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需求背景

目前，环境污染和能源紧张问题日益严重，冷启动燃油消耗和排放控制也成为发动机中主要研究的问题之一。冷启动阶段发动机机体温度较低，整体运行工况恶劣都会导致燃油消耗和排放的增加。发动机冷启动时，经常出现各种各样的问题。例如，发动机怠速转数高，车身抖动，油耗增加，排气异常等。尤其是当环境温度较低时这些问题将显得更加突出。因此对一种基于半导体热电转换的发动机冷启动预热装置做出研究，从而实现进入缸体的混合气体正常燃烧使发动机排气温度达到正常值，有效的降低了发动机有害气体的排放。

需解决的主要技术难题

1.通过外设独立的预热电源和热电转换模块对冷却液进行加热，避免冷启动预热时，使用电瓶中的电量，损耗电瓶寿命。

2.利用热电转换技术对冷却液进行加热，耗电量低，该装置中多个热电单元采用并联的方法连接，增加装置产热效率。

3.通过对热电转换模块中增加隔热层，进一步提升能量转换效率，装置可以减少发动机冷启动的燃油消耗以及HC和CO的排放，同时，可以避免发动机冷启动时由于雾化效果差导致进气门、喷油嘴和进气道积炭过多的事情发生。

期望实现的主要技术目标

包括依次相连的温度传感器、ECU控制模块、热电转换模块以及预热电源，热电转换模块包括冷却液延长管道和热电单元，冷却液延长管道与发动机的冷却液管道相连，热电单元均匀设置于冷却液延长管道外壁，热电单元之间并联，且热电单元的热端导流体均与预热电源相连，温度传感器设置于发动机的冷却液管道上。通过热电转换在冷却液流通的周围对冷却液进行加热，进而借助冷却液循环系统对发动机部件加热。

需求解析

解析单位：“科创中国”黑龙江产业振兴区域科技服务团（黑龙江省科学技术协会） 解析时间：2022-11-18

郑志成

黑龙江省科技创新协会

会长

综合评价

目前，环境污染和能源紧张问题日益严重，冷启动燃油消耗和排放控制也成为发动机中主要研究的问题之一。冷启动阶段发动机机体温度较低，整体运行工况恶劣都会导致燃油消耗和排放的增加。发动机冷启动时，经常出现各种各样的问题。例如，发动机怠速转数高，车身抖动，油耗增加，排气异常等。尤其是当环境温度较低时这些问题将显得更加突出。因此对一种基于半导体热电转换的发动机冷启动预热装置做出研究，从而实现进入缸体的混合气体正常燃烧使发动机排气温度达到正常值，有效的降低了发动机有害气体的排放。

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