CN110043362B - 一种用于甲醇车辆的冷启动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于甲醇车辆的冷启动系统，属于车辆领域。该冷启动系统包括：甲醇发动机；甲醇增程器发动机；甲醇供给系统，用于输出甲醇燃料，分别与所述甲醇增程器发动机和所述甲醇发动机相连；汽油供给系统，用于输出汽油燃料，与所述甲醇发动机相连；甲醇发动机冷却水循环系统，设置于所述甲醇发动机内部，用于冷却所述甲醇发动机；和控制器，用于在所述甲醇发动机的水温低于预设温度时控制所述汽油供给系统向所述甲醇发动机输送汽油燃料；在所述甲醇发动机的水温达到所述预设温度时控制所述汽油供给系统停止供给汽油燃料，并控制所述甲醇供给系统向所述甲醇发动机输送甲醇燃料。本发明的冷启动系统能够减少部件并减小整体占用体积。

Description

一种用于甲醇车辆的冷启动系统
技术领域
本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种用于甲醇车辆的冷启动系统。
背景技术
甲醇发动机以M100甲醇为燃料，具有排放好，经济性好等优点。但由于甲醇低温下汽化潜热大，蒸发性差，使得可燃混合气的浓度很难达到着火极限，造成甲醇发动机低温冷启动困难。而汽油作为传统燃料，蒸发性好，可以通过先喷入汽油燃烧，等发动机水温达到一定温度后，再喷入甲醇的方式来解决冷启动困难的问题。
现有技术中，配有甲醇增程器发动机的车辆在通过喷射汽油燃料进行冷启动时，通常设置有两套甲醇燃料供给系统，分别对甲醇发动机和甲醇增程器发动机提供燃料，每套系统需要配备单独的油泵、滤清器和管路，部件多、占用体积大，增加了布置难度和成本。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于甲醇车辆的冷启动系统，能够减少部件并减小整体占用体积。
本发明的一个进一步的目的是要简化完成甲醇增程器发动机的冷启动过程。
特别地，本发明提供了一种用于甲醇车辆的冷启动系统，包括：
甲醇发动机；
甲醇增程器发动机；
甲醇供给系统，用于输出甲醇燃料，分别与所述甲醇增程器发动机和所述甲醇发动机相连；
汽油供给系统，用于输出汽油燃料，与所述甲醇发动机相连；
甲醇发动机冷却水循环系统，设置于所述甲醇发动机内部，用于冷却所述甲醇发动机；和
控制器，用于在所述甲醇发动机的水温低于预设温度时控制所述汽油供给系统向所述甲醇发动机输送汽油燃料；在所述甲醇发动机的水温达到所述预设温度时控制所述汽油供给系统停止供给汽油燃料，并控制所述甲醇供给系统向所述甲醇发动机输送甲醇燃料。
可选地，还包括甲醇增程器发动机冷却水循环系统，设置于所述甲醇增程器发动机内部且通过开启的电磁阀与所述甲醇发动机冷却水循环系统连通；
所述控制器，还用于在所述甲醇增程器发动机的水温低于所述预设温度、所述甲醇发动机的水温高于所述预设温度且需要启动所述甲醇增程器发动机时控制所述电磁阀开启，以通过开启的所述电磁阀使所述甲醇发动机冷却水循环系统和所述甲醇增程器发动机冷却水循环系统连通，以将所述甲醇发动机的热量通过水循环传递到所述甲醇增程器发动机。
可选地，所述甲醇供给系统包括：
甲醇油箱，用于存储甲醇燃料；和
甲醇油泵，用于吸取所述甲醇油箱中的甲醇燃料并输送至所述甲醇发动机和所述甲醇增程器发动机。
可选地，所述甲醇供给系统还包括：
第一调节阀，设置于所述甲醇供给系统的管路中，用于稳定管路的工作压力。
可选地，所述甲醇供给系统还包括：
甲醇滤清器，设置于所述甲醇油泵的下游管路中，用于过滤甲醇燃料。
可选地，还包括：
甲醇发动机油轨，用于为所述甲醇发动机盛装和输送甲醇燃料或汽油燃料；和
甲醇增程器发动机油轨，用于为所述甲醇增程器发动机盛装和输送甲醇燃料；
所述甲醇滤清器下游分别设有第一管路和第二管路，所述第一管路的末端与所述甲醇发动机油轨相连，所述第二管路的末端与所述甲醇增程器发动机油轨相连。
可选地，还包括：
第一单向阀，设置于所述第一管路中，用于在所述甲醇油泵工作时开启，使得甲醇燃料流入所述甲醇发动机油轨。
可选地，所述汽油供给系统包括：
汽油油箱，用于存储汽油燃料；和
汽油油泵，用于吸取所述汽油油箱中的汽油燃料并输送至所述甲醇发动机。
可选地，所述汽油供给系统还包括：
第二调节阀，设置于所述汽油供给系统的管路中，用于稳定管路的工作压力；和
汽油滤清器，用于过滤汽油燃料，设置于所述汽油油泵和所述甲醇发动机油轨之间的管路中。
可选地，还包括：
第二单向阀，设置于所述汽油滤清器和所述甲醇发动机油轨之间的管路中，用于在所述汽油油泵工作时开启，使得汽油燃料流入所述甲醇发动机油轨。
本发明中的甲醇供给系统与甲醇增程器发动机、甲醇发动机均通过管路相连，可以为甲醇增程器发动机和甲醇发动机提供甲醇燃料。汽油供给系统与所述甲醇发动机相连，并在冷启动时向甲醇发动机输出汽油燃料。本实施例的冷启动系统在具备低温冷启动的功能的前提下，只需要一套甲醇供给系统，可直接给甲醇发动机和甲醇增程器发动机同时供给甲醇燃料，部件数量少，占用体积小，有利于降低成本，减小冷启动系统的布置难度。
进一步地，冷启动系统还包括甲醇增程器发动机冷却水循环系统，设置于所述甲醇增程器发动机内部且通过电磁阀与所述甲醇发动机冷却水循环系统连通，在环境温度较低且需要启动甲醇增程时，将甲醇发动机产生的热量通过连通的甲醇发动机冷却水循环系统和甲醇增程器发动机冷却水循环系统传递到甲醇增程器发动机，从而起到加热甲醇增程器发动机的效果，完成甲醇增程器发动机的冷启动。这种甲醇增程器发动机的冷启动方案简单易于实现，不需要设置专门的加热部件，能够节约空间和成本。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的冷启动系统的结构示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的冷启动系统的结构示意图。如图1所示，本发明提供了一种用于甲醇车辆的冷启动系统100，一个实施例中该冷启动系统100一般性地可以包括甲醇发动机10、甲醇增程器发动机20、甲醇供给系统30、汽油供给系统40、甲醇发动机冷却水循环系统50和控制器(图中未示出)。甲醇供给系统30用于输出甲醇燃料，分别与甲醇增程器发动机20和甲醇发动机10相连。汽油供给系统40用于输出汽油燃料，与甲醇发动机10相连。甲醇发动机冷却水循环系统50设置于甲醇发动机10内部，用于冷却甲醇发动机10。控制器用于在甲醇发动机10的水温低于预设温度时控制汽油供给系统40向甲醇发动机10输送汽油燃料；在甲醇发动机10的水温达到预设温度时控制汽油供给系统40停止供给汽油燃料，并控制甲醇供给系统30向甲醇发动机10输送甲醇燃料。预设温度一般为15℃-20℃。
本实施例中的甲醇供给系统30与甲醇增程器发动机20、甲醇发动机10均通过管路相连，可以为甲醇增程器发动机20和甲醇发动机10提供甲醇燃料。汽油供给系统40与甲醇发动机10相连，并在冷启动时向甲醇发动机10输出汽油燃料。本实施例的冷启动系统100在具备低温冷启动的功能的前提下，只需要一套甲醇供给系统30，可直接给甲醇发动机10和甲醇增程器发动机20同时供给甲醇燃料，部件数量少，占用体积小，有利于降低成本，减小冷启动系统100的布置难度。
一个实施例中，如图1所示，冷启动系统100还包括甲醇增程器发动机冷却水循环系统60，设置于甲醇增程器发动机20内部且通过开启的电磁阀95与甲醇发动机冷却水循环系统50连通，如图1所示，甲醇发动机冷却水循环系统50的出水管路与甲醇增程器发动机冷却水循环系统60的进水管路通过电磁阀95连通，甲醇发动机冷却水循环系统50的进水管路与甲醇增程器发动机冷却水循环系统60的出水管路通过电磁阀95连通，以使得甲醇发动机冷却水循环系统50与甲醇增程器发动机冷却水循环系统60可以通过电磁阀95的开关来实现两者之间的冷却液流通与阻断。控制器还用于在甲醇增程器发动机20的水温低于预设温度、甲醇发动机10的水温高于预设温度且需要启动甲醇增程器发动机20时控制电磁阀95开启，使得甲醇发动机冷却水循环系统50和甲醇增程器发动机冷却水循环系统60连通，以将甲醇发动机10的热量通过水循环传递到甲醇增程器发动机20。
本实施例的冷启动系统100将甲醇增程器发动机20内的甲醇增程器发动机冷却水循环系统60通过电磁阀95与甲醇发动机冷却水循环系统50连通，在环境温度较低且需要启动甲醇增程时，将甲醇发动机10产生的热量通过连通的甲醇发动机冷却水循环系统50和甲醇增程器发动机冷却水循环系统60传递到甲醇增程器发动机20，从而起到加热甲醇增程器发动机20的效果，完成甲醇增程器发动机20的冷启动。这种甲醇增程器发动机的冷启动方案简单易于实现，不需要设置专门的加热部件，能够节约空间和成本。
如图1所示，一个实施例中，甲醇供给系统30包括甲醇油箱31和甲醇油泵32。甲醇油箱31用于存储甲醇燃料。甲醇油泵32用于吸取甲醇油箱31中的甲醇燃料并输送至甲醇发动机10和甲醇增程器发动机20。
可选地，如图1所示，甲醇供给系统30还包括第一调节阀33，设置于甲醇供给系统30的管路中，用于稳定管路的工作压力。
可选地，如图1所示，甲醇供给系统30还包括甲醇滤清器34，设置于甲醇油泵32的下游管路中，用于过滤甲醇燃料。
如图1所示，另一个实施例中，冷启动系统100还包括甲醇发动机油轨70和甲醇增程器发动机油轨80。甲醇发动机油轨70用于为甲醇发动机10盛装和输送甲醇燃料或汽油燃料。甲醇增程器发动机油轨80用于为甲醇增程器发动机20盛装和输送甲醇燃料。甲醇滤清器34下游分别设有第一管路91和第二管路92，第一管路91的末端与甲醇发动机油轨70相连，第二管路92的末端与甲醇增程器发动机油轨80相连。
一个实施例中，如图1所示，冷启动系统100还包括第一单向阀93，设置于第一管路91中，用于在甲醇油泵32工作时开启，使得甲醇燃料流入甲醇发动机油轨70。
如图1所示，另一个实施例中，汽油供给系统40包括汽油油箱41和汽油油泵42。汽油油箱41用于存储汽油燃料。汽油油泵42用于吸取汽油油箱41中的汽油燃料并输送至甲醇发动机10。
如图1所示，可选地，汽油供给系统40还包括第二调节阀43和汽油滤清器44。第二调节阀43设置于汽油供给系统40的管路中，用于稳定管路的工作压力。汽油滤清器44用于过滤汽油燃料，设置于汽油油泵42和甲醇发动机油轨70之间的管路中。
一个实施例中，如图1所示，冷启动系统100还包括第二单向阀94，设置于汽油滤清器44和甲醇发动机油轨70之间的管路中，用于在汽油油泵42工作时开启，使得汽油燃料流入甲醇发动机油轨70。
当甲醇油泵32工作，汽油油泵42不工作时，甲醇燃料被输送充满管路和甲醇增程器发动机油轨80，并在甲醇燃料压力作用下，打开第一单向阀93，使甲醇燃料充满甲醇发动机油轨70。
当汽油油泵42工作，甲醇油泵32不工作时，汽油燃料被输送充满管路，并在甲醇油泵32压力作用下，打开第二单向阀94，使汽油燃料充满甲醇发动机油轨70。
甲醇发动机10低温冷启动时，控制器控制汽油油泵42开始工作，拧动点火钥匙，通过汽油燃料来启动甲醇发动机10。当控制器检测到的甲醇发动机10水温达到预设温度时，控制汽油油泵42停止工作，甲醇油泵32开始工作。在一定时间内，甲醇发动机油轨70中残余的汽油会与甲醇混合工作。
甲醇增程器发动机20低温冷启动时，检测到甲醇发动机10水温达到某设定值，则先打开电磁阀95，使甲醇发动机10与甲醇增程器发动机20的冷却水循环连通，将甲醇发动机10产生的热量通过冷却水循环传递给甲醇增程器发动机20。当检测甲醇增程器发动机20水温达到可以启动的温度时，将信号传递给仪表盘，提示驾驶员现在可以启动甲醇增程器发动机20。驾驶员根据指令启动甲醇增程器发动机20，甲醇油泵32保持工作状态，会持续给甲醇增程器发动机20提供甲醇燃料。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种用于甲醇车辆的冷启动系统，其特征在于，包括：
甲醇发动机；
甲醇增程器发动机；
甲醇供给系统，用于输出甲醇燃料，分别与所述甲醇增程器发动机和所述甲醇发动机相连；
汽油供给系统，用于输出汽油燃料，与所述甲醇发动机相连；
甲醇发动机冷却水循环系统，设置于所述甲醇发动机内部，用于冷却所述甲醇发动机；和
控制器，用于在所述甲醇发动机的水温低于预设温度时控制所述汽油供给系统向所述甲醇发动机输送汽油燃料；在所述甲醇发动机的水温达到所述预设温度时控制所述汽油供给系统停止供给汽油燃料，并控制所述甲醇供给系统向所述甲醇发动机输送甲醇燃料；
所述冷启动系统还包括：
甲醇增程器发动机冷却水循环系统，设置于所述甲醇增程器发动机内部且通过开启的电磁阀与所述甲醇发动机冷却水循环系统连通；
所述控制器，还用于在所述甲醇增程器发动机的水温低于所述预设温度、所述甲醇发动机的水温高于所述预设温度且需要启动所述甲醇增程器发动机时控制所述电磁阀开启，以通过开启的所述电磁阀使所述甲醇发动机冷却水循环系统和所述甲醇增程器发动机冷却水循环系统连通，以将所述甲醇发动机的热量通过水循环传递到所述甲醇增程器发动机。
2.根据权利要求1所述的冷启动系统，其特征在于，所述甲醇供给系统包括：
甲醇油箱，用于存储甲醇燃料；和
甲醇油泵，用于吸取所述甲醇油箱中的甲醇燃料并输送至所述甲醇发动机和所述甲醇增程器发动机。
3.根据权利要求2所述的冷启动系统，其特征在于，所述甲醇供给系统还包括：
第一调节阀，设置于所述甲醇供给系统的管路中，用于稳定管路的工作压力。
4.根据权利要求3所述的冷启动系统，其特征在于，所述甲醇供给系统还包括：
甲醇滤清器，设置于所述甲醇油泵的下游管路中，用于过滤甲醇燃料。
5.根据权利要求4所述的冷启动系统，其特征在于，还包括：
甲醇发动机油轨，用于为所述甲醇发动机盛装和输送甲醇燃料或汽油燃料；和
甲醇增程器发动机油轨，用于为所述甲醇增程器发动机盛装和输送甲醇燃料；
所述甲醇滤清器下游分别设有第一管路和第二管路，所述第一管路的末端与所述甲醇发动机油轨相连，所述第二管路的末端与所述甲醇增程器发动机油轨相连。
6.根据权利要求5所述的冷启动系统，其特征在于，还包括：
第一单向阀，设置于所述第一管路中，用于在所述甲醇油泵工作时开启，使得甲醇燃料流入所述甲醇发动机油轨。
7.根据权利要求6所述的冷启动系统，其特征在于，所述汽油供给系统包括：
汽油油箱，用于存储汽油燃料；和
汽油油泵，用于吸取所述汽油油箱中的汽油燃料并输送至所述甲醇发动机。
8.根据权利要求7所述的冷启动系统，其特征在于，所述汽油供给系统还包括：
第二调节阀，设置于所述汽油供给系统的管路中，用于稳定管路的工作压力；和
汽油滤清器，用于过滤汽油燃料，设置于所述汽油油泵和所述甲醇发动机油轨之间的管路中。
9.根据权利要求8所述的冷启动系统，其特征在于，还包括：
第二单向阀，设置于所述汽油滤清器和所述甲醇发动机油轨之间的管路中，用于在所述汽油油泵工作时开启，使得汽油燃料流入所述甲醇发动机油轨。
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