CN102720610A

CN102720610A - 一种柴油发动机燃油供给系统

Info

Publication number: CN102720610A
Application number: CN2012102193391A
Authority: CN
Inventors: 贾殿臣; 刘大鹏; 关松
Original assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Current assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2032-06-29
Also published as: CN102720610B

Abstract

一种柴油发动机燃油供给系统，用于为改善柴油发动机的动力性能和经济性能。它设有燃油温度调节装置和辅助燃油泵，所述辅助燃油泵位于燃油供给系统中燃油滤清器的后面，所述燃油温度调节装置包括燃油温度调节执行机构和电子控制单元，所述燃油温度调节执行机构位于燃油供给系统中辅助燃油泵和高压油泵之间。本发明在燃油供给系统中没置的燃油温度调节装置，不受外界条件及内部因素的影响，能够保持恒定的燃油供给最佳温度，提高了发动机的动力性能和经济性能。

Description

一种柴油发动机燃油供给系统

技术领域

本发明涉及一种可对燃油温度进行控制的柴油发动机燃油供给系统，属于发动机技术领域。

背景技术

伴随着世界汽车工业的快速发展，节能、环保、高性能发动机已成为人们瞩目的时代主题，新技术的应用和控制理论的形成更加深了人们对发动机的理解，推动着发动机技术水平不断的提高。目前，更多的学者和专家越来越关注一些物理参数的变化对发动机性能的影响，如发动机燃油温度、机油温度、进气压力、排气温度、冷却介质温度等。燃油作为发动机燃料供给系统的重要媒介，其温度的变化会导致燃烧室内雾化程度和喷油器流量的变化，影响着发动机的工作效率。

传统柴油发动机燃料供给方式为：燃油箱——燃油泵——燃油滤清器——高压油泵——燃油导轨——喷油器——柴油机燃烧室，由于燃油供给系统内没有温度控制装置，外界条件及内部因素对燃油温度的影响很大。当外界环境温度较低时，燃油温度随之降低，不仅燃油粘度增大，流动阻力增加，而且燃油的雾化效果不佳，发动机热效率下降，不利于发动机的启动和快速暖车；当外界环境温度较高时，燃油温度随之升高，燃油的流量损失加大，燃油管路中会产生气泡，出现气蚀现象，给发动机燃油的正常供给造成负面影响。另外，传统柴油发动机供油系统燃油管路较长，使发动机燃油压力损失加大，也会造成发动机工作效率的降低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能改善低温环境下燃油的雾化效果，提高发动机低温启动性能；降低高温环境下燃油的流量损失，避免发生燃油管路气蚀现象；并充分保证燃油供给系统燃油压力的柴油发动机燃油供给系统。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种柴油发动机燃油供给系统，其特别之处在于，它设有燃油温度调节装置和辅助燃油泵，所述辅助燃油泵位于燃油供给系统中燃油滤清器的后面，所述燃油温度调节装置包括燃油温度调节执行机构和电子控制单元，所述燃油温度调节执行机构位于燃油供给系统中辅助燃油泵和高压油泵之间。

上述柴油发动机燃油供给系统，所述燃油温度调节执行机构包括热交换器、水箱、冷却风扇和电子水泵，所述热交换器以循环水为热交换介质实现燃油温度的调节，在热交换器内部设有燃油流通通道和循环水流通通道，热交换器内部燃油和循环水的流通方向相反。

上述柴油发动机燃油供给系统，所述水箱内部设有电加热器，所述电加热器用于提高循环水的温度。

上述柴油发动机燃油供给系统，所述冷却风扇布置在水箱附近，冷却风扇用于降低水箱内循环水的温度。

上述柴油发动机燃油供给系统，所述电子水泵安装在水箱和热交换器之间，电子水泵用于实现热交换介质在热交换器内部的循环。

上述柴油发动机燃油供给系统，所述电子控制单元包括油位传感器、油温传感器、水位传感器、水温传感器和发动机ECU, 所述油位传感器布置在油箱内部，所述油温传感器布置在燃油供给系统中热交换器后面，所述水位传感器和水温传感器均布置在水箱内部，油位传感器、油温传感器、水位传感器和水温传感器分别与发动机ECU输入端相连，所述发动机ECU输出端分别连接电加热器、冷却风扇和电子水泵的控制开关。

本发明在传统的柴油发动机燃油供给系统中增加了燃油温度调节装置，通过电子控制单元控制燃油温度调节执行机构实现对燃油温度的调节，电子控制单元中设定了发动机ECU默认的最佳燃油温度值，当燃油温度传感器监测到燃油供给系统中油温变化时，将信号反馈给发动机ECU，经发动机ECU分析判断后发出相应的动作指令，通过燃油温度调节执行机构动作来保持油温的恒定，从而实现了闭环控制，使燃油获得良好的雾化效果和最佳的流量特性；本发明中热交换器采用比热较大的水作为热交换介质，保证了燃油温度调节的稳定性；本发明在燃油供给系统中还增加了辅助燃油泵，平衡了由于供油管路太长带来的燃油压力损失；采用本发明结构后，燃油温度不受环境温度影响，使低温环境下柴油机不再使用更高抗凝点的燃料，降低了燃油成本。总之，本发明在燃油供给系统中没置的燃油温度调节装置，不受外界条件及内部因素的影响，能够保持恒定的燃油供给最佳温度，提高了发动机的动力性能和经济性能。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是辅助燃油泵、燃油温度调节执行机构在燃油供给系统中布置示意图；

图2是燃油温度调节执行机构结构示意图；

图3是电子控制单元组成元件布置示意图。

图中各标号为：1、油箱，2、燃油泵，3、油位传感器，4、燃油滤清器，5、喷油器，6、燃油导轨，7、高压油泵，8、辅助燃油泵，9、热交换器，10、电子水泵，11、油温传感器，12、发动机ECU，12-1、发动机ECU 输入端，12-2、发动机ECU 输出端，13、水位传感器，14、水温传感器，15、电加热器，16、水箱，17、冷却风扇，18、柴油机燃烧室。

具体实施方式

参看图 1、图2，本发明设有燃油温度调节装置和辅助燃油泵8，所述燃油温度调节装置包括燃油温度调节执行机构和电子控制单元。所述辅助燃油泵8位于燃油供给系统中燃油滤清器4的后面。所述燃油温度调节执行机构位于燃油供给系统中辅助燃油泵8和高压油泵7之间，它包括热交换器9、水箱16、冷却风扇17和电子水泵10，所述热交换器9以循环水为热交换介质实现燃油温度的调节，在热交换器9内部设有燃油流通通道和循环水流通通道，热交换器9内部燃油和循环水的流通方向相反；所述水箱16内部设有电加热器15；所述冷却风扇17布置在水箱16附近；所述电子水泵10安装在水箱16和热交换器9之间。

参看图3，本发明的电子控制单元包括油位传感器3、油温传感器11、水位传感器13、水温传感器14和发动机ECU12,所述油位传感器3布置在油箱1内部，所述油温传感器11布置在燃油供给系统中热交换器9后面，所述水位传感器13和水温传感器14均布置在水箱16内部，油位传感器3、油温传感器11、水位传感器13和水温传感器14分别与发动机ECU输入端12-1相连，所述发动机ECU输出端12-2分别连接电加热器15、冷却风扇17和电子水泵10的控制开关。

参看图1、图2、图3，本发明的燃料供给方式为：燃油箱1——燃油泵2——燃油滤清器4——辅助燃油泵8——热交换器9——高压油泵7—— 燃油导轨6——喷油器5——柴油机燃烧室18，与传统的发动机燃油供给系统比较，它增加了燃油温度调节装置，通过电子控制单元控制燃油温度调节执行机构实现对燃油温度的调节，保持燃油温度在最佳设定值范围内，使燃油获得良好的雾化效果和最佳的流量特性。另外为保持供油压力的的稳定，在燃油供给系统中还增加了辅助燃油泵8，平衡了由于供油管路太长造成的燃油压力损失。本发明中各主要元件的作用为：油箱1，为整个供给系统提供燃油；燃油泵2，为输送燃油提供动力；油位传感器3，监测油箱内油位液面高度；燃油滤清器4，起到过滤燃油的作用；喷油器5，将燃油雾化成细微的油滴并将其喷射到燃烧室特定的部位；燃油导轨6、储存高压燃油压力并将高压油分配到喷油器进油支管中；高压油泵7，提高燃油压力并将燃油分配到燃油导轨6中；辅助燃油泵8，为输送燃油提供辅助动力；热交换器9，实现燃油与交换介质（水）的热传递；电子水泵10，实现交换介质（水）在热交换,9内部循环；油温传感器11，监测燃油管路中的燃油温度；发动机ECU12，接收传感器的信号并发出控制指令；水位传感器13，监测水箱16内水的液面高度；水温传感器14，检测水箱内水温；电加热器15，用来加热水箱内的水；水箱16，储存交换介质；冷却风扇17，用来冷却交换介质。

参看图1、图2、图3，本发明工作过程是：当外界环境温度较低时，如在寒冷的冬天或在一些严寒的地区和国家，尤其是在发动机启动及热车过程中，发动机ECU12接收到由油温传感器11发出的信号后，发出指令打开电加热器15，并给电子水泵10通电，实现水流动循环，进而对燃油预热，使其恢复正常的燃油温度，以降低燃油的粘度，减小流动阻力，减少启动过程中的排放，提高燃油的雾化效果，实现快速启动，缩短暖车时间。当外界环境温度较高时，如在炎热的夏季或在一些热带的地区和国家，尤其是发动机在中、高负荷工况下，燃油管路受到周围热辐射的影响以及从喷油器5和燃油导轨6返回燃油的预热作用，会导致油箱1中的燃油和管路中的燃油温度升高。当上述因素导致油温高于设定值时，油温传感器11会反馈给发动机ECU 12信号，发动机ECU 12发出指令使电子水泵10开始工作，对燃油进行冷却，必要时打开冷却风扇17对循环水进行冷却，以减少由于燃油温度升高而带来的流量损失和气泡现象。

Claims

1.一种柴油发动机燃油供给系统，其特征是，它设有燃油温度调节装置和辅助燃油泵（8），所述辅助燃油泵（8）位于燃油供给系统中燃油滤清器（4）的后面，所述燃油温度调节装置包括燃油温度调节执行机构和电子控制单元，所述燃油温度调节执行机构位于燃油供给系统中辅助燃油泵（8）和高压油泵（7）之间。

2.根据权利要求1所述的一种柴油发动机燃油供给系统，其特征是，所述燃油温度调节执行机构包括热交换器（9）、水箱（16）、冷却风扇（17）和电子水泵（10），所述热交换器（9）以循环水为热交换介质实现燃油温度的调节，在热交换器（9）内部设有燃油流通通道和循环水流通通道，热交换器（9）内部燃油和循环水的流通方向相反。

3.根据权利要求2所述的一种柴油发动机燃油供给系统，其特征是，所述水箱（16）内部设有电加热器（15），所述电加热器（15）用于提高循环水的温度。

4.根据权利要求2所述的一种柴油发动机燃油供给系统，其特征是，所述冷却风扇（17）布置在水箱（16）附近，冷却风扇（17）用于降低水箱（16）内循环水的温度。

5.根据权利要求2所述的一种柴油发动机燃油供给系统，其特征是，所述电子水泵（10）安装在水箱（16）和热交换器（9）之间，电子水泵（10）用于实现热交换介质在热交换器（9）内部的循环。

6.根据权利要求1所述的一种柴油发动机燃油供给系统，其特征是，所述电子控制单元包括油位传感器（3）、油温传感器（11）、水位传感器（13）、水温传感器（14）和发动机ECU（12）, 所述油位传感器（3）布置在油箱（1）内部，所述油温传感器（11）布置在燃油供给系统中热交换器（9）后面，所述水位传感器（13）和水温传感器（14）均布置在水箱（16）内部，油位传感器（3）、油温传感器（11）、水位传感器（13）和水温传感器（14）分别与发动机ECU输入端（12-1）相连，所述发动机ECU输出端（12-2）分别连接电加热器（15）、冷却风扇（17）和电子水泵（10）的控制开关。