CN104405549A - 发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机，该发动机包括：燃油导轨；多个连接管；多个喷油器，多个喷油器分别通过多个连接管连接在燃油导轨上；用于检测多个喷油器的工作状态的多个喷油检测装置；多个燃油加热装置，多个燃油加热装置分别对应多个连接管设置，每个燃油加热装置包括：加热器组件，加热器组件包括温度检测模块和加热器；驱动器；控制器，控制器分别与多个喷油检测装置和多个发动机燃油加热装置相连。根据本发明实施例的发动机，该发动机能够减小燃油湿壁与机油稀释现象，使发动机燃烧过程更加充分，而且产生更少的积碳和碳氢排放物，提高了发动机的热效率，同时降低了油耗。

Description

发动机

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种发动机。

背景技术

相关技术中，发动机中，由喷油嘴喷出的燃油将以液体射流的方式喷射出去，燃油雾化效果不理想，造成燃油湿壁和机油稀释现象，而且活塞、火花塞容易积碳，降低发动机的工作性能，提高了油耗。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种发动机，该发动机内的燃油的加热温度可控，进而喷油雾化效果更好，油气混合气更均匀，减小了燃油湿壁与机油稀释现象，使发动机燃烧过程更加充分，产生更少的积碳和碳氢排放物，提高了发动机的热效率，同时降低了油耗。

根据本发明实施例的发动机，该发动机包括：燃油导轨；多个连接管；多个喷油器，所述多个喷油器分别通过所述多个连接管连接在所述燃油导轨上；多个喷油检测装置，所述多个喷油检测装置分别用于检测所述多个喷油器的工作状态；多个燃油加热装置，所述多个燃油加热装置分别对应所述多个连接管设置，每个所述燃油加热装置包括：加热器组件，所述加热器组件包括温度检测模块和加热器，所述温度检测模块用于检测流入到相应的所述连接管内的燃油温度；驱动器，所述驱动器根据加热指令控制所述加热器加热流入到相应的所述连接管内的燃油；控制器，所述控制器分别与所述多个喷油检测装置和所述多个发动机燃油加热装置相连，所述控制器根据所述多个喷油检测装置的检测结果判断相应的所述喷油器是否即将喷油，进一步根据所述燃油导轨内的燃油温度是否小于预定温度值，当判断相应的所述喷油器即将喷油且所述燃油导轨内的燃油温度小于所述预定温度值时，所述控制器向相应的所述驱动器发送所述加热指令。

根据本发明实施例的发动机，控制器接收多个喷油检测装置的检测结果确定喷油时刻，接收温度检测模块的温度检测结果，确定即将由喷油器喷出的燃油是否达到预定温度值。小于预定温度值控制器发出加热指令到相应的驱动器内，驱动器驱动加热器加热到指定温度值。

这样，燃油的加热温度可控，进而喷油雾化效果更好，油气混合气更均匀，减小了燃油湿壁与机油稀释现象，使发动机燃烧过程更加充分，产生更少的积碳和碳氢排放物，提高了发动机的热效率，同时降低了油耗。

而且对于气缸、燃油喷射系统的材料和高压部件的精度要求较低，节约了发动机的研发成本和制造成本。

另外，根据本发明的发动机还可具有如下附加技术特征：

在本发明发动机的一些示例中，所述喷油检测装置包括：凸轮位置检测器和曲轴位置检测器。

可选地，每个所述燃油加热装置中的所述驱动器设在所述燃油导轨的外壁面上且相应的所述加热器组件伸入到所述燃油导轨内。

可选地，每个所述燃油加热装置中的所述驱动器设在所述燃油导轨的外壁面上且相应的所述加热器组件伸入到相应的所述连接管内。

优选地，每个所述加热器组件设在所述连接管的邻近所述喷油器的一端处。

在本发明发动机的一些示例中，每个所述燃油加热装置还包括：密封垫，所述密封垫设在所述燃油导轨上以密封相应的所述加热器组件和所述燃油导轨侧壁之间的间隙。

进一步地，所述密封垫的形状与所述燃油导轨的外壁面的形状匹配。

更进一步地，所述密封垫被构造成弧形结构。

可选地，所述驱动器设在所述密封垫上。

优选地，所述预定温度为70℃。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是燃油加热装置的示意图；

图2是安装有燃油加热装置的燃油导轨、连接管和喷油器的结构示意图；

图3是控制器与燃油加热装置的导线示意图；

图4燃油加热原理图。

附图标记：

发动机100；

燃油导轨1；

连接管2；

喷油器3；

燃油加热装置4；加热器组件41；驱动器42；密封垫43；

导线5；电源线51；温度信号线52；加热电信号线53；接地线54；

控制器6。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的发动机100，该发动机100包括：燃油导轨1、连接管2、喷油器3、喷油检测装置、燃油加热装置4和控制器6。

多个喷油器3分别通过多个连接管2连接在燃油导轨1上。换言之，一个燃油导轨1可以连接有多个连接管2，每个连接管2的自由端上分别设有一个喷油器3，每个喷油器3对应一个气缸设置，这样，在多个气缸分别做功时，都有足够的燃油喷入气缸内。燃油导轨1一般设置在气缸侧壁上或者气缸盖上端。燃油在油泵的作用下从油缸内抽出，然后经过燃油滤清器的过滤，再进入到燃油导轨1内，由燃油导轨1分流到多个连接管2中，进而从喷油器3中喷出雾化后的燃油。

多个喷油检测装置分别用于检测多个喷油器3的工作状态，可以理解的是，喷油检测装置可以检测到相应的喷油器3的喷油时刻。

具体地，喷油检测装置包括：凸轮位置检测器和曲轴位置检测器。曲轴是与活塞连接的，通过活塞将油气混合气燃烧产生的内能转化为曲轴的动能，进而通过传动系统转化成车轮相对对面的滚动，从而汽车开始运行。曲轴位置检测器的作用就是确定曲轴的位置，也可以说是曲轴的转角。由于曲轴的结构是固定的，所以通过曲轴的转角可以确定哪个气缸内的活塞处于上止点，活塞处于上止点也就是气缸压缩冲程已完成，开始进入做功冲程。

凸轮轴用来控制进气门和排气门的开启和关闭，凸轮位置检测器可以检测凸轮轴转动的位置，也就是说可以确定每个气缸的气门的状态，进而确定哪个气缸处于压缩冲程中。这样，通过凸轮位置检测器和曲轴位置检测器的检测结果可以确定每个气缸的点火时刻和喷油时刻。

这样，凸轮位置检测器和曲轴位置检测器可以确定喷油时刻，无需在控制器6上额外增加对燃油加热装置4的控制指令，无形中节省了电控系统的开发成本。

多个燃油加热装置4可以分别对应多个连接管2设置，每个燃油加热装置4包括：加热器组件41和驱动器42。加热器组件41包括温度检测模块和加热器，温度检测模块用于检测流入到相应的连接管2内的燃油温度。加热器用来加热流至加热器附近的燃油达到预定温度。驱动器42根据加热指令控制加热器加热流入到相应的连接管2内的燃油。

控制器6可以分别与多个喷油检测装置和多个燃油加热装置4相连，控制器6根据多个喷油检测装置的检测结果判断相应的喷油器3是否即将喷油，进一步根据燃油导轨1内的燃油温度是否小于预定温度值，需要说明的是，预定温度值即满足闪急沸腾的临界温度，也就是说，预定温度可以设置为70℃。当判断相应的喷油器3即将喷油且燃油导轨1内的燃油温度小于70℃时，控制器6向相应的驱动器42发送加热指令。

可以理解的是，在加热器将燃油加热到预定温度值时，温度检测模块会将温度反馈给控制器6，控制器6分析温度检测模块的检测结果，确定已达到预定温度值，将向相应的驱动器42发送停止加热指令，进而加热器停止加热。在此同时，下个气缸的喷油时刻即将到达，控制器6继续根据下个气缸处的温度检测模块确认燃油温度是否达到预定温度值。

结合图1、图3和图4所示，控制器6通过导线5连接燃油加热装置4。图3可以清晰示出导线5包括电源线51、温度信号线52、加热电信号线53和接地线54。

电源线51为驱动器42的信号传输和加热器组件41的工作提供电能，保证发动机100任何工况下加热器都能够适时加热燃油，使燃油任何工况下喷射时达到闪急沸腾的状态，使燃油雾化效果最大化。

温度信号线52用来控制器6连接加热器组件41，可以理解的是控制器6通过温度信号线52连接的是温度检测模块，多个温度检测模块检测多个相应的连接管2附近的温度，而且温度会通过温度信号线52反馈到控制器6。

加热电信号线53与驱动器42连接，在控制器6接收到燃油检测装置的检测结果和温度检测模块的检测温度，确定即将喷油的喷油器3的连接管2内的燃油是否已经达到了预定温度值，当达到预定温度值，控制器6不会发出相应的加热指令。当未达到预定温度值，控制器6将通过加热电信号线53发出加热指令，相应的驱动器42收到加热指令后会执行指令，也就是说驱动器42控制加热器将加热器附近的燃油加热到预定温度值。

接地线54用来保证整个系统形成一个完成的回路。

根据本发明实施例的发动机100，控制器6接收多个喷油检测装置的检测结果确定喷油时刻，接收温度检测模块的温度检测结果，确定即将由喷油器3喷出的燃油是否达到预定温度值。小于预定温度值控制器6发出加热指令到相应的驱动器42内，驱动器42驱动加热器加热到指定温度值。

这样，燃油的加热温度可控，进而喷油雾化效果更好，油气混合气更均匀，减小了燃油湿壁与机油稀释现象，使发动机100燃烧过程更加充分，产生更少的积碳和碳氢排放物，提高了发动机100的热效率，同时降低了油耗。

而且对于气缸、燃油喷射系统的材料和高压部件的精度要求较低，节约了发动机100的研发成本和制造成本。

在本发明发动机100的一些示例中，如图2所示，每个燃油加热装置4中的驱动器42设在燃油导轨1的外壁面上。每个燃油加热装置4还包括：密封垫43，密封垫43设在燃油导轨1上以密封相应的加热器组件41和燃油导轨1侧壁之间的间隙。而且密封垫43的形状与燃油导轨1的外壁面的形状匹配。如图2所示，驱动器42是安装在密封垫43上的，具体地，驱动器42可以焊接在密封垫43上方，这样与密封垫43结构紧凑，减小发动机100的空间结构，而且有利于驱动器42在发动机100上的稳定性。密封垫43的形状也与燃油导轨1的形状适配，密封垫43下表面可以设置为半圆形结构，这样密封性比较好，有利于发动机100的工作稳定性。

而且加热器是与驱动器42连接的，这样需要说明的是温度检测模块是安装在加热器上面的，或者说温度检测模块和加热器是一体的。驱动器42设置在燃油导轨1外壁面上，加热器要伸入到燃油导轨1内部，而且加热器的长度可以随着燃油导轨1的结构进行更改，这样发动机100的结构紧凑，而且布置灵活。这样的话，密封垫43的结构可以完全密封住加热器在燃油导轨1的安装位置，而且有效地防止燃油的泄露，并且有利于燃油的清洁。

可选地，每个燃油加热装置4中的加热器组件41伸入到燃油导轨1内。具体地，加热器组件41的下端可以放置到连接管2与燃油导轨1的接口处，这样，每个温度检测模块可以完全检测到相应的邻近连接管2的温度，而且加热器也可以将连接管2和燃油导轨1的接口处的燃油加热到预定温度。

可选地，加热器组件41伸入到相应的连接管2内。作为一个优选实施例，每个加热器组件41可以设在连接管2的邻近喷油器3的一端处。也就是说，加热器组件41从安装加热器组件41的燃油导轨1的开口处一直伸入到邻近喷油器3的连接管2处。这样，经加热器组件41加热后的燃油可以迅速地从喷油器3喷出，加热效果好。

而且，在发动机100加速工况时，气缸需要更多的高浓度的油气混合气，这时进气门的开度增大，大量气体进入气缸，同时需要大量的燃油由喷油器3喷入气缸内，而且要求燃油达到预定温度值，伸入到连接管2的加热器组件41能够满足加速工况的需求，而且能够将进入气缸的燃油均加热到预定温度值。这样，伸入到相应的连接管2内的加热器组件41可以更好地满足各种工况的需求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种发动机，其特征在于，包括：

燃油导轨；

多个连接管；

多个喷油器，所述多个喷油器分别通过所述多个连接管连接在所述燃油导轨上；

多个喷油检测装置，所述多个喷油检测装置分别用于检测所述多个喷油器的工作状态；

多个燃油加热装置，所述多个燃油加热装置分别对应所述多个连接管设置，每个所述燃油加热装置包括：

加热器组件，所述加热器组件包括温度检测模块和加热器，所述温度检测模块用于检测流入到相应的所述连接管内的燃油温度；

驱动器，所述驱动器根据加热指令控制所述加热器加热流入到相应的所述连接管内的燃油；

控制器，所述控制器分别与所述多个喷油检测装置和所述多个发动机燃油加热装置相连，所述控制器根据所述多个喷油检测装置的检测结果判断相应的所述喷油器是否即将喷油，进一步根据所述燃油导轨内的燃油温度是否小于预定温度值，当判断相应的所述喷油器即将喷油且所述燃油导轨内的燃油温度小于所述预定温度值时，所述控制器向相应的所述驱动器发送所述加热指令。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述喷油检测装置包括：凸轮位置检测器和曲轴位置检测器。

3.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，每个所述燃油加热装置中的所述驱动器设在所述燃油导轨的外壁面上且相应的所述加热器组件伸入到所述燃油导轨内。

4.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，每个所述燃油加热装置中的所述驱动器设在所述燃油导轨的外壁面上且相应的所述加热器组件伸入到相应的所述连接管内。

5.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，每个所述加热器组件设在所述连接管的邻近所述喷油器的一端处。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的发动机，其特征在于，每个所述燃油加热装置还包括：

密封垫，所述密封垫设在所述燃油导轨上以密封相应的所述加热器组件和所述燃油导轨侧壁之间的间隙。

7.根据权利要求6所述的发动机其特征在于，所述密封垫的形状与所述燃油导轨的外壁面的形状匹配。

8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述密封垫被构造成弧形结构。

9.根据权利要求6所述的发动机，其特征在于，所述驱动器设在所述密封垫上。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的发动机，其特征在于，所述预定温度为70℃。