新型发动机低温预热和驾驶室供暖系统

在寒冷地区，改善发动机低温启动和驾驶室供暖条件的措施有很多，如安装乙醚装置、电热塞、进气预热器或者燃油加热器等。这些措施是利用发动机启动后的高温冷却液作为热媒，通过暖风机为驾驶室提供热量，是目前普遍采用的供暖方式，但这种暖风系统不能在启动发动机前就产生效果，不能适应寒冷工况下的工作需求。

我们根据燃油加热器的工作原理，对发动机低温预热和驾驶室供暖系统进行了改进，解决了驾驶室暖风系统前期供热不足的问题，在启动发动机前便可迅速提高驾驶室温度，使发动机顺利启动。

1.原加热系统

原来的加热系统工作原理如图1所示。工作时直流电动机带动喷油泵，将燃油箱内的燃油压送到雾化器，经雾化后的燃油与风扇吸入的助燃空气在燃烧室内混合、引燃，热量经换热器传给水套夹层中的冷却液，在水泵和热对流的作用下，被加热的液体在管路系统中循环流动并作用于末端装置，从而达到保温、加热的目的。这种系统缺点在于发动机中始终有水流动，对于大型发动机来说，在燃油加热器刚开始启动阶段，几乎不可能给驾驶室内提供足够的热量，驾驶室内的温度上升比较慢，对寒区工作者来说是不起作用的。

2.新型加热系统

新型燃油加热系统与原理及结构类似，不同之处在于原加热器仅仅使用1个单向阀（见图1），而新型燃油加热系统增加了3个T型三通及1个电磁阀（见图2）。新型燃油加热系统可以在燃油加热器刚刚运行时就为驾驶室提供充足的热量，使操作者有一个良好的工作环境。通过电磁阀换向，可实现大、小循环系统的切换。具体流程如下：

在外界环境温度较低时，驾驶室内的温度也比较低，由于不能满足发动机启动条件，需先启动燃油加热器，使电磁阀2接通小循环系统管路。

燃油加热器启动后，其自带的水泵将热交换器管路内的冷却介质压至燃油加热器内加热，此时单向阀6左侧与右侧压力差小于开启压力，单向阀6关闭。加热后的冷却介质经过驾驶室内的暖风机时被强制散热（暖风机此时处于工作状态），迅速改善了工作者的操作环境。冷却后的介质不经过发动机直接流回燃油加热器，进行再一次的循环。

等驾驶室内温度达到工作需求后，切换电磁阀2，接通大循环，加热的流动介质经暖风机部分散热后不再直接流回燃油加热器，而是流经发动机水套，将发动机机体温度提升。流经发动机水套的冷却介质经T型三通后流回燃油加热器，进行下一个循环。

经过一段时间的加热，在发动机能达到顺利启动的条件后，可关闭燃油加热器，启动发动机。此时发动机水泵处于工作状态，此时单向阀6左侧与右侧的压力差大于单向阀开启压力，单向阀开启，被发动机加热的冷却液流经单向阀6后在暖风机处被强制散热，最终流回发动机水套。此时发动机工作所产生的热量足够为驾驶室提供暖风，燃油加热器处于关闭状态。

该系统还可以充分利用燃油加热器产生的废气，对油底壳进行集中加热，使整机在低温环境下启动时，润滑条件得到极大的改善。其工作原理是利用燃油加热器工作时所产生的废气热量，通过特定的支撑装置、过气装置，将废气引导到油底壳底部，对已结成油脂的机油进行预热，使其达到润滑使用的要求。同时还能使发动机机体快速升温，达到可以启动的条件。该装置结构布置如图3所示。这样既节省了加热时间，又节约了能源，符合现行的能源节约理念。此种燃油加热系统已经成功应用在出口俄罗斯等寒冷地区的工程机械上。

此外，还有一种带节温器的加热系统介于二者之间，其原理如图4所示。这种系统增加了1套节温器3，通过节温器自动控制大、小循环的转换。如果将电磁阀7打开，则这种系统就同第一套系统一样，冷却介质会绕过节温器，在燃油加热器开始工作时就开始预热发动机；一旦关闭电磁阀7，则这种系统会跟我们现在使用的系统一样，开始先进行小循环，对驾驶室内优先预热，当温度达到设定温度时，节温器会逐渐打开大循环，对发动机进行预热。

(作者地址：山东省泰安市    中国重型汽车集团泰安五岳专用汽车有限公司    271000)

责任编辑：Winnie