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车载换热系统和具有其的车辆的制作方法

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

车载换热系统和具有其的车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆制造技术领域,尤其是涉及一种车载换热系统和具有其的车辆。


背景技术:

2.进入冬季后,北方和海外部分国家温度会更低,部分地区气温达到了-40℃~-30℃。在这样的温度下,大部分的柴油车没有进车库的条件,而是露天存放,然而柴油车在极度低温下,燃料粘度增加、燃油无法雾化与燃烧,润滑油流动性变差使各运动零部件阻力增大,再加上蓄电池工作能力降低等因素影响,导致发动机无法启动、机件磨损、功率降低、燃料消耗增加和动力性能下降。
3.在现有技术中,柴油车极度低温下冷启动需借助加注冷启动液(延续加热水,并逐步进行水温进行预热,当流出的水温较高时再封闭防水开关)、火焰预热(用喷灯等明火对油底壳进行加热,以促进燃油的活动性能,加重机件的静止阻力)等外部预热设备,但车辆在借助外部预热设备启动后,由于冷却液温度很低,导致加热时间长,且在此段时间内无法利用发动机冷却液的热量来对车内空气加热,以达到调节车内温度、除霜除雾目的,从而影响柴油车启动性能和舒适性,存在改进的空间。


技术实现要素:

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种车载换热系统,该车载换热系统,可在极度低温下利用水暖加热器提高燃油的活动性能,且可对换热管路进行加热,进而对发动机冷却液进行加热,从而满足车辆在极度低温下不借助外部预热设备时,仍可以正常启动和采暖,增强了车辆的经济性和实用性。
5.根据本实用新型实施例的车载换热系统,包括:风暖加热器,所述风暖加热器用于对车内空间加热;换热管路,所述换热管路用于与发动机进行换热,所述换热管路与车内暖风的水路连通;水暖加热器,所述水暖加热器用于对所述换热管路进行加热;油箱,所述风暖加热器和所述水暖加热器均与所述油箱相连;控制模块,所述控制模块用于控制所述风暖加热器和所述水暖加热器选择性地开启以及用于控制所述换热管路的流通状态。
6.根据本实用新型实施例的车载换热系统,通过设置水暖加热器,可在极度低温下利用水暖加热器提高燃油的活动性能,保证车辆在极度低温下的快速启动,且可对换热管路进行加热,进而对发动机冷却液进行加热,缩短冷却液的加热时间,同时启动风暖加热器以满足车辆内的采暖需求,既能满足车辆在非极端天气的启动和采暖,也能满足车辆在极度低温下不借助外部预热设备时,仍可以正常启动和采暖,增强了车辆的经济性和实用性。
7.根据本实用新型一些实施例的车载换热系统,所述换热管路包括主管路、第一支路和第二支路,所述第一支路和所述第二支路并联于所述主管路;其中所述水暖加热器用于对所述主管路进行加热,且所述主管路用于与所述发动机换热,所述车内暖风包括设于
所述第一支路中的前暖风和设于所述第二支路中的后暖风。
8.根据本实用新型一些实施例的车载换热系统,还包括:第一控制阀和第二控制阀,所述第一控制阀和所述第二控制阀均与所述控制模块电连接;其中所述第一控制阀设于所述第一支路中,所述第二控制阀设于所述第二支路中;或者所述第一控制阀设于所述第一支路中,所述第二控制阀设于所述主管路中。
9.根据本实用新型一些实施例的车载换热系统,还包括:冷却液驱动泵,所述冷却液驱动泵设于所述主管路中。
10.根据本实用新型一些实施例的车载换热系统,所述前暖风设于车内的前部空间中,所述后暖风设于车内的后部空间中。
11.根据本实用新型一些实施例的车载换热系统,还包括:第一输油管路,所述第一输油管路连接于所述油箱与所述风暖加热器之间,且所述第一输油管路内设有第一油泵,所述第一油泵与所述控制模块电连接。
12.根据本实用新型一些实施例的车载换热系统,还包括:第二输油管路,所述第二输油管路连接于所述油箱与所述水暖加热器之间,且所述第二输油管路内设有第二油泵,所述第二油泵与所述控制模块电连接。
13.根据本实用新型一些实施例的车载换热系统,还包括:车内空调,所述车内空调与所述控制模块电连接,且所述控制模块还用于控制所述车内空调选择性地开启。
14.根据本实用新型一些实施例的车载换热系统,所述车内空调包括压缩机、冷凝器、前蒸发器和后蒸发器,所述压缩机和所述冷凝器串联于空调回路中,所述前蒸发器和所述后蒸发器并联于所述空调回路中,且所述前蒸发器和所述后蒸发器分别位于车内的前部空间和后部空间。
15.本实用新型还提出了一种车辆。
16.根据本实用新型实施例的车辆,设置有上述任一种实施例所述的车载换热系统。
17.所述车辆与上述的车载换热系统相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
20.图1是根据本实用新型实施例的车载换热系统的结构示意图;
21.图2是根据本实用新型实施例的车载换热系统的结构示意图(水暖加热器工作);
22.图3是根据本实用新型实施例的车载换热系统的结构示意图(风暖加热器工作);
23.图4是根据本实用新型实施例的车载换热系统的结构示意图(车内暖风工作);
24.图5是根据本实用新型实施例的车载换热系统的结构示意图(车内空调工作);
25.图6是根据本实用新型实施例的风暖加热器的结构示意图;
26.图7是根据本实用新型实施例的水暖加热器的结构示意图;
27.图8是根据本实用新型实施例的水暖加热器与油箱配合的结构示意图;
28.图9是根据本实用新型实施例的车内空调的结构示意图。
29.附图标记:
30.车载换热系统100,
31.风暖加热器1,第一油泵11,主管路21,第一支路22,第二支路23,发动机3,水暖加热器4,第二油泵41,油箱5,前暖风61,后暖风62,第一控制阀71,第二控制阀72,第一输油管路8,第二输油管路9,车内空调10,压缩机101,冷凝器102,前蒸发器103,后蒸发器104,储液干燥器105。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
33.下面参考图1-图9描述根据本实用新型实施例的车载换热系统100,通过设置风暖加热器1,能够保证车辆在极度低温下的冷却液升温前的采暖需求,且设置水暖加热器4和换热管路,不需借助外部预热设备便可解决车辆在极度低温下无法启动的问题,同时降低燃料粘度,保证燃油能够有效地雾化与燃烧,还能有效的降低车辆在低温冷启动过程的排放,减少发动机3冷启动磨损、延长发动机3使用寿命、提高发动机3燃油经济性,尤其,在极寒天气时,当车辆暖风系统开启还无法满足供暖需求时,可开启水暖加热器4辅助暖风加热,进而增强辆的舒适性。
34.需要说明的是,在本实用新型的附图中,实线箭头均为冷却液的流动方向,虚线箭头均为燃油的流动方向,点划线箭头均为冷媒的流动方向。
35.如图1所示,根据本实用新型实施例的车载换热系统100,包括:风暖加热器1、换热管路、水暖加热器4、油箱5和控制模块。
36.风暖加热器1用于对车内空间加热,也就是说,通过启动风暖加热器1可使车内空间的温度升高,从而保证车内的采暖,利于在极度低温下提高车内温度,提高车辆的舒适性。
37.换热管路用于与发动机3进行换热,换热管路与车内暖风的水路连通,也就是说,如图4所示,换热管路在与发动机3进行换热前,可通过车内暖风的水路对换热管路的热量进行传导。可以理解的是,当车辆处于极度低温下,在车辆启动前,换热管路将热量传递给车内暖风的水路,进而经由车内暖风的水路对发动机3换热,从而提高发动机3内的冷却液的温度,缩短冷却液的加热时间,使得车辆能够快速启动,且在车辆启动后,发动机3工作产生热量,此时发动机3内的冷却液对发动机3进行降温,使得该冷却液受发动机3产生的热量影响而温度升高,此时,通过换热管路可与发动机3进行换热,即换热管路与冷却液进行换热,进而换热管路利用部分热量对车内暖风的水路进行加热,从而利用车内暖风对车内空间进行加热,利于充分利用发动机3工作的热量,降低车辆的能源损耗。
38.水暖加热器4用于对换热管路进行加热,也就是说,如图2所示,通过启动水暖加热器4,可对换热管路进行加热,需要说明的是,在极度低温下,当车辆启动后,由于冷却液受环境影响,导致其温度过低,此时可通过水暖加热器4对换热管路加热,提高换热管路的温
度,进一步地,通过换热管路与冷却液进行换热,从而使冷却液快速升温,缩短冷却液的加热时间,同时,通过换热管路的热量可对车内暖风的水路进行加热,从而利用该部分热量来对车内空气加热,以达到调节车内温度、除霜除雾目的,增强车辆的启动性能和舒适性。
39.其中,风暖加热器1和水暖加热器4均与油箱5相连,也就是说,风暖加热器1与油箱5相连,水暖加热器4也与油箱5相连,控制模块用于控制风暖加热器1和水暖加热器4选择性地开启,也就是说,控制模块可根据用户的实际使用需求选择性地控制风暖加热器1和/或水暖加热器4的开启,便于用户的灵活控制。
40.其中,需要说明的是,风暖加热器1的工作原理为:如图3所示,当车辆处于极度低温下,且在冷却液升温采暖之前,控制模块控制风暖加热器1启动,风暖加热器1打开,风暖油泵从油箱5泵油与空气按比例混合后在风暖加热器1燃烧,同时鼓风机将乘员舱内的冷空气吸进风暖加热器1被加热后再吹到乘员舱,便于风暖加热器1能够快速、有效地解决冷却液升温前的供暖需求,且风暖加热器1的加热油耗小,热效率高,风暖加热器1的出风口可以在工作后5分钟之内升至50℃,利于快速提升乘员舱内的温度,且风暖加热器1的废气排放低,耗电少,可长时间使用电瓶工作,并且可以在海拔高度≤5500米的环境下正常工作,增强了车辆的经济性和实用性。
41.水暖加热器4的工作原理为:当车辆在极度低温下,在启动发动机3前,启动水暖加热器4,水暖水泵将冷却液全部泵向水暖加热器4,同时水暖油泵从油箱5泵油与空气按比例混合后在水暖燃烧室燃烧,此时,发动机3冷却液经过水暖燃烧室被加热后再流回发动机3,以实现在极度低温环境下对发动机3的预热,保证车辆能够快速启动。
42.由此,通过设置风暖加热器1和水暖加热器4,能够保证车辆在极度低温下的冷却液升温前的采暖需求,且不需借助外部预热设备便可解决车辆在极度低温下无法启动的问题,同时还能有效的降低车辆在低温冷启动过程的排放,减少发动机3冷启动磨损、延长发动机3使用寿命、提高发动机3燃油经济性,尤其,在极寒天气时,当车辆暖风系统开启还无法满足供暖需求时,可开启水暖加热器4辅助暖风加热,进而增强辆的舒适性。
43.控制模块还用于控制换热管路的流通状态,也就是说,控制模块可控制换热管路是否流通,从而控制换热管路的开启和关闭,这样,既能满足车辆在非极端天气的启动和采暖,也能满足车辆在极度低温下不借助外部预热设备时,仍可以正常启动和采暖,增强了车辆的经济性和实用性。
44.根据本实用新型实施例的车载换热系统100,通过设置水暖加热器4,可在极度低温下利用水暖加热器4提高燃油的活动性能,保证车辆在极度低温下的快速启动,且可对换热管路进行加热,进而对发动机3冷却液进行加热,缩短冷却液的加热时间,保证车辆能快速启动,同时启动风暖加热器1以满足车辆内的采暖需求,既能满足车辆在非极端天气的启动和采暖,也能满足车辆在极度低温下不借助外部预热设备时,仍可以正常启动和采暖,增强了车辆的经济性和实用性。
45.在一些实施例中,如图1-图5所示,换热管路包括主管路21、第一支路22和第二支路23,第一支路22和第二支路23并联于主管路21,以便于降低第一支路22和第二支路23的布局难度,且第一支路22和第二支路23均与主管路21连通,以便于通过主管路21分别控制第一支路22和第二支路23,且避免第一支路22和第二支路23之间产生影响,保证第一支路22和第二支路23均能独立工作,保证换热管路的稳定性。
46.其中,水暖加热器4用于对主管路21进行加热,且主管路21用于与发动机3换热,可以理解的是,当车辆在极度低温的环境启动时,启动水暖加热器4,此时,水暖加热器4对主管路21进行加热,且产生的热量会沿着主管路21分别传向第一支路22和第二支路23,进而热量经由第一支路22和第二支路23传向车内暖风的水路,然后车内暖风的水路将热量传递给发动机3,缩短冷却液的加热时间,保证车辆能快速启动。
47.车内暖风包括前暖风61和后暖风62,如图1-图5所示,前暖风61设于第一支路22,后暖风62设于第二支路23,可以理解的是,当水暖加热器4对主管路21进行加热时,水暖水泵将冷却液全部泵向加热器,同时水暖油泵从油箱5泵油与空气按比例混合后在水暖燃烧室燃烧,发动机3冷却液经过水暖燃烧室被加热后再通过前暖风61和后暖风62流回发动机3,从而实现在极度低温下预热发动机3,保证车辆能够快速启动,同时还能有效的降低低温冷启动过程的排放,减少发动机3冷启动磨损、延长发动机3使用寿命、提高发动机3燃油经济性等。
48.同时,需要说明的是,在极寒天气车辆暖风开启还无法满足供暖需求时,可开启水暖加热器4辅助暖风加热,即主管路21的热量分别经由第一支路22的前暖风61和第二支路23的后暖风62吹向车内空间,以满足车辆内的采暖需求,提高车辆的舒适性。
49.如图1-图5所示,车载换热系统100还包括:第一控制阀71和第二控制阀72,第一控制阀71和第二控制阀72均与控制模块电连接,其中,第一控制阀71设于第一支路22中,第二控制阀72设于第二支路23中,或者第一控制阀71设于第一支路22中,第二控制阀72设于主管路21中。也就是说,第一控制阀71和第二控制阀72的设置位置可根据实际的使用需求进行灵活设置,且控制模块与第一控制阀71和第二控制阀72电连接,便于通过控制模块选择性地对换热管路进行控制,从而既能满足车辆在非极端天气的启动和采暖,也能满足车辆在极度低温下不借助外部预热设备时,仍可以正常启动和采暖,增强了车辆的经济性和实用性。
50.车载换热系统100还包括:冷却液驱动泵,冷却液驱动泵设于主管路21中,以便于通过冷却液驱动泵驱动冷却液在主管路21内的流动,提高冷却液的流动性。
51.其中,前暖风61设于车内的前部空间中,后暖风62设于车内的后部空间中。可以理解的是,前暖风61和后暖风62分别设于车内的前部空间和后部空间中,以便于在开启车内暖风时,能够通过前暖风61和后暖风62分别对车内的前部空间和后部空间进行升温,从而提高车内空间的温度,保证车内空间的采暖需求,且保证车内的前部空间和后部空间的温度一致,增强车辆的舒适性。
52.在一些实施例中,如图1和图6所示,车载换热系统100还包括:第一输油管路8。
53.如图6所示,第一输油管路8连接于油箱5与风暖加热器1之间,即油箱5与风暖加热器1之间通过第一输油管路8相连,且第一输油管路8内设有第一油泵11,第一油泵11可构造为风暖油泵,且第一油泵11与控制模块电连接。可以理解的是,当车辆处于极度低温下,且在冷却液升温采暖之前,启动风暖加热器1,风暖加热器1打开,第一油泵11通过第一输油管路8从油箱5泵油与空气按比例混合后在风暖燃烧室燃烧,同时鼓风机将乘员舱内的冷空气吸进加热器通过风暖燃烧室被加热后再吹到乘员舱,便于风暖加热器1能够快速、有效地解决冷却液升温前的供暖需求。
54.在一些实施例中,如图1和图8所示,车载换热系统100还包括:第二输油管路9。
55.如图8所示,第二输油管路9连接于油箱5与水暖加热器4之间,即油箱5与水暖加热器4之间通过第二输油管路9相连,且第二输油管路9内设有第二油泵41,第二油泵41可构造为水暖油泵,第二油泵41与控制模块电连接。可以理解的是,当车辆在极度低温下,在启动发动机3前,启动水暖加热器4,水暖加热器4打开,并反馈高电平信号(大于10v)给控制模块,控制模块将第一控制阀71关闭,将第二控制阀72打开,此功能定义为优先于车内空调10对第一控制阀71和第二控制阀72的开关需求,其中,水暖加热器4可以在低温情况下燃烧燃油,水暖水泵将冷却液全部泵向水暖加热器4,同时第二油泵41通过第二输油管路9从油箱5泵油与空气按比例混合后在水暖燃烧室燃烧,此时,发动机3冷却液经过水暖燃烧室被加热后再流回发动机3,以实现在极度低温环境下对发动机3的预热,保证车辆能够快速启动。
56.需要说明的是,如图7所示,在冷却液升温后,只开车内暖风即可满足车内供暖时,可关闭风暖加热器1和水暖加热器4,开启前暖风61和后暖风62,冷却液通过前暖风61和后暖风62流回发动机3,此时,水暖加热器4不工作,经过水暖加热器4的冷却液没有被加热器加热,且前暖风61和后暖风62被高温的冷却液加热后,可用于加热车内空间的空气,满足车内空间的采暖需求,提高车辆的舒适性。
57.在一些实施例中,如图1和图9所示,车载换热系统100还包括:车内空调10。
58.车内空调10与控制模块电连接,且控制模块还用于控制车内空调10选择性地开启,也就是说,车内人员可根据实际使用需求,通过控制模块选择性地控制车内空调10的开启,从而满足车辆在非极端天气的正常采暖。
59.如图9所示,车内空调10包括压缩机101、冷凝器102、前蒸发器103、后蒸发器104和储液干燥器105,压缩机101和冷凝器102串联于空调回路中,前蒸发器103和后蒸发器104并联于空调回路中,且前蒸发器103和后蒸发器104分别位于车内的前部空间和后部空间,当车内温度较高需要制冷时,开启车内空调10,如图5和图9所示,其冷媒在前蒸发器103和后蒸发器104的回路内循环以实现制冷功能,从而降低车内温度,且前蒸发器103和后蒸发器104分别对车内的前部空间和后部空间进行降温,以保证车内的前部空间和后部空间的温度一致,提高车辆的舒适性。
60.本实用新型还提出了一种车辆。
61.根据本实用新型实施例的车辆,设置有上述任一种实施例的车载换热系统100。
62.根据本实用新型实施例的车辆,该车辆可为柴油车,通过设置水暖加热器4,可在极度低温下利用水暖加热器4提高燃油的活动性能,保证车辆在极度低温下的快速启动,且可对换热管路进行加热,进而对发动机3冷却液进行加热,缩短冷却液的加热时间,同时启动风暖加热器1以满足车辆内的采暖需求,既能满足车辆在非极端天气的启动和采暖,也能满足车辆在极度低温下不借助外部预热设备时,仍可以正常启动和采暖,增强了车辆的经济性和实用性。
63.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
64.在本实用新型的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
65.在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
66.在本实用新型的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
67.在本实用新型的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
68.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
69.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。