| 专利名称： | 对汽车空压机排出能量有效利用的装置和方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Device and method for effectively utilizing energy discharged by car air compressor | ||
| 专利号： | CN201410144897.5 | 申请时间： | 20140412 |
| 公开号： | CN103899448A | 公开时间： | 20140702 |
| 申请人： | 江苏建筑职业技术学院 | ||
| 申请地址： | 221116 江苏省徐州市铜山新区学苑路26号 | ||
| 发明人： | 于秩祥 | ||
| 分类号： | F02M31/16 | 主分类号： | F02M31/16 |
| 代理机构： | 徐州市三联专利事务所 32220 | 代理人： | 张斌 |
| 摘要： | 本发明公开了一种对汽车空压机排出能量有效利用的装置和方法，属于车辆工程技术领域。本发明包括活塞式空气压缩机，活塞式空气压缩机上有进气阀门和出气阀门，出气阀门上连接排气管道，排气管道的末端连接高压空气储存瓶，所述的排气管道上装有柴油加热罐，排气管道从所述的柴油加热罐内密封穿过，所述的柴油加热罐上连接有进油管和回油管，回油管连接至柴油箱，柴油箱通过管路连接柱塞式喷油泵，柱塞式喷油泵上的喷油泵回油管与所述的进油管接通，形成油温加热回路。本发明利用空压机排出能量把经过柴油加热罐内的柴油加温，同时低温柴油也将高压空气冷却。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a device and method for effectively utilizing energy discharged by a car air compressor, and belongs to the technical field of vehicle engineering. The device comprises the piston air compressor. An air inlet valve and an air outlet valve are arranged on the piston air compressor. An air exhaust pipeline is connected to the air outlet valve. The tail end of the air exhaust pipeline is connected with a high-pressure air storage bottle. A diesel oil heating tank is installed on the air exhaust pipeline. The air exhaust pipeline penetrates through the diesel oil heating tank in a sealed mode. An oil inlet pipe and an oil return pipe are connected to the diesel oil heating tank. The oil return pipe is connected to a diesel oil box. The diesel oil box is connected with a plunger type oil injection pump through a pipeline. An oil injection pump oil return pipe on the plunger type oil injection pump is communicated with the oil inlet pipe to form an oil temperature heating loop. According to the device and method for effectively utilizing the energy discharged by the car air compressor, the energy discharged by the air compressor is utilized for heating diesel oil flowing through the diesel oil heating tank, and the low-temperature diesel oil can also cool high-pressure air. | ||
1.一种对汽车空压机排出能量有效利用的装置，它包括活塞式空气压缩机（3），活塞式空气压缩机（3）上有进气阀门（2）和出气阀门（4），出气阀门（4）上连接排气管道（5），排气管道（5）的末端连接高压空气储存瓶（11），其特征在于：所述的排气管道（5）上装有柴油加热罐（7），排气管道（5）从所述的柴油加热罐（7）内密封穿过，所述的柴油加热罐（7）上连接有进油管（12）和回油管（14），回油管（14）连接至柴油箱（15），柴油箱（15）通过管路连接柱塞式喷油泵（20），柱塞式喷油泵（20）上的喷油泵回油管（18）与所述的进油管（12）接通，形成油温加热回路。
2.根据权利要求1所述的对汽车空压机排出能量有效利用的装置，其特征在于：在所述的进油管（12）或回油管（14）上装有散热器（9）和油温传感器（8），油温传感器（8）连接控制散热器（9）启停的控制电路。
3.根据权利要求1所述的对汽车空压机排出能量有效利用的装置，其特征在于：所述的排气管道（5）在所述的柴油加热罐（7）内的部分为“S”形管（13），“S”形管（13）在柴油加热罐（7）内形成多次折弯。
4.根据权利要求1所述的对汽车空压机排出能量有效利用的装置，其特征在于：所述的回油管（14）上装有油水分离器（6）。
5.根据权利要求1所述的对汽车空压机排出能量有效利用的装置，其特征在于：所述的排气管道（5）上装有空气干燥器（10）。
6.一种对汽车空压机排出能量有效利用的方法，其特征在于：在活塞式空气压缩机（3）的出气阀门（4）上连接排气管道（5），排气管道（5）的末端连接高压空气储存瓶（11），在排气管道（5）上装有柴油加热罐（7），排气管道（5）从所述的柴油加热罐（7）内密封穿过，在柴油加热罐（7）上连接进油管（12）和回油管（14），回油管（14）连接至柴油箱（15），柴油箱（15）通过管路连接柱塞式喷油泵（20），柱塞式喷油泵（20）上的喷油泵回油管（18）与所述的进油管（12）接通，形成油温加热回路，柱塞式喷油泵（20）工作，使低温柴油经进油管（12）进入柴油加热罐（7）内，活塞式空气压缩机（3）工作，产生高压热空气从排气管道（5）排出，排气管道（5）把经过柴油加热罐（7）内的柴油加温，同时低温柴油也将排气管道（5）内的高压空气冷却，被加热的柴油经回油管（14）流回油箱，进入柴油机燃油供给系统中。
7.根据权利要求6所述的对汽车空压机排出能量有效利用的方法，其特征在于：在所述的进油管（12）或回油管（14）上装有散热器（9）和油温传感器（8），油温传感器（8）连接控制散热器（9）启停的控制电路，当油温高于设定值时，启动散热器（9），当油温低于设定值时，关闭散热器（9）。
8.根据权利要求6所述的对汽车空压机排出能量有效利用的方法，其特征在于：将所述的排气管道（5）在柴油加热罐（7）内的部分制作成“S”形管（13），“S”形管（13）在柴油加热罐（7）内形成多次折弯。
1.一种对汽车空压机排出能量有效利用的装置，它包括活塞式空气压缩机（3），活塞式空气压缩机（3）上有进气阀门（2）和出气阀门（4），出气阀门（4）上连接排气管道（5），排气管道（5）的末端连接高压空气储存瓶（11），其特征在于：所述的排气管道（5）上装有柴油加热罐（7），排气管道（5）从所述的柴油加热罐（7）内密封穿过，所述的柴油加热罐（7）上连接有进油管（12）和回油管（14），回油管（14）连接至柴油箱（15），柴油箱（15）通过管路连接柱塞式喷油泵（20），柱塞式喷油泵（20）上的喷油泵回油管（18）与所述的进油管（12）接通，形成油温加热回路。
2.根据权利要求1所述的对汽车空压机排出能量有效利用的装置，其特征在于：在所述的进油管（12）或回油管（14）上装有散热器（9）和油温传感器（8），油温传感器（8）连接控制散热器（9）启停的控制电路。
3.根据权利要求1所述的对汽车空压机排出能量有效利用的装置，其特征在于：所述的排气管道（5）在所述的柴油加热罐（7）内的部分为“S”形管（13），“S”形管（13）在柴油加热罐（7）内形成多次折弯。
4.根据权利要求1所述的对汽车空压机排出能量有效利用的装置，其特征在于：所述的回油管（14）上装有油水分离器（6）。
5.根据权利要求1所述的对汽车空压机排出能量有效利用的装置，其特征在于：所述的排气管道（5）上装有空气干燥器（10）。
6.一种对汽车空压机排出能量有效利用的方法，其特征在于：在活塞式空气压缩机（3）的出气阀门（4）上连接排气管道（5），排气管道（5）的末端连接高压空气储存瓶（11），在排气管道（5）上装有柴油加热罐（7），排气管道（5）从所述的柴油加热罐（7）内密封穿过，在柴油加热罐（7）上连接进油管（12）和回油管（14），回油管（14）连接至柴油箱（15），柴油箱（15）通过管路连接柱塞式喷油泵（20），柱塞式喷油泵（20）上的喷油泵回油管（18）与所述的进油管（12）接通，形成油温加热回路，柱塞式喷油泵（20）工作，使低温柴油经进油管（12）进入柴油加热罐（7）内，活塞式空气压缩机（3）工作，产生高压热空气从排气管道（5）排出，排气管道（5）把经过柴油加热罐（7）内的柴油加温，同时低温柴油也将排气管道（5）内的高压空气冷却，被加热的柴油经回油管（14）流回油箱，进入柴油机燃油供给系统中。
7.根据权利要求6所述的对汽车空压机排出能量有效利用的方法，其特征在于：在所述的进油管（12）或回油管（14）上装有散热器（9）和油温传感器（8），油温传感器（8）连接控制散热器（9）启停的控制电路，当油温高于设定值时，启动散热器（9），当油温低于设定值时，关闭散热器（9）。
8.根据权利要求6所述的对汽车空压机排出能量有效利用的方法，其特征在于：将所述的排气管道（5）在柴油加热罐（7）内的部分制作成“S”形管（13），“S”形管（13）在柴油加热罐（7）内形成多次折弯。
翻译：技术领域
本发明涉及一种有效利用汽车空压机排出能量的技术，属于汽车安全与节能技术领域。
背景技术
目前，汽车在比较寒冷的地区运行时，由于汽车运行速度很快，所造成的风速也很大，汽车油管中的油往往被冻凝固或油管被冻坏，导致车辆不能运行，甚至出现车毁人亡的事故。同时，由于这种大功率的机车运行——排出的热量或气体对环境造成了污染或破坏，加速了环境、大气污染或雾霾成份。
汽车在运行中，其空气压缩机排气管排气的温度高达200多度。此高热量的温度对汽车本身即是一种侵蚀损坏，也是能量的一种浪费；同时排出的热量或气体对环境造成了污染或破坏，加速了环境、大气污染或雾霾成份；特别是汽车产生的高温对车辆安全，可导致车辆磨损、部件老化、对驾驶员本身都带来了很不利的影响，高温可导致人员不适、困乏和驾驶疲劳。
在我国，大功率的柴油机车（汽车）基本都使用零号柴油。因为零号柴油不仅经久耐用，而且特别廉价。但其主要缺点就是凝点低不防冻，在比较寒冷的地区，汽车使用零号柴油时、油管中的油容易被冻凝固，导致汽车熄火，造成事故发生。同时，柴油在底温下使用，由于没有完全溶解，造成了一定的浪费和加速了汽车本身的磨损。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种对汽车空压机排出能量有效利用的装置和方法，利用空压机排出能量把经过柴油加热罐内的柴油加温，同时低温柴油也将高压空气冷却，改善了柴油在柴油机燃烧室的燃烧，也节省了柴油，提高了压缩机压缩空气的效率，保障了汽车的安全运行。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种对汽车空压机排出能量有效利用的装置，它包括活塞式空气压缩机，活塞式空气压缩机上有进气阀门和出气阀门，出气阀门上连接排气管道，排气管道的末端连接高压空气储存瓶，所述的排气管道上装有柴油加热罐，排气管道从所述的柴油加热罐内密封穿过，所述的柴油加热罐上连接有进油管和回油管，回油管连接至柴油箱，柴油箱通过管路连接柱塞式喷油泵，柱塞式喷油泵上的喷油泵回油管与所述的进油管接通，形成油温加热回路。
在所述的进油管或回油管上装有散热器和油温传感器，油温传感器连接控制散热器启停的控制电路。
所述的排气管道在所述的柴油加热罐内的部分为“S”形管，“S”形管在柴油加热罐内形成多次折弯。
所述的回油管上装有油水分离器。
所述的排气管道上装有空气干燥器。
一种对汽车空压机排出能量有效利用的方法，在活塞式空气压缩机的出气阀门上连接排气管道，排气管道的末端连接高压空气储存瓶，在排气管道上装有柴油加热罐，排气管道从所述的柴油加热罐内密封穿过，在柴油加热罐上连接进油管和回油管，回油管连接至柴油箱，柴油箱通过管路连接柱塞式喷油泵，柱塞式喷油泵上的喷油泵回油管与所述的进油管接通，形成油温加热回路，柱塞式喷油泵工作，使低温柴油经进油管进入柴油加热罐内，活塞式空气压缩机工作，产生高压热空气从排气管道排出，排气管道把经过柴油加热罐内的柴油加温，同时低温柴油也将排气管道内的高压空气冷却，被加热的柴油经回油管流回油箱，进入柴油机燃油供给系统中。
作为对上述方法的一种改进，在所述的进油管或回油管上装有散热器和油温传感器，油温传感器连接控制散热器启停的控制电路，当油温高于设定值时，启动散热器，当油温低于设定值时，关闭散热器。
作为对上述方法的一种改进，将所述的排气管道在柴油加热罐内的部分制作成“S”形管，“S”形管在柴油加热罐内形成多次折弯。
本发明的有益效果是：本发明利用汽车自身的装置对柴油进行加温，结构简单、有效。本发明利用空气压缩机运行中产生的热量，把柴油加温。将柴油发动机上的进油管和回油管复合在空气压缩机刚排出来的排气管上，压缩机排出来热空气就把低温柴油加热，被加热的柴油流回油箱，进入柴油机燃油供给系统中。柴油被加热，使柴油流动性加快，保证了柴油的运动黏度，减小了柱塞副偶件、出油阀偶件和喷油器针阀偶件的磨损，提高了泵油效率，促进了柴油喷射时的雾化，改善了柴油在柴油机燃烧室的燃烧，也节省了柴油。另外，低温柴油把高压热空气进行冷却，提高了压缩机压缩空气的效率，加速了压缩空气存储，保证了车辆气动装置的需求，从而保障了汽车的安全运行。同时，由于运用柴油吸收了压缩机或压缩空气的热量，也就减少了汽车本身或气体对环境的污染或对环境产生的热效应，从而保护了环境。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明结构原理图；
图2是本发明柴油加热罐结构示意图；
图3是图2的A-A剖视图。
图中，1—空气压缩机进气滤清器；2—进气阀门；3—活塞式空气压缩机；4—出气阀门；5—排气管道；6—油水分离器；7—柴油加热罐；8—油温传感器；9—散热器；10—空气干燥器；11—高压空气储存瓶；12—进油管；13—“S”形管；14—回油管；15—柴油箱；16—柴油滤清器；17—置喷油嘴的高压油管；18—喷油泵回油管；19—出油阀；20—柱塞式喷油泵；21—输油泵。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
如图1、图2、图3所示的一种对汽车空压机排出能量有效利用的装置，它包括活塞式空气压缩机3，活塞式空气压缩机3上有进气阀门2和出气阀门4，进气阀门2上连接空气压缩机进气滤清器1，出气阀门4上连接排气管道5，排气管道5的末端连接高压空气储存瓶11，所述的排气管道5上装有柴油加热罐7，排气管道5从所述的柴油加热罐7内密封穿过，所述的柴油加热罐7上连接有进油管12和回油管14，回油管14连接至柴油箱15，柴油箱15通过管路连接输油泵21，输油泵21通过管路连接柴油滤清器16，柴油经过柴油滤清器16进入柱塞式喷油泵20，柱塞式喷油泵20上的喷油泵回油管18直接与所述的进油管12接通形成油温加热回路，可以直接利用柱塞式喷油泵20的动力，使油路循环，简化了结构。柱塞式喷油泵20上有出油阀19和置喷油嘴的高压油管17。
在所述的进油管12或回油管14上装有散热器9和油温传感器8，油温传感器8连接控制散热器9启停的控制电路。
所述的排气管道5在所述的柴油加热罐7内的部分为“S”形管13，“S”形管13在柴油加热罐7内形成多次折弯、增加受热面积和接触时间。
所述的回油管14上装有油水分离器6。
所述的排气管道5上装有空气干燥器10。
一种对汽车空压机排出能量有效利用的方法，在活塞式空气压缩机3的出气阀门4上连接排气管道5，排气管道5的末端连接高压空气储存瓶11，在排气管道5上装有柴油加热罐7，排气管道5从所述的柴油加热罐7内密封穿过，在柴油加热罐7上连接进油管12和回油管14，回油管14连接至柴油箱15，柴油箱15通过管路连接柱塞式喷油泵20，柱塞式喷油泵20上的喷油泵回油管18与所述的进油管12接通，形成油温加热回路，柱塞式喷油泵20工作，使低温柴油经进油管12进入柴油加热罐7内，活塞式空气压缩机3工作，产生高压热空气从排气管道5排出，排气管道5把经过柴油加热罐7内的柴油加温，同时低温柴油也将排气管道5内的高压空气冷却，被加热的柴油经回油管14流回油箱，进入柴油机燃油供给系统中。
作为对上述方法的一种改进，在所述的进油管12或回油管14上装有散热器9和油温传感器8，油温传感器8连接控制散热器9启停的控制电路。因为柴油发动机工作温度稍高通常是易于燃烧,但是其工作温度过高,充气系数会下降,润滑油豁度也会随之降低,柴油发动机机件受热膨胀等又会使柴油发动机的功率下降,影响其使用寿命。当油温高于设定值时，启动散热器9，当油温低于设定值时，关闭散热器9。这一温度设定值应根据柴油型号和汽车型号来确定，比如一般日本汽车柴油发动机的正常工作温度为82℃～106℃，则可以将启动散热器的油温设定在80℃～106℃范围内。再比如一般国产柴油发动机的正常工作温度为80℃～95℃，本领域技术人员能根据情况取值。
作为对上述方法的一种改进，将所述的排气管道5在柴油加热罐7内的部分制作成“S”形管13，“S”形管13在柴油加热罐7内形成多次折弯。
如图1所示，汽车在发动时，汽车本身各部机器开始运转：喷油泵18将低温柴油泵送到柴油加热罐7内，柴油机运行时带动空气压缩机3运行，空气压缩机将空气压缩变成高压空气，存储到高压气瓶11中，用于车辆制动或气压传动装置使用。由于空气压缩机压缩的空气、使空气体积减小，空气中分子摩擦将产生大量热量，然而被压缩的空气热量不能被释放，同时空气热量增加空气密度下降，导致空气瓶存储空气量下降，增大了压缩机运行负荷，使汽车压缩机和汽车本身热量增高，对汽车本身和环境都带来了不利影响。为了有效利用这部分热量，在空气压缩机高压排气出口处加装一个小型循环油罐7，利用高压排气产生的热量将来自油箱的低温柴油加热，并反复循环，增加柴油机在低温时的流动性，防止柴油凝固。低温柴油流经加热罐7被热高压空气加温，同时热高压空气被冷却，冷却后的高压空气经空气干燥器10进入高压空气瓶11中存储。被加热的柴油经回油管道14，并流过油水分离器6，柴油散热器9返回置柴油箱15。这时柴油已经被加热到一定温度，输油泵21将柴油经柴油滤清器16泵送给柱塞式喷油泵，通过柱塞副加压经出油阀19送置喷油器，喷油器将高压的柴油雾化后喷入燃烧室。
当循环柴油反复被加热时，为防止柴油温度过高在回油管路14上加装了机油柴油散热器9和油温度传感器8，当柴油温度过高时油温传感器检测到这一信号，机油柴油散热器9将开启工作，以降低柴油的温度而达到合理的温度。
当汽车采用了这种管中管的柴油加热罐，即减少了空间，又不浪费热量，达到了互补。这种改进措施，减小了柴油机运行的机械损耗，使柴油机动力性增加、燃油效率提高、排放尾气得到净化，达到了节能减排的目的。这种新型发明方法，通过在日野牌大客车（型号Q6115JSLL）上的试验运用，效果十分显著。不仅减少了汽车本身的磨损，保证了汽车在冬季运行时的安全。而且燃油效率大大提高、排放尾气得到净化，汽车对外排放的尾气减少和热效应降低，减少了车辆的对环境的污染。同时，平均每百公里节省油料2.2升。
