CN109519262B - 一种用于提高摩托车性能和排放的回热***和回热方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于提高摩托车性能和排放的回热***。其特征在于：包括ECU电子控制单元、换热器、进气温度传感器、节气门、燃油温度传感器、喷油器。其优点在于不仅成本组成简单，成本低，适用于低成本的发动机使用，而且通过温度控制来改善燃油的挥发性，由此改善过量喷射的问题和降低燃油喷射压力，通过空气温度控制来改善发动机的热力状态，由此实现节能减排的目的。

Description

一种用于提高摩托车性能和排放的回热***和回热方法
技术领域
本发明涉及一种回热***,具体涉及一种用于提高摩托车性能和排放的回热***和回热方法。
背景技术
摩托车是一种便捷的交通工具，因其价格便宜、使用便利等优点在我国的广大农村和县域经济当中充当了重要的角色，也是我国出口经济当中的重要组成部分。但是，由于政策和价格等原因，我国主流摩托车的技术水平还处于比较低的层次，与我国乘用车的差距还比较大。基于成本的限制，也不可能将车用发动机技术直接嫁接到摩托车上。因此需要开发适合于摩托车的低成本技术，以提高摩托车的性能和排放水平，以更大地发挥出其优势，而不至于被社会淘汰。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明提供一种用于提高摩托车性能和排放的回热***，利用摩托废热提高发动机性能。
本发明所采用的技术方案：一种用于提高摩托车性能和排放的回热***，包括
发动机气缸；
进气管道，连接发动机气缸，用于将空气引入发动机气缸；
排气管道，连接发动机气缸，用于将发动机燃烧后的废气排出发动机气缸；
燃油管道，一端连接油箱，另一端连接进气管道，用于将燃油送入进气管道与空气混合；
ECU电子控制单元，用于接收各种温度信号，并输出控制信号；
换热器，连接进气管道、排气管道、燃油管道，所述换热器与ECU电子控制单元连接，并接收ECU电子控制单元的控制信号，实现排气管道与进气管道、燃油管道之间的热交换；
进气温度传感器，设置在进气管道上，与ECU电子控制单元连接，用于获取进气管道内的空气温度信号，并将获取的空气温度信号发送至ECU电子控制单元；
节气门，设置在进气管道上，并位于换热器的下游位置，所述节气门与ECU电子控制单元连接，并接收ECU电子控制单元的控制信号，实现进气流量调节；
燃油温度传感器，设置在燃油管道上，与ECU电子控制单元连接，用于获取燃油管道内的燃油温度信号，并将获取的燃油温度信号发送至ECU电子控制单元；
喷油器，连接燃油管道与进气管道，并位于节气门的下游位置，所述喷油器与ECU电子控制单元连接，并接收ECU电子控制单元的控制信号，实现油量调节。
所述进气温度传感器包括第一进气温度传感器、第二进气温度传感器；
所述第一进气温度传感器位于换热器的上游位置，所述第二进气温度传感器位于换热器的下游位置。
所述第二进气温度传感器位于喷油器的下游位置。
所述燃油温度传感器包括第一燃油温度传感器、第二燃油温度传感器；所述第一燃油温度传感器的上游位置，所述第二燃油温度传感器位于换热器的下游位置。
还包括排气温度传感器，所述排气温度传感器连接排气管道，并位于换热器的上游位置，所述排气温度传感器与ECU电子控制单元连接，用于获取排气管道内的废气温度信号，并将获取的废气温度信号发送至ECU电子控制单元。
所述进气管道连接有空气滤清器，且所述空气滤清器位于进气温度传感器的上游位置。
一种基于上述一种用于提高摩托车性能和排放的回热***的回热方法，
当发动机处于冷机状态时，所有***温度都处于自然温度状态；
当发动机启动后，排气管道中的废气温度不断升高，ECU电子控制单元控制换热器将废气热量交换给进气管道中的空气和燃油管道中的燃油，使得空气温度和燃油温度升高，进气温度传感器将空气温度信号发送至ECU电子控制单元，ECU电子控制单元根据空气温度信号控制节气门开度变大，燃油温度传感器将燃油温度信号发送至ECU电子控制单元，ECU电子控制单元根据燃油温度信号控制喷油器减少喷油量；
当发动机热机完成后，进气管道中的空气温度会升高，ECU电子控制单元控制换热器继续将废气热量交换给燃油管道中的燃油，燃油温度传感器将燃油温度信号发送至ECU电子控制单元，ECU电子控制单元根据燃油温度信号控制喷油器减少喷油量。
当发动机热机完成后，并处于中小负荷状态，ECU电子控制单元控制换热器继续将废气热量交换给进气管道中的空气，提升空气温度，进气温度传感器将空气温度信号发送至ECU电子控制单元，ECU电子控制单元根据空气温度信号控制节气门开度变大。
当发动机热机完成后，并处于中大负荷状态，ECU电子控制单元控制换热器将减少废气交换给进气管道中的空气热量，进气温度传感器将空气温度信号发送至ECU电子控制单元，ECU电子控制单元根据空气温度信号控制节气门开度变小。
本发明的有益效果是：采用以上方案，不仅成本组成简单，成本低，适用于低成本的发动机使用，而且通过温度控制来改善燃油的挥发性，由此改善过量喷射的问题和降低燃油喷射压力，通过空气温度控制来改善发动机的热力状态，由此实现节能减排的目的。
附图说明
图1为本发明实施例回热***的结构示意图。
图2为本发明实施例回热***的的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：
如图所示，一种用于提高摩托车性能和排放的回热***，包括发动机气缸1、进气管道2、排气管道3、燃油管道4、油箱5、ECU电子控制单元6、换热器7、进气温度传感器、节气门8、燃油温度传感器、喷油器9、空气滤清器10。
所述进气管道2一端连接空气滤清器10，另一端连接发动机气缸1，用于将空气引入发动机气缸1内。
其中空气滤清器10能够对进入进气管道2及发动机气缸1的空气进行过滤，保证空气质量，保护发动机。
所述排气管道3连接发动机气缸1，用于将发动机燃烧后产生的废气排出发动机气缸1，并排出至大气中。
所述燃油管道4一端连接油箱5，另一端连接进气管道2，用于将燃油送入进气管道2与空气混合，燃油和空气混合后一起进入发动机气缸1内，为发动机动作提供必要的燃料。
所谓ECU电子控制单元（Electronic Control Unit）是汽车、摩托车等车辆控制***中专用的微信控制器，与普通的电脑一样，由微处理器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及整形、驱动等大规模集成电路组成，是车辆控制的大脑，其为本领域现有技术，因此这里只做简单介绍，不做具体说明。
所述ECU电子控制单元6用于接收各种温度信号，再对各种温度信号进行计算处理后，输出控制信号指令。
所述换热器7连接进气管道2、排气管道3、燃油管道4，所述换热器7与ECU电子控制单元6连接，并接收ECU电子控制单元6的控制信号，通过ECU电子控制单元6发出的指令，实现排气管道3与进气管道2和燃油管道4之间的热交换。
所述进气温度传感器包括第一进气温度传感器11、第二进气温度传感器12；所述第一进气温度传感器11位于换热器7的上游位置，用于检测空气进入进气管道2时的温度，所述第二进气温度传感器12位于换热器7的下游位置，用于检测空气经过换热器换热后的温度，第一进气温度传感器11和第二进气温度传感器12均与ECU电子控制单元6连接，能够将获取的进气管道2内的空气温度信号发送至ECU电子控制单元6。
所述节气门8设置在进气管道2上，并位于换热器7的下游位置，所述节气门8与ECU电子控制单元6连接，并接收ECU电子控制单元6的控制信号，实现进气流量调节。当进气管道2内的空气温度发生升高时，其密度就会降低，ECU电子控制单元6根据空气温度对节气门8进行开度调节，从而能够保证空气的进气质量保持稳定，进而保持发动机的作功能力不变。
所述燃油温度传感器包括第一燃油温度传感器13、第二燃油温度传感器14；所述第一燃油温度传感器13位于换热器7的上游位置或者直接设置与油箱5内，用于检测油箱5内的燃油温度，所述第二燃油温度传感器14位于换热器7的下游位置，用于检测燃油经过换热器换热后的温度，第一燃油温度传感器13和第二燃油温度传感器14均与ECU电子控制单元6连接，能够将获取的燃油温度信号发送至ECU电子控制单元6。
所述喷油器9连接燃油管道4与进气管道2，并位于节气门8的下游位置，所述喷油器9与ECU电子控制单元6连接，并接收ECU电子控制单元6的控制信号，实现油量调节。当燃油管道4内的燃油温度升高后，其挥发性能就会变好，与空气形成的混合气质量就会变好，ECU电子控制单元6根据燃油温度对喷油器9的喷油量进行控制，以减少冷机加浓量，由此节约燃油和降低发动机的不完全燃烧排放。
其中，所述第二进气温度传感器12位于喷油器9的下游位置，可直接检测空气与燃油混合后的温度。
另外，还包括排气温度传感器15，所述排气温度传感器15连接排气管道3，并位于换热器7的上游位置，所述排气温度传感器15与ECU电子控制单元6连接，用于获取排气管道3内的废气温度信号，并将获取的废气温度信号发送至ECU电子控制单元6。
当发动机处于冷机状态时，所有***温度都处于自然温度状态。
当发动机启动后，排气管道3中的废气温度不断升高，ECU电子控制单元6控制换热器7将废气热量交换给进气管道2中的空气和燃油管道4中的燃油，使得空气温度和燃油温度升高。
进气温度传感器将进气管道2内的空气温度信号发送至ECU电子控制单元6，由于空气温度发生升高时，其密度就会降低，ECU电子控制单元6根据空气温度的升高对节气门8进行开度变大，从而能够保证空气的进气质量保持稳定，进而保持发动机的作功能力不变。
燃油温度传感器将燃油管道4内的燃油温度信号发送至ECU电子控制单元6，由于燃油温度升高后，其挥发性能就会变好，与空气形成的混合气质量就会变好，ECU电子控制单元6根据燃油温度对喷油器9的喷油量进行控制，以减少冷机加浓量，由此节约燃油和降低发动机的不完全燃烧排放。
随着发动机的运转，废气温度、空气温度、燃油温度均会得到升高。
当发动机热机完成后，进气管道2中的空气温度会升高，但是该温度还不能使燃油的挥发性达到最佳状态，因此换热器7继续将废气热量交换给燃油管道4中的燃油，以使温度升高，其挥发性达到最佳。当然，在将热量交换给燃油的过程中，喷油温度不能超过临界值，以防油路形成气泡而造成发动机供油不稳定。
当发动机热机完成后，并处于中小负荷状态，ECU电子控制单元6控制换热器7继续将废气热量交换给进气管道2中的空气，提升空气温度，进气温度传感器将空气温度信号发送至ECU电子控制单元，ECU电子控制单元根据空气温度信号控制节气门开度变大，由此降低泵气损失，以提高发动机的效率。
当发动机热机完成后，并处于中大负荷状态，为了保证发动机的输出功率，ECU电子控制单元控制换热器将减少废气交换给进气管道中的空气热量，空气温度变小，空气密度增大，进气温度传感器将空气温度信号发送至ECU电子控制单元，ECU电子控制单元根据空气温度信号控制节气门开度变小，提高发动机的输入功率。
同时，降低空气温度也可以降低发动机的工作温度，以保护发动机不因高温而破坏。
上述回热***及回热方法，不仅成本组成简单，成本低，适用于低成本的发动机使用，而且通过温度控制来改善燃油的挥发性，由此改善过量喷射的问题和降低燃油喷射压力，通过空气温度控制来改善发动机的热力状态，由此实现节能减排的目的。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于提高摩托车性能和排放的回热***的回热方法，回热***包括：
发动机气缸；
进气管道，连接发动机气缸，用于将空气引入发动机气缸；
排气管道，连接发动机气缸，用于将发动机燃烧后的废气排出发动机气缸；
燃油管道，一端连接油箱，另一端连接进气管道，用于将燃油送入进气管道与空气混合；
ECU电子控制单元，用于接收各种温度信号，并输出控制信号；
换热器，连接进气管道、排气管道、燃油管道，所述换热器与ECU电子控制单元连接，并接收ECU电子控制单元的控制信号，实现排气管道与进气管道、燃油管道之间的热交换；
进气温度传感器，设置在进气管道上，与ECU电子控制单元连接，用于获取进气管道内的空气温度信号，并将获取的空气温度信号发送至ECU电子控制单元；
节气门，设置在进气管道上，并位于换热器的下游位置，所述节气门与ECU电子控制单元连接，并接收ECU电子控制单元的控制信号，实现进气流量调节；
燃油温度传感器，设置在燃油管道上，与ECU电子控制单元连接，用于获取燃油管道内的燃油温度信号，并将获取的燃油温度信号发送至ECU电子控制单元；
喷油器，连接燃油管道与进气管道，并位于节气门的下游位置，所述喷油器与ECU电子控制单元连接，并接收ECU电子控制单元的控制信号，实现油量调节；
其特征在于：
当发动机处于冷机状态时，所有***温度都处于自然温度状态；
当发动机启动后，排气管道中的废气温度不断升高，ECU电子控制单元控制换热器将废气热量交换给进气管道中的空气和燃油管道中的燃油，使得空气温度和燃油温度升高，进气温度传感器将空气温度信号发送至ECU电子控制单元，ECU电子控制单元根据空气温度信号控制节气门开度变大，燃油温度传感器将燃油温度信号发送至ECU电子控制单元，ECU电子控制单元根据燃油温度信号控制喷油器减少喷油量；
当发动机热机完成后，进气管道中的空气温度会升高，ECU电子控制单元控制换热器继续将废气热量交换给燃油管道中的燃油，燃油温度传感器将燃油温度信号发送至ECU电子控制单元，ECU电子控制单元根据燃油温度信号控制喷油器减少喷油量。
2.根据权利要求1所述的回热方法，其特征在于：所述进气温度传感器包括第一进气温度传感器、第二进气温度传感器；所述第一进气温度传感器位于换热器的上游位置，所述第二进气温度传感器位于换热器的下游位置。
3.根据权利要求2所述的回热方法，其特征在于：所述第二进气温度传感器位于喷油器的下游位置。
4.根据权利要求1所述的回热方法，其特征在于：所述燃油温度传感器包括第一燃油温度传感器、第二燃油温度传感器；
所述第一燃油温度传感器的上游位置，所述第二燃油温度传感器位于换热器的下游位置。
5.根据权利要求1所述的回热方法，其特征在于：还包括排气温度传感器，所述排气温度传感器连接排气管道，并位于换热器的上游位置，所述排气温度传感器与ECU电子控制单元连接，用于获取排气管道内的废气温度信号，并将获取的废气温度信号发送至ECU电子控制单元。
6.根据权利要求1所述的回热方法，其特征在于：所述进气管道连接有空气滤清器，且所述空气滤清器位于进气温度传感器的上游位置。
7.根据权利要求1所述的回热方法，其特征在于：当发动机热机完成后，并处于中小负荷状态，ECU电子控制单元控制换热器继续将废气热量交换给进气管道中的空气，提升空气温度，进气温度传感器将空气温度信号发送至ECU电子控制单元，ECU电子控制单元根据空气温度信号控制节气门开度变大。
8.根据权利要求1所述的回热方法，其特征在于：当发动机热机完成后，并处于中大负荷状态，ECU电子控制单元控制换热器将减少废气交换给进气管道中的空气热量，进气温度传感器将空气温度信号发送至ECU电子控制单元，ECU电子控制单元根据空气温度信号控制节气门开度变小。
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