CN111706446A - 一种燃气发动机的启动系统 - Google Patents

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杨鑫磊
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Abstract

本发明公开了一种燃气发动机的启动系统，汽化器与发动机的冷却液循环管道上设有加热装置，还包括用于检测加热装置的进水端的冷却液温度的第一温度传感器、用于检测外界温度的第二温度传感器、以及信号连接于加热装置、启动装置、第一温度传感器以及第二温度传感器的控制器；当控制器接收到启动装置的启动信号时：若外界温度大于或等于第一预设温度，则控制器控制发动机启动；若外界温度小于第一预设温度，则控制器控制加热装置启动以加热冷却液，当进水端的冷却液温度大于第二预设温度时，控制器控制加热装置停止加热，并控制发动机启动。能够保证发动机在低温环境下正常启动，降低对发动机的磨损，且保证整车的正常行驶。

Description

一种燃气发动机的启动系统
技术领域
本发明涉及发动机启动技术领域，更具体地说，涉及一种燃气发动机的启动系统。
背景技术
随着汽车工业的飞速发展，汽车已经成为人们出现不可缺少的交通工具及运输之一。汽车需要适应不同的形式环境，以中国为例，中国地域广泛，南北跨纬度大，最寒冷地区达到零下50℃，而零下35℃以下的环境覆盖了东北、西北、西藏的大部分地区。
在环境温度低时，整车冷启动时发动机内部温度太低，液化天然气液体不容易完全汽化。冷启动时发动机内部的润滑油有可能处于凝固或沉淀状态，造成整个零部件的润滑不良，因此发动机在冷启动后，要低速运转一段时间，使其内部逐渐升温，燃气汽化稳定，各个部件得到很好的在再加负载。研究表明，一起冷启动的带来的发动机磨损相当于车辆正常行驶200km，发动机磨损的60％是由于冷启动造成的。同时燃气发动机在低温区域，液化天然气液体不容易完全气化，导致发动机怠速不稳，整车正常行驶过程中出现供气不足，导致发动机喘，整车抖动严重，行驶不顺畅。
因此，如何解决发动机在低温环境下启动时，对发动机损害大且影响正常行驶的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种燃气发动机的启动系统，能够保证发动机在低温环境下正常启动，降低对发动机的磨损，且保证整车的正常行驶。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种燃气发动机的启动系统，包括汽化器、发动机以及用于启动所述发动机的启动装置，所述汽化器与所述发动机的冷却液循环管道上设有加热装置，用于对所述冷却液循环管道内的冷却液进行加热，还包括用于检测所述加热装置的进水端的冷却液温度的第一温度传感器、用于检测外界温度的第二温度传感器、以及信号连接于所述加热装置、所述启动装置、所述第一温度传感器以及所述第二温度传感器的控制器；
当所述控制器接收到所述启动装置的启动信号时：
若外界温度大于或等于第一预设温度，则所述控制器控制所述发动机启动；
若外界温度小于第一预设温度，则所述控制器控制加热装置启动以加热冷却液，当进水端的冷却液温度大于第二预设温度时，所述控制器控制所述加热装置停止加热，并控制所述发动机启动。
优选的，所述加热装置包括加热组件、用于向所述加热组件供给热源的供给组件、以及用于驱动所述冷却液加快循环流动的动力组件，所述供给组件与所述动力组件信号连接于所述控制器。
优选的，所述加热组件包括换热器以及用于加热所述换热器的燃烧器，所述供给组件用于向所述燃烧器供给燃油。
优选的，所述加热装置包括换热器，所述供给装置用于向所述换热器输送大于90℃的高温水。
优选的，所述动力组件包括水泵。
优选的，所述第一预设温度为零下15至零下30℃，所述第二预设温度为60-70℃。
本发明所提供的燃气发动机的启动系统，通过在汽化器与发动机的冷却液循环管道上设置加热装置，以用于对冷却液循环管道内的冷却液进行加热，在加热装置的进水端设置第一温度传感器，以检测加热装置的进水端的冷却液的温度，还包括用于检测外界温度的第二温度传感器、以及信号连接于加热装置、发动机的启动装置、第一温度传感器、第二温度传感器的控制器。
当控制器接收到启动装置的启动信号时，若外界温度大于或等于第一预设温度，说明发动机未处于低温环境，则控制器控制发动机启动，保证发动机的正常启动。
若外界温度小于第一预设温度，说明发动机处于低温环境，控制器控制加热装置启动以加热冷却液，加热后的冷却液在通过发动机内部与汽化器内部的过程中，会与汽化器、发动机内部的润滑油与零部件等进行热交换，对汽化器、发动机内部的润滑油与零部件进行加热，从而使发动机与汽化器达到暖机状态；当进水端的冷却液温度大于第二预设温度时，则说明发动机预热完成，控制器控制加热装置停止加热，并控制发动机启动。从而保证发动机在低温环境下正常启动，降低对发动机的磨损，且保证整车的正常行驶。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供燃气发动机的启动系统的控制流程的示意图；
图2为本发明所提供燃气发动机的启动系统的结构示意图。
其中，1-汽化器、2-发动机、3-冷却循环管道、4-加热装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种燃气发动机的启动系统，能够保证发动机在低温环境下正常启动，降低对发动机的磨损，且保证整车的正常行驶。
请参考图1至图2，图1为本发明所提供燃气发动机的启动系统的控制流程的示意图；图2为本发明所提供燃气发动机的启动系统的结构示意图。
本发明所提供的燃气发动机2的启动系统，包括汽化器1、发动机2以及用于启动发动机2的启动装置，汽化器1与发动机2的冷却液循环管道3上设有加热装置4，用于对冷却液循环管道3内的冷却液进行加热，还包括用于检测加热装置4的进水端的冷却液温度的第一温度传感器、用于检测外界温度的第二温度传感器、以及信号连接于加热装置4、启动装置、第一温度传感器以及第二温度传感器的控制器。
当控制器接收到启动装置的启动信号时：
若外界温度大于或等于第一预设温度，则控制器控制发动机2启动；
若外界温度小于第一预设温度，则控制器控制加热装置4启动以加热冷却液，当进水端的冷却液温度大于第二预设温度时，控制器控制加热装置4停止加热，并控制发动机2启动。
其中，汽化器1、发动机2的冷却液循环系统在冷却液温度较低的情况下，冷却液循环系统为小循环，即冷却液不经过散热器而进行循环流动。
本发明通过在发动机2与汽化器1的冷却液循环管道3上设置加热装置4，加热装置4用于加热冷却液循环管道3内的冷却液，以便在低温环境下，加热提高冷却液的温度，加热后的冷却液在通过发动机2内部与汽化器1内部的过程中，会与汽化器1、发动机2内部的润滑油与零部件等进行热交换，对汽化器1、发动机2内部的润滑油与零部件进行加热，从而使发动机2与汽化器1达到暖机状态。且低温环境下，冷却液的循环为不经过散热器的小循环，因此，可保证发动机2回暖的效率。
加热器的进水端设置温度传感器，以通过温度传感器检测加热器进水端的冷却液温度，从而判断发动机2是否处于低温环境，以便只在低温环境下对发动机2与汽化器1进行预热。
还包括信号连接于温度传感器的控制器，同时控制器还信号连接于发动机2的启动装置，控制器的控制流程为：当启动装置发出启动发动机2的启动信号时，控制器接接收启动信号，并根据温度传感器所检测到到加热器进水端的冷却液温度，来判断是否需要启动加热装置4对发动机2进行预热，具体为：
当控制器接收到启动装置的启动信号时：
若外界温度大于或等于第一预设温度，说明发动机2未处于低温环境，则控制器控制发动机2启动，保证发动机2的正常启动。
若外界温度小于第一预设温度，说明发动机2处于低温环境，则控制器控制加热装置4启动以加热冷却液，以对发动机2与汽化器1进行预热，当进水端的冷却液温度大于第二预设温度时，则说明发动机2预热完成，控制器控制加热装置4停止加热，并控制发动机2启动。
启动装置可为远程遥控装置，也可通过手机APP控制加热装置4对发动机2进行提前定时预热，以避免影响发动机2的及时启动。
综上，本发明所提供的燃气发动机2的启动系统，通过在汽化器1与发动机2的冷却液循环管道3上设置加热装置4，以用于对冷却液循环管道3内的冷却液进行加热，在加热装置4的进水端设置第一温度传感器，以检测加热装置4的进水端的冷却液的温度，还包括用于检测外界温度的第二温度传感器、以及信号连接于加热装置4、发动机2的启动装置第一温度传感器、第二温度传感器的控制器。
当控制器接收到启动装置的启动信号时，若外界温度大于或等于第一预设温度，说明发动机2未处于低温环境，则控制器控制发动机2启动，保证发动机2的正常启动。
若外界温度小于第一预设温度，说明发动机2处于低温环境，控制器控制加热装置4启动以加热冷却液，加热后的冷却液在通过发动机2内部与汽化器1内部的过程中，会与汽化器1、发动机2内部的润滑油与零部件等进行热交换，对汽化器1、发动机2内部的润滑油与零部件进行加热，从而使发动机2与汽化器1达到暖机状态；当进水端的冷却液温度大于第二预设温度时，则说明发动机2预热完成，控制器控制加热装置4停止加热，并控制发动机2启动。从而保证发动机2在低温环境下正常启动，降低对发动机2的磨损，且保证整车的正常行驶。
在上述实施例的基础之上，考虑到加热装置4的具体的设置方式，作为一种优选，所述加热装置4包括加热组件、用于向加热组件供给热源的供给组件、用于驱动冷却液加快循环流动的动力组件、供给组件与动力组件信号连接于控制器。
其中，加热组件用于直接加热冷却液，供给组件用于向加热组件供给热源，以保证加热组件正常工作，动力组件用于在发动机2未启动的情况下，加快冷却液的循环，从而实现对发动机2的快速预热，动力组件与供给组件信号连接于控制器，以便根据控制器的指令，对发动机进行预热。
在关于加热组件的一种实施例中，加热组件包括换热器以及用于加热换热器的燃烧器，供给组件用于向燃烧器供给燃油。
即本实施例中，燃烧器通过加热换热器的方式对冷却液进行加热，即通过热量交换的方式对冷却液进行加热，以避免在对发动机2预热的过程中，将冷却液的温度加热的过高，进而避免影响发动机2启动后冷却液对发动机2的正常冷却功能。
在关于加热组件的另一种实施例中，加热装置4包括换热器，供给装置用于向换热器输送大于90℃的高温水。即本实施例中，通过向换热器输送热水的方式与冷却液进行换热，进一步提高对冷却加热的柔和性，避免损伤冷却系统。
在上述实施例的基础之上，考虑到动力装置的具体设置方式，作为一种优选，动力组件包括水泵，通过水泵加速冷却液的循环速度，从而提高对发动机2的预热速度。
在上述任意实施例的基础之上，作为一种优选，第一预设温度为零下15至零下30℃，第二预设温度为60-70℃。
即本实施例中，只要在发动机2的环境温度低于零下15-30℃时，才启动加热装置4对发动机2与汽化器1进行预热，保证发动机2在环境下的正常启动，同时提高汽化器1的气化效率。
发动机2低温换下下冷启动前，人可以通过遥控器或APP远程控制发动机2启动，控制器使加热装置4进行工作，直至进入加热装置4的水温达到60-70℃，未达到60-70℃时，加热装置4会持续为冷却液加热至60-70℃。当达到65℃时，控制加热系统会进入休眠状态，并控制发动机2启动。
当加热系统处于休眠状态时，整车冷却液已达到60-70℃，在冷却液的循环作用下，将整个冷却系统的小循环加热。此时已将发动机2的润滑油与零部件、以及汽化器1加热，从而顺利进入暖机状态，发动机2再进行启动。也可以提高汽化器1的气化率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的燃气发动机的启动系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种燃气发动机的启动系统，其特征在于，包括汽化器、发动机以及用于启动所述发动机的启动装置，所述汽化器与所述发动机的冷却液循环管道上设有加热装置，用于对所述冷却液循环管道内的冷却液进行加热，还包括用于检测所述加热装置的进水端的冷却液温度的第一温度传感器、用于检测外界温度的第二温度传感器、以及信号连接于所述加热装置、所述启动装置、所述第一温度传感器以及所述第二温度传感器的控制器；
当所述控制器接收到所述启动装置的启动信号时：
若所述外界温度大于或等于第一预设温度，则所述控制器控制所述发动机启动；
若所述外界温度小于第一预设温度，则所述控制器控制所述加热装置启动以加热冷却液，当所述进水端的冷却液温度大于第二预设温度时，所述控制器控制所述加热装置停止加热，并控制所述发动机启动。
2.根据权利要求1所述的燃气发动机的启动系统，其特征在于，所述加热装置包括加热组件、用于向所述加热组件供给热源的供给组件、以及用于驱动所述冷却液加快循环流动的动力组件，所述供给组件与所述动力组件信号连接于所述控制器。
3.根据权利要求2所述的燃气发动机的启动系统，其特征在于，所述加热组件包括换热器以及用于加热所述换热器的燃烧器，所述供给组件用于向所述燃烧器供给燃油。
4.根据权利要求2所述的燃气发动机的启动系统，其特征在于，所述加热装置包括换热器，所述供给装置用于向所述换热器输送大于90℃的高温水。
5.根据权利要求2所述的燃气发动机的启动系统，其特征在于，所述动力组件包括水泵。
6.根据权利要求1至5任一项所述的燃气发动机的启动系统，其特征在于，所述第一预设温度为零下15至零下30℃，所述第二预设温度为60-70℃。
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