【導讀】來越高，作為獨立熱源的加熱器得到了越來越廣泛的應用。在這樣的低溫下，入進車后會感到很不適，人們往往會啟動汽。然而隨著燃油價格和燃油稅的大幅。車用燃油加熱器正好滿足了這一需求，無論是在駐車發(fā)動。機關閉期間還是在行車期間加熱器均可為車輛提供適宜的溫度。室前窗玻璃進行除霜，并且在汽車低溫冷起動時預熱發(fā)動機等。器的取暖、除霜功能提高了乘車的舒適性和行車安全性。目前，歐美日等發(fā)達國家生產的各種汽車以加熱器作為。必備的附屬系統(tǒng)。我國加熱器市場雖未。事用車配套為主。在此領域內，對加熱器熱功率的要求呈越來越大的。趨勢，熱功率在15KW以上的加熱器訂貨量大幅上升。在歐美發(fā)達國家，車用加熱器已成為汽車的標準配置。車零部件百強企業(yè)之一。Webasto公司自1952年設計發(fā)明第一臺用于?？梢蕴岣叱俗孢m性，降低駕駛員疲勞。第一臺加熱器的研制。體型車用加熱器以及積燃料加熱器。材料價格的上漲而上漲。目前中國產品的可靠性、穩(wěn)定性還沒有得到

　　

【正文】 （ 2）安裝排氣催化轉化器，該轉化器 可有效地同時轉化 CO、 CH和 NOx三種污染物。另外，排氣催化轉化器還可以作為一個傳 感器檢測排氣中的O2 濃度，結合 ECU 控制系統(tǒng)可以使燃燒在化學恰當比下進行。但是催化轉化傳感器在富氧環(huán)境下靈敏度不高。 （ 3）內燃機燃燒中采用增壓中冷技術，可以在提高 ?? 的同時降低進氣溫度。 ?? 提高有利于降低 HC、 CO、炭煙和瞬發(fā)型 NOx 生成，降低進氣溫度能夠降低最高燃燒溫度有利于減少熱力型 NOx 生成。 （ 4）通過向燃料中摻混一定比例的水制成乳化油，或者向燃燒室中引入少量水蒸氣，來降低有害排放，尤其是 NOx 和炭煙。一方面水的沸點很低只有 100℃ ，水蒸發(fā)時能 夠促進油滴的霧化；另一方面水和水蒸氣的比熱容較大，且又不參與燃燒放熱，能夠降低最高燃燒溫度，從而減少熱力型 NOx 的形成。 本章小結 綜上所述，混和氣過濃或過稀會使燃燒火焰不穩(wěn)定，都容易產生大量 32 的 CO 和 HC，有一個最佳空燃比的范圍。高溫富氧容易導致產生大量的熱力型 NOx，高溫缺氧則會造成炭煙排放的升高。低溫的濃混合物燃燒火焰還能產生較高的瞬發(fā)型 NOx 排放。可見，降低污染物排放需要從空燃比、燃油空氣的混合均勻程度、燃燒火焰的快速穩(wěn)定傳播及最高燃燒火焰溫度幾方面入手 第 7 章 車用加熱器的改進與提高 尾氣換熱器 加熱器排 放的尾氣溫度比較高，一般在三四百度左右，有的機器高 達五六百度，高溫尾氣帶走了大量的熱量，造成燃料的浪費，本設計旨 在利用高溫尾氣的熱量加熱換熱介質，提高熱效率。 尾氣換熱器的 設計 方案 折流板管殼式尾氣換熱器 示意圖 33 圖 71 折流板管殼式尾氣換熱器示意圖 1熱電偶座 2燃氣進出管 3外殼 4封頭 5管板組合 6支架 7水進出管 折流板管殼式尾氣換熱器 是將尾氣通過里面的熱交換管，把熱量傳輸回加熱介質當中?？赏ㄟ^改變折流板的數目來合理優(yōu)化此款尾氣換熱器?？?以利用它預熱加熱器進氣、蓄電池或者重復預熱加熱器里的循環(huán)介質，當然此方案有待于改進提高。 目前，國外一些國家研制出一種溫差電池，可以利用在尾氣的循環(huán)利用上。此種設計在國內尚不完善，此處不做過多說明。 尾氣換熱器對加熱器產生的影響 分析 相關實驗表明 在加裝尾氣換熱器后，加熱器的熱功率和熱效率都有了明顯的提高，熱效率最高可達到 94%以上，隨著過量空氣系數的不斷加大， 34 在水流量 2020kg/h 的時，加熱器的熱功率、熱效率變化均不大，隨著水流量的增大，進氣量對加熱器熱功率的影響加大，基本呈不斷下降的趨勢。在同 一進氣量下，隨著水流量的加大，加熱器熱功率、熱效率不斷加大，在水流量為 3600kg/h 時熱效率最高，比水流量 2020kg/h 時提高了 %。加熱器排氣溫度趨勢及換熱管排氣溫度趨勢與熱功率熱效率變化趨勢正好相反，呈不斷下降趨勢． 在過量空氣系數約為 左右的時候，單管程 4折流板尾氣換熱器的熱功率、熱效率最高，隨著過量空氣系數的增大，熱功率、熱效率呈下降趨勢，可能是隨著進氣量加大，空氣的冷卻作用加強，隨流量增大，在流通截面不變的情況下流速增大，縮短了換熱時間，使其下降。 換熱管的設計與改進分析 熱 交換器作為加熱器的重要組成部分之一，其換熱效率的高低對加熱器的熱效率以及其它性能有重要的影響。目前，液體型燃油加熱器一般采用螺旋式水腔進行換熱，水腔中有螺旋導流片或者導流肋。但是由于加熱器體積有限使該類換熱器的換熱面積受到制約，故換熱效率不高，熱量損失較大，從而影響了加熱器的功率、效率，因此設計一種換 熱效率高的加熱器十分重要。本次 設計了一種換熱效率更高的帶換熱管的燃油加熱器用熱交換器。該種熱交換器不僅可以明顯節(jié)約燃油，而且可滿足安裝空間小、熱功率需求高的受熱設備。 換熱管的具體設計詳見圖紙說明，此處不在過多 敘述。 本章小結 (1)經過有效試驗 尾氣換熱器以 4 折流板單管程尾氣換熱器性能最好，對加熱器的功率、效率有較大的提高；同時它還可以用來加熱助燃空氣，下一步可以考慮其應用。 (2)加熱器配粗 U形換熱管時較細換熱管效果更為明顯，較普 通熱交換器具有更高的換熱效率，不僅 可以顯著節(jié)約能源，而且可滿足安裝空間小、熱功率需求高的受熱設備。 35 第 8 章 結 論 本次設計工作總結 經過了這段時間的學習和設計，通過書籍、網絡上的查閱和在老師的指導下，總結了以下結論： ⑴ 在以往的學習 中涉及很少有關燃油加熱器方面的知識，加上燃油加熱 器相對而言是一個新興的產業(yè)，在書籍和網絡上有很少的相關資料，從陌生到熟悉，我遇到了很多困難，經 過了大量的市場調查，和有關廠商的交流，我學到了不少知識，對燃油加熱器 有了初步的了解，但是在落實到設計上時，依然覺得儲備的知識不足以能夠將其體現(xiàn)在圖紙上，后來老師告訴我：“不落筆永遠不知道自己錯在哪”，我開始了我的設計。 ⑵ 在設計中，我逐漸的學習，逐漸的完善，將燃油加熱器不理想的 36 地方進行改進優(yōu)化，主要是將燃油加熱器的燃燒室進行改進 ， 安裝方案的布置，尾氣的利用，尾氣的排 放措施等并對客車車廂的熱負荷進行計算，同時也對水泵、油泵的選取 行改進，讓其滿足經濟性的同時，提高工作效率，聯(lián)系實際情況，結合自己的想法，在老師的指導下完成設計。 ⑶ 畢業(yè)設計雖已完成了，但由于實際經驗缺乏，知識水平的局限，加上時間較倉促， 實驗設備有限。 設計中還存在很多不足之處，有許多地方需要改進，在此感謝老師的批評指導，并給出有關意見和建議。 ⑷經歷了這段時間的設計，我學會了如何在生活中發(fā)現(xiàn)問題，如何去解決問題，如何讓自己在遇到困難時，保持冷靜，用一顆清醒的頭腦去正視問題，最終達到解決的目的，一切的成長，來 源 于生活，來源于你身邊的人的感化，所以，我要感謝我的指導老師吳柏宇 ，他讓我明白了，沒有落實的想法，永遠只是想法，只有勇于嘗試，才會發(fā)現(xiàn)問題，才會解決問題。 不足與展望 由于時間和設備所限，本次設計 所做的工作也存在一些不足，有許多大量的后續(xù)工作可做，總結如下： （ 1） 、由于實驗條件有限，燃燒室的尺寸只能根據現(xiàn)有的加熱器進行分析選取尺寸，不能過通過良好的實驗來最合理的設計尺寸。 （ 2） 、對于水泵、油泵、燃燒室的配風量的分析，也只是根據相關經驗來確定，不能夠令人折服，總體來說還是實驗條件有限。 （ 3） 、本設計 只進 行了三種噴霧錐角的計算對比，可以進行更加具體的噴霧參數計算對比，如相同噴霧錐角下不同噴霧形式如實心、半實心、空心的噴霧燃燒計算對比。 （ 4） 、有關換熱管的計算缺乏，只是設想出幾種換熱管的方案，不能夠具體的計算其尺寸規(guī)格。此外，采用較大的換熱管，加熱器的功率和效率有所提高，但是如果采用更大的換熱管是否還可以提高、是否會對燃燒室的燃燒溫度場產生影響，有待于進一步實驗驗證。 37 致 謝 在設計完成之際，我要感謝我的指導教師吳柏宇老師，在這段時間里，他對我們盡心的指導，在我盲目沒有目 標的時候，他該我希望，教我如何去了解，去布圖，如何從生活中，找出解決的方法，在我遲遲不該落筆畫圖時，在我害怕出現(xiàn)錯誤，害怕積累的知識不足以把設計體現(xiàn)在圖紙上時，老師的一番話，點醒了我，同時也對我在以后的工作中產生深刻的影響，他說“沒有落實的想法，永遠只是想法，不動手做，永遠不知道自己錯在哪更談不上如何去解決問題”。所以我相信只有勇于嘗試，才會發(fā)現(xiàn)問題，才會解決問題。 同時，我也要感謝學校給我們這次機會，讓我們參加設計，這是對我們大學生活的一個總結，也是我們對大學學習的一個匯總，經歷了這段時間的設計，我學會了 如何在生活中發(fā)現(xiàn)問題，如何去解決問題，如何讓自 38 己在遇到困難時，保持冷靜，用一顆清醒的頭腦去正視問題，最終達到解決的目的，一切的成長，來源于生活，來源于你身邊的人的感化，所以，在這里我由衷的感謝，幫助我的老師和同學。 相信在老師的指導和學院的關懷下我們一定能交上一份滿意畢業(yè)設計，最后，希望所有的老師和同學身體健康，事業(yè)順利，學院桃李滿天下。 參考文獻 【 l】梁榮光主編．現(xiàn)代汽車空調技術 .廣州：華南理工大學出版社， 2020. 【 2】趙重文，謝幼華，客車采暖技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 ，客車技術與研究． 2020， 22 【 3】李國祥．山東科學技術獎申報書（液體型汽車加熱器的研制）， 2020. 【 5】張勇，趙重文等．國內外汽車燃油加熱器技術比較及發(fā)展 .客車技術與研究， 2020 【 6】鞏廳房． YJPQ 系列燃油加熱器的試驗研究 .濟南：山東大學， 2020. 【 7】潘世艷，王偉，毛華永等．小型車用液體燃油加熱器性能影響因素的試驗研 究 ．內燃機與動力裝置， 2020 年第 5期 【 8】王偉，小型液暖燃油加熱器的設計與開發(fā) .濟南：山東大學， 2020. 【 9】郭金剛，檀榮科，一種新型燃油噴射式液體加熱器，客車技術與研究． 2020 年第一期．劉海濤．車用燃油加熱器的優(yōu)化設計與計算 ， 39 濟南：山東大學． 【 10】申福林，郭金剛．汽車燃油空氣加熱器噪聲性能 ，交通運輸工程學報． 2020 【 11】張勇，申福林，趙重文．改進國產汽車燃油加熱器點火性能 ．長安大學學報（自然科學版）． 2020 【 12】申福林，張勇，郭金剛．汽車燃油空氣加熱器燃燒捧放控制研究 ．中國公路學報． 2020 【 13】郭金剛，趙重文等，車用 CNG 液體加熱器的研發(fā) ,客車技術與研究：2020 【 14】毛華永，李國樣，王偉等．一種燃油加熱器的錐蓋形燃燒器 . 2020117． 【 15】 毛華永，李國祥，王偉等．車用燃油加熱器燃燒性能的試驗研究 .汽車工程， 2020, 【 16】 鄭滿寧．駐車加熱器市場步入紅海 ．零部件市場 【 17】潘世艷．噴霧式汽車加熱器燃燒器的流動和燃燒研究，濟南：山東大學， 2020． 【 18】 周永剛，汽車加熱器的應用計算及對發(fā)動機排 放的影響 .濟南：山東大學， 2020． 【 19】毛華永，李國祥，王偉等．一種帶換熱管的燃油加熱器用熱交換器 . 【 20】 侯凌云，侯曉春．噴嘴技術手冊．北京：中國石化出版社， 2020: 73. 【 21】 毛華永，陸辰，李國樣等．車用燃油加熱器噴射霧化式燃 油泵試驗 ，20200312． 【 22】 Webasto AG , Heater with an atomizer nozzle[P]. 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