柴油机共轨系统的加热装置及方法与流程

1.本发明是关于柴油机技术领域，特别是关于一种柴油机共轨系统的加热装置及方法。


背景技术：

2.柴油机在商用车领域应用广泛，但其性能受到环境温度和压力的影响，环境温度越低，海拔越高，柴油机起动性能就越差，特别是在极寒环境下，当环境温度低于-25度后，柴油机起动容易出现启动困难冒黑烟的问题；原因是低温下柴油粘度变大，喷射雾化效果差，燃烧不良，发动机做功能力弱而阻力大，因此需要提高起动时柴油温度，改善冷起动的问题。
3.现有的技术方案存在以下缺点：
4.现有的技术方案中大都采用柴油滤清器滤杯加热，或者利用冷却水循环加热，无论利用哪一种加热方式都忽略了喷油器到柴滤这段管路的影响：由于低压油路、柴油泵、高压共轨管以及高压油管里面残留较多的柴油，在极寒的温度下，停机后这些柴油被冻至低温，起动时进入气缸的仍然是未被加热的柴油，依据某4升机的计算结果表明，消耗掉上述管路的低温柴油需要至少40秒的时间，低温柴油进入气缸，会进一步导致压缩终了进气温度降低；同时由于粘度大，雾化差，会导致启动过程冒烟甚至出现“淹缸”导致启动失败的问题，因此需要提升靠近喷油器段的柴油温度。
5.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种柴油机共轨系统的加热装置及方法，其结构简单合理，加热效率高，加热性能稳定，可以有效提升发动机冷却起动性能，布置方便，且成本低。
7.为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种柴油机共轨系统的加热装置包括：高压共轨管、plv阀、轨压压力温度传感器以及加热器。plv阀设置于高压共轨管的一端内。轨压压力温度传感器设置于高压共轨管的另一端内，且轨压压力温度传感器与ecu电性连接。以及加热器与plv阀靠近轨压压力温度传感器的一端固定连接，且加热器分别与ecu和整车电瓶电性连接。其中，ecu能够控制加热器对高压共轨管进行预加热。
8.在本发明的一实施方式中，加热器为mch氧化铝陶瓷加热器。
9.在本发明的一实施方式中，mch氧化铝陶瓷加热器分别与ecu的进气预热针脚和整车电瓶的正负极电性连接。
10.在本发明的一实施方式中，轨压压力温度传感器用以实时监测高压共轨管内的温度和压力，并将高压共轨管内的温度和压力实时发送给ecu。
11.在本发明的一实施方式中，当车辆所处环境温度低于第一预设值时，ecu控制mch氧化铝陶瓷加热器对高压共轨管进行预热。
12.在本发明的一实施方式中，当mch氧化铝陶瓷加热器对高压共轨管进行预热的温度超过第二预设值时，ecu控制mch氧化铝陶瓷加热器停止加热。
13.第二方面，本发明提供了一种柴油机共轨系统的加热方法，包括：轨压压力温度传感器实时监测高压共轨管内的温度和压力，并将监测结果传输给ecu。当车辆所处环境温度低于第一预设值时，ecu控制mch氧化铝陶瓷加热器对高压共轨管进行预热。当mch氧化铝陶瓷加热器对高压共轨管进行预热的温度超过第二预设值时，ecu控制mch氧化铝陶瓷加热器停止加热。其中，mch氧化铝陶瓷加热器与plv阀固定连接，且plv阀固定设置于高压共轨管的一端内。其中，轨压压力温度传感器设置于高压共轨管的另一端内。
14.在本发明的一实施方式中，mch氧化铝陶瓷加热器分别与ecu的进气预热针脚和整车电瓶的正负极电性连接。
15.与现有技术相比，根据本发明的柴油机共轨系统的加热装置及方法，结构简单合理，加热效率高，加热性能稳定，可以有效提升发动机冷却起动性能，布置方便，且成本低。
附图说明
16.图1是根据本发明一实施方式的柴油机共轨系统的加热装置的结构示意图；
17.图2是根据本发明一实施方式的柴油机共轨系统的加热装置的连接示意图；
18.图3是根据本发明一实施方式的柴油机共轨系统的加热方法的流程示意图。
19.主要附图标记说明：
20.1-高压共轨管，2-plv阀，3-轨压压力温度传感器，4-加热器，5-电瓶，6-ecu，7-进气预热针脚。
具体实施方式
21.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
22.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
23.图1是根据本发明一实施方式的柴油机共轨系统的加热装置的结构示意图。图2是根据本发明一实施方式的柴油机共轨系统的加热装置的连接示意图。
24.如图1至图2所示，第一方面，根据本发明优选实施方式的一种柴油机共轨系统的加热装置包括：高压共轨管1、plv阀2、轨压压力温度传感器3以及加热器4。plv阀2设置于高压共轨管1的一端内。轨压压力温度传感器3设置于高压共轨管1的另一端内，且轨压压力温度传感器3与ecu6电性连接。以及加热器4与plv阀2靠近轨压压力温度传感器3的一端固定连接，且加热器4分别与ecu6和整车电瓶5电性连接。其中，ecu6能够控制加热器4对高压共轨管1进行预加热。
25.在本发明的一实施方式中，加热器4为mch氧化铝陶瓷加热器4。
26.在本发明的一实施方式中，mch氧化铝陶瓷加热器4分别与ecu6的进气预热针脚7和整车电瓶5的正负极电性连接。
27.在本发明的一实施方式中，轨压压力温度传感器3用以实时监测高压共轨管1内的
温度和压力，并将高压共轨管1内的温度和压力实时发送给ecu6。
28.在本发明的一实施方式中，当车辆所处环境温度低于第一预设值时，ecu6控制mch氧化铝陶瓷加热器4对高压共轨管1进行预热。
29.在本发明的一实施方式中，当mch氧化铝陶瓷加热器4对高压共轨管1进行预热的温度超过第二预设值时，ecu6控制mch氧化铝陶瓷加热器4停止加热。
30.图3是根据本发明一实施方式的柴油机共轨系统的加热方法的流程示意图。如图3所示，第二方面，根据本发明优选实施方式的一种柴油机共轨系统的加热方法，包括：步骤s1，轨压压力温度传感器3实时监测高压共轨管1内的温度和压力，并将监测结果传输给ecu6。步骤s2，当车辆所处环境温度低于第一预设值时，ecu6控制mch氧化铝陶瓷加热器4对高压共轨管1进行预热。步骤s3，当mch氧化铝陶瓷加热器4对高压共轨管1进行预热的温度超过第二预设值时，ecu6控制mch氧化铝陶瓷加热器4停止加热。其中，mch氧化铝陶瓷加热器4与plv阀2固定连接，且plv阀2固定设置于高压共轨管1的一端内。其中，轨压压力温度传感器3设置于高压共轨管1的另一端内。
31.在本发明的一实施方式中，mch氧化铝陶瓷加热器4分别与ecu6的进气预热针脚7和整车电瓶5的正负极电性连接。
32.在实际应用中，本发明的柴油机共轨系统的加热装置及方法，是基于mch氧化铝高温陶瓷材料的共轨管加热方案，该方案不但结构简单，只需要在原共轨管上做较小的改动，不要额外的增加微控制器和控制策略，且加热效果好。mch氧化铝高温陶瓷材料，具有功率密度高、加热速度快(30秒钟内可达到900℃以上)，节能效率高(热效率90％以上)，耐酸碱长期使用功率不会衰减；电压和功率适应性高(使用电压12v-380v任意，功率50w-2000w任意)，价格低廉等优点，非常适合用于本发明。实施方案如下：plv阀2(轨压限制阀)上改装mch氧化铝陶瓷加热器4(中空)，加热器4接插件分别接ecu6进气预热针脚7和电瓶5正副级，plv阀2安装在共轨管右端，轨压压力温度传感器3集成了温度压力一体的传感器，轨压压力温度传感器3安装在高压共轨管1的左端上。
33.mch氧化铝陶瓷加热器4通过柴油机进气预热控制器信号控制，柴油预热的时间可以根据预热的效果标定，可以根据效果选择是否保留进气预热。工作时，发动机根据环境温度传感器判断当前的温度，当检测到环境温度低于某限值时，启用柴油预热，柴油预热的温度通过轨压压力温度传感器3进行监控，某环境温度下预热时间越长，柴油温度越高，预热的时间可以通过标定控制，预热时间应防止油温过高，并保证良好的起动效果。
34.总之，本发明的柴油机共轨系统的加热装置及方法，具有如下有益效果：
35.1、采用加热效率高、加热性能稳定、耐酸碱的mch氧化铝陶瓷加热器4，在不影响共轨腔体积和压力的前提下能有效避免高压油路被污染的情况，同时保证了加热效果的稳定性，能在发动机起动瞬间提供加热的柴油，有效的提升了发动机冷却起动性能；
36.2、结构简单，布置方便，不需要额外增加其他配置，且由于加热控制系统借用原柴油机进气预热系统，因此也不需要额外开发其他控制策略，另外由于共轨管预热的使用，用户可以取消进气预热装置，成本进一步降低。
37.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应
用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。