基于客车冷却液的柴油油箱加热组件设计及效果验证

宋家鸣

辽宁虎跃（丹东）客运有限公司 辽宁省丹东市 118000

与汽油相比，柴油能量密度高，燃油消耗率低。因此，柴油机广泛用于广泛用大型汽车、土建、挖掘机、装载机、渔船、柴油发电机组和农用机械等。同车用汽油一样，柴油也有不同的牌号。柴油按凝点分级，轻质柴油有 5、0、-10、-20、-35、-50六个牌号，重质柴油有10、20、30三个牌号。

选用柴油的依据是使用时的环境温度。温度在4℃以上时选用0#柴油；温度在4℃～5℃时选用-10#柴油；温度在-5℃～-14℃时选用-20#柴油；温度在-14℃～-29℃时选用-35#柴油；选用柴油的牌号如果高于上述温度，发动机中的燃油系统就可能结蜡，堵塞油路，影响发动机的正常工作。不同牌号的柴油价格差异较大，每到冬季，因燃油成本升高造成车辆单车消耗增加。因此，为减小环境温度对柴油标号的影响，特设计本组件。

1 组件设计原理概述

柴油发动机运转需要柴油燃烧做功，而做功的过程中又产生了大量的热，汽车冷却系统通过自身冷却液的循环带走做功产生的富余热量。使发动机维持在一个合理的温度范围稳定运转。柴油发动机正常运转时，冷却液温度大约为75℃至85℃。通过将冷却液引入油箱进行循环，使用冷却液的温度加热低号柴油，防止凝结（或溶解），是本文的重点。

2 组件主要构成及设计

目前市场上最多使用的多为通电原理加热，存在因线路老化、加热部件漏液等易发生的隐患。本文中所设计的加热组件为物理加热，杜绝存在的线路老化、短路等所带来的隐患。

全套加热系统由加热组件、副油箱、转换阀、管路构成。

加热组件采用中空加内螺旋管路设计。主棒体内部通管路两根。一根为燃油供给管，一根为螺旋进冷却液管。

燃油供给管由加热组件底部直通加热组件顶部，为一根整管，与加热棒体内部导入的冷却液完全隔离。

内部采用螺旋管路，可以增大加热、受热面积，使带有温度的冷却液能充分的与管路中及加热器总成周围的柴油进行热交换，从而升高柴油温度，保证柴油的流通性。

全系统由两个三通油阀门、一个副油箱、一直加热棒及油管、水管若干组成。

将原车的油箱出油管拆下，将加热棒予以安装、固定。在合适位置安装副油箱即-35号油箱。从主副油箱上引出油管，在合适位置安装固定两个三通阀门，将油管与阀门连接，并按图示将阀门与发动机供油、回油管连接。

找到发动机冷却液管路，将从加热棒引出的管路串联到发动机冷却液管路。

连接示意图

凉车启动时，三通阀门开关及供油路线如上图所示。使用-35号油，保证车辆冷启动性能。待车辆水温上升后，加热棒开始有效工作，加热主油箱燃油，阀门及供油路线切换到如下图。

凉车启动时示意图

正常运行时示意图

3 效果验证

设置两台试验车，其中一台车进行改装。两车按班次安排，每日实际行驶300km。百公里耗油20L，冬季0℃以下150天，0#柴油6.0元/L，-35#柴油6.5元/L，两车具体对比如下表1：

根据实际实验数据，某单位50台客车，整个冬季（0℃以下）150天使用负号油，按照每车每年节约4440元燃料费用，整个单位合计可节约燃油成本22万元。

4 结论

通过使用及对比，我们可以发现，该系统加热效果良好，在冬季可以使用可以节约燃料成本。同时，该系统可以避免异常低温天气造成的车辆油箱内燃油凝结、供油不畅，或因油品质量问题凝点偏差导致的油路堵塞等问题。

表1