專利名稱：一種汽車啟動預熱裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及發動機啟動的預熱裝置，具體涉及一種汽車啟動預熱裝置，屬于國際專利分類F02N17/00“起動裝置、起動輔助裝置”技術領域。
背景技術：
現有技術中，無論哪一類車型，在較寒冷的冬季通常都會遇到發動機啟動難的問題，通常都需要對發動機進行預熱才能解決。
目前采用的方式包括氣缸蓋上設置預熱塞，在進氣管中加裝預熱裝置。在進氣管中由電控來增加混合氣體濃度、啟動液，在進氣管加裝電熱片來增加混和氣體的熱量，以便于發動機啟動。甚至土辦法就是在氣缸蓋上面澆注開水，等等。但其主要因素在于只要發動機能輕松地轉動起來，即使不采用上述方法，發動機仍然可以輕松發動。究其原因，在于曲柄連桿機構和活塞缸套間的阻力，及齒輪室的齒與齒間的阻力。由于環境溫度低，高寒地區的防凍機油解決不了，其冷凝結在上述機件上，使之不能運動和轉動。
上述預熱問題，是由于環境溫度比較低，發動機的正常壓縮較指定值下降。溫差大，導致熱脹冷縮的系數大，用前面所述的預熱方法幫助發動機啟動，雖然有所幫助，卻不能真正解決問題。發動機活塞是鋁制品，它比鋼鐵熱脹冷縮的系數更大，發動機在正常溫度80-90℃時其壓縮比值是正常的，當已經停放一夜、且環境溫度在-30-40-50℃時，活塞已經縮小到一定的系數點，包括活塞環。在這種情況下，活塞在缸套中的壓燃比值則會出問題，造成發動機汽缸的壓縮比值降低，使不易啟動。
目前的其它方法，還有在缸體內埋設電熱裝置，油底殼裝電熱管和土法烘烤等，其結果缸體熱了，整個發動機也熱了，但其心臟部位仍然是冷的，轉動仍然困難，也不能達到預期效果。油底殼加溫加熱也是較好的辦法，即使油溫達到100℃，因為油底殼是薄鐵所制，傳遞熱量太慢。烘烤亦如此，且時間慢長。另外，在散熱器與發動機的水套中間加裝電熱罐，也是辦法之一。但需外接220電源，野外無法操作，且時間長。上述方式在不太寒冷的地區還勉強可以，在高寒地就不能解決問題了。因為整臺發動機都是金屬所制，熱量散發極快、不等其熱量到達發動機內部深處，熱量早就散失和揮發掉了。
發明內容
本發明的目的，在于克服上述不足，提供一種直接對活塞和缸套預熱，使其大大增加壓縮比值，同時又能使發動機輕松轉動，以達到啟動目的的汽車啟動預熱裝置。
本發明的技術方案如下。
一種汽車啟動預熱裝置，由電瓶、電源開關、齒輪室噴頭、控制器、電動機、保溫層、機油泵、分油管、活塞噴頭、高溫加熱器、磁石、過濾網、殼體、低溫加熱、連接瓷瓶、保溫隔熱、回油傳感器、低溫傳感器、分油管內加熱裝置組成。控制器與電瓶和電源開關的正負兩極相連接，并與回油傳感器相連接；電動機通過電線連接控制器并且與機油泵相連接，機油泵上連接分油管，在分油管上設置有齒輪室噴頭和若干個活塞噴頭，高溫加熱器一端與機油泵相接，另一端與低溫加熱相連接，機油泵與高溫加熱器之間設有連接瓷瓶；回油傳感器、低溫傳感器分別由電線與殼體相連。高溫加熱器的上、下兩外層分別設有保溫隔熱層。低溫加熱器上設有磁石，其整個上部與保溫隔熱的一部分被過濾網所籠罩。機油泵的上、下兩外層分別設有保溫層。
通過所述的齒輪室噴頭(3)、活塞噴頭(9)實現的激濺式噴射高溫高壓潤滑油的方式。
上述裝置中的油泵與發動機整機的潤滑油路連接，對整機的機油油路的預熱方式，使發動機的油路處于保溫狀態。
本發明裝置以直接的方式對發動機的內部核心部件進行預熱，其預熱時間短、直接。特別是對活塞的預熱，使其在冷機的狀態下達到其仍有的壓縮比值，對啟動發動機一個有利的保障。對連桿軸瓦(抬活塞銷處連桿座)及曲柄連桿機構，和齒輪銷的預熱使其能運轉自如，不用外接電源。本機電池，何時何地任何地點都不受限制，以最小的電耗解決問題，并且完成預熱后，本裝置可與發動機的機油路相連接，由自動控制器、控制、對整機機油油路進行預熱，一般情況下不用，但有此功能，本裝置操作簡單，只需在駕使室內裝有電源開關，只按一下電源開關，其它都能自動完成，達到啟動能著火溫度，只需幾分鐘，雖然外界環境溫度低、就是-50℃也能很快的預熱完成，因為每個發動機都有殼體即缸體，它可以充當臨時保溫罩，既使缸體冰冷的也可以發動引擎。
本發明主要用于柴汽大中小型貨車，大中小型客運車輛，農用車輛，工程車輛和發電機等的低溫區域啟動難的問題。
本發明裝置不用外接電源，本車電池既可。并解決了熱量散失問題。本裝置直接對其內部預熱、發動機的缸體暫時充當了保溫罩的用途。外界環境溫度再低，對其預熱影響不大。另外，建造車庫，其投資大不說，其燃料經費，特別是公司車隊等，不僅污染空氣、也浪費了國家資源，采用本發明裝置不僅降氏了運輸成本也節省了資源浪費、同時也減少了空氣污染。
附圖為本發明的工作原理示意圖。
圖中1、電瓶 2、電源開關 3、齒輪室噴頭 4、控制器 5、電動機，6、保溫層 7、機油泵 8、分油管 9、活塞噴頭 10、高溫加熱器，11、磁石 12、過濾網 13、殼體 14、低溫加熱 15、瓷瓶連接，16、保溫隔熱17、回油傳感器 18、低溫傳感器 19、分油管內加熱裝置。
具體實施如下如附圖所示，汽車啟動預熱裝置，由電瓶1、電源開關2、齒輪室噴頭3、控制器4、電動機5、保溫層6、機油泵7、分油管8、活塞噴頭9、高溫加熱器10、磁石11、過濾網12、殼體13、低溫加熱14、連接瓷瓶15、保溫隔熱16、回油傳感器17、低溫傳感器18、分油管內加熱裝置19組成。控制器4與電瓶1和電源開關2的正負兩極相連接，并與回油傳感器17相連接；電動機5通過電線連接控制器4并且與機油泵7相連接，機油泵上連接分油管8。在分油管8上設置有齒輪室噴頭3和若干個活塞噴頭9，高溫加熱器10的一端與機油泵相接，另一端與低溫加熱14相連接，機油泵7與高溫加熱器10之間設有連接瓷瓶15。回油傳感器17、低溫傳感器18分別由電線與殼體13相連。高溫加熱器10的上、下兩外層分別設有保溫隔熱層16。低溫加熱器14上設有磁石11，其整個上部與保溫隔熱16的一部分被過濾網12所籠罩。機油泵7的上、下兩外層分別設有保溫層6。
首先按下裝在架使室內的電源開關2，低溫加熱裝置4先工作一段時間，此階段為低溫過程。由于環境溫度過低汽車或發動機存放時間長，此時油底殼13中的潤滑油已經全部凝結，無法吸入第二階段的高溫加熱器10，如不經過低溫預熱過程，當高溫加熱器吸凈周圍的潤滑油，周圍形成無油的現象，因為不經過的初級的低溫預熱、它是凝結的，此時的發動機既使是著火了，會造成發動機油泵吸油困難，容易燒瓦的事故。而溫度過高，不僅浪費了電能其主要是對發動機啟動沒什么幫助，因為油底殼是薄鐵皮所制，傳遞熱量非常慢，這里指的低溫預熱就是將油底殼中的潤滑油能充分的溶解開既可。另外，發動機的運轉困難(指冬季低溫狀態)既使加上了或換了防凍的潤滑油仍無濟于事，一個是防凍潤滑油不能適應過低的溫度環境；再一個原因是，發動停止工作后經過一夜的停放，內部結構的所有機件表面、都有殘留的潤滑油凝結在機件的表面或軸瓦間，也是運轉困難主要因素。來自活塞與缸套間的阻力，曲柄機構的阻力，齒輪室齒與齒輪間的阻力(這是指的阻力是機油付在機件上的粘合力)從而擎成發動機運轉困難，本裝置所設計的，低溫預熱是出于電瓶的電源考慮，我們不能過多的損耗電瓶的電能，能達到7-8℃的油底殼的潤滑油，控制器4會停止其工作。
剛剛被溶解開的潤滑油經過傳感器至控制器，控制自動會啟動電動機5工作、帶動機油泵7(此裝置可設計在油底殼的前端或兩側均可)油泵工作后將剛被溶解的潤滑油吸進高溫加熱器中10，高溫加熱裝置吸口設有磁石11和慮網12防止鐵屑和大顆粒的雜物進入，以免堵塞噴油口9本加熱裝置經過特制，能在極短時間內將潤滑油加熱至80-100℃，另外此裝置10外部表面設有保溫層16，使其能與油底殼中的低溫潤滑油兩溫隔開。此設計是為了減少熱量散失，沒有必要將油底殼的潤滑油的溫度弄那么高，也是為了節約電能，以最少的電量來解決最主要的問題，既活塞缸套、曲柄機構及齒輪室的熱量供應，此裝置可與低溫加熱14和高溫加熱器10合裝，連接處有隔熱層16，是為了減少所占空間比例，對發動機所需的油底殼潤滑油容量不會有多大影響。
當潤滑油被吸進高溫加熱裝置10經過加熱到達機油泵前要求溫度80-100℃經過機油泵的作用(如機油泵設在殼體13外面、機油泵應加保溫層6)后電動機由控制器4控制先以低速運轉，將分油管8和機油泵7先行預熱，此時埋設在分油管8中的加熱裝置不一定工作，只有低溫預熱裝置14停止工作后其才能由控制器4啟動工作，因為控制器不會等到油底殼潤滑油完全溶解，而是潤滑油快要溶解前就啟動電動機工作，此設計是為了節約時間問題。
機油泵7和分油管8自身預熱幾秒鐘后電動機5由控制裝置4啟動高速運轉后，以高溫高壓將潤滑油送至分油管，分油管中埋設的加熱裝置會對其2次加溫，如來自機油泵溫度達到要求。分油管中的加熱裝置19可以不工作，但低于設計溫度要求它會自動工作，潤滑油經分油管8后被分別送至設在分油管上的七個噴頭3、9其中6個噴頭9的安裝、和分油管的安裝都在殼體內的一側，關健是噴頭的安裝應以不影響曲柄連桿機構的正常運轉和無論曲軸轉至任何角度都能將噴頭噴出的潤滑油、激射到活寒銷座和活塞的裙部的空隙為準。
灼熱的潤滑油首先將活塞進行預熱漸至全身。余溫潤滑油一部分沿著活塞裙部向下流動至缸套，最初的預熱潤滑油會流淌很慢，會有堆積現象，會被隨之而來的高熱潤滑油稀釋沖淡，流至缸套后也對其預熱，能使缸套和活塞附著的潤滑油得以溶解，以減少其運動阻力，同時也起到了增加活塞與缸套間的氣密性，因為受熱的活塞及活塞環因受熱而膨脹，而后的潤滑油會沿著缸套向下流動經缸壁至主軸座瓦處、也會對其預熱，使主軸座瓦盒受熱、而主軸之間所含潤滑油也被溶解，失去粘性，這樣主軸瓦處也能輕松運轉，最后被吸凈熱量的潤滑油又流向了油底殼。
另一部分潤滑油，會沿著連桿處向下流淌，至連桿的連瓦處、使曲軸與連桿瓦座受熱。道理同上。
在分油管8上另設一噴頭3其主要是對發動機的齒輪室進行預熱，此噴頭3設三個小孔、成三條細線對齒輪室的不同角度的噴射，使其大部分受熱，以減少齒與齒輪間的咬合阻力，達到運轉輕松的目的。余下的潤滑油回到油底殼后仍被繼續加熱、反復上一程序，這時的發動機缸體充當起了臨時的保溫罩，外界溫度變化對預熱工作時影響不大，而且都是對最關健的運轉部件進行直接預熱，既使發動機缸體是冰冷的也可以輕松起動發動機，當預熱完成后，裝在殼體內部的傳感器會測到潤滑油回油的溫度，例如達到10℃時，代表預熱完成、信號傳給控制器，控制器發出聲音提示，通知預熱9完成，完成預熱過程，能達到、發動、機器時間-20-30℃2-3分鐘-30-50℃時5-6分鐘，也耗不了電瓶多少電量。
此裝置是以普通機油為例，如能加注防凍機油效果更好。另外，當上述過程完成后、還可以與發動機的潤滑油油路相連接，在完成發動機內部主要部件的預熱后，控制器會自動打開發動機潤滑油路的閥門、關閉激濺或噴射高溫高壓的方式，直接對發動機的潤滑油路進行預熱，其程序屬預熱保溫狀態。
權利要求
1.一種汽車啟動預熱裝置，其特征在于它由電瓶(1)、電源開關(2)、齒輪室噴頭(3)、控制器(4)、電動機(5)、保溫層(6)、機油泵(7)、分油管(8)、活塞噴頭(9)、高溫加熱器(10)、磁石(11)、過濾網(12)、殼體(13)、低溫加熱(14)、連接瓷瓶(15)、保溫隔熱(16)、回油傳感器(17)、低溫傳感器(18)、分油管內加熱裝置(19)組成；控制器(4)與電瓶(1)和電源開關(2)的正負兩極相連接，并與回油傳感器(17)相連接；電動機(5)通過電線連接控制器(4)并且與機油泵(7)相連接，機油泵上連接分油管(8)，在分油管(8)上設置有齒輪室噴頭(3)和若干個活塞噴頭(9)，高溫加熱器(10)一端與機油泵相接，另一端與低溫加熱(14)相連接，機油泵(7)與高溫加熱器(10)之間設有連接瓷瓶(15)；回油傳感器(17)、低溫傳感器(18)分別由電線與殼體(13)相連；高溫加熱器(10)的上、下兩外層分別設有保溫隔熱層(16)；低溫加熱器(14)上設有磁石(11)，其整個上部與保溫隔熱(16)的一部分被過濾網(12)所籠罩；機油泵(7)的上、下兩外層分別設有保溫層(6)。
2.根據權利要求1所述的汽車啟動預熱裝置，其特征在于通過所述的齒輪室噴頭(3)、活塞噴頭(9)實現的激濺式噴射高溫高壓潤滑油的方式。
3.根據權利要求1所述的汽車啟動預熱裝置，其特征在于上述裝置中的油泵與發動機整機的潤滑油路連接，對整機的機油油路的預熱方式，使發動機的油路處于保溫狀態。
全文摘要
本發明涉及一種汽車啟動預熱裝置，由控制器、電動機、保溫層、機油泵、分油管、活塞噴頭、高溫加熱器、過濾網、殼體、低溫加熱、瓷瓶、回油傳感器、低溫傳感器、分油管內加熱裝置等組成。本發明解決了柴汽大中小型貨車，大中小型客運車輛，農用車輛，工程車輛和發電機等在低溫區域啟動難的問題。裝置不用外接電源，本車電池即可。裝置直接對內部預熱、發動機的缸體充當保溫罩，環境溫度再低，對其預熱影響不大。同時頁節省了資源浪費，減少了空氣污染。
文檔編號F01M5/02GK1746465SQ200510114669
公開日2006年3月15日 申請日期2005年10月28日 優先權日2005年10月28日
發明者王強 申請人:王強