王茂美，夏征，牛雅麗，張京龍

（1.北京電子科技職業(yè)學(xué)院汽車工程學(xué)院，北京 100176；2.中油管道檢測技術(shù)有限責(zé)任公司，河北 廊坊 065000）

汽車預(yù)熱系統(tǒng)技術(shù)研究

王茂美1，夏征2，牛雅麗1，張京龍1

（1.北京電子科技職業(yè)學(xué)院汽車工程學(xué)院，北京 100176；2.中油管道檢測技術(shù)有限責(zé)任公司，河北 廊坊 065000）

文章以實驗室已有的空調(diào)試驗臺架為載體，通過安裝和調(diào)試偉博思通車載預(yù)熱系統(tǒng)（Thermo Top C水暖加熱器），來研究和掌握相關(guān)車載預(yù)熱系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，以及加裝車載預(yù)熱系統(tǒng)的必要性。

空調(diào)實驗臺架；車載預(yù)熱系統(tǒng)；Thermo Top C水暖加熱器

CLC NO.:U461.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)08-58-03

引言

寒冷的冬季，尤其是冰封下雪的日子里，司機(jī)早上開車前需要用凍僵的手指刮掉車窗的冰雪。進(jìn)入駕駛室內(nèi)，司機(jī)也還要忍受空調(diào)長時間的預(yù)熱過程。據(jù)統(tǒng)計，冬季大多數(shù)行車事故均發(fā)生在出發(fā)后的15分鐘內(nèi)，原因一般是視野受限以及低溫時的駕駛操控反應(yīng)時間變長。而加裝車載預(yù)熱系統(tǒng)可以避免擋風(fēng)玻璃結(jié)冰，防止再次起霧和重新結(jié)冰，大大提高行車安全性。本文以實驗室現(xiàn)有的空調(diào)實驗臺架為載體，安裝和調(diào)試偉博思通公司生產(chǎn)的Thermo Top C 水暖加熱器，依此來研究車載預(yù)熱系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)[1]。

1、Thermo Top C水暖加熱器結(jié)構(gòu)及原理認(rèn)知

1.1 Thermo Top C水暖加熱器總成結(jié)構(gòu)[2]

Thermo Top C加熱器包括助燃風(fēng)扇組件、控制單元/ 熱交換器、燃燒器芯、以及燃燒室和一個循環(huán)泵（如圖1所示）。

圖1 Thermo Top C

圖2 助燃風(fēng)扇組

1）助燃風(fēng)扇組件

助燃風(fēng)扇組件包括助燃風(fēng)扇、燃燒空氣管路進(jìn)口、燃油供應(yīng)進(jìn)口，助燃風(fēng)扇把燃燒所需空氣從燃燒空氣進(jìn)口輸送到燃燒器芯（如圖2）。

2）燃燒器罩

燃燒器罩包括冷卻液進(jìn)口、冷卻液出口、廢氣出口，燃燒器罩中包納燃燒器芯，并與控制單元/ 熱交換器一起構(gòu)成一個組件（如圖3）。

圖3 燃燒器罩

圖4 燃燒器芯

3）燃燒器芯

在燃燒器芯內(nèi)部，燃油散布在燃燒管燃油橫截面。燃油/空氣混合物在燃燒管內(nèi)燃燒，加熱熱交換器（如圖4）。

在加熱器啟動時，位于燃燒器芯中的電熱塞/ 火焰?zhèn)鞲衅鼽c燃油氣混合物。在啟動后，電熱塞/火焰?zhèn)鞲衅鞯墓ぷ鞴δ転榛鹧鎮(zhèn)鞲衅鳌ｋ姛崛? 火焰?zhèn)鞲衅鞯脑O(shè)計，是作為一個在燃燒器芯中與火焰?zhèn)认鄬Φ碾娮杵鳌?/p>

4）控制單元/熱交換器

控制單元/熱交換器包括控制單元、溫度傳感器、過熱保護(hù)裝置、熱交換器連接器端子?？刂茊卧? 熱交換器與燃燒器罩構(gòu)成了一個組件，不得拆開。

控制單元是中央單元，確保對燃燒工作進(jìn)行控制和監(jiān)控?？刂茊卧赏L(fēng)軟管提供通風(fēng)，通風(fēng)軟管的路徑來自于燃燒器的集氣室。

熱交換器把燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞到冷卻液回路（如圖5）。

圖5 控制單元/熱交換器圖

圖6 循環(huán)泵

5）循環(huán)泵

循環(huán)泵確保車輛和加熱器冷卻液回路中冷卻液的循環(huán)。循環(huán)泵由控制單元啟動，持續(xù)工作（如圖6）。

1.2 Thermo Top C水暖加熱器工作原理

1）通過控制裝置激活車載預(yù)熱系統(tǒng)（此內(nèi)容將會在2.3預(yù)熱裝置控制方式中講解）或者通過應(yīng)用程序進(jìn)行激活。

2）車載預(yù)熱系統(tǒng)開啟啟動過程：從汽車油箱向車載預(yù)熱系統(tǒng)輸送燃油。車載預(yù)熱系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)吸入新鮮空氣。

3）燃油空氣混合氣被預(yù)熱棒點燃，燃燒室開始升溫。

4）循環(huán)泵將冷卻液輸送到封閉的循環(huán)回路內(nèi)，通過車載預(yù)熱系統(tǒng)，輸送給汽車暖風(fēng)裝置的熱交換器，然后輸送給汽車發(fā)動機(jī)，最后又回到車載預(yù)熱系統(tǒng)中。

5）在車載預(yù)熱系統(tǒng)中冷卻液被加熱。

6）在汽車暖風(fēng)裝置的熱交換器中發(fā)出熱量并通過汽車鼓風(fēng)機(jī)輸送到車內(nèi)空間。

7）冷卻液被繼續(xù)輸送到汽車發(fā)動機(jī)并將發(fā)動機(jī)加熱。

8）最后回到車載預(yù)熱系統(tǒng)中，然后再重復(fù)剛才的過程，如圖7所示。

圖7 車載預(yù)熱系統(tǒng)工作原理

圖8 加熱器主機(jī)安裝位置

1.3 Thermo Top C水暖加熱器控制方式[3]

1）手機(jī)遙控：進(jìn)入偉博思通官方應(yīng)用平臺下載客戶端，可控制車載預(yù)熱系統(tǒng)。

2）數(shù)字定時器：可預(yù)設(shè)三個不同的啟動時間，可提前24小時編輯設(shè)定。

3）無線電遙控器：Telestart T98具有遠(yuǎn)距離的遙控范圍，開關(guān)功能簡單易用。

2、Thermo Top C水暖加熱器安裝

2.1 加熱器主機(jī)的安裝

由于實驗臺架四邊都是鏤空的，無法安裝主機(jī)。于是我們在臺架一側(cè)安裝防護(hù)網(wǎng)。直接將加熱器主機(jī)固定在防護(hù)網(wǎng)上（如圖8所示）。

2.2 防凍液管路的安裝

為連接加熱器與發(fā)動機(jī)的連接水管，我們找加工廠專門給加工了一支架，并在內(nèi)部穿孔，以連接進(jìn)水管和出水管（如圖9所示）。

圖9 防凍液管路安裝

2.3 汽油泵的安裝

圖10 油箱的安裝

圖11 數(shù)字定時器

由于空調(diào)實驗臺架沒有油箱，于是我們購買了一小型油箱用支架固定在臺架底板上，并用卡箍和油管連接好與加熱器油泵的油路（如圖10所示）。

2.4 數(shù)字定時器的安裝

因為在臺架上實驗，我們省略了手機(jī)遙控器和無線電遙控器的安裝，只安裝了數(shù)字定時器（如圖11所示）。

2.5 線路安裝

最后一步就是依照電路圖連接線路了，如圖12所示。

圖12 線路安裝

3、實驗驗證

設(shè)備安裝完畢后，我們利用數(shù)字定時器設(shè)定第二天上課前半小時（7:50）開始預(yù)熱。由于此預(yù)熱系統(tǒng)不是給封閉的駕駛室預(yù)熱，而是在開放的環(huán)境下工作，所以第二天8:15上課時，我們用手感知發(fā)動機(jī)水管的溫度是溫?zé)岬?，鼓風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的溫度大約為19度左右。實驗證明此預(yù)熱系統(tǒng)能夠很好地給予低溫環(huán)境下的汽車預(yù)熱，大大提高駕駛安全性和舒適性。

[1] 長城.偉博思通車載預(yù)熱系統(tǒng)溫暖你的坐駕[J].汽車與運動, 2012, (2):122.

[2] 林有生.內(nèi)燃機(jī)車新型預(yù)熱系統(tǒng)的開發(fā)與研制[J].內(nèi)燃機(jī)車,2000 (03):3.

[3] 偉博思通公司.車間維修手冊[DB].

Study on vehicle preheating system

Wang Maomei1, Xia Zheng2, Niu Yali1, Zhang Jinglong1
（1.School of Automotive Engineering, Beijing Polytechnic, Beijing 100176; 2. China Petroleum Pipeline Inspection Technologies Co. Ltd, Hebei Langfang 065000）

This article mainly studied and mastered the related technology of vehicle preheating system, and the necessity of installing it, based on air conditioning test bench of laboratory, through installing and testing vehicle preheating system(Thermo Top C water heater).

conditioning test bench; vehicle preheating system; Thermo Top C water heater

U461.9

A

1671-7988 (2017)08-58-03

王茂美，就職于北京電子科技職業(yè)學(xué)院汽車工程學(xué)院。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.08.019