CN106121886A - 一种缸盖上喷油器快速温控*** - Google Patents

一种缸盖上喷油器快速温控*** Download PDF

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许敏
吴胜奇
董雪
徐宏昌
杨尚泽
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/04—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
    • F02M53/043—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means with cooling means other than air cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
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Abstract

本发明公开了一种缸盖上喷油器温控***，包括循环腔体和温度传感器模块，所述循环腔体环绕在缸盖的喷嘴周围，缸盖冷却液流经所述循环腔体，温度传感器模块包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述喷嘴的外表面，所述第二温度传感器设置在所述缸盖冷却液流入所述循环腔体之前的管路上。所述缸盖冷却液为高温冷却液或低温冷却液，所述高温冷却液是流经整个发动机冷却回路被加热的冷却液，所述低温冷却液经过降温处理，在流经发动机冷却回路之前的冷却液。还包括流量控制阀门，所述流量控制阀门被配置为调节所述高温冷却液和低温冷却液的比例。

Description

一种缸盖上喷油器快速温控***
技术领域
本发明涉及汽油发动机领域，尤其涉及一种缸盖上喷油器温控***。
背景技术
汽油机直喷***的广泛应用，增强了汽油机的瞬态响应能力，同时也提升了其燃油经济性。但是，直喷汽油机在冷启动工况下难以启动，及尾气颗粒物排放过高的问题一直是学术界、工业界研究的重点。研究表明，适当的提升燃油温度，实现燃油闪沸喷雾，能在较低的喷油压力条件下，显著提升燃油雾化、蒸发效果，达到降低汽油机尾气排放，提升燃油经济性的效果。目前，所有此类加热燃油的技术，基本都是通过电加热式喷嘴的方案实现，即在喷嘴内部设计电加热模块，在燃油流经喷嘴时，通过此加热模块对燃油进行加热。此方案虽然能显著改善燃油雾化及蒸发效果，但是其增加喷嘴设计制造成本，而且也需要外置蓄电池供电，环保性差。另外，电加热喷嘴只能实现加热功能，不能实现降温功能。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种缸盖上喷油器温控***，能够对直喷燃油进行加温或冷却而无须外部供电。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供如何在不需要外部供电的情况下，对直喷燃油进行加热或冷却。
为实现上述目的，本发明提供了一种缸盖上喷油器温控***，包括循环腔体和温度传感器模块，所述循环腔体环绕在缸盖的喷嘴周围，缸盖冷却液流经所述循环腔体，温度传感器模块包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述喷嘴的外表面，所述第二温度传感器设置在所述缸盖冷却液流入所述循环腔体之前的管路上。
进一步地，所述缸盖冷却液为高温冷却液或低温冷却液，所述高温冷却液是流经整个发动机冷却回路被加热的冷却液，所述低温冷却液经过降温处理，在流经发动机冷却回路之前的冷却液。
进一步地，还包括流量控制阀门，所述流量控制阀门被配置为调节所述高温冷却液和低温冷却液的比例。
本发明所述的缸盖上喷油器温控***使用缸盖冷却液对喷嘴温度进行控制，在缸盖的喷嘴安装位置处，设计冷却液循环腔体，该腔体环绕喷嘴主体部分，当冷却液流经该腔体时，可对喷嘴本体进行加热或者冷却。在喷嘴本体外表面安装第一温度传感器，以实时监测喷嘴本体温度。冷却液在流入喷嘴周围循环腔体之前的管路上也安装有第二温度传感器，以监测流入腔体内冷却液的温度。流入腔体的冷却液有两种，一种为高温冷却液，即流经整个发动机冷却回路被加热的冷却液；另一种为低温冷却液，即经过降温处理，在流经发动机冷却回路之前的冷却液。高温冷却液及低温冷却液的比例，可以通过控制阀来控制流入腔体的低温冷却液进行控制。当喷嘴温度低于目标温度是，控制阀开启角度变小或者关闭，增大高温冷却液流入腔体的比例，实现燃油加热功能。当喷嘴温度高于目标温度时，控制阀开启，增大低温冷却液进入腔体的比例，实现燃油冷却功能。
本发明所述的缸盖上喷油器温控***采用发动机缸盖冷却液对喷嘴进行加热(冷却)，无需外部能源供给，而使用发动机冷却液废热，进一步提升了发动机热利用效率；不仅能对燃油进行加热，而且能对燃油进行降温；无需特殊喷嘴结构，降低了喷油***成本；设计安装简单，只需将缸盖冷却液引入喷嘴周围的腔体中进行循环即可。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的剖面结构示意图；
1-高温冷却液入口；2-低温冷却液入口；3-冷却液入口管路；4-流量控制阀门；5-第二温度传感器；6-喷嘴；7-第一温度传感器；8-冷却液出口管路；9-冷却液出口；10-腔体。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的缸盖上喷油器温控***使用缸盖冷却液对喷嘴进行加热或者冷却，从而实现燃油温度控制的功能。冷却液经入口管路3流入腔体10，然后经出口管路8流出。
两种冷却液能流入入口管路，高温冷却液从入口1流入，低温冷却液从低温冷却液入口2流入。流入腔体10的高温、低温冷却液的比例，可以通过控制流量控制阀门4进行调节。流量控制阀门4全关时，没有低温冷却液流入循环腔体；流量控制阀全开时，高温、低温冷却液近似比例1:1。
第二温度传感器5安装在冷却液进入腔体10之前的管路上，实时监测流入腔体冷却液的温度。冷却液在腔体10中流动，实现对喷嘴6的加热，进而实现喷嘴内燃油的加热功能。加热喷嘴之后的冷却液经冷却液管路8流出，经冷却液出口9流入冷却液冷却***。
由于直喷汽油机的喷嘴直接安装在燃烧室内，燃烧过程中产生的热会直接加热喷嘴，因此对喷嘴温度的控制有两个方面，一为加热，一为冷却。因为燃油温度不同，导致产生的燃油喷雾也不一样，因此需要调节燃油温度，以实现最佳燃油喷雾。
在此加热或冷却功能如下：
(1)当第二温度传感器7检测到的喷嘴温度低于目标温度时，调节流量控制阀门4的开度，减小流入低温冷却液的比例，实现对喷嘴的迅速加热；
(2)当第二温度传感器7检测到的喷嘴温度高于目标温度是，调节流量控制阀门4的开度，增大流入低温冷却液的比例，实现对喷嘴的迅速降温。
流量控制阀门4的开度，通过计算温度传感器7检测到的喷嘴温度及第一温度传感器5检测到的流入腔体冷却液的温度与目标喷嘴温度之间的差值，来进行控制。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种缸盖上喷油器温控***，其特征在于，包括循环腔体和温度传感器模块，所述循环腔体环绕在缸盖的喷嘴周围，缸盖冷却液流经所述循环腔体，温度传感器模块包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述喷嘴的外表面，所述第二温度传感器设置在所述缸盖冷却液流入所述循环腔体之前的管路上。
2.如权利要求1所述的缸盖上喷油器温控***，其特征在于，所述缸盖冷却液为高温冷却液或低温冷却液，所述高温冷却液是流经整个发动机冷却回路被加热的冷却液，所述低温冷却液经过降温处理，在流经发动机冷却回路之前的冷却液。
3.如权利要求2所述的缸盖上喷油器温控***，其特征在于，还包括流量控制阀门，所述流量控制阀门被配置为调节所述高温冷却液和低温冷却液的比例。
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