CN116220971B - 甲醇汽油混合增能装置、甲醇汽车控制系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种甲醇汽油混合增能装置、甲醇汽车控制系统及车辆。所述装置安装在油轨之前，包括混合腔及微波加热装置，用于对甲醇和汽油进行预先混合，混合后的甲醇与汽油燃料流入油轨并由喷油器喷出，本发明通过微波辅助对混合腔内的燃料进行选择性加热，仅对甲醇进行加热，且加热均匀，以使甲醇与汽油始终处于温热混匀状态，避免混匀后的甲醇与汽油再次分层。

Description

甲醇汽油混合增能装置、甲醇汽车控制系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种甲醇汽油混合增能装置、甲醇汽车控制系统及车辆。
背景技术
车用能源多元化是降低石油能源压力、提高石油安全的必由之路，甲醇作为新型能源，具有辛烷值高、清洁性好、成本低、可再生等优点，目前车用甲醇汽油主要是基于M15、M85、M100等国家标准的甲醇燃料，这使得汽车对燃料缺乏选择性。
甲醇与汽油在理化性能方面存在诸多差异，例如空燃比、极性、密度、饱和蒸气压、闪点、汽化潜热、腐蚀性等，因此，在使用不同的燃料时，由于物质理化性质的差异必然会带来燃料的混合问题，这就要求车辆在使用甲醇作为燃料时须重新设计出一套完整的燃油系统。例如灵活燃料车提出通过ECU调节燃料的进样量来实现燃料的充分燃烧，通过对各零部件的改进，实现只使用一套燃油系统同时兼容不同配比的甲醇汽油。但这种方式需要重新设计燃油系统，耗费成本较高，且燃料的混合比例虽然可以通过ECU对燃烧状态进行实时调整，但不可避免会有信息反馈滞后的问题，从而导致气缸燃烧不充分。目前市面上的M15、M85甲醇汽油主要的方法是加注前对混合燃料进行勾兑混合，再加入大量的互溶剂和稳定剂保持混合燃料的稳定，不仅增加了加注工序，还大大增加了燃料的使用成本。
发明内容
本发明所要解决的问题是如何解决因理化性能差异导致甲醇与汽油混合不均，从而导致燃料燃烧不充分的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种甲醇汽油混合增能装置，包括：
混合腔，所述混合腔具有进液口和出液口，所述进液口用于供甲醇和汽油流入，所述出液口用于与喷油器的油轨连接；
微波加热装置，用于对所述混合腔内的所述甲醇进行微波加热。
较佳地，所述甲醇汽油混合增能装置还包括搅拌装置，所述搅拌装置设置于所述混合腔内，所述搅拌装置用于对所述混合腔内的甲醇与汽油进行搅拌。
较佳地，所述搅拌装置包括电磁搅拌器，所述电磁搅拌器包括永磁电机、转轴及叶轮，所述叶轮设置在所述转轴上，所述永磁电机用于驱动所述叶轮旋转。
较佳地，所述微波加热装置包括磁控管加热器，所述磁控管加热器设置于所述混合腔的外壁。
较佳地，所述甲醇汽油混合增能装置还包括分腔和出液管，所述出液管的一端与所述混合腔连接，所述出液管的另一端为所述出液口，所述分腔与所述混合腔连通，所述分腔与所述出液管之间的管道上安装有控制阀，当所述控制阀打开时，所述甲醇和汽油在所述混合腔、所述分腔及所述出液管之间循环。
本发明的甲醇汽油混合增能装置相较于现有技术的优势在于：
本发明在油轨之前安装甲醇汽油混合增能装置，对甲醇和汽油进行预先混合，混合后的甲醇与汽油燃料流入油轨并由喷油器喷出，本发明通过微波辅助对混合腔内的燃料进行选择性加热，仅对甲醇进行加热，避免热量浪费，且加热过程均匀稳定，使甲醇与汽油始终处于温热混匀状态，避免混匀后的甲醇与汽油再次分层。本发明通过在喷油器的油轨之前通过混合增能装置对甲醇与汽油进行预先混合，并辅以微波加热，使得甲醇与汽油能够均匀混合，为燃料充分燃烧提供基础。
本发明还在对甲醇与汽油进行加热的同时，辅以搅拌手段，使得甲醇与汽油能够均匀受热，在对甲醇与汽油进行搅拌的同时，辅以微波加热方式，避免搅拌均匀的混合燃料再次分层。由此，通过搅拌装置及微波加热装置的配合，形成相互促进作用，提高甲醇与汽油的互溶效果。
本发明还提供一种甲醇汽车控制系统，包括：控制器、油轨以及甲醇汽油混合增能装置，所述甲醇汽油混合增能装置用于将所述甲醇和所述汽油混匀，所述油轨用于向汽车发动机供给混匀后的甲醇与汽油，所述控制器分别与所述甲醇汽油混合增能装置的微波加热装置和搅拌装置电连接，所述控制器用于控制所述微波加热装置和所述搅拌装置的工作参数，所述微波加热装置的工作参数包括加热功率及时长，所述搅拌装置的工作参数包括工作电流。
较佳地，甲醇汽车控制系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器、甲醇传感器和氧传感器，所述第一温度传感器用于检测油箱温度，所述第二温度传感器用于检测油轨温度，所述甲醇传感器用于检测所述汽车发动机排气中的甲醇浓度，所述氧传感器用于检测所述排气中的氧浓度，所述控制器分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述甲醇传感器和所述氧传感器电连接，所述控制器用于根据所述油箱温度、所述油轨温度以及所述排气中的甲醇浓度和氧浓度控制所述搅拌装置和所述微波加热装置的工作参数。
较佳地，所述第一温度传感器包括环境传感器和油箱传感器，所述环境传感器用于检测环境温度，所述油箱传感器用于检测油箱初始温度，所述控制器与所述环境传感器和所述油箱传感器电连接，所述控制器用于根据所述环境温度和所述油箱初始温度获取所述油箱温度。
较佳地，甲醇汽车控制系统还包括甲醇浓度传感器，所述甲醇浓度传感器设置于所述甲醇汽油混合增能装置的出液口处，所述甲醇浓度传感器用于检测所述出液口处甲醇的浓度，所述甲醇浓度传感器与所述控制器电连接，所述控制器用于根据所述出液口处的甲醇浓度控制所述油轨向所述汽车发动机供给所述混匀后的甲醇与汽油的含量。
本发明的甲醇汽车控制系统相较于现有技术的优势与甲醇汽油混合增能装置相较于现有技术的优势相同，在此不再赘述。
本发明还提供一种车辆，包括所述的甲醇汽车控制系统。
本发明的车辆相较于现有技术的优势与甲醇汽车控制系统相较于现有技术的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例中甲醇汽油混合增能装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中甲醇汽油混合增能装置的另一视角截面示意图；
图3为不同加热方式在相同功率下对同一容器进行加热的溶液温度随加热时间变化的曲线图；
图4为本发明实施例中甲醇汽油混合增能装置的另一结构示意图。
附图标记说明：
1-混合腔；11-进液口；12-出液口；2-搅拌装置；21-转轴；22-叶轮；23-永磁体转子；24-电磁线圈；3-微波加热装置；4-电源接口；5-分腔；6-控制阀。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
甲醇和汽油在极性、密度、饱和蒸气压、汽化潜热等诸多方面存在较大差异，其中，因甲醇汽化潜热高、低温下的蒸气压低等原因，导致车辆使用甲醇作为汽车燃料时会出现低温启动困难的问题，目前主要的解决方法就是使用汽油点火启动，待热机后切换为甲醇燃烧，或者使用电热器热传导对发动机或者燃油进行预热的方法解决冷启动问题。但是，使用汽油预加热方法需要使用双油箱供油并配备两套燃油系统，此方法较为繁琐，成本较高，且用户体验较差；而使用电热器热传导加热时，热效率较低且存在一定安全隐患。
另外，通过大量的试验发现：在常温不搅拌的情况下，甲醇与汽油能保持较长时间(超过168h)的分层状态。在常温搅拌后的情况下，甲醇与汽油亦能保持较长时间(超过168h)的均匀混合状态。甲醇与汽油混合均匀后，如遇水或低温情况则会重新分层，例如GB/T 23510-2009标准要求的车用甲醇燃料，要求甲醇含水质量分数不得高于0.15％，且该标准的甲醇汽油能在温度高于-15℃时保持稳定不分层，在温度低于-15℃时会逐渐产生分层。
由此可见，由于醇与汽油混合均匀后，遇到水或低温条件会发生分层，因此，为了避免甲醇与汽油混合后发生分层以及出现低温启动困难等问题，需要将甲醇和汽油混合后保持温热均一状态。
为此，本发明实施例提供了一种甲醇汽油混合增能装置(以下也可称为混合增能装置)，用于在喷油器之前将甲醇与汽油混合均匀以保持温热均一状态，请参阅图1所示，所述混合增能装置包括：
混合腔1，所述混合腔1具有进液口11和出液口12，所述进液口11用于供甲醇和汽油流入，所述出液口12用于与喷油器的油轨连接；
微波加热装置3，用于对所述混合腔1内的所述甲醇进行微波加热。
由于甲醇与汽油的比重不同，一般情况下二者是不相溶的，即使将甲醇与汽油混合在一起，在一段时间后也会分层；另外在一些低温情况下混合均匀的甲醇与汽油也会分层。由于车辆在启动及运行过程中，燃料需要通过较长的管道由油箱输送至燃烧室进行燃烧。在这个过程中，存在较多影响因素，使得混合均匀后的甲醇与汽油可能再次分层，使得甲醇与汽油不能保持在稳定的混匀状态，不利于燃料的充分燃烧。
本实施例通过在油轨之前安装甲醇汽油混合增能装置，对甲醇和汽油进行预先混合，混合后的甲醇与汽油燃料流入油轨并由喷油器喷出，本实施例还通过微波辅助对混合腔内的燃料进行选择性加热，通过仅对甲醇进行加热，避免热量浪费，且微波加热方式加热均匀，使甲醇与汽油始终处于温热混匀状态，避免混匀后的甲醇与汽油再次分层。
其中，微波具有波长短(1m-1mm)、频率高(300MHZ-300GHZ)以及量子特性等明显特征，本实施例采用微波方式进行加热，具有加热均匀、加热速度快、可以选择性加热以及控制及时、反应灵敏等优势。传统的电阻丝加热方式，由于是对所有的燃料进行加热，存在热量损耗情况，且电阻丝加热存在热点，加热不均匀。与传统的电阻丝加热相比，微波加热主要靠发射微波刺激极性分子发生运动，进而摩擦生热。而甲醇属于极性物质，本实施例的微波加热装置3仅对混合腔1中的极性甲醇进行加热，避免了热量的浪费；且直接对甲醇进行加热省去了热传导过程中的热量损失，通过被加热体内部偶极分子高频往复运动，产生“内摩擦热”而使被加热物料温度升高，不须任何热传导过程，就能使物料内外部同时加热、同时升温，加热速度快且均匀，仅需传统加热方式能耗的几分之一或几十分之一即可达到加热目的，能量利用率较高。图3为采用电阻丝加热和微波加热两种方式，在相同功率下对同一容器进行加热的溶液温度随加热时间变化的曲线图，可以看出微波加热时间更短，且能量利用率高。另外，微波加热可实现油电分离，极大的提高了加热装置的安全可靠性；并且，通过让燃料本身产生热量，减少了使用加热器时加热器本身预热及热传导时间，且能做到断电即停，对温度控制更加精准。
其中一些实施方式中，混合增能装置还包括搅拌装置，所述搅拌装置设置于所述混合腔内，所述搅拌装置用于对所述混合腔内的甲醇与汽油进行搅拌。
本实施例中，在油轨之前安装混合增能装置，并采用搅拌与微波加热双重方式对甲醇和汽油进行预先混合。需要说明的是，本实施例中的搅拌和加热均是为了实现甲醇与汽油的互溶，可以理解，如果仅是将甲醇与汽油进行搅拌，那么在搅拌结束后，甲醇与汽油在管道运输过程中，由于外界环境温度(-35℃)较低，甲醇与汽油仍然会分层，因此搅拌只是在搅拌时刻甲醇与汽油混合，并不能实现二者的充分互溶。本实施例在搅拌的同时辅以加热，以将甲醇与汽油保持在一定的温度之上，由此，一方面实现二者的充分互溶，另一方面，即使外界环境温度较低会发生分层，但分层程度也会低于未进行加热时的分层程度。
本实施例通过搅拌装置2及微波加热装置3的配合，形成相互促进作用，提高甲醇与汽油的互溶效果。可以理解，若只采用搅拌装置2，甲醇与汽油混合之后，容易受环境影响再次分层；若只采用微波加热装置3，一方面仅靠分子间运动实现加热，难以实现甲醇与汽油的互溶，另一方面，对于燃料混合不均匀的情况，单一使用微波加热装置3可能会造成燃料受热不均。
因此，本实施例利用搅拌装置2实现甲醇与汽油的混合，并结合甲醇的极性特点，选择微波加热方式以实现仅对甲醇进行加热，从而避免能量浪费。本实施例在对甲醇与汽油进行加热的同时，辅以搅拌手段，使得甲醇与汽油能够均匀受热。在对甲醇与汽油进行搅拌的同时，辅以微波加热方式，可以避免搅拌均匀的混合燃料再次分层。
优选实施方式中，所述微波加热装置3包括磁控管加热器，磁控管加热器设置于所述混合腔的外壁。所述搅拌装置2包括电磁搅拌器。电磁搅拌器和磁控管加热器均为本领域成熟产品，本实施例中对其具体结构不再展开说明。示例性地，所述电磁搅拌器包括永磁电机、转轴及叶轮22，所述叶轮22设置在所述转轴21上，所述永磁电机用于驱动所述叶轮22旋转。如图1、图2所示，永磁体转子23与电磁线圈24构成永磁电机，电磁线圈24作为定子，电源接口4用于连接12V直流电，通过控制电路将12V直流电转换成三相交流电，用于给永磁电机供电，电磁线圈24通电产生磁场，定子绕组中输入的三相对称电流合成的旋转磁场与永磁体转子23所产生的磁场相互作用下产生转矩，从而拖动转子同步旋转，进而带动叶轮22旋转，对混合腔1内的甲醇与汽油进行均匀搅拌。
本实施例通过对混合腔1内甲醇与汽油进行电磁搅拌，使二者混合的更加均匀，通过控制电磁搅拌的工作电流来调节搅拌速率，同时辅以微波加热手段，更易于实现甲醇与汽油的互溶。
因搅拌装置2靠磁力驱动且与喷油器油轨连通，故搅拌装置2内腔内需要具有一定的燃料压力，且需具有良好的耐腐蚀性。因此，本实施例中电磁搅拌器的叶轮及内腔体使用POM(聚甲醛)材料，POM材料有良好耐腐蚀性，叶轮两端包覆永磁体；轴承及两头轴承座具有硬度和耐磨的要求，故使用特殊处理的马氏体不锈钢9Cr18MoV，再经过真空热处理。搅拌器和加热器直接使用POM材料注塑成一体，外壳使用普通马氏体不锈钢材料用来隔绝磁场和微波辐射。
其中一些实施方式中，如图4所示，所述混合增能装置还包括分腔5和出液管，所述出液管的一端与所述混合腔1连接，所述出液管的另一端为所述出液口12，所述分腔5与所述混合腔1连通，所述分腔5与所述出液管之间的管道上安装有控制阀6，当所述控制阀6打开时，所述甲醇和汽油在所述混合腔1、所述分腔5及所述出液管之间循环。其中，控制阀6优选为电磁阀，可以为单向电磁阀。
本实施例中，在混合腔1的一侧设置分腔5，混合腔1与分腔5之间通过管路保持连通，可以理解，甲醇和汽油由进液口进入混合腔内通过搅拌和加热进行预先混合，由于分腔与混合腔连通，因此混合后的甲醇和汽油也会进入分腔内，再通过泵由出液口进入后续的油轨及喷油器，若甲醇和汽油在混合腔内的混合温度不均匀，可以打开控制阀，使得甲醇和汽油在混合腔1、分腔5、出液管之间形成循环，应当理解，此时出液口为关闭状态，因此，控制阀开启后，分腔内的油液进入出液管后会返回混合腔内进行再次混合，由此，通过甲醇和汽油的循环流动，进一步增加甲醇和汽油的混合均匀性。需要说明的是，判断混合腔内的甲醇和汽油混合温度不均匀主要是根据后续检测数据反馈得到。
本发明实施例还提供一种甲醇汽车控制系统，包括：控制器、油轨以及甲醇汽油混合增能装置，应当理解还包括油箱和油泵，所述油箱用于存储甲醇和汽油，甲醇和汽油根据实际需要以一定比例存储在油箱中，所述油泵用于将所述甲醇和所述汽油输送至所述甲醇汽油混合增能装置，所述甲醇汽油混合增能装置用于将所述甲醇和所述汽油混匀，所述油轨用于向汽车发动机供给混匀后的甲醇与汽油，所述控制器分别与所述甲醇汽油混合增能装置的微波加热装置3和搅拌装置2电连接。控制器可以为车辆的ECU控制器。所述控制器用于控制所述微波加热装置和所述搅拌装置的工作参数，所述微波加热装置的工作参数包括加热功率及时长，所述搅拌装置的工作参数包括工作电流。在一些实施方式中，所述控制器还用于对所述控制阀的开闭进行控制。
由于甲醇与汽油按照一定比例存储在油箱中，燃料配比会影响后续喷油器喷射的油量，例如，油箱中存储的为纯汽油时后续喷射油量低于油箱中含有一定配比的甲醇，且可以理解，甲醇含量越高，后续喷射油量也有增长的趋势，因此，需要在混合甲醇与汽油后检测混合燃料中甲醇的浓度，以便于据此调节喷油器的喷油脉宽等参数。因此，其中一些实施方式中，所述甲醇汽车控制系统还包括甲醇浓度传感器，所述甲醇浓度传感器设置于所述甲醇汽油混合增能装置的出液口12处，用于检测所述出液口12处甲醇的浓度，所述甲醇浓度传感器与所述控制器电连接，控制器获取甲醇浓度传感器检测的数据后，控制喷油器的喷油量等参数，或者控制所述控制阀的开启以及开度大小。
其中一些实施方式中，甲醇汽车控制系统还包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器用于检测油箱温度，所述第二温度传感器用于检测油轨温度，所述控制器分别与所述第一温度传感器和所述第二温度传感器电连接。通过检测油轨温度，判断混合腔1对腔内燃料的加热是否达到所需温度。通过检测油箱温度，获取甲醇和汽油的初始温度，以便于根据初始温度及所需达到的加热温度来控制混合腔1内燃料的加热时间。本实施例中，甲醇汽车控制系统还包括预设单元，预设单元内存储有不同燃料配比从不同的初始温度下加热至所需温度所需消耗的加热时间。如表1所示，展示了不同浓度在不同初始温度下，使用800W的微波加热器对300ml的燃料加热至40℃时所消耗的时间，例如，甲醇占比100％的M100燃料，初始温度为15℃时，使用800W的微波加热器对300ml的燃料进行加热，需加热23s达到40℃。
表1：
其中一些实施方式中，甲醇汽车控制系统还包括甲醇传感器和氧传感器，所述甲醇传感器用于检测所述汽车发动机排气中的甲醇浓度，所述氧传感器用于检测所述排气中的氧浓度，所述甲醇传感器和所述氧传感器与所述控制器电连接。通过检测排气中甲醇和氧的浓度，以便于了解燃料的燃烧情况，根据燃烧情况调节混合增能装置以及喷油器等的相关参数，实现燃料的充分燃烧。例如，通过检测排气中甲醇和氧的浓度发现，排气中甲醇浓度较高，说明燃料燃烧不充分，可能与燃料混合不均匀或者喷油量有关，因此需加大甲醇与汽油的混合力度或者调整喷射油量，其中调整甲醇与汽油的混合，可以通过开启控制阀的形式，使得甲醇和汽油在混合腔和分腔之间实现循环流动，以实现充分混合。
其中一些实施方式中，所述第一温度传感器包括环境传感器和油箱传感器，所述环境传感器用于检测环境温度，所述油箱传感器用于检测油箱初始温度，所述控制器与所述环境传感器和所述油箱传感器电连接，所述控制器用于根据所述环境温度和所述油箱初始温度获取所述油箱温度。通过增设环境温度作为比对，例如油箱初始温度与环境温度的差值绝对值处于预设范围内，则认为油箱初始温度无误，否则可能油箱内的传感器出现故障等。由此可以避免由于油箱温度传感器出现故障造成误检，导致后续根据燃料初始温度调节微波加热时间等不准确，影响甲醇与汽油之间的互溶，进而影响燃料的充分燃烧。
需要说明的是，本实施例的甲醇汽车控制系统，内部预先存储有诸如表1所示的对照表，控制器根据各传感器检测数据与对照表比对，并根据对照表进行相应的控制和调整，例如，获取油箱内甲醇与汽油的配比以及第一传感器检测的油箱温度后，根据对照表中选择对应的加热时间，控制微波加热装置对混合腔内的甲醇加热所选时间。可以理解，对照表包括如表1所示的不同甲醇浓度在不同温度下使用800W的微波加热器对300ml的燃料加热至40℃时所消耗的时间，还可以包括关于不同甲醇浓度在不同温度下使用不同功率的微波加热器对不同含量的燃料加热至设定温度时所消耗时间的对照表，还可以包括关于混合增能装置出液口处不同甲醇浓度与喷油器喷油脉宽的对照表，还可以包括关于排气中甲醇浓度、排气中氧浓度与喷油器喷油脉宽以及与混合增能装置的工作参数之间的对照表，等等。
本发明实施例还提供一种车辆，包括前述的甲醇汽车控制系统。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种甲醇汽油混合增能装置，其特征在于，包括：
混合腔(1)，所述混合腔(1)具有进液口(11)和出液口(12)，所述进液口(11)用于供甲醇和汽油流入，所述出液口(12)用于与喷油器的油轨连接；
微波加热装置(3)，用于对所述混合腔(1)内的所述甲醇进行微波加热；
出液管，所述出液管的一端与所述混合腔(1)连接，所述出液管的另一端为所述出液口(12)；
分腔(5)，所述分腔(5)与所述混合腔(1)连通，所述分腔(5)与所述出液管之间通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的甲醇汽油混合增能装置，其特征在于，还包括搅拌装置(2)，所述搅拌装置(2)设置于所述混合腔(1)内，所述搅拌装置(2)用于对所述混合腔(1)内的所述甲醇与所述汽油进行搅拌。
3.根据权利要求2所述的甲醇汽油混合增能装置，其特征在于，所述搅拌装置(2)包括电磁搅拌器，所述电磁搅拌器包括永磁电机、转轴(21)及叶轮(22)，所述叶轮(22)设置在所述转轴(21)上，所述永磁电机用于驱动所述叶轮(22)旋转。
4.根据权利要求1所述的甲醇汽油混合增能装置，其特征在于，所述微波加热装置(3)包括磁控管加热器，所述磁控管加热器设置于所述混合腔的外壁。
5.根据权利要求1所述的甲醇汽油混合增能装置，其特征在于，所述分腔(5)与所述出液管之间的管道上安装有控制阀(6)，当所述控制阀(6)打开时，所述甲醇和汽油在所述混合腔(1)、所述分腔(5)及所述出液管之间循环。
6.一种甲醇汽车控制系统，其特征在于，包括：控制器、油轨以及如权利要求2-5任一项所述的甲醇汽油混合增能装置，所述甲醇汽油混合增能装置用于将甲醇和汽油混匀，所述油轨用于向汽车发动机供给混匀后的甲醇与汽油，所述控制器分别与所述甲醇汽油混合增能装置的微波加热装置(3)和搅拌装置(2)电连接，所述控制器用于控制所述微波加热装置(3)和所述搅拌装置(2)的工作参数，所述微波加热装置(3)的工作参数包括加热功率及时长，所述搅拌装置(2)的工作参数包括工作电流。
7.根据权利要求6所述的甲醇汽车控制系统，其特征在于，还包括第一温度传感器、第二温度传感器、甲醇传感器和氧传感器，所述第一温度传感器用于检测油箱温度，所述第二温度传感器用于检测油轨温度，所述甲醇传感器用于检测所述汽车发动机排气中的甲醇浓度，所述氧传感器用于检测所述排气中的氧浓度，所述控制器分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述甲醇传感器和所述氧传感器电连接，所述控制器用于根据所述油箱温度、所述油轨温度以及所述排气中的甲醇浓度和氧浓度控制所述搅拌装置(2)和所述微波加热装置(3)的工作参数。
8.根据权利要求7所述的甲醇汽车控制系统，其特征在于，所述第一温度传感器包括环境传感器和油箱传感器，所述环境传感器用于检测环境温度，所述油箱传感器用于检测油箱初始温度，所述控制器与所述环境传感器和所述油箱传感器电连接，所述控制器用于根据所述环境温度和所述油箱初始温度获取所述油箱温度。
9.根据权利要求6所述的甲醇汽车控制系统，其特征在于，还包括甲醇浓度传感器，所述甲醇浓度传感器设置于所述甲醇汽油混合增能装置的出液口(12)处，所述甲醇浓度传感器用于检测所述出液口(12)处甲醇的浓度，所述甲醇浓度传感器与所述控制器电连接，所述控制器用于根据所述出液口(12)处的甲醇浓度控制所述油轨向所述汽车发动机供给所述混匀后的甲醇与汽油的含量。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求6-9任一项所述的甲醇汽车控制系统。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4259021A (en) * 1978-04-19 1981-03-31 Paul R. Goudy, Jr. Fluid mixing apparatus and method
JP2002161811A (ja) * 2000-11-29 2002-06-07 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料供給装置
CN101495735A (zh) * 2006-08-04 2009-07-29 丰田自动车株式会社 内燃机
CN102322376A (zh) * 2011-07-18 2012-01-18 张忠宇 车用酒精汽油燃料的混合方法和装置
CN202545027U (zh) * 2012-03-23 2012-11-21 武汉市菱电汽车电子有限责任公司 一种基于单油轨和单套喷油器的汽车双燃料供给装置
CN204212885U (zh) * 2014-10-16 2015-03-18 天津布尔科技有限公司 一种甲醇和汽油在线混合供油系统
CN204327351U (zh) * 2014-11-27 2015-05-13 黑龙江工程学院 丁醇燃料发动机的燃料控制装置
CN109458262A (zh) * 2019-01-18 2019-03-12 东莞传动电喷科技有限公司 一种双燃料系统
CN214787769U (zh) * 2021-02-07 2021-11-19 浙江吉利控股集团有限公司 一种油轨喷油器总成及车辆

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4259021A (en) * 1978-04-19 1981-03-31 Paul R. Goudy, Jr. Fluid mixing apparatus and method
JP2002161811A (ja) * 2000-11-29 2002-06-07 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料供給装置
CN101495735A (zh) * 2006-08-04 2009-07-29 丰田自动车株式会社 内燃机
CN102322376A (zh) * 2011-07-18 2012-01-18 张忠宇 车用酒精汽油燃料的混合方法和装置
CN202545027U (zh) * 2012-03-23 2012-11-21 武汉市菱电汽车电子有限责任公司 一种基于单油轨和单套喷油器的汽车双燃料供给装置
CN204212885U (zh) * 2014-10-16 2015-03-18 天津布尔科技有限公司 一种甲醇和汽油在线混合供油系统
CN204327351U (zh) * 2014-11-27 2015-05-13 黑龙江工程学院 丁醇燃料发动机的燃料控制装置
CN109458262A (zh) * 2019-01-18 2019-03-12 东莞传动电喷科技有限公司 一种双燃料系统
CN214787769U (zh) * 2021-02-07 2021-11-19 浙江吉利控股集团有限公司 一种油轨喷油器总成及车辆

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