CN203783737U - 一种柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，包括柴油机燃油喷射系统和醇类燃料喷射系统，以及分别与所述柴油机燃油喷射系统和醇类燃料喷射系统连接的双燃料控制系统。本实用新型所述柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，可以克服现有技术中环保性差、成本高和燃料更换难度大等缺陷，以实现环保性好、成本低和燃料更换难度小的优点。

Description

一种柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体地，涉及一种柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统。 

背景技术

随着经济的不断发展，我国特有的结构性缺油的“柴油荒”不断出现。除了大力提升节油技术，采用醇类燃料替代柴油是一个重要途径。醇类燃料两大优势，其一是极佳的冷却作用，可以降低发动机温度，不致过热；其二是极高的抗爆能力，能够在高于优质柴油允许的压力下燃烧而不会爆震。这正适合高压缩比、高性能的发动机。 

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NOx、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，现有的柴油内燃机，一般只能使用柴油燃料，改装成醇类燃料难度较大；另外，醇类燃料和柴油燃料不能同时备用，使用过程中燃料短缺而又不方便添加相应燃料时，则会给使用者造成很大困难。 

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、成本高和燃料更换难度大等缺陷。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，以实现环保性好、成本低和燃料更换难度小的优点。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，包括柴油机燃油喷射系统和醇类燃料喷射系统，以及分别与所述柴油机燃油喷射系统和醇类燃料喷射系统连接的双燃料控制系统。 

进一步地，所述醇类燃料喷射系统，包括醇类燃料供给系统，以及安装在所述醇类燃料供给系统与双燃料控制系统之间的醇类燃料喷油器。 

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、醇类燃料滤清器和醇类燃料导轨总成，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，以及安装在所述醇类燃料导轨总成远离醇类燃料滤清器一侧的醇类燃料压力调节器； 

所述醇类燃料导轨总成与醇类燃料喷油器连接，所述醇类燃料碳罐电磁阀与双燃料控制系统连接，所述醇类燃料压力调节器与醇类燃料箱的压力调节端连接。 

进一步地，在所述醇类燃料箱中，设有浮子。 

进一步地，所述柴油机燃油喷射系统，包括依次连接的柴油箱、电动燃油泵、柴油滤清器、高压泵和柴油共轨总成，连接在所述柴油共轨总成与双燃料控制系统之间的柴油喷油器，以及安装在所述柴油共轨总成远离高压泵一侧的柴油压力调节器； 

所述柴油压力调节器与柴油箱的压力调节端连接，所述柴油喷油器的反馈端与柴油箱的压力调节端连接，所述高压泵与双燃料控制系统连接。 

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，通过管道与所述空气滤清器连通的燃烧室，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，安装在脚踏板上的加速踏板传感器，以及分别与所述醇类燃料喷油器、醇类燃料碳罐电磁阀、柴油喷油器、高压泵和加速踏板传感器连接的电控单元(ECU)。 

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。 

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，所述双燃料控制系统，还包括配合设置在所述燃烧室中的多个进气歧管；所述醇类燃料喷油器和柴油喷油器，分别安装在相应的进气歧管上。 

本实用新型各实施例的柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，由于包括柴油机燃油喷射系统和醇类燃料喷射系统，以及分别与柴油机燃油喷射系统和醇类燃料喷射系统连接的双燃料控制系统；可以在纯柴油和醇类柴油混合燃料两种模式下运行；从而可以克服现有技术中环保性差、成本高和燃料更换难度大的缺陷，以实现环保性好、成本低和燃料更换难度小的优点。 

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为本实用新型柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统的工作原理示意图。 

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下： 

1-柴油箱；2-电动燃油泵；3-柴油滤清器；4-高压泵；5-柴窑共轨总成；6-柴油压力调节器；7-柴油喷油器；8-醇类燃料喷油器；9-加速踏板传感器；10-水温传感器；11-氧传感器；12-醇类燃料压力调节器；13-醇类燃料导轨总成；14-醇类燃料碳罐；15-醇类燃料箱；16-醇类燃料动力泵；17-醇类燃料滤清器；18-曲轴位置传感器；19-凸轮轴位置传感器；20-电控单元(ECU)；21-空气滤清器；22-醇类燃料碳罐电磁阀。 

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，提供了一种柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，具体为柴油内燃机的醇类和柴油双燃料或任意切换醇类和柴油的喷射系统，可以简单地把限定只能使用柴油燃料的发动机设置成为可以使用醇类和柴油双燃料或任意切换醇类和柴油的柴油内燃机喷射系统。该柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，提供了醇类和柴油双燃料或任意切换醇类和柴油的燃油喷射技术，可以灵活使用，从而提高汽车动力性、降低排放、特别是减少运行成本，将在未来的汽车工业的发展中起到重要作用。 

参见图1，本实施例的柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，包括柴油机燃油喷射系统和醇类燃料喷射系统，以及分别与柴油机燃油喷射系统和醇类燃料喷射系统连接的双燃料控制系统。醇类燃料喷射系统，包括醇类燃料供给系统，以及安装在醇类燃料供给系统与双燃料控制系统之间的醇类燃料喷油器(如醇类燃料喷油器8)。 

其中，醇类燃料供给系统，包括醇类燃料箱(如醇类燃料箱15)，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16)、醇类燃料滤清器 (如醇类燃料滤清器17)和醇类燃料导轨总成(如醇类燃料导轨总成13)，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14)和醇类燃料碳罐电磁阀(如醇类燃料碳罐电磁阀22)，以及安装在醇类燃料导轨总成远离醇类燃料滤清器一侧的醇类燃料压力调节器(如醇类燃料压力调节器12)；醇类燃料导轨总成与醇类燃料喷油器连接，醇类燃料碳罐电磁阀与双燃料控制系统连接，醇类燃料压力调节器与醇类燃料箱的压力调节端连接。在醇类燃料箱中，设有浮子。 

上述柴油机燃油喷射系统，包括依次连接的柴油箱(如柴油箱1)、电动燃油泵(如电动燃油泵2)、柴油滤清器(如柴油滤清器3)、高压泵(如高压泵4)和柴油共轨总成(如柴油共轨总成5)，连接在柴油共轨总成与双燃料控制系统之间的柴油喷油器(如柴油喷油器7)，以及安装在柴油共轨总成远离高压泵一侧的柴油压力调节器(如柴油压力调节器6)；柴油压力调节器与柴油箱的压力调节端连接，柴油喷油器的反馈端与柴油箱的压力调节端连接，高压泵与双燃料控制系统连接。 

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21)，通过管道与空气滤清器连通的燃烧室，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，安装在脚踏板上的加速踏板传感器(如加速踏板传感器9)，分别与醇类燃料喷油器、醇类燃料碳罐电磁阀、柴油喷油器、高压泵和加速踏板传感器连接的电控单元(ECU，如电控单元20)，安装在曲轴上的曲轴位置传感器(如曲轴位置传感器18)，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19)，安装在发动机循环水道外壁的水温传感器(如水温传感器10)，以及配合设置在所述燃烧室旁的多个进气歧管，醇类燃料喷油器和柴油喷油器，分别安装在相应的进气歧管上；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11)；曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、水温传感器和氧传感器，分别与电控单元(ECU)连接。 

上述实施例的柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，在原有的柴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；该醇类燃料供给系统，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、醇类燃料导轨总成和醇类燃料压力调节器；并且增加了醇类燃料喷油器，并将醇类燃料喷油器安装在各个进气歧管上。该柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，在原车电控单元(ECU)的基础上升级，增加醇类燃料喷射正时控制以及喷油量控制模块。 

上述实施例的柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，工作过程为：醇类燃料动力泵将醇类燃料从醇类燃料箱中吸出，流到醇类燃料导轨总成后至各个醇类燃料喷油器，醇类燃料喷油器将燃料喷到进气歧管，燃料与空气形成可燃混合气，在最后在气缸中压燃燃烧，燃烧后的废气经过排气系统进入大气中。此为醇类燃料工作模式，可以燃烧M30～M40的甲醇/乙醇燃料。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。 

在上述实施例的柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统中，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。该柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统可以在纯柴油和醇类柴油混合燃料两种模式下运行，汽车启动时，低温暖车和熄火再次启动时用柴油，当温度升至30°时，电控单元(ECU)将自动切换使用醇类柴油混合燃料。使用醇类柴油混合燃料，动力无明显变化，油耗略有下降，启动性好，尾气排放减少，是理想的柴油机替代燃料。 

综上所述，本实用新型上述各实施例的柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，至少可以达到以下有益效果： 

(1)能方便地使用柴油、醇类以及柴油与醇类任意比例混合燃料，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，燃烧后减少NOx、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)该柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统的结构比较简单，可以实现对所有的柴油发动机的更改，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 (7)

1.一种柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，其特征在于，包括柴油机燃油喷射系统和醇类燃料喷射系统，以及分别与所述柴油机燃油喷射系统和醇类燃料喷射系统连接的双燃料控制系统；所述醇类燃料喷射系统，包括醇类燃料供给系统，以及安装在所述醇类燃料供给系统与双燃料控制系统之间的醇类燃料喷油器； 

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、醇类燃料滤清器和醇类燃料导轨总成，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，以及安装在所述醇类燃料导轨总成远离醇类燃料滤清器一侧的醇类燃料压力调节器； 

所述醇类燃料导轨总成与醇类燃料喷油器连接，所述醇类燃料碳罐电磁阀与双燃料控制系统连接，所述醇类燃料压力调节器与醇类燃料箱的压力调节端连接。 

2.根据权利要求1所述的柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，其特征在于，在所述醇类燃料箱中，设有浮子。 

3.根据权利要求1所述的柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，其特征在于，所述柴油机燃油喷射系统，包括依次连接的柴油箱、电动燃油泵、柴油滤清器、高压泵和柴油共轨总成，连接在所述柴油共轨总成与双燃料控制系统之间的柴油喷油器，以及安装在所述柴油共轨总成远离高压泵一侧的柴油压力调节器； 

所述柴油压力调节器与柴油箱的压力调节端连接，所述柴油喷油器的反馈端与柴油箱的压力调节端连接，所述高压泵与双燃料控制系统连接。 

4.根据权利要求1-3中任一项所述的柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，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，通过管道与所述空气滤清器连通的燃烧室，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，安装在脚踏板上的加速踏板传感器，以及分别与所述醇类燃料喷油器、醇类燃料碳罐电磁阀、柴油喷油器、高压泵和加速踏板传感器连接的电控单元ECU。 

5.根据权利要求4所述的柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，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。 

6.根据权利要求4所述的柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，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。 

7.根据权利要求4所述的柴油内燃机的柴油与醇类燃料喷射及控制系统，其特征在于，所述双燃料控制系统，还包括配合设置在所述燃烧室中的多个进气歧管；所述醇类燃料喷油器和柴油喷油器，分别安装在相应的进气歧管上。