汽車燃油管路加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

王歡歡

摘 要：本文設(shè)計(jì)了一種汽車燃油管理加熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠適當(dāng)降低柴油牌號(hào)，提高車輛運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：燃油管理;加熱系統(tǒng);設(shè)計(jì)研究

1 研究背景

目前，燃油加熱系統(tǒng)種類較多，但大多數(shù)無(wú)法有效的提高燃油的加熱性能。例如：半導(dǎo)體柴油車油路加熱器包括半導(dǎo)體加熱裝置和水暖裝置，水暖裝置是由進(jìn)熱水管和出熱水管組成的獨(dú)立管路，水暖裝置下方設(shè)置半導(dǎo)體加熱裝置，水暖裝置上方設(shè)置進(jìn)油管和出油管。具體為加裝在車內(nèi)的獨(dú)立燃油水暖加熱器，利用獨(dú)立燃油水暖和發(fā)動(dòng)機(jī)缸套內(nèi)的熱水作為熱源，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油箱內(nèi)的燃油進(jìn)行預(yù)熱。但該系統(tǒng)在于加熱裝置采用半導(dǎo)體加熱裝置和水暖裝置，增加了成本，且半導(dǎo)體加熱裝置和水暖裝置的增加加重了車體的體積和重量，且無(wú)法對(duì)加熱程度和加熱速度提供保障。

2 設(shè)計(jì)思路

為了更有效地提高燃油加熱的效果，同時(shí)提高車輛運(yùn)行的燃油經(jīng)濟(jì)性。本文提出了一種燃油管路加熱系統(tǒng)用于解決現(xiàn)有的冬天車輛啟動(dòng)不方便問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)：在冬季常規(guī)車輛需要更換高標(biāo)號(hào)柴油時(shí)，只需將面板上的加熱電源開關(guān)打開，此時(shí)加熱裝置進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)車輛開關(guān)打開后，系統(tǒng)首先進(jìn)行約12秒鐘的自檢，之后再根據(jù)實(shí)際情況預(yù)熱數(shù)分鐘，即可啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。此期間加熱裝置隨時(shí)根據(jù)溫度的變化自動(dòng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油油路中的燃油進(jìn)行加熱，保證冬季時(shí)燃油的溫度保持在0℃到24℃之間，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃油性能的需求。當(dāng)冬季結(jié)束后，也僅需將操作面板上的加熱電源開關(guān)關(guān)閉，此時(shí)加熱裝置退出待機(jī)狀態(tài)。

3 設(shè)計(jì)方案

如圖1所式，本文設(shè)計(jì)研究的一種燃油管路加熱系統(tǒng)包括電源開關(guān)、顯示器、采集單元、控制器、燃油管路加熱裝置。

其中，采集單元用于采集燃油溫度，并將燃油溫度值發(fā)送至控制器，控制器用于接收燃油溫度值，并進(jìn)行控制加熱，具體控制步驟如下：

步驟一：將燃油管路加熱裝置的電源開關(guān)打開，進(jìn)入待加熱狀態(tài);

步驟二：電源開關(guān)上的指示燈亮，顯示器上的指示燈亮，此時(shí)進(jìn)行12秒鐘的自檢;

步驟三：自檢完成后，采集單元采集燃油溫度，并將燃油溫度值發(fā)送控制器，控制器接收燃油溫度值，將其標(biāo)記為T;

步驟四：若T<7°時(shí)，控制器控制燃油管路加熱裝置對(duì)燃油管路進(jìn)行加熱;

步驟五：當(dāng)T=24°時(shí)，控制器控制燃油管路加熱裝置停止對(duì)燃油管路加熱。

其次，燃油管路加熱裝置包括第二外絲直通、堵頭、油管加熱器、進(jìn)油口、電熱線、進(jìn)油管、第一鎖緊螺帽、第一外絲直通、橡膠密封圈、螺母、接線插片、外絲接頭、第二鎖緊螺帽、出油管、溫控器以及出油口。油管加熱器內(nèi)部開設(shè)有油道，油管加熱器一側(cè)安裝有堵頭，油管加熱器遠(yuǎn)離堵頭的另一側(cè)安裝有外絲接頭，外絲接頭表面刻設(shè)有螺紋，外絲接頭外側(cè)放置有橡膠密封圈，外絲接頭的一端連接有螺母，螺母內(nèi)部安裝有溫控器，溫控器上側(cè)安裝有接線插片，接線插片連接有電熱線。

最后，油管加熱器靠近堵頭的一側(cè)安裝有第一外絲直通，第一外絲直通內(nèi)部開設(shè)有進(jìn)油口，第一外絲直通連接有第一鎖緊螺帽，第一鎖緊螺帽內(nèi)部安裝有進(jìn)油管，進(jìn)油管內(nèi)部安裝有電熱線;油管加熱器靠近堵頭的另一側(cè)安裝有第二外絲直通，第二外絲直通內(nèi)部開設(shè)有出油口，第二外絲直通連接有第二鎖緊螺帽，第二鎖緊螺帽內(nèi)部安裝有出油管。

4 系統(tǒng)安裝方法

燃油管路加熱系統(tǒng)在具體安裝前應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)的工具，工具包括鋼絲、細(xì)絲線與擦油步等。首先，將鋼絲從進(jìn)油管的一端穿入，從進(jìn)油管的另一端穿出，穿出的鋼絲再穿過(guò)第一外絲直通、油管加熱器，從外絲接頭的出口穿出，用細(xì)絲線把電熱線與鋼絲連接好，電熱線與鋼絲留出一段距離。接著，從外絲接頭的出口將鋼絲拉出，鋼絲通過(guò)細(xì)絲線把電熱線拉入油管內(nèi)，當(dāng)加熱線從外絲接頭的出口拉出時(shí)，停止拉動(dòng)鋼絲。其次，解開細(xì)絲線，放開鋼絲。然后，將電熱線的兩個(gè)端子分別與溫控器的兩個(gè)接線插片相連接。最后，將溫控器插入油管加熱器內(nèi)部，并擰緊螺母與外絲接頭。系統(tǒng)安裝完畢后，用擦油布將燃油管路加熱裝置的油漬擦洗干凈，確保不會(huì)漏油。

安裝完畢后要針對(duì)燃油加熱系統(tǒng)進(jìn)行檢查。首先，要確保第一外絲直通與第一鎖緊螺帽匹配，第二外絲直通與第二鎖緊螺帽匹配，外絲接頭與螺母匹配，以防止漏油。最后，檢查電源開關(guān)及系統(tǒng)是否正常工作。本系統(tǒng)的電源開關(guān)包括按鈕開關(guān)與指示燈，按鈕開關(guān)用于控制燃油管路加熱裝置的開啟與停止，指示燈用于顯示電源開關(guān)的狀態(tài)，若指示燈亮表示電源開關(guān)狀態(tài)正常，若指示燈不亮，表示電源有故障。

5 結(jié)束語(yǔ)

該燃油管路加熱系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置油管加熱器、電熱線及溫控器，實(shí)現(xiàn)了具有加熱功能、便于連接及具有調(diào)控溫度的優(yōu)點(diǎn)，電熱線具有極好的柔軟性，可穿插在燃油管路的內(nèi)部，安裝簡(jiǎn)單，安全可靠，加熱均勻，節(jié)約電能，升溫快速，電熱線經(jīng)過(guò)電加熱后可以增加使用壽命和發(fā)熱溫度的穩(wěn)定性，接線插片使電熱線與溫控器的電性連接快捷，方便實(shí)用，通過(guò)溫控器發(fā)出開關(guān)命令，從而控制電熱線發(fā)熱以達(dá)到理想的溫度及節(jié)能效果。另外，該系統(tǒng)通過(guò)各零部件的合理匹配，實(shí)現(xiàn)了保溫、耐沖擊性的優(yōu)點(diǎn)，有效降低損耗量，同時(shí)，又具有耐高溫、耐低溫、耐老化及耐腐蝕性等特性，能夠保護(hù)油管主體，延長(zhǎng)其使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸廣華，田愛軍，王德銘.混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2017（06）：84-87+92.

[2]李聰波，劉飛，曹華軍.綠色制造運(yùn)行模式及其實(shí)施方法[M].北京：科學(xué)出版社，2011.

2017年省級(jí)研究重點(diǎn)項(xiàng)目《基于蜂窩寬窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能生活研究》（KJ2018A0737）

2017年科研一般項(xiàng)目《基于模糊控制的汽車電動(dòng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究》（2018KYXM07）