CN101285435A - 多罐逐级冷却式二甲醚燃料供给系统 - Google Patents

多罐逐级冷却式二甲醚燃料供给系统 Download PDF

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乔信起
黄震
侯军兴
张俊军
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Abstract

多罐逐级冷却式二甲醚燃料供给系统、属于汽车、内燃机技术领域。包括3个二甲醚罐，电动输送泵，喷油泵，喷油器，压力控制阀，转速传感器，压力传感器。本发明采用三个由液相连通管依次相连的二甲醚罐，使二甲醚由温度高的第三二甲醚罐，经第二二甲醚罐，再进入温度低的第一二甲醚罐，同时得到周围空气的逐级冷却。第一二甲醚罐向发动机喷油泵提供燃料，可避免进入喷油泵的液态二甲醚温度过高、喷油泵柱塞偶件过快磨损和二甲醚发动机功率的大幅下降。当喷油器不能正常关闭时，压力控制阀自动开至最大，使喷油泵停止向喷油器供给二甲醚。电动输送泵根据来自喷油泵转速传感器的转速信号自动调节自身转速，从而降低能耗、提高寿命。

Description

多罐逐级冷却式二甲醚燃料供给系统
技术领域
本发明涉及的是一种二甲醚发动机燃料供给系统，特别是一种车用多罐逐级冷却式二甲醚燃料供给系统，属于汽车、内燃机技术领域。
背景技术
世界石油资源日益紧张，各国排放法规日益严厉，因此，清洁燃料二甲醚在柴油机上的应用受到重视。其十六烷值高，无毒含氧，可在柴油机上实现无烟燃烧。它在常温常压下为气态，在常温约0.5MPa压力下为液态。已有技术中，公开号为CN 1470758A，名称为“二甲醚发动机高效、超低排放燃烧系统”的发明专利，采用一个二甲醚罐给发动机提供燃料，该罐内二甲醚经低压燃料输送泵、喷油泵与喷油器相连；喷油器的回流和喷油泵的回流经单向阀、压力控制阀和回流阀也进入该罐。其不足有三点：首先，该系统采用一个二甲醚罐提供燃料，燃料回流也进入该罐。由于喷油泵等的压缩作用，回流二甲醚温度升高，导致罐内二甲醚温度升高、液态密度降低和发动机功率下降；同时，导致二甲醚粘度下降和润滑性变差。实际上，二甲醚汽车由于底盘结构和空间限制，不能采用很大的罐。而一个小罐又不能满足续驶里程的要求。其次，该系统没有安全保护装置。当某一喷油器发生故障而不能正常关闭时，泄漏到发动机燃烧室的大量二甲醚由于含氧，将造成灾难性的爆炸。第三，低压燃料输送泵只能恒速运转，不能根据发动机工况的变化做相应的调节。这会导致其发热多、能耗高、寿命短。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种具有逐级冷却功能的二甲醚发动机多罐燃料供给系统。采用三个由液相连通管依次相连的二甲醚罐，使二甲醚由温度高的二甲醚罐，经液相连通管进入温度低的二甲醚罐，同时得到周围空气的逐级冷却。温度低的二甲醚罐向发动机喷油泵提供燃料。当喷油器不能正常关闭时，喷油泵停止向喷油器供给二甲醚。电动输送泵根据来自喷油泵转速传感器的转速信号自动调节其转速，从而降低其能耗、提高其寿命。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括第一二甲醚罐，第一集成阀，燃料粗滤器，电动输送泵，燃料细滤器，数显压力表，喷油泵，高压油管，喷油器，喷油器回油管，喷油泵回油管，单向阀，压力控制阀，三通接头，第三集成阀，第三二甲醚罐，转速传感器，第二二甲醚罐，压力传感器，第二集成阀。第一二甲醚罐通过第一集成阀与燃料粗滤器进口相连，燃料粗滤器出口经过电动输送泵与燃料细滤器进口相连，燃料细滤器出口和喷油泵进口相连，构成燃料低压管路。电动输送泵由24V或12V直流电源驱动，将液态二甲醚由第一二甲醚罐输送到喷油泵。数显压力表置于燃料细滤器和喷油泵之间的管路上，用来显示喷油泵的输入压力。喷油泵出口通过高压油管与喷油器进口相连，构成燃料高压管路。喷油泵以高压将二甲醚燃料输送到喷油器，然后喷入发动机。喷油泵回油管通过单向阀与压力控制阀入口相连，压力控制阀出口和喷油器回油管通过三通接头相连，三通接头另一端则通过第三集成阀连接到第三二甲醚罐，构成燃料回流管路。第三二甲醚罐通过液相连通管与第二二甲醚罐相连，第二二甲醚罐通过液相连通管与第一二甲醚罐相连，第二集成阀设置在第二二甲醚罐上。转速传感器设置在喷油泵的驱动轴上，转速传感器的输出端与电动输送泵的控制端电连接。压力传感器置于喷油器进口处，压力传感器的输出端与压力控制阀的控制端电连接。
压力控制阀用来调节喷油泵回油管及喷油泵低压室的压力为1.7MPa～2.1MPa，以保证燃料低压管路中不发生气阻。当喷油器发生故障而不能正常关闭时，压力传感器输出到压力控制阀的压力波形和压力峰值不同于正常工作情况，压力控制阀就会自动开至最大，使喷油泵回油管及喷油泵低压室的压力迅速降低至第三二甲醚罐内的压力，喷油泵内发生气阻，从而停止向喷油器供给液体二甲醚，对发动机起到安全保护作用。这时来自第一二甲醚罐的二甲醚将全部回流到第三二甲醚罐。转速传感器给电动输送泵提供喷油泵的驱动轴转速信号，当发动机转速变化时，喷油泵的驱动轴转速也相应变化，电动输送泵将根据接收到的转速信号自动调节自身转速，从而降低其能耗、提高其寿命。
第一二甲醚罐内的液体二甲醚经过燃料粗滤器、电动输送泵、燃料细滤器输送到喷油泵，喷油泵以高压将液体二甲醚输送到喷油器，然后喷入发动机。喷油泵的回流经单向阀和压力控制阀进入第三二甲醚罐，喷油器的回流也进入第三二甲醚罐。第三二甲醚罐、第二二甲醚罐内的二甲醚经液相连通管进入第一二甲醚罐。与第一二甲醚罐内的二甲醚比，由于喷油泵和电动输送泵的压缩作用，喷油器回油管和喷油泵回油管出来的回流二甲醚温度和蒸汽压升高，导致第三二甲醚罐内温度和蒸汽压升高。在第三二甲醚罐和第一二甲醚罐压差的作用下，二甲醚由第三二甲醚罐，经液相连通管进入第二二甲醚罐，再经液相连通管进入温度低的第一二甲醚罐，同时得到周围空气的逐级冷却。
本发明有益效果：采用三个由液相连通管依次相连的二甲醚罐，使二甲醚由温度高的第三二甲醚罐，经第二二甲醚罐，再进入温度低的第一二甲醚罐，同时得到周围空气的逐级冷却。第一二甲醚罐向发动机喷油泵提供燃料。这样，可避免进入喷油泵的液态二甲醚温度过高，从而避免喷油泵柱塞偶件过快磨损和二甲醚发动机功率的大幅下降。当喷油器发生故障而不能正常关闭时，压力控制阀就会自动开至最大，使喷油泵停止向喷油器供给液体二甲醚，对发动机起到安全保护作用。电动输送泵根据来自喷油泵转速传感器的转速信号自动调节自身转速，从而降低能耗、提高寿命。
附图说明
图1为本发明的多罐逐级冷却式二甲醚燃料供给系统结构示意图。
图中，1第一二甲醚罐，2第一集成阀，3燃料粗滤器，4电动输送泵，5燃料细滤器，6数显压力表，7喷油泵，8高压油管，9喷油器，10喷油器回油管，11喷油泵回油管，12单向阀，13压力控制阀，14三通接头，15第三集成阀，16带三二甲醚罐，17转速传感器，18第二二甲醚罐，19压力传感器，20第二集成阀，21发动机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1所示，本发明包括第一二甲醚罐1，第一集成阀2，燃料粗滤器3，电动输送泵4，燃料细滤器5，数显压力表6，喷油泵7，高压油管8，喷油器9，喷油器回油管10，喷油泵回油管11，单向阀12，压力控制阀13，三通接头14，第三集成阀15，第三二甲醚罐16，转速传感器17，第二二甲醚罐18，压力传感器19，第二集成阀20。第一二甲醚罐1通过第一集成阀2与燃料粗滤器3进口相连，燃料粗滤器3出口经过电动输送泵4与燃料细滤器5进口相连，燃料细滤器5出口和喷油泵7进口相连，构成燃料低压管路。电动输送泵4由24V或12V直流电源驱动，将液态二甲醚由第一二甲醚罐1输送到喷油泵7。数显压力表6置于燃料细滤器5和喷油泵7之间的管路上，用来显示喷油泵7的输入压力。喷油泵7出口通过高压油管8与喷油器9进口相连，构成燃料高压管路。喷油泵7以高压将二甲醚燃料输送到喷油器9，然后喷入发动机21。喷油泵回油管11通过单向阀12与压力控制阀13入口相连，压力控制阀13出口和喷油器回油管10通过三通接头14相连，三通接头14另一端则通过第三集成阀15连接到第三二甲醚罐16，构成燃料回流管路。第三二甲醚罐16通过液相连通管与第二二甲醚罐18相连，第二二甲醚罐18通过液相连通管与第一二甲醚罐1相连，第二集成阀20设置在第二二甲醚罐18上。转速传感器17设置在喷油泵7的驱动轴上，转速传感器17的输出端与电动输送泵4的控制端电连接。压力传感器19置于喷油器9进口处，压力传感器19的输出端与压力控制阀13的控制端电连接。
压力控制阀13用来调节喷油泵回油管11及喷油泵7低压室的压力为1.7MPa～2.1MPa，以保证燃料低压管路中不发生气阻。当喷油器9发生故障而不能正常关闭时，压力传感器19输出到压力控制阀13的压力波形和压力峰值不同于正常工作情况，压力控制阀13就会自动开至最大，使喷油泵回油管11及喷油泵7低压室的压力迅速降低至第三二甲醚罐16内的压力，喷油泵7内发生气阻，从而停止向喷油器9供给液体二甲醚，对发动机21起到安全保护作用。这时来自第一二甲醚罐1的二甲醚将全部回流到第三二甲醚罐16。转速传感器17给电动输送泵4提供喷油泵7的驱动轴转速信号，当发动机21转速变化时，喷油泵7的驱动轴转速也相应变化，电动输送泵4将根据接收到的转速信号自动调节自身转速，从而降低其能耗、提高其寿命。
第一二甲醚罐1内的液体二甲醚经过燃料粗滤器3、电动输送泵4、燃料细滤器5输送到喷油泵7，喷油泵7以高压将液体二甲醚输送到喷油器9，然后喷入发动机21。喷油泵7的回流经单向阀12和压力控制阀13进入第三二甲醚罐16，喷油器9的回流也进入第三二甲醚罐16。第三二甲醚罐16、第二二甲醚罐18内的二甲醚经液相连通管进入第一二甲醚罐1。与第一二甲醚罐1内的二甲醚比，由于喷油泵7和电动输送泵4的压缩作用，喷油器回油管10和喷油泵回油管11出来的回流二甲醚温度和蒸汽压升高，导致第三二甲醚罐16内温度和蒸汽压升高。在第三二甲醚罐16和第一二甲醚罐1压差的作用下，二甲醚由第三二甲醚罐16，经液相连通管进入第二二甲醚罐18，再经液相连通管进入温度低的第一二甲醚罐1，同时得到周围空气的逐级冷却。

Claims (1)

1. 一种多罐逐级冷却式二甲醚燃料供给系统，包括第一二甲醚罐(1)，第一集成阀(2)，燃料粗滤器(3)，电动输送泵(4)，燃料细滤器(5)，数显压力表(6)，喷油泵(7)，高压油管(8)，喷油器(9)，喷油器回油管(10)，喷油泵回油管(11)，单向阀(12)，压力控制阀(13)，三通接头(14)，第三集成阀(15)，第三二甲醚罐(16)，转速传感器(17)，第二二甲醚罐(18)，压力传感器(19)，第二集成阀(20)，第一二甲醚罐(1)通过第一集成阀(2)与燃料粗滤器(3)进口相连，燃料粗滤器(3)出口经过电动输送泵(4)与燃料细滤器(5)进口相连，燃料细滤器(5)出口和喷油泵(7)进口相连，电动输送泵(4)由24V或12V直流电源驱动，将液态二甲醚由第一二甲醚罐(1)输送到喷油泵(7)，数显压力表(6)置于燃料细滤器(5)和喷油泵(7)之间的管路上，喷油泵(7)出口通过高压油管(8)与喷油器(9)进口相连，喷油泵回油管(11)通过单向阀(12)与压力控制阀(13)入口相连，压力控制阀(13)出口和喷油器回油管(10)通过三通接头(14)相连，三通接头(14)另一端则通过第三集成阀(15)连接到第三二甲醚罐(16)，第三二甲醚罐(16)通过液相连通管与第二二甲醚罐(18)相连，第二二甲醚罐(18)通过液相连通管与第一二甲醚罐(1)相连，第二集成阀(20)设置在第二二甲醚罐(18)上，转速传感器(17)设置在喷油泵(7)的驱动轴上，转速传感器(17)的输出端与电动输送泵(4)的控制端电连接，压力传感器(19)置于喷油器(9)进口处，压力传感器(19)的输出端与压力控制阀(13)的控制端电连接。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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