CN203547937U

CN203547937U - 一种汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统

Info

Publication number: CN203547937U
Application number: CN201320612901.7U
Authority: CN
Inventors: 赵永胜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-08
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2023-10-08

Abstract

本实用新型公开了一种汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，包括汽油机燃油喷射系统和醇类燃料供给系统，分别与所述汽油机燃油喷射系统和醇类燃料供给系统连接的燃料导轨总成，以及分别与所述汽油机燃油喷射系统、醇类燃料供给系统和燃料导轨总成连接的双燃料控制系统。本实用新型所述汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，可以克服现有技术中环保性差、成本高、结构复杂和维护难度大等缺陷，以实现环保性好、成本低、结构简单和维护难度小的优点。

Description

一种汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体地，涉及一种汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统。

背景技术

目前，汽油与醇类/汽油双燃料喷射系统的汽车能够实现醇类汽油的任意比例的掺烧，较大的使用醇类燃料，降低了运行成本，并缓解我国能源危机，保证我国能源安全和实现汽车工业的可持续发展。

醇类燃料的含氧量高、碳氢比高、汽化潜热大、不含硫，在发动机上应用，有利于减少NO_x、SO₂和PM等有害气体排放，净化尾气，保护环境，简化发动机废气后处理系统。但是这种汽油与醇类/汽油双燃料喷射系统的汽车的改装很复杂，对发动机的结构尺寸要求严格，很难大面积的推广。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在环保性差、成本高、结构复杂和维护难度大等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，以实现环保性好、成本低、结构简单和维护难度小的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，包括汽油机燃油喷射系统和醇类燃料供给系统，分别与所述汽油机燃油喷射系统和醇类燃料供给系统连接的燃料导轨总成，以及分别与所述汽油机燃油喷射系统、醇类燃料供给系统和燃料导轨总成连接的双燃料控制系统。

进一步地，所述醇类燃料供给系统，包括醇类燃料箱，依次与所述醇类燃料箱的第一输出端连接的醇类燃料动力泵和醇类燃料滤清器，依次与所述醇类燃料箱的第二输出端连接的醇类燃料碳罐和醇类燃料碳罐电磁阀，以及配合安装在所述燃料导轨总成的端部、且与醇类燃料箱的压力调节端连接的醇类燃料压力调节器；所述醇类燃料滤清器和醇类燃料碳罐电磁阀，分别连接至双燃料控制系统。

进一步地，在所述醇类燃料箱中，设有浮子。

进一步地，所述汽油机燃油喷射系统，包括汽油箱，依次与所述汽油箱的第一输出端连接的汽油泵和汽油滤清器，依次与所述汽油箱的第二输出端连接的汽油碳罐和汽油碳罐电磁阀，以及配合安装在所述燃料导轨总成的上部、且与汽油箱的压力调节端连接的汽油压力调节器；所述汽油滤清器和汽油碳罐电磁阀，分别连接至双燃料控制系统。

进一步地，所述双燃料控制系统，包括与新鲜空气连通的空气滤清器，通过所述空气滤清器的输出管道与空气滤清器连通的燃烧室，与所述燃烧室配合安装的点火线圈、分电器、火花塞、燃料喷油器，安装在所述空气滤清器输出端的空气质量流量计，依次配合安装在所述燃烧室底部的活塞、气缸、曲轴和凸轮轴，与发动机配合设置的发动机循环水道，靠近所述燃烧室设置、且分别与所述燃料导轨总成、汽油滤清器和醇类燃料滤清器连接的液体自控双向切换装置，安装在所述液体自控双向切换装置上的一对燃料切换电磁阀，以及分别与所述点火线圈、汽油碳罐电磁阀、醇类燃料碳罐电磁阀、空气质量流量计、混合燃料喷油器和一对燃料切换电磁阀连接的电控单元ECU；

所述点火线圈、分电器和火花塞依次连接，所述汽油碳罐电磁阀和醇类燃料碳罐电磁阀分别连接至空气滤清器的输出管道。

进一步地，所述双燃料控制系统，还包括安装在所述空气滤清器的输出管道上的电子节气门，与所述电子节气门配合设置的节气门位置传感器；所述节气门位置传感器与电控单元ECU连接。

进一步地，所述双燃料控制系统，还包括安装在所述曲轴上的曲轴位置传感器，安装在所述凸轮轴上的凸轮轴位置传感器，以及安装在所述水箱外壁的水温传感器；所述曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和水温传感器，分别与所述电控单元ECU连接。

进一步地，所述双燃料控制系统，还包括设置在所述燃烧室输出端的废气排出管道，以及安装在所述废气排出管道的排气口的氧传感器；所述氧传感器与电控单元ECU连接。

进一步地，所述液体自控双向切换装置、一对燃料切换电磁阀和混合燃料喷油器，整体安装在原汽油机各个进气歧管上。

进一步地，所述液体自控双向切换装置，包括阀体，安装在所述阀体内部、且左右限位的游动阀芯，分别与所述游动阀芯连接的第1管路、第2管路和第3管路，以及分别与所述第1管路和第2管路相连的泄压阀和单向阀。

本实用新型各实施例的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，由于包括汽油机燃油喷射系统和醇类燃料供给系统，分别与汽油机燃油喷射系统和醇类燃料供给系统连接的燃料导轨总成，以及分别与汽油机燃油喷射系统、醇类燃料供给系统和燃料导轨总成连接的双燃料控制系统；可以简单地把限定只能使用汽油燃料的发动机，设置成为可以使用纯汽油或纯醇类的双燃料喷射系统；从而可以克服现有技术中环保性差、成本高、结构复杂和维护难度大的缺陷，以实现环保性好、成本低、结构简单和维护难度小的优点。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统的工作原理示意图；

图2为本实用新型汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统中液体自控双向切换装置处于三种工作状态时的工作原理示意图。

结合附图1，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-点火线圈；2-汽油箱；3-分电器；4-汽油泵；5-火花塞；6-汽油碳罐；7-汽油滤清器；8-燃料喷油器；9-燃料导轨总成；10-汽油压力调节器；11-汽油碳罐电磁阀；12-电子节气门；13-空气质量流量计；14-空气滤清器；15-醇类燃料碳罐；16-醇类燃料压力调节器；17-醇类燃料箱；18-醇类燃料动力泵；19-燃料切换电磁阀；20-醇类燃料滤清器；21-水温传感器；22-曲轴位置传感器；23-凸轮轴位置传感器；24-氧传感器；25-电控单元(ECU)；26-节气门位置传感器；27-液体自控双向切换装置；28-醇类燃料碳罐电磁阀。

结合附图2，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-阀体；2-游动阀芯；3-泄压阀；4-第1管路；5-第2管路；6-第3管路；7-单向阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据本实用新型实施例，如图1所示，提供了一种汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，可以简单地把限定只能使用汽油燃料的发动机，设置成为可以使用纯汽油或纯醇类的双燃料喷射系统。使用该汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统的汽车，仅需加装几个执行器就可以完成整个系统的改装，对原发动机结构尺寸要求很低，容易大面积的推广。

参见图1，本实施例的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，包括汽油机燃油喷射系统和醇类燃料供给系统，分别与汽油机燃油喷射系统和醇类燃料供给系统连接的燃料导轨总成(如燃料导轨总成9)，以及分别与汽油机燃油喷射系统、醇类燃料供给系统和燃料导轨总成连接的双燃料控制系统。

其中，上述醇类燃料供给系统，包括醇类燃料箱(如醇类燃料箱17)，依次与醇类燃料箱的第一输出端连接的醇类燃料动力泵(如醇类燃料动力泵18)和醇类燃料滤清器(如醇类燃料滤清器；20)，依次与醇类燃料箱的第二输出端连接的醇类燃料碳罐(如醇类燃料碳罐15)和醇类燃料碳罐电磁阀(如醇类燃料碳罐电磁阀28)，以及配合安装在燃料导轨总成的端部、且与醇类燃料箱的压力调节端连接的醇类燃料压力调节器(如醇类燃料压力调节器16)；醇类燃料滤清器和醇类燃料碳罐电磁阀，分别连接至双燃料控制系统。在醇类燃料箱中，设有浮子。

上述汽油机燃油喷射系统，包括汽油箱(如汽油箱2)，依次与汽油箱的第一输出端连接的汽油泵(如汽油泵4)和汽油滤清器(如汽油滤清器7)，依次与汽油箱的第二输出端连接的汽油碳罐(如汽油碳罐6)和汽油碳罐电磁阀(如汽油碳罐电磁阀11)，以及配合安装在燃料导轨总成的上部、且与汽油箱的压力调节端连接的汽油压力调节器(如汽油压力调节器10)；汽油滤清器和汽油碳罐电磁阀，分别连接至双燃料控制系统。

上述双燃料控制系统，包括与新鲜空气连通的空气滤清器(如空气滤清器14)，通过空气滤清器的输出管道与空气滤清器连通的燃烧室，与燃烧室配合安装的点火线圈(如点火线圈1)、分电器(如分电器3)、火花塞(如火花塞5)、燃料喷油器(如燃料喷油器8)，安装在空气滤清器输出端的空气质量流量计(如空气质量流量计13)，依次配合安装在燃烧室底部的活塞、气缸、曲轴和凸轮轴，与发动机配合设置的发动机循环水道，靠近燃烧室设置、且分别与燃料导轨总成、汽油滤清器和醇类燃料滤清器连接的液体自控双向切换装置(如液体自控双向切换装置27)，安装在液体自控双向切换装置上的一对燃料切换电磁阀(如燃料切换电磁阀19)，以及分别与点火线圈、汽油碳罐电磁阀、醇类燃料碳罐电磁阀、空气质量流量计、混合燃料喷油器和一对燃料切换电磁阀连接的电控单元(ECU，如电控单元25)；点火线圈、分电器和火花塞依次连接，汽油碳罐电磁阀和醇类燃料碳罐电磁阀分别连接至空气滤清器的输出管道。

这里，液体自控双向切换装置、一对燃料切换电磁阀和混合燃料喷油器，整体安装在原汽油机各个进气歧管上。液体自控双向切换装置，包括阀体(如阀体1)，安装在阀体内部、且左右限位的游动阀芯(如游动阀芯2)，分别与游动阀芯连接的第1管路(如第1管路4)、第2管路(如第2管路5)和第3管路(如第3管路6)，以及分别与第1管路和第2管路相连的泄压阀(如液压阀3)和单向阀(如单向阀7)。

在上述实施例中，双燃料控制系统，还包括安装在空气滤清器的输出管道上的电子节气门(如电子节气门12)，与电子节气门配合设置的节气门位置传感器(如节气门位置传感器26)；节气门位置传感器与电控单元ECU连接；双燃料控制系统，还包括安装在曲轴上的曲轴位置传感器(如曲轴位置传感器22)，安装在凸轮轴上的凸轮轴位置传感器(如凸轮轴位置传感器23)，以及安装在水箱外壁的水温传感器(如水温传感器21)；曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和水温传感器，分别与电控单元ECU连接；双燃料控制系统，还包括设置在燃烧室输出端的废气排出管道，以及安装在废气排出管道的排气口的氧传感器(如氧传感器24)；氧传感器与电控单元ECU连接。

上述实施例的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，在原有的汽油机燃油喷射系统的基础上，增加了一套醇类燃料供给系统，包括醇类燃料箱(包括浮子)，醇类燃料碳罐，醇类燃料碳罐电磁阀，醇类燃料动力泵，醇类燃料滤清器，燃料导轨总成和醇类燃料压力调节器，并且增加了液体自控双向切换装置和燃料切换电磁阀以及混合燃料喷油器并将该装置和混合燃料喷油器整体安装在原汽油机各个进气歧管上，将原有的喷油器替换为混合燃料喷油器。燃料切换电磁阀可以在电控单元(ECU)的控制下，灵活切换进入液体自控双向切换装置的燃料，燃料再经过燃料导轨总成之后经过混合燃料喷油器，最后进入气缸体。在原车电控单元(ECU)的基础上进行升级，增加燃料切换电磁阀控制模块和醇类燃油喷射正时控制以及喷油量控制模块。醇类燃料碳罐和醇类燃料碳罐电磁阀可以将醇类燃油箱内挥发蒸汽有效的吸收，起到节约能源和保护环境的作用。由于醇类(甲醇)燃料具有腐蚀性，低温不易挥发的特点。

上述实施例的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，具有以下特点：

(1)燃油供给设备中与燃料直接接触的地方均采用防腐蚀的材料制成。该汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，可以在纯汽油和纯醇类燃料两种模式下运行，在汽车启动、低温暖车以及熄火再次启动时，燃料供给采用汽油，当温度升到30°时，电控单元(ECU)自动将燃料切换为醇类燃料，这样可以最大限度的发挥醇类燃料的优势。

(2)液体自控双向切换装置包括阀体和游动阀芯，连接第1管路，连接第2管路以及与第1管路和第2管路分别相连的泄压阀和单向阀；将游动阀芯安装至阀体内部，并将其左右限位。当电子控制系统将液体A在动力源的驱动下经第1管路流至阀体，在一定压力下推动游动阀芯至B处。此时，液体A可以流至第3管路。当电子控制系统将液体B从动力源处驱动进入第2管路，并切断液体A的动力，此时管道里面同时有液体A和液体B，当液体2推动游动阀芯向左侧移动时，此时管道1里面液体A压力增大，但是由于有单向阀的保护，压力全部传至泄压阀，最后达到泄压阀额定压力，阀门打开，液体A流回油箱。液体B推动游动阀芯至A处，最后流进第3管路。至此，完成了液体转换。

综上所述，本实用新型上述各实施例的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，至少可以达到以下有益效果：

(1)能方便地使用汽油或醇类作为燃料，切换自如。可以较高比例的使用这种来源广泛，产能充足，价格便宜的醇类燃料，燃烧后上减少NO_x、SO₂和PM等有害气体排放，净化尾气，保护环境；

(2)醇类燃料高的汽化潜热使进气温度和排气温度均降低，有效提高了原发动机的燃烧效率；

(3)发动机的动力性提高，功率和扭矩相应增大，加速性能超过原机；

(4)结构比较简单，可以满足对所有的汽油发动机的更改，装调使用、维修比较方便。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，其特征在于，包括汽油机燃油喷射系统和醇类燃料供给系统，分别与所述汽油机燃油喷射系统和醇类燃料供给系统连接的燃料导轨总成，以及分别与所述汽油机燃油喷射系统、醇类燃料供给系统和燃料导轨总成连接的双燃料控制系统。

2.根据权利要求1所述的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，其特征在于，所述醇类燃料供给系统，包括醇类燃料箱，依次与所述醇类燃料箱的第一输出端连接的醇类燃料动力泵和醇类燃料滤清器，依次与所述醇类燃料箱的第二输出端连接的醇类燃料碳罐和醇类燃料碳罐电磁阀，以及配合安装在所述燃料导轨总成的端部、且与醇类燃料箱的压力调节端连接的醇类燃料压力调节器；所述醇类燃料滤清器和醇类燃料碳罐电磁阀，分别连接至双燃料控制系统。

3.根据权利要求2所述的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，其特征在于，在所述醇类燃料箱中，设有浮子。

4.根据权利要求1所述的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，其特征在于，所述汽油机燃油喷射系统，包括汽油箱，依次与所述汽油箱的第一输出端连接的汽油泵和汽油滤清器，依次与所述汽油箱的第二输出端连接的汽油碳罐和汽油碳罐电磁阀，以及配合安装在所述燃料导轨总成的上部、且与汽油箱的压力调节端连接的汽油压力调节器；所述汽油滤清器和汽油碳罐电磁阀，分别连接至双燃料控制系统。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，其特征在于，所述双燃料控制系统，包括与新鲜空气连通的空气滤清器，通过所述空气滤清器的输出管道与空气滤清器连通的燃烧室，与所述燃烧室配合安装的点火线圈、分电器、火花塞、混合燃料喷油器，安装在所述空气滤清器输出端的空气质量流量计，依次配合安装在所述燃烧室底部的活塞、气缸、曲轴和凸轮轴，与发动机配合设置的发动机循环水道，靠近所述燃烧室设置、且分别与所述燃料导轨总成、汽油滤清器和醇类燃料滤清器连接的液体自控双向切换装置，安装在所述液体自控双向切换装置上的一对燃料切换电磁阀，以及分别与所述点火线圈、汽油碳罐电磁阀、醇类燃料碳罐电磁阀、空气质量流量计、混合燃料喷油器和一对燃料切换电磁阀连接的电控单元ECU；

6.根据权利要求5所述的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，其特征在于，所述双燃料控制系统，还包括安装在所述空气滤清器的输出管道上的电子节气门，与所述电子节气门配合设置的节气门位置传感器；所述节气门位置传感器与电控单元ECU连接。

7.根据权利要求5所述的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，其特征在于，所述双燃料控制系统，还包括安装在所述曲轴上的曲轴位置传感器，安装在所述凸轮轴上的凸轮轴位置传感器，以及安装在所述发动机循环水道外壁的水温传感器；所述曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和水温传感器，分别与所述电控单元ECU连接。

8.根据权利要求5所述的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，其特征在于，所述双燃料控制系统，还包括设置在所述燃烧室输出端的废气排出管道，以及安装在所述废气排出管道的排气口的氧传感器；所述氧传感器与电控单元ECU连接。

9.根据权利要求5所述的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，其特征在于，所述液体自控双向切换装置、一对燃料切换电磁阀和混合燃料喷油器，整体安装在原汽油机各个进气歧管上。

10.根据权利要求5所述的汽油内燃机的醇类和汽油双燃料的喷射及控制系统，其特征在于，所述液体自控双向切换装置，包括阀体，安装在所述阀体内部、且左右限位的游动阀芯，分别与所述游动阀芯连接的第1管路、第2管路和第3管路，以及分别与所述第1管路和第2管路相连的泄压阀和单向阀。