CN102182569A - 电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置 - Google Patents

电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及发动机燃料转换控制装置，特别是一种电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置。本发明在原汽油供油系统上加装一组甲醇供油单元及其配套的控制单元，通过辅助ECU对汽油供油系统及甲醇供油单元上的四组电磁阀7进行控制，完成甲醇、汽油的进、回油切换与现有技术相比，本发明具有适应性强、可靠性高、稳定性好、能耗低的特点。

Description

电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置
技术领域
本发明涉及发动机燃料系统的改进，特别是一种电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置。
背景技术
甲醇燃料作为汽车的代用燃料，具有动力性高、经济性好、环保性能好、油耗低的优点。近年来，把甲醇作为燃料的M15甲醇汽油已在山西、上海等地运用，更高比例的M85和M100需要对原车进行改装，现有改装主要是给原车加装控制器使发动机可以燃用高比例甲醇，但带来一系列的问题：1.加甲醇不便；2.改回汽油燃料时油耗增大。传统方法在没有甲醇使用时，车辆使用汽油作燃料消耗加大，排放加重。这是因为传统方法不可能等到甲醇完成用完再加汽油、或是汽油用完再加甲醇，使甲醇和汽油混合，控制器无法精确控制发动机工作状态，这也给使用带来诸多不便；3.冷启动困难。在冷启动方面，现有技术中主要采用给空气加热和给甲醇加热两种，给空气加热的方法在发动机启动最初由于没有点燃的甲醇会沿气缸壁进入机油内，该方法降低了机油对发动机的润滑效果，使发动机磨损加大。而另一种方法由于预热的甲醇在起动前已进入喷油嘴内，这部分甲醇无法得到充分的预热，也会造成同前种方法一样的结果，此外，由于预热进气或甲醇需要消耗很在的电量，加重了电瓶的损耗；4.溶胀油管；5.旧车改装后容易造成喷油嘴堵塞。传统方法仍使用原车汽油箱作为甲醇箱，由于甲醇有很强的溶解作用，在使用中会将油箱、油管内沉积的胶质、泥沙溶解下来，造成喷嘴堵塞，而且，甲醇的溶解作用会溶解原汽车滤芯内的粘合剂，使滤芯失效。另一方面，由于甲醇与汽油在有水份的情况下会发生分层有乳化，造成发动机工作不稳定；6.油量指示不准确。由于甲醇在通电情况下对金属有电化学作用，使原油箱同的电极式油量传感器短期内失效，驾驶员无法判断车内燃油状态，也给行车安全带来影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稳定可靠的电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置。
本发明的目的是通过如下途径实现的：一种电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置，其加装在原汽油供油系统上，汽油供油系统包括原车油箱、汽油进油管、汽油回油管、汽油滤清器、两组电磁阀、三通、汽油供油管、油轨、电喷油嘴、发动机及原车ECU，该装置由甲醇供油单元和控制单元构成，所述的供油单元是在油轨上引出另一路与汽油供油管并列的甲醇供油管，甲醇供油管通过三通及两组电磁阀分别连通甲醇进油管及甲醇回油管，甲醇进油管上安装有滤芯，甲醇进油管及甲醇回油管分别接入甲醇箱；所述的控制单元是在发动机上安装有温控传感器，辅助ECU接收温控传感器的信号并控制汽油供油系统及甲醇供油单元上的四组电磁阀的启闭，辅助ECU连接控制电喷油嘴。
更进一步的，甲醇箱内设有与辅助ECU连接的甲醇液量传感器，
更进一步的，所述的甲醇液量传感器由霍尔感应器和磁铁通过环氧树指封装而成。
更进一步的，甲醇箱由PE材料一次成型制成。
更进一步的，辅助ECU外接切换开关及油量指示总成。
更进一步的，所述的滤芯为陶瓷滤芯。
本发明电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置与现有技术相比，具有如下优点：
1.适应性强。本装置中辅助ECU具有多种工作模式，可根据需要在两种燃料间实现自由切换。2.可靠性高。甲醇箱采用PE材料，厚度达5mm，在耐甲醇的同时保证了足够的强度；燃油传感器采用环氧树指封装霍尔感应器件，与甲醇完全隔离，避免了甲醇的电化学作用，保证了传感器的使用寿命。3.稳定性好。使用陶瓷滤芯可以滤除甲醇内0.1um以上的杂质，确保发动机工作稳定。启动时使用原车汽油模式启动，只要是原车可以启动的温度环境，本系统均可正常启动。4.能耗低。使用本装置在不降低原车性能的情况下，可以节省40％的燃油费用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
图1为本发明结构示意图。
图中：原车ECU-1、辅助ECU-2、切换开关及油量指示总成-3、霍尔感应器-4、磁铁-5、陶瓷滤芯-6、电磁阀-7、三通-8、温控传感器-9、甲醇箱-10、原车油箱-11、油轨-12、电喷油嘴-13、甲醇进油管-14、甲醇回油管-15、汽油进油管-16、汽油回油管-17、发动机-18、汽油滤清器-19、甲醇供油管-20、汽油供油管-21。
具体实施方式
现有的汽油供油系统包括原车油箱11、汽油进油管16、汽油回油管17、汽油滤清器19、两组电磁阀7、三通8、汽油供油管21、油轨12、电喷油嘴13、发动机18及原车ECU1。
如图1所示，本发明电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置，是在原汽油供油系统上加装一组甲醇供油单元及其配套的控制单元。所述的供油单元是在油轨12上引出另一路与汽油供油管21并列的甲醇供油管20，甲醇供油管20通过三通8及两组电磁阀7分别连通甲醇进油管14及甲醇回油管15，甲醇进油管14上安装有陶瓷滤芯6，甲醇进油管14及甲醇回油管15分别接入甲醇箱10；所述的控制单元是在发动机18上安装有温控传感器9，辅助ECU2接收温控传感器9的信号并控制汽油供油系统及甲醇供油单元上的四组电磁阀7的启闭，用于完成甲醇、汽油的进、回油切换，辅助ECU2外接切换开关及油量指示总成3和电喷油嘴13，切换开关及油量指示总成3采用不同颜色的LED指示100％，75％，50％，25％的状态。甲醇箱10由PE材料一次成型制成，甲醇箱10内设有甲醇液量传感器，甲醇液量传感器由霍尔感应器4和磁铁5通过环氧树指封装而成，它与甲醇完全隔离，霍尔感应器4固定安装在燃油泵总成上，磁铁5固定在燃油泵的浮子上。
切换开关及油量指示总成3由切换开关及油量指示两部分构成。油量指示部分接收甲醇液量传感器的信号并发出指示，当浮子随油量的增减上下移动下，带动磁铁5到霍尔传感器4的距离发生变化，霍尔传感器4即输出一个变化的电压，此电压经滤波滤除甲醇箱10内液体短时间波动造成的误差，由油量指示部分驱动4只LED来指示当前的油量。切换开关与辅助ECU连接，并经光耦隔离。工作状态指示由一只双色LED完成三个状态的指示。
本发明的工作过程及原理如下：
默认工作在自动模式下，当辅助ECU2检测到安装在发动机18上的温控传感器9温度低于35度且发动机18处于熄火状态下，辅助ECU2控制电磁阀7接通原车汽油进油管16和汽油回油管17，并控制汽油油泵泵油20秒，将油轨12内的甲醇压出，让汽油充满油轨12，此过程仅在发动机每次熄火后温度低于35度后动作一次。
冷启动时，由于汽油已充满油轨12，辅助ECU2将控制发动机18按正常汽油状态启动、预热发动机18，当安装在发动机18上的温控传感器9温度高于50度时，辅助ECU2控制电磁阀7切换为甲醇模式，甲醇经陶瓷滤芯6流经甲醇进供油管14供给油轨12并从甲醇回油管15返回甲醇箱10。
在发动机熄火后，汽油进油管16和汽油回油管17及甲醇供油管14和甲醇回油管15均断开，并只有在安装在发动机18上的温控传感器9温度低于35度时，辅助ECU2控制电磁阀7接通汽油进油管16和汽油回油管17，并启动汽油泵泵油充满油轨12，避免了车辆熄火后即切为汽油造成的汽油消耗量加大。这种控制方式确保了发动机18启动时自动使用汽油启动，同时避免了频繁切换造成的使用不便。
手动、自动切换使用一只按键来完成，默认下为自动，当第一次按下后，切换到汽油模式下，辅助ECU2控制电磁阀7接通原车汽油进油管16和汽油回油管17，辅助ECU2控制发动机18按原车参数工作。第二次按下后，切换到甲醇模式下，辅助ECU2控制电磁阀7接通甲醇进供油管14和甲醇回油管15，辅助ECU2控制发动机18按甲醇燃烧所需的参数进行工作。第三次按下后再次切为自动模式，由相应的状态指示灯指示当前工作状态。这种设计在简化了汽车操作面板的同时适应了不同工作状态的需要。

Claims (6)

1.一种电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置，其加装在原汽油供油系统上，汽油供油系统包括原车油箱(11)、汽油进油管(16)、汽油回油管(17)、汽油滤清器(19)、两组电磁阀(7)、三通(8)、汽油供油管(21)、油轨(12)、电喷油嘴(13)、发动机(18)及原车ECU(1)，其特征在于：该装置由甲醇供油单元和控制单元构成，所述的供油单元是在油轨(12)上引出另一路与汽油供油管(21)并列的甲醇供油管(20)，甲醇供油管(20)通过三通(8)及两组电磁阀(7)分别连通甲醇进油管(14)及甲醇回油管(15)，甲醇进油管(14)上安装有滤芯(6)，甲醇进油管(14)及甲醇回油管(15)分别接入甲醇箱(10)；所述的控制单元是在发动机(18)上安装有温控传感器(9)，辅助ECU(2)接收温控传感器(9)的信号并控制汽油供油系统及甲醇供油单元上的四组电磁阀(7)的启闭，辅助ECU(2)连接控制电喷油嘴(13)。
2.如权利要求1所述的电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置，其特征在于：甲醇箱(10)内设有与辅助ECU(2)连接的甲醇液量传感器。
3.如权利要求2所述的电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置，其特征在于：所述的甲醇液量传感器由霍尔感应器(4)和磁铁(5)通过环氧树指封装而成。
4.如权利要求1所述的电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置，其特征在于：甲醇箱(10)由PE材料一次成型制成。
5.如权利要求1所述的电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置，其特征在于：辅助ECU(2)外接切换开关及油量指示总成(3)。
6.如权利要求1所述的电喷汽油发动机燃用甲醇燃料装置，其特征在于：所述的滤芯(6)为陶瓷滤芯。 
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