一种增程发动机闪沸喷雾装置及控制方法与流程

本发明属于增程发动机控制，具体涉及一种增程发动机闪沸喷雾装置及控制方法。

背景技术：

1、发动机核心燃烧系统的设计过程中，燃油雾化是实现清洁高效燃烧的核心技术，实现高效燃油雾化从而将燃油与空气更好的混合成均质气体是燃烧系统节能减排的关键。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、提升燃油经济性的目的。

2、当前主流的对燃油进行加热，实现闪沸喷雾的方法，是直接利用电加热的方式对燃油进行加热，如热管理系统中利用冷却水快速升温解决冷启动等问题，快速暖机，以及利用电加热喷油器设计对燃油进行加热。但是通过电加热的方式加热汽油耗能较多，从而削弱了闪沸喷雾带来了减排效益。

3、并且对于增程发动机，现有技术缺乏一种装置，能够针对发电时特定工况不同负荷下的汽油温控，实现燃油闪沸喷雾。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中，发动机闪沸喷雾控制装置直接利用电加热的方式对燃油进行加热带来了较大的能耗，并且未针对发电时特定工况不同负荷下的汽油温控实现燃油闪沸喷雾的缺陷，从而提供一种增程发动机闪沸喷雾装置及控制方法。

2、一种增程发动机闪沸喷雾装置，包括换热器、比例阀、三通阀、加热器、高压油泵；

3、所述换热器的第一输入端连接进油口，第一输出端连接三通阀的输入端；

4、所述比例阀的输入端连接冷却液入口，输出端连接所述换热器第二输入端；所述换热器的第二输出端连接冷却液出口；

5、所述三通阀的第一输出端连接所述高压油泵的输入端；

6、所述加热器的输入端连接所述三通阀的第二输出端，输出端连接所述高压油泵的输入端；

7、所述高压油泵输出端连接出油口。

8、进一步的，还包括电子控制单元，所述电子控制单元分别连接并控制所述比例阀、所述三通阀和所述加热器连接。

9、进一步的，还包括油温传感器，所述油温传感器安装于所述出油口，并与所述电子控制单元连接。

10、进一步的，还包括缸压传感器，所述缸压传感器安装于所述增程发动机的燃烧室内，并与所述电子控制单元连接。

11、进一步的，所述加热器包括加热丝，所述加热丝用于加热加热介质，所述加热介质用于加热汽油。

12、进一步的，所述加热介质为甲基硅油。

13、进一步的，还包括温控仪，所述温控仪能够监测所述加热器内的汽油温度，输出端通过一个可控硅功率调整器连接所述加热丝；所述温控仪连接所述电子控制单元。

14、进一步的，还包括第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀；所述第一单向阀输入端连接所述换热器第二输出端，输出端连接所述冷却液出口；所述第二单向阀输入端连接所述三通阀第一输出端，输出端连接所述高压油泵输入端；所述第三单向阀输入端连接所述加热器输出端，输出端连接所述高压油泵输入端。

15、一种增程发动机闪沸喷雾装置的控制方法，包括以下步骤：

16、步骤s1：确定当前增程发动机的发电工况的需求过热度；

17、步骤s2：采集增程发动机缸压，并根据需求过热度计算需求温度；

18、步骤s3：预设闪沸临界温度和额外加热温度；

19、步骤s4.1：如果所述需求温度小于闪沸临界温度，关闭所述比例阀，所述三通阀的输入端连通其第一输出端；

20、步骤s4.2：如果所述需求温度介于所述临界闪沸温度和所述额外加热温度之间，监测所述出油口温度，调整所述比例阀开度使所述出油口温度与所述需求温度一致；所述三通阀的输入端连通其第一输出端；

21、步骤s4.3：如果所述需求温度大于所述额外加热温度，开启所述比例阀；所述三通阀的输出端连通其第二输出端，监测所述出油口温度，启动并调整所述加热器使所述出油口温度与所述需求温度一致。

22、进一步的，所述闪沸临界温度为40℃，所述额外加热温度为80℃。

23、有益效果：

24、1.本发明提供的一种发动机闪沸控制装置及控制方法，汽油能够在装置中能够通过加热器进行加热，还能够通过换热器使用冷却液进行加热，降低了直接使用电加热带来的能耗，并且汽油完成加热后流入高压油泵实现燃油闪沸喷雾，从而装置能够实现更小雾粒径、更快的汽油蒸发速率与空气间剧烈混合效果，实现超稀薄燃烧，极大地提升热效率并且降低排放；同时实现了冷却液的快速冷却。本发明通过计算增程发动机发电时特定工况不同负荷下的需求温度，调整两种加热方式完成对汽油的加热，实现了增程专用发动机的定工况不同负荷下的闪沸喷雾。

25、2.本发明通过电子控制单元的设置，实时监测缸压以及出油口油温，连接并控制比例阀、三通阀以及加热器的工作，实现了增程发动机的特定工况不同负荷下的汽油温控，从而实现闪沸喷雾。

26、3.本发明通过温控仪的设置，实现了加热器内汽油油温的精确控制；并且通过可控硅功率调整器、加热丝、和加热介质的设置，确保了汽油在加热器内安全、高效、快速的加热；本发明通过第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀的设置，确保了汽油以及冷却液在装置内的单向流动，确保了闪沸喷雾装置的可靠性。

技术特征：

1.一种增程发动机闪沸喷雾装置，其特征在于，包括换热器、比例阀、三通阀、加热器、高压油泵；

2.根据权利要求1所述的一种增程发动机闪沸喷雾装置，其特征在于，还包括电子控制单元，所述电子控制单元分别连接并控制所述比例阀、所述三通阀和所述加热器连接。

3.根据权利要求2所述的一种增程发动机闪沸喷雾装置，其特征在于，还包括油温传感器，所述油温传感器安装于所述出油口，并与所述电子控制单元连接。

4.根据权利要求2所述的一种增程发动机闪沸喷雾装置，其特征在于，还包括缸压传感器，所述缸压传感器安装于所述增程发动机的燃烧室内，并与所述电子控制单元连接。

5.根据权利要求2所述的一种增程发动机闪沸喷雾装置，其特征在于，所述加热器包括加热丝，所述加热丝用于加热加热介质，所述加热介质用于加热汽油。

6.根据权利要求5所述的一种增程发动机闪沸喷雾装置，其特征在于，所述加热介质为甲基硅油。

7.根据权利要求5所述的一种增程发动机闪沸喷雾装置，其特征在于，还包括温控仪，所述温控仪能够监测所述加热器内的汽油温度，输出端通过一个可控硅功率调整器连接所述加热丝；所述温控仪连接所述电子控制单元。

8.根据权利要求1所述的一种增程发动机闪沸喷雾装置，其特征在于，还包括第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀；所述第一单向阀输入端连接所述换热器第二输出端，输出端连接所述冷却液出口；所述第二单向阀输入端连接所述三通阀第一输出端，输出端连接所述高压油泵输入端；所述第三单向阀输入端连接所述加热器输出端，输出端连接所述高压油泵输入端。

9.一种如权利要求1所述的一种增程发动机闪沸喷雾装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种增程发动机闪沸喷雾装置的控制方法，其特征在于，所述闪沸临界温度为40℃，所述额外加热温度为80℃。

技术总结
本发明属于增程发动机控制技术领域，具体涉及一种增程发动机闪沸喷雾装置及控制方法。本发明提供的一种发动机闪沸控制装置及控制方法，汽油能够在装置中能够通过加热器进行加热，并且能够通过换热器使用冷却液进行加热，降低了直接使用电加热带来的能耗，并且汽油完成加热后流入高压油泵实现燃油闪沸喷雾，从而装置能够实现更小雾粒径、更快的汽油蒸发速率与空气间剧烈混合效果，实现超稀薄燃烧，极大地提升热效率并且降低排放；同时实现了冷却液的快速冷却。本发明通过计算增程发动机发电时特定工况不同负荷下的需求温度，调整两种加热方式完成对汽油的加热，实现了增程专用发动机的定工况不同负荷下的闪沸喷雾。

技术研发人员：杨晓力,许敏,袁志远,张广任
受保护的技术使用者：湖南敏行汽车科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13