CN101509444A

CN101509444A - 汽化式电喷柴油发动机

Info

Publication number: CN101509444A
Application number: CNA2009100081277A
Authority: CN
Inventors: 罗嘉文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2009-08-19

Abstract

本发明公开了汽化式电喷柴油发动机，所述发动机采用与汽油机相似的机体、曲轴、气缸、活塞连杆等机构，集合柴油机和汽油机的优点，去掉传统的高压油泵油管和喷油咀，设有柴油汽化系统、电喷系统、高压点火系统3、汽油供给装置19、火花塞7和柴输油泵8，柴油汽化系统设有螺旋形换热器2和环形换热器21，电喷系统包括电子控制单元5、各传感器和执行器，执行器包括节油器1、电磁切换阀4和电喷咀6，由汽油起动，柴油汽化成燃气由低压电喷系统控制喷入气缸做功进入正式运转，优化燃烧过程、提高燃烧效率、节省能源、有效抑制污染物的产生，达环保标准，具有节能减排、重量轻、体积和噪音小、易制造等特点，适用于轿车、摩托车和其他车用。

Description

汽化式电喷柴油发动机

一、技术领域

本发明涉及一种能集合汽油机和柴油机的优点，将柴油汽化成燃汽与空气充分混合、做功，采用低压电子控制喷射技术，点火系统、做功过程与汽油机相似的汽化式电喷柴油发动机。

二、背景技术

大气污染和能源紧缺已成为全球难题，汽车、内燃机排放的废气已经成为对地球环境的主要污染源之一，人类对节能减排已非常重视，政府部门制定出台的机动车污染物排放标准越来越严格。柴油机具有热效率高、节能、CO₂(二氧化碳)排放低等优点，但笨重、噪音大、PM(微粒物)、NOX(氮氧合物)排放量比汽油机高得多，柴油汽车在一些城市被受到限制，因此汽车柴油化技术的改进和发展非常重要，而柴油机排放的微粒物、一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的绝大部份原因与气缸内柴油的雾化颗粒、氧气比及混合度、燃烧温度和沉积于燃烧室及缸壁面上的燃油有关。现有技术如：高压共轨电控燃油喷射技术，是由电子控制装置；传感器检测；高速电磁开关阀；高压共轨方式供油；在各工况高压柴油喷射定时、定量的喷油结构得到改善，但不能更充分解决问题，而且高压供油、快速电磁开关阀等控制、制造难度效大成本效高。要解决以上所述问题，使柴油与空气更充分混合；优化燃烧过程；提高燃烧效率；节省燃油；更有效抑制污染物的产生，而又容易控制和制造还需改进。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种能集合汽油机和柴油机的优点，将柴油汽化成燃汽与空气充分混合、压缩、火花塞点火做功，采用低压电子控制喷射技术、点火系统、做功过程与汽油机相似的汽化式电喷柴油发动机，以解决柴油机笨重、噪音大、CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)、NOX(氮氧合物)、PM(微粒物)等污染物排放量高而达不到环保排放标准，高压供油电子控制喷射系统的控制、制造难度效大成本效高等问题，优化燃烧过程；提高燃烧效率；实现节能减排。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的

本发明汽化式电喷柴油发动机，其特征是所述的柴油发动机采用与汽油发动机相似的气缸、活塞、连杆、曲轴、机体等机构和火花塞、高压点火系统，去掉了传统的高压油泵、高压油管和喷油咀。

所述汽化式电喷柴油发动机还包括：柴输油泵、节油器、汽油供给装置、电磁切换阀、电喷咀、柴油汽化系统和电子控制喷射系统，输油泵的输出油管与节油器连接；节油器的输出油管与柴油汽化系统连接；柴油汽化系统的输出油管与电磁切换阀连接；电磁切换阀与电喷咀连接。

为了使柴油汽化成燃汽与空气充分混合、做功，本发明所述的汽化式电喷柴油发动机的柴油汽化系统采用在排气道设置螺旋形换热器，在气缸内及缸盖部设置环形换热器，螺旋形换热器的输出口通过缸盖体由连接管道与环形换热器的输入口相连接。

为了更好地控制燃油供给率、空燃混合比满足各工况需求，本发明所述的汽化式电喷柴油发动机，采用低压电子控制喷射系统控制；低压电子控制喷射系统由各传感器、电子控制单元、电磁切换阀、节油器、电喷咀等组成，各传感器检测到的信号数据反馈到电子控制单元精确运算输出控制信息传达电磁切换阀和节油器以控制开启切换时间和输油压力，输出执行信号到达电喷咀以控制喷射量精确调整空气与燃汽的混合比确保充分燃烧和满足各工况的需求，同时对各工况的故障检测和保护。

本发明汽化式电喷柴油发动机的工作过程大致为：

当发动机在冷车起动时电磁切换阀将油路切换为汽油路开通、柴油路关闭，汽油供给装置和柴输油泵通电工作，柴油到达柴油汽化系统，汽油到达电喷咀喷入进气门与空气混合进入气缸压缩、火花塞点火做功，发动机开始起动运转，同时柴油在汽化系统的螺旋形换热器里加热后通过连接管道进入缸内及缸盖部的环形换热器再次加热、裂解、汽化，当温度达到汽化值温(约420℃以上)时柴油将完全裂解汽化成燃汽，这时温度传感器将信息传达电子控制单元指令电磁切换阀将油路切换为汽油路关闭、柴油路开通，汽油供给装置断电停止工作，燃汽经过电磁切换阀到达电喷咀喷入进气门与空气混合进入气缸压缩、火花塞点火做功，发动机进入正式运转。(从起动到正式运转约需30秒左右)。

本发明的有益效果在于：集合了汽油机和柴油机的优点，去掉了传统的高压油泵、高压油管和喷油咀，减小了体积、降低了供油系统负荷、节省制造成本。采用比现有技术“高压柴油电子喷射控制系统”更容易控制和制造的低压电子控制喷射系统控制，柴油汽化成燃汽与空气更充分混合、做功，优化了燃烧过程、提高燃烧效率、节省燃油、更有效抑制CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)、NOX(氮氧合物)、PM(微粒物)等污染物的产生，达到环保排放标准，具有节能减排、重量轻、体积和噪音小、实用性强、易制造、成本低等特点。

四、附图说明

图1：汽化式电喷柴油发动机的结构示意图。

图2：汽化式电喷柴油发动机的电子喷射控制系统示意图。

图3：汽化式电喷柴油发动机的柴油汽化系统示意图。

图中、1--节油器、2--螺旋形换热器、3--高压点火系统、4--电磁切换阀、5--电子控制单元、6--电喷咀、7--火花塞、8—柴输油泵、9--气缸、10--活塞、11--油门位置传感器、12--尾气检测传感器、13--柴油压力传感器、14--机油压力传感器、15--发动机转速传感器、16--燃汽温度传感器、17--上止点位传感器、18--水温传感器、19—汽油供给装置、20--连接管道、21--环形换热器、22—燃汽输出管、23—废气排出口、24--进油管、25—进气门、26—排气门、27—进气口、28—缸盖体、29—缸盖锣杆孔。

五、具体实施方式

如图1，汽化式电喷柴油发动机，所述的发动机设有气缸9和活塞10，发动机上设有柴输油泵8、汽油供给装置19，节油器1和电磁切换阀4，柴输油泵8的输出油管与节油器1连接，汽油供给装置19的输出油管与电磁切换阀4连接，发动机的排气道上设有螺旋形换热器2，内部设有环形换热器21，螺旋形换热器2的进油管24与节油器1连接，输出管经连接管道20与环形换热器21连接，环形换热器21的燃汽输出管22与电磁切换阀4连接，发动机气缸盖上设有火花塞7、进气口设有电喷咀6，外部设有电子控制单元5和高压点火系统3。

如图2，是汽化式电喷柴油发动机的电子喷射控制系统示意图，油门位置传感器11、尾气检测传感器12、柴油压力传感器13、机油压力传感器14、发动机转速传感器15、燃汽温度传感器16、上止点位传感器17和水温传感器18等线路与电子控制单元5连接，将检测到的信号数据反馈到电子控制单元5运算输出控制信息传达柴输油泵8、汽油供给装置19、电磁切换阀4和节油器1以控制开启切换时间和输油压力，输出脉冲执行信号传达电喷咀6以控制喷射延时及喷射量，调整空气与燃汽的混合比确保充分燃烧和满足各工况的需求，同时对各工况的故障检测和保护。

如图3：为汽化式电喷柴油发动机的柴油汽化系统示意图，所述发动机的缸盖体28侧及排气道设有螺旋形换热器2，在进气门25、排气门26旁设有环形换热器21，螺旋形换热器2和环形换热器21由连接管道20通过缸盖体28连接，燃料经进油管24输入，燃汽经燃汽输出管22输出到达电磁切换阀4。

Claims

1、汽化式电喷柴油发动机，其特征是所述的柴油发动机采用与汽油发动机相似的气缸、活塞、连杆、曲轴、机体等机构，集合柴油机和汽油机的优点，去掉了传统的高压油泵、高压油管和喷油咀，设有火花塞(7)、电喷咀(6)、柴输油泵(8)、节油器(1)、电磁切换阀(4)、汽油供给装置(19)、高压点火系统(3)、柴油汽化系统和低压电子控制喷射系统。

2、根据权利要求1所述汽化式电喷柴油发动机，其特征是所述的柴油发动机的柴油汽化系统包括螺旋形换热器(2)、环形换热器(21)，螺旋形换热器(2)的进油管(24)与节油器(1)连接，输出管通过连接管道(20)与环形换热器(21)连接，环形换热器(21)的燃汽输出管(22)与电磁切换阀(4)连接。

3、根据权利要求1所述汽化式电喷柴油发动机，其特征是所述的柴油发动机的低压电子控制喷射系统包括电子控制单元(5)、油门位置传感器(11)、尾气检测传感器(12)、柴油压力传感器(13)、机油压力传感器(14)、发动机转速传感器(15)、燃汽温度传感器(16)、上止点位传感器(17)、水温传感器(18)，油门位置传感器(11)、尾气检测传感器(12)、柴油压力传感器(13)、机油压力传感器(14)、发动机转速传感器(15)、燃汽温度传感器(16)、上止点位传感器(17)、水温传感器(18)的线路与电子控制单元(5)连接，电子控制单元(5)的输出控制信息线路与柴输油泵(8)、汽油供给装置(19)、电磁切换阀(4)、节油器(1)、电喷咀(6)连接。