本实用新型涉及发动机总成技术领域，尤其涉及一种发动机低温启动辅助装置及发动机总成。
背景技术：
起动性能是发动机重要性能指标之一。环境温度-35℃以上条件下，车辆基本都能在设计的目标时间内顺利起动成功，但在环境-40℃以下，如果车辆不加装特殊的辅助起动装置，基本无法自然起动。低温环境下发动机的起动阻力主要包括：运动件的摩擦阻力、气缸压缩气体产生的力、漏气损失以及驱动机构产生的力，而润滑油粘度是影响发动机起动阻力矩的关键因素之一。众所周知，温度越低润滑油的粘度越大，流动性能越差，摩擦阻力越大。随着机油温度的下降，由润滑油粘度逐渐增大而产生的阻力在总摩擦阻力中的比例也逐渐增大。发动机起动阻力矩和润滑油粘度关系式如下：
tc＝t0(v/v0)y
其中tc为平均起动阻力矩，t0为润滑油粘度为v0时的起动阻力矩，y为与速度有关的常量，v为润滑油粘度。
由此可见，发动机在-40℃以下极低的环境温度下要具备可靠的起动性能，不仅需要大容量的电瓶、辅助进气加热等措施，还需要尽可能小的润滑油粘度，即尽可能提高机油的温度，降低机油粘度。
目前在不改变发动机基本结构的前提下，解决发动机冷起动困难有两种技术途径：一是提高发动机起动转速；二是降低发动机能启动的最低转速。燃油加热器是普遍采用的降低发动机能启动最低转速一种辅助预热装置，利用燃油燃烧产生的热量将发动机冷却液加热，从而迅速提高发动机温度，发动机被加热后能降低起动阻力，增加起动转速，提高了压缩终了的温度与压力，使发动机很容易起动。
燃油加热器是通过自带泵将发动机内冷却液抽出并进行加热，加热后的冷却液由节温器流回缸盖水套中，达到暖机的目的，但该办法仅对发动机机体进行了取暖，无法对油底壳中机油进行加热，当发动机在低温下起动时，由于机油并未加热，粘度依旧很大导致起动过程中摩擦阻力大。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于：提供一种发动机低温启动辅助装置及发动机总成，以解决现有技术中燃油加热器仅能够用于对发动机的冷却液进行加热，无法对机油进行辅助加热的问题。
一方面，本实用新型提供一种发动机低温启动辅助装置，用于对设置于发动机上的油底壳进行加热，该发动机低温启动辅助装置包括：
燃油加热器；
排气主管道，所述排气主管道的第一端与所述燃油加热器的废气出口连接；
三通阀，所述三通阀包括入气口、第一出口和第二出口，所述入气口与所述第一出口以及与所述第二出口择一连通，所述入气口与所述排气主管道的第二端连接，所述第二出口与外界大气连通；
加热管道，所述加热管道的第一端与所述第一出口连通，所述加热管道的第二端排出的气体能够喷射到所述油底壳上。
作为发动机低温启动辅助装置的优选技术方案，所述三通阀为三通电磁阀。
作为发动机低温启动辅助装置的优选技术方案，所述发动机低温启动辅助装置还包括设置于所述油底壳内且用于测量机油温度的机油温度传感器，以及与所述机油温度传感器连接的控制器，所述控制器与所述三通阀连接，所述控制器能够控制所述入气口与所述第一出口或所述第二出口连通。
作为发动机低温启动辅助装置的优选技术方案，还包括冷却系统，所述冷却系统用于对所述发动机进行温度调节，所述燃油加热器连接在所述冷却系统中，且所述燃油加热器用于对所述冷却系统内循环的冷却液进行加热。
作为发动机低温启动辅助装置的优选技术方案，所述冷却系统包括：散热器和水泵，所述水泵的入口与所述散热器的出口连通，所述水泵的出口与所述发动机的水套入口连通，所述发动机的水套出口能够与所述散热器的入口连通；
所述燃油加热器内设有加热腔，所述加热腔的入口与所述水泵的出口连通，所述加热腔的出口能够与所述散热器的入口连通，所述燃油加热器用于对进入所述加热腔内的冷却液加热。
作为发动机低温启动辅助装置的优选技术方案，所述发动机低温启动辅助装置还包括节温器，所述节温器包括进液口、第一出液口和第二出液口，所述进液口能够与所述第一出液口和所述第二出液口择一连通，或者所述进液口与所述第一出液口和所述第二出液口同时连通；
所述进液口分别与所述发动机的水套出口和所述加热腔的出口连通，所述第一出液口与所述水泵的入口连通，所述第二出液口与所述散热器的入口连通。
作为发动机低温启动辅助装置的优选技术方案，所述散热器包括散热水箱和设置于所述散热水箱一侧的散热风扇，所述散热风扇用于对所述散热水箱进行冷却。
作为发动机低温启动辅助装置的优选技术方案，其特征在于，所述发动机低温启动辅助装置还包括控制器，所述加热腔的入口处设有入口温度传感器，所述入口温度传感器用于测量经过所述加热腔的入口的冷却液的温度，所述加热腔的出口处设有出口温度传感器，所述出口温度传感器用于测量经过所述加热腔的出口的冷却液的温度，所述入口温度传感器和所述出口温度传感器均与所述控制器连接，所述控制器还与所述燃油加热器的燃油喷射器连接，所述控制器用于控制所述燃油喷射器的开度。
作为发动机低温启动辅助装置的优选技术方案，所述加热腔的入口与所述水泵的出口的连接管路上设有控制阀。
另一方面，本实用新型提供一种及发动机总成，包括上述任一方案中的发动机低温启动辅助装置。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供一种发动机低温启动辅助装置，该发动机低温启动辅助装置包括燃油加热器、排气主管道、三通阀和加热管道。排气主管道的第一端与燃油加热器的废气出口连接，三通阀包括入气口、第一出口和第二出口，入气口与第一出口以及与第二出口择一连通，入气口与排气主管道的第二端连接。加热管道的第一端与第一出口连通，加热管道的第二端排出的气体能够喷射到油底壳上，第二出口与外界大气连通。燃油加热器燃烧产生的废热气能够通过燃油加热器的废气出口进入到排气主管道中，并经三通阀引导至加热管道以对油底壳内的机油进行加热，从而，当发动机低温启动时，可充分利用燃油加热器产生的废热气热量对油底壳进行加热，降低机油粘度，利于发动机低温下顺利启动。并且当发动机启动后，可通过三通阀将排气主管道与第二出口连通，燃油加热器燃烧产生的废热气被排放至大气中，使机油温度不会过度升高，保证机油可正常使用。
附图说明
图1为本实用新型实施例中发动机低温启动辅助装置的结构示意图。
图中：
1、燃油加热器；11、加热腔；12、燃油喷射器；2、排气主管道；3、三通阀；4、加热管道；5、控制器；6、机油温度传感器；71、散热水箱；72、散热水箱；8、水泵；9、节温器；10、入口温度传感器；20、出口温度传感器；30、发动机；40、油底壳。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实施例提供一种发动机低温启动辅助装置，该发动机低温启动辅助装置包括燃油加热器1、排气主管道2、三通阀3和加热管道4。排气主管道2的第一端与燃油加热器1的废气出口连接，三通阀3包括入气口、第一出口和第二出口，入气口与第一出口以及与第二出口择一连通，入气口与排气主管道2的第二端连接。加热管道4的第一端与第一出口连通，加热管道4的第二端排出的气体能够喷射到油底壳40上，第二出口与外界大气连通。
本实施例提供的发动机低温启动辅助装置，燃油加热器1燃烧产生的废热气能够通过燃油加热器1的废气出口进入到排气主管道2中，并经三通阀3引导至加热管道4以对油底壳40内的机油进行加热，从而，当发动机30低温启动时，可充分利用燃油加热器1产生的废热气热量对油底壳40进行加热，降低机油粘度，利于发动机30低温下顺利启动。并且当发动机30启动后，可通过三通阀3将排气主管道2与第二出口连通，燃油加热器1燃烧产生的废热气被排放至大气中，使机油温度不会过度升高，保证机油可正常使用。
可选地，三通阀3为三通电磁阀，如常规的两位三通电磁阀。发动机低温启动辅助装置还包括设置于油底壳40内且用于测量机油温度的机油温度传感器6，以及与机油温度传感器6连接的控制器5，控制器5与三通阀3连接，控制器5能够控制入气口与第一出口或第二出口连通。具体地，控制器5通过机油温度传感器6采集油底壳40内机油的实际机油温度，并与预先存储于控制器5内的预设值机油温度进行比较，当实际机油温度小于预设机油温度时，控制器5控制三通电磁阀，使入气口和第一出口连通，当实际机油温度大于或等于预设机油温度时，控制器5控制三通电磁阀，使入气口和第二出口连通。
可选地，该发动机低温启动辅助装置还包括冷却系统，冷却系统用于对发动机30进行温度调节，燃油加热器1连接在冷却系统中，且燃油加热器1用于对冷却系统内循环的冷却液进行加热。特别当发动机30低温启动时，通过燃油加热器1对冷却液进行加热，能能使发动机30迅速升温，利于发动机30低温下顺利启动。
具体地，冷却系统包括：散热器和水泵8，水泵8的入口与散热器的出口连通，水泵8的出口与发动机30的水套入口连通，发动机30的水套出口能够与散热器的入口连通。燃油加热器1内设有加热腔11，加热腔11的入口与水泵8的出口连通，加热腔11的出口能够与散热器的入口连通，燃油加热器1用于对进入加热腔11内的冷却液加热。
优选地，发动机低温启动辅助装置还包括节温器9，节温器9包括进液口、第一出液口和第二出液口，进液口能够与第一出液口和第二出液口择一连通，或者进液口与第一出液口和第二出液口同时连通；进液口分别与发动机30的水套出口和加热腔11的出口连通，第一出液口与水泵8的入口连通，第二出液口与散热器的入口连通。节温器9为现有技术，在此对其具体结构不再赘述。当节温器9的进液口仅和第一出液口连通时，此时冷却液不流经散热器，冷却系统处于小循环状态；当进液口仅和第二出液口连通时，此时冷却液全部回流至散热器，冷却系统处于大循环状态；当节温器9的进液口同时和第一出液口以及第二出液口连通时，此时冷却系统的大循环状态和小循环状态同时开启。其中，冷却系统仅处于小循环状态时，便于发动机30低温启动。小循环和大循环为节温器的两者管路连接方式，其为现有技术，在此不再赘述。
可选地，散热器包括散热水箱71和设置于散热水箱71一侧的散热风扇72，散热风扇72用于对散热水箱71进行冷却。
可选地，加热腔11的入口处设有入口温度传感器10，入口温度传感器10用于测量经过加热腔11的入口的冷却液的温度，加热腔11的出口处设有出口温度传感器20，出口温度传感器20用于测量经过加热腔11的出口的冷却液的温度，入口温度传感器10和出口温度传感器20均与控制器5连接，控制器5还与燃油加热器1的燃油喷射器12连接，控制器5用于控制燃油喷射器12的开度，具体地，控制器5可以控制燃油喷射器12的开启或关闭，以及控制燃油喷射器12开启的程度，以控制燃油喷射量。控制器5采集入口温度传感器10和出口温度传感器20采集的温度值的差值，然后控制器5比较该差值和预先存储于控制器5中的预设温差大小，当该差值小于或等于预设温差时控制器5控制燃油喷射器12关闭，当该差值大于预设温差时，控制器5控制燃油喷射器12开启。
可选地，加热腔11的入口与水泵8的出口的连接管路上设有控制阀，控制阀用于控制加连接管路的开启或关闭。考虑到，仅当发动机30低温启动时需要燃油加热器1对冷却液进行加热，当环境温度可以满足发动机30正常启动时，可将控制阀关闭。
本实施例还提供一种发动机总成，包括发动机30和上述方案中的发动机低温启动辅助装置。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
1.一种发动机低温启动辅助装置，用于对设置于发动机(30)上的油底壳(40)进行加热，其特征在于，包括：
燃油加热器(1)；
排气主管道(2)，所述排气主管道(2)的第一端与所述燃油加热器(1)的废气出口连接；
三通阀(3)，所述三通阀(3)包括入气口、第一出口和第二出口，所述入气口与所述第一出口以及与所述第二出口择一连通，所述入气口与所述排气主管道(2)的第二端连接，所述第二出口与外界大气连通；
加热管道(4)，所述加热管道(4)的第一端与所述第一出口连通，所述加热管道(4)的第二端排出的气体能够喷射到所述油底壳(40)上。
2.根据权利要求1所述的发动机低温启动辅助装置，其特征在于，所述三通阀(3)为三通电磁阀。
3.根据权利要求2所述的发动机低温启动辅助装置，其特征在于，所述发动机低温启动辅助装置还包括设置于所述油底壳(40)内且用于测量机油温度的机油温度传感器(6)，以及与所述机油温度传感器(6)连接的控制器(5)，所述控制器(5)与所述三通阀(3)连接，所述控制器(5)能够控制所述入气口与所述第一出口或所述第二出口连通。
4.根据权利要求1所述的发动机低温启动辅助装置，其特征在于，还包括冷却系统，所述冷却系统用于对所述发动机(30)进行温度调节，所述燃油加热器(1)连接在所述冷却系统中，且所述燃油加热器(1)用于对所述冷却系统内循环的冷却液进行加热。
5.根据权利要求4所述的发动机低温启动辅助装置，其特征在于，所述冷却系统包括：散热器和水泵(8)，所述水泵(8)的入口与所述散热器的出口连通，所述水泵(8)的出口与所述发动机(30)的水套入口连通，所述发动机(30)的水套出口能够与所述散热器的入口连通；
所述燃油加热器(1)内设有加热腔(11)，所述加热腔(11)的入口与所述水泵(8)的出口连通，所述加热腔(11)的出口能够与所述散热器的入口连通，所述燃油加热器(1)用于对进入所述加热腔(11)内的冷却液加热。
6.根据权利要求5所述的发动机低温启动辅助装置，其特征在于，所述发动机低温启动辅助装置还包括节温器(9)，所述节温器(9)包括进液口、第一出液口和第二出液口，所述进液口能够与所述第一出液口和所述第二出液口择一连通，或者所述进液口与所述第一出液口和所述第二出液口同时连通；
所述进液口分别与所述发动机(30)的水套出口和所述加热腔(11)的出口连通，所述第一出液口与所述水泵(8)的入口连通，所述第二出液口与所述散热器的入口连通。
7.根据权利要求6所述的发动机低温启动辅助装置，其特征在于，所述散热器包括散热水箱(71)和设置于所述散热水箱(71)一侧的散热风扇(72)，所述散热风扇(72)用于对所述散热水箱(71)进行冷却。
8.根据权利要求5至7任一项所述的发动机低温启动辅助装置，其特征在于，所述发动机低温启动辅助装置还包括控制器(5)，所述加热腔(11)的入口处设有入口温度传感器(10)，所述入口温度传感器(10)用于测量经过所述加热腔(11)的入口的冷却液的温度，所述加热腔(11)的出口处设有出口温度传感器(20)，所述出口温度传感器(20)用于测量经过所述加热腔(11)的出口的冷却液的温度，所述入口温度传感器(10)和所述出口温度传感器(20)均与所述控制器(5)连接，所述控制器(5)还与所述燃油加热器(1)的燃油喷射器(12)连接，所述控制器(5)用于控制所述燃油喷射器(12)的开度。
9.根据权利要求5所述的发动机低温启动辅助装置，其特征在于，所述加热腔(11)的入口与所述水泵(8)的出口的连接管路上设有控制阀。
10.一种发动机总成，其特征在于，包括发动机(30)和权利要求1-9任一项所述的发动机低温启动辅助装置。
技术总结