一种低温环境下的发动机预加热系统及控制方法
阅读说明：本技术 一种低温环境下的发动机预加热系统及控制方法 (Engine preheating system in low-temperature environment and control method ) 是由 罗景文 邹家纯 邱增华 杨绍波 王沈策 于 2019-11-25 设计创作，主要内容包括：一种低温环境下的发动机预加热系统,包括发动机缸体,发动机缸体上设有冷启动进水口和冷启动出水口、自动控制装置和电磁阀,所述自动控制装置用于控制电磁阀的启停,所述冷启动进水口和冷启动出水口依次连通形成循环水路,所述冷启动进水口以及所述冷启动出水口之间的连通管路上设置有加热单元,所述电磁阀设置在所述冷启动进水口和加热单元之间,所述加热单元为水暖式加热器,所述水暖式加热器与发动机缸体连通的管路之间设有分流单元和汇流单元,所述分流单元和汇流单元依次连接。本发明用于对低温环境下的发动机预加热,操作简便。(The utility model provides an engine preheating system under low temperature environment, includes the engine cylinder body, is equipped with cold start water inlet and cold start delivery port, automatic control device and solenoid valve on the engine cylinder body, automatic control device is used for opening of control solenoid valve to open, cold start water inlet and cold start delivery port communicate in proper order and form the circulation water route, cold start water inlet and communicating pipe between the cold start delivery port is provided with heating unit on the road, the solenoid valve sets up between cold start water inlet and the heating unit, heating unit is hot-water heating formula heater, be equipped with the reposition of redundant personnel unit and converge the unit between the pipeline of hot-water heating formula heater and engine cylinder body intercommunication, the reposition of redundant personnel unit with converge the unit and connect gradually. The invention is used for preheating the engine in a low-temperature environment, and is simple and convenient to operate.)
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种低温环境下的发动机预加热系统及控制方法。
背景技术
北方冬季寒冷且周期长，一旦汽车在室外低温坏境下停放时间过长，发动机常常由于润滑机油、冷却液等温度过低而无法正常启动，同时也因此加大了机件的磨损。为了能够顺利启动汽车，人们往往采用摇动发动机、配备专门的加热车等手段进行预热，不仅费时、费力、费钱，还危险，并且加热效果也不好。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构简单、工作可靠、加热效率高的低温环境下的发动机预加热系统。
本发明进一步要解决的技术问题是，提供一种低温环境下的发动机预加热系统的全自动控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低温环境下的发动机预加热系统，包括发动机缸体，发动机缸体上设有冷启动进水口和冷启动出水口、自动控制装置和电磁阀，所述自动控制装置用于控制电磁阀的启停，所述冷启动进水口和冷启动出水口依次连通形成循环水路，所述冷启动进水口以及所述冷启动出水口之间的连通管路上设置有加热单元，所述电磁阀设置在所述冷启动进水口和加热单元之间，所述加热单元为水暖式加热器，所述水暖式加热器与发动机缸体连通的管路之间设有分流单元和汇流单元，所述分流单元和汇流单元依次连接。；
所述分流单元用于将经水暖式加热器加热后的冷却液分成两路，一路冷却液用于给发动机机油换热，另一路冷却液直接通向汇流单元。；
所述汇流单元用于将发动机机油进行换热后的冷却液回收，并与分流单元的另一路冷却液汇合后通向发动机缸体。
进一步，所述水暖加热器与车载油箱或副油箱连接。
进一步，所述分流单元包括第一集水器，所述第一集水器上至少设有一个分流口，所述汇流单元包括第二集水器，所述第二集水器上至少设有一个汇流口，所述分流口的数量与汇流口的数量对应，所述第二集水器与冷启动进水口相连通。
进一步，所述自动控制装置包括温度传感器和第一开关，通过温度传感器检测发动机缸体内冷却液温度和机油温度与预设温度相比较，控制打开或关闭电磁阀，所述水暖式加热器通过车载蓄电池供电，所述第一开关位于车载蓄电池和水暖式加热器相连接的电路之间。
进一步，所述温度传感器包括冷却液温度传感器和机油温度传感器。
进一步，所述自动控制装置设有提醒装置，所述提醒装置包括喇叭和第二开关，自动控制装置控制第二开关接通，喇叭鸣响，自动控制装置控制第二开关断开，喇叭停止鸣响。
本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低温环境下的发动机预加热系统的控制方法，具体包括以下步骤：
S1、启用车载蓄电池；
S2、发动机自带的电子控制单元开始工作，冷却液温度传感器检测冷却液温度和机油温度传感器检测机油温度，并将数值传输到发动机电子控制单元；
S3、自动控制装置开始工作，自动控制装置与发动机电子控制单元有数据连线，自动控制装置读取发动机电子控制单元冷却液温度和机油温度，判断是否低于预设值温度。若是，则进行下一步;反之，直接终止启动预热模式；
S4、开启电磁阀，低温冷却液进入水暖式加热器；
S5、开启第一开关，车载蓄电池给水暖式加热器供电；
S6、水暖加热器进行加热低温冷却液，并时刻检测并判断冷却液温度或油温是否低于预设值；若是，则进行下一步，反之，继续执行此步骤；
S7、关闭第一开关和电磁阀，水暖式加热器停止工作；
S8、开启第二开关，鸣响喇叭，10s后第二开关自动关闭，喇叭停止鸣叫，用以提醒工作人员加热完毕。
本发明通过采用水暖式加热器，从水暖式加热器出来的高温冷却液一部分通过分流单元用于与发动机机油进行换热，另一部分直接进入汇流单元然后与换热后的冷却液汇合这样既能加热发动机机油，又能使得通入发动机缸体内的冷却液温度不会有大幅度降低，从而完成对发动机的预加热工作。
本发明之水暖加热器冷却液的进出可以由自动控制装置控制电磁阀的启停来控制，无需人工操作；所述水暖式加热器来自车载蓄电池的供电亦由自动控制装置控制第一开关的闭合断开来控制，无需人工操作。
本发明通过比较温度传感器检测到的发动机缸体内冷却液和机油温度与预设的加热温度控制加热过程，并于加热完毕时由自动控制装置控制第二开关的闭合断开来控制喇叭鸣响以提醒工作人员加热完毕。操作简便。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的程序控制逻辑图；
图中，1、自动控制装置，2、冷却液温度传感器，3、机油温度传感器，4、电磁阀，5、车载蓄电池，6、第一开关，7、水暖式加热器，8、车载油箱或副油箱，9、第一集水器，10、油底壳机油加热器，11、第二集水器，12、发动机油壳底，13、发动机缸体，14、第二开关，15、喇叭。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
参照图1和图2，本实施例包括发动机缸体13，发动机缸体13上设有冷启动进水口和冷启动出水口、自动控制装置1和电磁阀4，所述自动控制装置1用于控制电磁阀4的启停，所述冷启动进水口和冷启动出水口依次连通形成循环水路，所述冷启动进水口以及所述冷启动出水口之间的连通管路上设置有加热单元，所述电磁阀4设置在所述冷启动进水口和加热单元之间，所述加热单元为水暖式加热器7，所述水暖式加热器7与发动机缸体13连通的管路之间设有分流单元和汇流单元，所述分流单元和汇流单元依次连接；
所述分流单元用于将经水暖式加热器加热后的冷却液分成两路，一路冷却液用于给发动机机油换热，另一路冷却液直接通向汇流单元；
所述汇流单元用于发动机机油进行换热后的冷却液回收，并与分流单元的另一路冷却液汇合后通向发动机缸体。
本实施例中，所述水暖加热器7与车载油箱或副油箱8连接。
本实施例中，所述分流单元为第一集水器9，所述第一集水器9上设有两个分流口，所述汇流单元为第二集水器11，所述第二集水器11上设有两个汇流口，所述分流口的数量与汇流口的数量对应，所述第二集水器11与冷启动进水口相连通。
本实施例中，发动机缸体13上的冷启动进水口包括冷启动左进水口和冷启动右进水口。所以第二集水器11将汇流后的冷却液分成两股分别通过冷启动左进水口和冷启动右进水口注入发动机缸体13内，从而完成对发动机缸体13的预加热工作。
本实施例中，所述自动控制装置1包括冷却液温度传感器2、机油温度传感器3和第一开关6，通过温度传感器检测发动机缸体内冷却液温度和机油温度与预设温度相比较，控制打开或关闭电磁阀4，所述第一开关6用于控制水暖式加热器7的启停。
本实施例中，提醒装置包括喇叭和第二开关。
一种低温环境下的发动机预加热系统的控制方法，具体包括以下步骤：
S1、启用车载蓄电池；
S2、发动机自带的电子控制单元开始工作，冷却液温度传感器检测冷却液温度和机油温度传感器检测机油温度，并将数值传输到发动机电子控制单元；
S3、自动控制装置开始工作，自动控制装置与发动机电子控制单元有数据连线，自动控制装置读取发动机电子控制单元冷却液温度和机油温度，判断是否低于预设值温度。若是，则进行下一步;反之，直接终止启动预热模式；
S4、开启电磁阀，低温冷却液进入水暖式加热器；
S5、开启第一开关，车载蓄电池给水暖式加热器供电；
S6、水暖加热器进行加热低温冷却液，并时刻检测并判断冷却液温度或油温是否低于预设值温度；若是，则进行下一步，反之，继续执行此步骤；
S7、关闭第一开关和电磁阀，水暖式加热器停止工作；
S8、开启第二开关，鸣响喇叭，10s后第二开关自动关闭，喇叭停止鸣叫，用以提醒工作人员加热完毕。
具体控制低温环境下的发动机预热系统的方式如下：水暖加热器7用车载油箱或副油箱8中的燃油作为燃料，当冷却液温度传感器2和机油温度传感器3检测到发动机缸体13内冷却液温度和机油温度低于预设温度时，自动控制装置 1自动开启电磁阀4，使冷却液循环管路得以连通，且控制第一开关6闭合，使车载蓄电池5开始给水暖加热器7提供24V直流电源，然后水暖加热器7开始加热工作。车载油箱或副油箱8中的燃油通过管路输送到水暖式加热器7，在水暖式加热器7的燃烧室内燃烧并释放出大量热，水暖式加热器7自带的水泵驱使冷却液从发动机缸体13上的冷启动出水口流出，经过电磁阀4，进入水暖式加热器7中的换热室被加热，被加热后的冷却液再流入第一集水器9中。进入第一集水器9的高温冷却液分成三路，其中两路高温冷却液进入油底壳机油加热器10，油底壳机油加热器10安装在发动机油底壳12上，高温冷却液通过油底壳加热器10与机油热交换，经过热交换后的高温冷却液再进入到第二集水器11中，第一集水器9中的另一路高温冷却液直接由第一集水器9进入到第二集水器11，在第二集水器11中汇合后再分成两路，这样可提高进入发动机缸体的高温冷却液加热效率，经发动机缸体13上的冷启动左进水口和冷启动右进水口进入到发动机缸体，与发动机缸体13进行充分的热交换，换热后的低温冷却液再次经发动机缸体上的冷启动出水口流出，经电磁阀4进入水暖式加热器7内再次被加热为高温冷却液，从而实现了循环加热。加热一段时间后，当冷却液温度传感器2和机油温度传感器3检测到发动机缸体内冷却液温度和机油温度不低于预设温度时，即加热过程完成，此时自动控制装置控制第一开关6断开，使得电磁阀4关闭，水暖式加热器7停止运行，控制第二开关14闭合，喇叭15鸣叫提醒，10秒后第二开关14自动断开，喇叭15停止鸣叫。
在此基础上，还可以通过选用出口数量不同的集水器来增加高温冷却液支路对车辆其他部件加热，即可分别增加燃油箱加热器、液压油箱加热器、燃油管路加热器和蓄电池加热器等，用来分别对燃油箱、液压油箱、燃油管路的油和蓄电池进行加热，这些改变只需增加相应支路元件进行加热，不需要更改本全自动启动预热装置主路主体方案。
本领域的技术人员可以对发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。