CN108915916B - 温控燃油转换阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种温控燃油转换阀，包括多通道转换阀，多通道转换阀分别通过管路与第一油箱、第二油箱和发动机连接，还设有缓冲油箱，多通道转换阀通过燃油供油管道和燃油回油管道与缓冲油箱连接；缓冲油箱内的供油口设有供油口温度传感器，用于检测从燃油供油管道供油口进入的燃油温度，还设有加热器，加热器位于缓冲油箱内，用于加热燃油。通过采用设置的温度传感器，能够克服现有技术中燃油切换与多油箱供油的缺陷，实现不同油箱供油智能转换，解决多油箱不同标号燃油转换时的混油问题。

Description

温控燃油转换阀
技术领域
本发明涉及燃油换向阀领域，特别是一种温控燃油转换阀。
背景技术
柴油载货机车现在都是挂有二到三个油箱，每个油箱可能装有不同标号燃油，保证机车能在低温下正常启动，同时保证长途行驶时供油充分。冬季柴油机车启动用低标号燃油供油，等高标号燃油加热到可流动后再切换到高标号燃油箱供油，这样可以节省燃油费用，减少不必要的浪费。但现有的机车燃油加热和多油箱供油转换是两种分离且互不相干的技术，各系统之间无法统一协调，很多机车各种状态的转换需要驻车后手动转换，如果转换时机不合适有可能造成死车或环境污染，能源浪费，甚至强行转换时使转换阀损坏等；目前国内柴油质量也是参差不齐，杂物多，沉淀物多，容易造成管道堵塞，转换阀体堵塞，有些甚至堵塞燃油滤清器。
比如市售的油箱水循环加热的燃油热交换系统，其燃油温度不受控制，燃油一直处于加热状态，高温燃油会使发动机燃效降低，导致环境污染与能源浪费；加热系统在冬季整车温度很低时加热效果并不理想；另一种市售的电加热系统带有手动开关功能，不能智能切换，有可能导致电瓶电量亏损，也可能导致燃油过热，当油量过少时也容易出现干烧的现象，甚至有引起火灾的可能。
再如现有的多油箱手动转换阀，转换时不同标号燃油容易混油，造成冬季启动困难；并且手动转换要求停车转换，给行车安全带来隐患；转换时机不当还会造成死车或环境污染与能源浪费；现有的延时转换阀缺少正确转换的指令，完全依靠司机的估判来确定是否达到转换要求，有时候可能导致转换不成功，甚至强制转换时造成阀体损坏。
另现在国内机车油箱内一般没有燃油过滤网，有些有的也只是采用密度很低的（30目以内）过滤网，无法阻挡油箱内的残渣沉淀进入油管内，主要是原因是滤网密度高，冬季低温下高标号柴油结蜡，无法通过滤网，造成机车供油不足，死车。
作为支撑的背景技术本申请人在之前申请有：CN201710267825.3汽车油箱转换阀及操作方法，记载了一种凸轮驱动的切换阀及操作方法。CN201710267820.0一种带延时回油功能的汽车油箱转换阀及操作方法，记载了利用凸轮驱动并实现延时回油的转换阀及操作方法。CN201710240558.0磁保持燃油换向阀，记载了一种利用磁力驱动的换向阀。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种温控燃油转换阀，能够实现低标号燃油和高标号燃油的智能切换，提高加温效果，避免出现混油现象。优选的方案中，还能够避免杂质和残渣进入到油管内，也能够避免滤网的堵塞。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种温控燃油转换阀，包括多通道转换阀，多通道转换阀分别通过管路与第一油箱、第二油箱和发动机连接，还设有缓冲油箱，多通道转换阀通过燃油供油管道和燃油回油管道与缓冲油箱连接；缓冲油箱内的供油口设有供油口温度传感器，用于检测从燃油供油管道供油口进入的燃油温度，
还设有加热器，加热器位于缓冲油箱内，用于加热燃油。
优选的方案中，缓冲油箱内设有燃油平均温度传感器，用于检测燃油的平均温度；
在多通道转换阀还设有环境温度传感器，用于检测环境温度。
优选的方案中，加热器内设有油水热媒通道，油水热媒通道通过循环管路与多通道转换阀连接，多通道转换阀上设有油水热媒管接头，多通道转换阀内还设有控制热媒通道通断的热媒阀芯。
优选的方案中，在加热器的外壁还设有换热器散热翅片。
优选的方案中，在加热器内还设有电加热片；
所述的电加热片为陶瓷电加热片。
优选的方案中，在加热器外部设有燃油过滤网，燃油供油管道的供油口位于燃油过滤网之外，燃油回油管道的回油口位于燃油过滤网之内。
优选的方案中，在加热器靠近底部位置设有集油流道，燃油先通过燃油过滤网，再经过换热器散热翅片，再集中到集油流道。
优选的方案中，多通道转换阀通过连接油箱法兰与缓冲油箱固定连接；
多通道转换阀通过机械连接与加热器固定连接，在加热器的底部设有弹性垫，弹性垫被压紧在缓冲油箱的底部。
优选的方案中，多通道转换阀设有发动机供油管接头、发动机回油管接头，还设有控制发动机供油管通断的发动机阀芯；
多通道转换阀设有第一油箱供油管接头、第一油箱回油管接头、第二油箱供油管接头和第二油箱回油管接头，还和设有用于切换第一油箱供油管或第二油箱供油管的供油阀芯。
优选的方案中，在缓冲油箱内还设有油量传感器；
环境温度传感器、供油口温度传感器、燃油平均温度传感器和油量传感器与测控电路电连接，测控电路与控制装置电连接，控制装置与供油阀芯、热媒阀芯和发动机阀芯电连接，以根据传感器的检测参数控制供油阀芯、热媒阀芯和发动机阀芯的通断。
本发明提供的一种温控燃油转换阀，通过采用设置的温度传感器，能够克服现有技术中燃油切换与多油箱供油的缺陷，实现不同油箱供油智能转换，解决多油箱不同标号燃油转换时的混油问题。优选的方案中，采用独特的滤网设置方式，将滤网设置在缓冲油箱内的加热器之外，增大了滤网面积，缩小了滤网的孔径，不怕结蜡，从而实现燃油的清洁供应。加热器采用油水热媒和电加热片两种方式集中加热，缩短了转换加热时间，可以实现快速的转换，设置的集油流道确保只有加热后可流动的燃油才可输出，而未经加热的燃油不能通过，防止油路堵塞。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中多通道转换阀的内部结构示意图。
图3为本发明中加热器的内部结构示意图。
图中：多通道转换阀1，供油阀芯1a，热媒阀芯1b，发动机阀芯1c，转换执行机构101，油水热媒开关102，连接油箱法兰103，环境温度传感器104，测控电路105，第一油箱回油管接头106，发动机回油管接头107，第二油箱回油管接头108，油水热媒管接头109，第一油箱供油管接头110，发动机供油管接头111，第二油箱供油管接头112，加热器2，换热器201，燃油过滤网202，供油口温度传感器203，弹性垫204，燃油平均温度传感器205，油水热媒通道206，电加热片207，换热器散热翅片208，油量传感器209，燃油供油管道210，燃油回油管道211，缓冲油箱3。
具体实施方式
如图1中，一种温控燃油转换阀，包括多通道转换阀1，多通道转换阀1分别通过管路与第一油箱、第二油箱和发动机连接，还设有缓冲油箱3，多通道转换阀1通过燃油供油管道210和燃油回油管道211与缓冲油箱3连接；
缓冲油箱3内的供油口设有供油口温度传感器203，用于检测从燃油供油管道210供油口进入的燃油温度，并且供油口温度传感器203还能够作为换热器201是否正常工作的反馈信号之一；供油口温度传感器203准确提供了油箱进油管口的油温，为初始供油转换提先决信号。还设有加热器2，加热器2位于缓冲油箱3内，用于加热燃油。
优选的，缓冲油箱3内设有燃油平均温度传感器205，用于检测燃油的平均温度，同时也作为加热器故障检测的辅助信号；燃油平均温度传感器205确保燃油温度恒定，保证发动机最佳的燃油效率所需油温；
优选的，在多通道转换阀1还设有环境温度传感器104，用于检测环境温度。环境温度检测为燃油温度梯度计算提供准确的依据，同时也是不同环境温度下不同转换条件的计算依据。
通过多点温度的检测，为智能化控制燃油切换和燃油的加热控制奠定了硬件基础。
优选的方案如图1、3中，还设有加热器2，加热器2位于缓冲油箱3内，加热器2内设有油水热媒通道206，油水热媒通道206通过循环管路与多通道转换阀1连接，多通道转换阀1上设有油水热媒管接头109，多通道转换阀1内还设有控制热媒通道206通断的热媒阀芯1b。本例中的油水热媒通道206内的介质来自发动机冷却水。
优选的方案如图1、3中，在加热器2的外壁还设有换热器散热翅片208。由此结构，增加换热效率。
优选的方案如图1、3中，在加热器2内还设有电加热片207。优选的方案中，所述的电加热片207为陶瓷电加热片，该方案的加热温度可控，且元件的可靠性高。
铝制换热器内部流动高温油水热媒，热能通过换热器外的散热翅与油箱燃油进行热交换；换热器内部嵌有陶瓷电加热片，在需要燃油快速加热时开启；陶瓷电加热片主要放在燃油供油管道210处，其它分散在换热器周围辅助燃油加热。增大换热面积：换热器外表面有散热翅，极大增加了换热器表面积。
优选的方案如图1中，在加热器2外部设有燃油过滤网202，燃油供油管道210的供油口位于燃油过滤网202之外，燃油回油管道211的回油口位于燃油过滤网202之内。通过加大燃油过滤网202面积，同时增大燃油过滤网202密度，保证燃油过滤充分，供油充足。
在加热器2靠近底部位置设有集油流道212，燃油先通过燃油过滤网202，再经过换热器散热翅片208，再集中到集油流道。由此结构，只有加热后可流动的燃油才可输出，而未经加热的燃油不能通过，防止油路堵塞。进一步优选的，集油流道的端头与燃油供油管道210密封连接，从而使燃油必须经过加热后才能进入燃油供油管道210。
优选的方案如图1中，多通道转换阀1通过连接油箱法兰103与缓冲油箱3固定连接；
多通道转换阀1通过机械连接，例如通过钢管或杆件与加热器2固定连接，在加热器2的底部设有弹性垫204，弹性垫204被压紧在缓冲油箱3的底部。由此结构，功用是防止加热器2与缓冲油箱3底部刮擦。弹性胶垫与缓冲油箱3底部压紧后的强大的摩擦力，保证燃油剧烈晃动时加热器不随之晃动。优选的，弹性胶垫采用聚氨酯材料，保证材料不被撕裂，不老化。
优选的方案如图1、2中，多通道转换阀1设有发动机供油管接头111、发动机回油管接头107，还设有控制发动机供油管通断的发动机阀芯1c；
多通道转换阀1设有第一油箱供油管接头110、第一油箱回油管接头106、第二油箱供油管接头112和第二油箱回油管接头108，还和设有用于切换第一油箱供油管或第二油箱供油管的供油阀芯1a。
优选的方案如图1中，在缓冲油箱3内还设有油量传感器209。由此结构，用于提供缓冲油箱3内的油位信号，以作为切换供油油箱的依据。
优选的方案如图1中，环境温度传感器104、供油口温度传感器203、燃油平均温度传感器205和油量传感器209与测控电路105电连接，测控电路105与控制装置电连接，控制装置与供油阀芯1a、热媒阀芯1b和发动机阀芯1c电连接，以根据传感器的检测参数控制供油阀芯1a、热媒阀芯1b和发动机阀芯1c的通断。
本发明中多个阀体集成一体，减小了阀体体积和重量，便于安装管理；
供油与回油阀体按一定的时序联动控制，采用凸轮时序或由控制板计算的电磁铁时序控制，保证回油能回到各自的油箱，避混油现象发生；
油水热媒加热有独立热媒阀芯1b控制，可自动开关高温油水热媒的管道。
使用时，根据环境温度，判断多通道转换阀1是否接通低标号油箱。若需要切换至低标号油箱。则根据供油口温度传感器203的温度反馈，确定是否需要启动电加热片207辅助加热。根据燃油平均温度传感器205确定是否需要继续采用辅助加热，以及是否需要控制热媒阀芯1b的开启或关闭。同时根据供油口温度传感器203和燃油平均温度传感器205之间的差值，判断加热器2是否正常工作。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种温控燃油转换阀，包括多通道转换阀（1），多通道转换阀（1）分别通过管路与第一油箱、第二油箱和发动机连接，其特征是：还设有缓冲油箱（3），多通道转换阀（1）通过燃油供油管道（210）和燃油回油管道（211）与缓冲油箱（3）连接；缓冲油箱（3）内的供油口设有供油口温度传感器（203），用于检测从燃油供油管道（210）供油口进入的燃油温度，
还设有加热器（2），加热器（2）位于缓冲油箱（3）内，用于加热燃油；
缓冲油箱（3）内设有燃油平均温度传感器（205），用于检测燃油的平均温度；
在多通道转换阀（1）还设有环境温度传感器（104），用于检测环境温度；
加热器（2）内设有油水热媒通道（206），油水热媒通道（206）通过循环管路与多通道转换阀（1）连接，多通道转换阀（1）上设有油水热媒管接头（109），多通道转换阀（1）内还设有控制热媒通道（206）通断的热媒阀芯（1b）；
在加热器（2）的外壁还设有换热器散热翅片（208）；
在加热器（2）内还设有电加热片（207）；
所述的电加热片（207）为陶瓷电加热片；
在加热器（2）外部设有燃油过滤网（202），燃油供油管道（210）的供油口位于燃油过滤网（202）之外，燃油回油管道（211）的回油口位于燃油过滤网（202）之内；
在加热器（2）靠近底部位置设有集油流道（212），燃油先通过燃油过滤网（202），再经过换热器散热翅片（208），再集中到集油流道；
多通道转换阀（1）设有发动机供油管接头（111）、发动机回油管接头（107），还设有控制发动机供油管通断的发动机阀芯（1c）；
多通道转换阀（1）设有第一油箱供油管接头（110）、第一油箱回油管接头（106）、第二油箱供油管接头（112）和第二油箱回油管接头（108），还和设有用于切换第一油箱供油管或第二油箱供油管的供油阀芯（1a）；
在缓冲油箱（3）内还设有油量传感器（209）；
环境温度传感器（104）、供油口温度传感器（203）、燃油平均温度传感器（205）和油量传感器（209）与测控电路（105）电连接，测控电路（105）与控制装置电连接，控制装置与供油阀芯（1a）、热媒阀芯（1b）和发动机阀芯（1c）电连接，以根据传感器的检测参数控制供油阀芯（1a）、热媒阀芯（1b）和发动机阀芯（1c）的通断。
2.根据权利要求1所述的一种温控燃油转换阀，其特征是：多通道转换阀（1）通过连接油箱法兰（103）与缓冲油箱（3）固定连接；
多通道转换阀（1）通过机械连接与加热器（2）固定连接，在加热器（2）的底部设有弹性垫（204），弹性垫（204）被压紧在缓冲油箱（3）的底部。
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