二球阀16切断，停止对主油箱1进行加热。发动机总成4由主油箱1进行供油工作。

发动机停机：发动机停机前需要确保整个燃油管路系统里充满-35#燃油，防止低温结蜡。因此停机前10分钟，首先出油换向阀8切换到副油箱2，由于机器的回油量很大，约3~5分钟便可以将整个油路的0#燃油清空，此时回油换向阀3切换到副油箱2。待运行一段时间后，便可停机。

根据上述的工作循环，可以确保发动机在低温环境下的冷启动，启动后通过对主油箱1的0#燃油的循环加热完成发动机燃油的切换，很好的解决了0#燃油在低温环境的供油问题；同时通过控制关机的过程，避免停机后燃油路结蜡，解决再次启动时存在的燃油故障。整个系统的应用，可以完全满足挖掘机在低温环境使用高牌号燃油的问题。

Claims (6)

1.一种工程机械用低温节能系统，包括油箱总成、发动机总成（4），其特征在于，所述油箱总成由主油箱（1）和副油箱（2）组成，所述主油箱（1）的底部设有散热片（10）、温度传感器（11）和带有电子泵的电磁加热器（9），该主油箱（1）的出油口通过管路与出油换向阀（8）的一个进油口连接，所述副油箱（2)的出油口通过管路分别与出油换向阀（8）的另一个进油口和燃油加热器（5)的进油口连接，所述出油换向阀（8）的出油口通过管路与发动机总成（4）的进油口连接，所述燃油加热器（5）的出水口、进水口分别与发动机总成（4）的进水口、出水口通过管路连接，所述发动机总成（4）的出水口通过第一球阀（15）与散热片（10)的一端管路连接，发动机总成（4）的进水口通过第二球阀（16）与散热片（10)的另一端管路连接，所述发动机总成（4）的出油口与回油换向阀（3）的进油口管路连接，该回油换向阀（3）的两个出油口分别与主油箱（1）的回油口、副油箱（2）的回油口管路连接，所述温度传感器（11）与整车控制器电路连接，所述燃油加热器（5）、电磁加热器（9）均与整车电路部分电连接；在主油箱（1）的内部设有两端开口的回油钢管（12），所述回油钢管（12）的底端与主油箱（1）的回油口连接，在回油钢管（12）的外部套接有一端封闭直径比其外径大的引流管（13)，所述引流管（13）的底端接近于主油箱（1）的底部。

2.根据权利要求1所述的一种工程机械用低温节能系统，其特征在于，所述出油换向阀（8）的出油口依次通过油水分离器（7）、燃油精滤（6）与发动机总成（4）的进油口管路连接，所述油水分离器（7）带有电子泵。

3.根据权利要求1或2所述的一种工程机械用低温节能系统，其特征在于，在主油箱（1）的底部连接有液压回流管路（18），该液压回流管路（18）与工程机械的液压马达出油口连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种工程机械用低温节能系统，其特征在于，所述电磁加热器（9）固定于主油箱（1）下底面的出油口附近，所述温度传感器（11）固定于主油箱（1）内部的出油口附近。

5.根据权利要求3所述的一种工程机械用低温节能系统，其特征在于，所述油箱总成的外表面覆盖有隔热海绵（17）。

6.根据权利要求5所述的一种工程机械用低温节能系统，其特征在于，连接主油箱（1）与出油换向阀（8）的进油口之间的管路外表面覆盖有可加热保护套。