CN204610080U - 一种供油系统 - Google Patents

Abstract

为克服现有技术中超声波燃油雾化装置能耗高的问题，本实用新型提供了一种供油系统，包括供油管、进气管以及超声波雾化装置；所述供油管连通至油箱，形成从油箱经供油管到发动机的主油路；所述进气管连通大气和发动机，形成气路；所述超声波雾化装置包括用于容纳燃油的浮子室和用于将浮子室内的燃油雾化的超声波振荡器；所述浮子室上具有连通至所述进气管的雾化出口，并且所述浮子室通过进油管连通至油箱，形成从油箱经进油管、浮子室、进气管至发动机的次油路。本实用新型提供的供油系统中超声波雾化装置可独立工作，能耗低，可靠性好，在提高启动性能的同时，可有效降低污染物的排放。并且该供油系统适用于各种内燃机，使用范围广。

Description

一种供油系统

技术领域

本实用新型涉及一种供油系统。

背景技术

汽车提高燃烧效率，提高节油和环保效果是人们不断追求的目标。现在人们提出了不少关于汽车提高燃油燃烧效率的技术，燃油磁化、催化和加温等，大都具有一定的特点和效果。

现有技术中提供了一种汽车超声波燃油雾化装置，设有超声波雾化器，该超声波燃油雾化装置一端通过多孔接口与发动机进油管连通，另一端与供油管和回油管连通；所述超声波雾化器由超声波发生器、超声波振荡器、燃料控制器和供电的电源转换器构成，超声波发生器、超声波振荡器和燃料控制器依序设置，控制适量的燃油经所述超声波燃油雾化装置雾化后进入发动机进油管。

上述装置可将燃油雾化，但是发动机所需的全部燃油均经过该装置，从该装置出来的雾化燃油再经过喷油器进入发动机。同时，该装置需要在发动机启动及运转过程中保持持续工作，装置所需电能由车载电源供给，增加了车辆的负载，增加了能耗。并且，车辆喷油装置需要工作在液体燃油环境下，该装置将燃油雾化后再进入进油管和喷油装置，将造成喷油装置工作不良甚至完全不能工作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中超声波燃油雾化装置能耗高，易造成喷油装置工作不良的问题，提供一种供油系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种供油系统，包括供油管、进气管以及超声波雾化装置；所述供油管连通至油箱，形成从油箱经供油管到发动机的主油路；所述进气管连通大气和发动机，形成气路；所述超声波雾化装置包括用于容纳燃油的浮子室和用于将浮子室内的燃油雾化的超声波振荡器；所述浮子室上具有连通至所述进气管的雾化出口，并且所述浮子室通过进油管连通至油箱，形成从油箱经进油管、浮子室、进气管至发动机的次油路。

本实用新型提供的供油系统中，保持车辆原有的油路作为主油路，并在此基础上，增加以超声波雾化装置为主的次油路。通过次油路提供雾化后的燃油，并从进气管随空气进入发动机内部，提高启动性能。同时，该次油路与原有的主油路相互独立，在无需提供雾化燃油时，可关闭超声波雾化装置，仅以主油路进行供油，此时，可节约能量，降低污染物的排放。

上述结构对原有的主油路及发动机原有的供油结构没有限制，可以应用于传统的化油器式发动机、进气管喷射式发动机、缸内直喷发动机、柴油机等所有以液态燃料工作的内燃机内，适用范围广。

进一步的，所述进油管与所述供油管连通。

进一步的，所述浮子室内固定有浮子轴，所述浮子轴上设有浮子，所述浮子沿浮子轴的运动可实现进油管的通断。

进一步的，所述浮子贴合于所述进油管所在的浮子室的内壁上；所述浮子沿浮子轴的运动可开启或堵塞所述进油管。

进一步的，所述浮子室的雾化出口处设置有阀门。

进一步的，所述雾化出口位于所述浮子室的顶部。

进一步的，所述超声波雾化装置还包括控制器；所述控制器固定于浮子室外，且控制器连接至所述超声波振荡器。

进一步的，所述控制器还与所述阀门连接；所述控制器控制所述超声波振荡器和阀门同时开启或关闭。

进一步的，所述进油管位于所述浮子室的上部。

进一步的，所述超声波振荡器固定于浮子室的底部。

附图说明

图1是本实用新型优选实施方式提供的供油系统的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施方式提供的供油系统的工作过程示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

10、浮子室；11、进油管；12、雾化出口；13、阀门；14、超声波振荡器；15、控制器；16、浮子轴；17、浮子；18、燃油；

2、供油管；

3、油泵；

4、进气管。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供的供油系统包括供油管、进气管以及超声波雾化装置；所述供油管连通至油箱，形成从油箱经供油管到发动机的主油路；所述进气管连通大气和发动机，形成气路；所述超声波雾化装置包括用于容纳燃油的浮子室和用于将浮子室内的燃油雾化的超声波振荡器；所述浮子室上具有连通至所述进气管的雾化出口，并且所述浮子室通过进油管连通至油箱，形成从供油管经进油管、浮子室、进气管至发动机的次油路。

根据本实用新型，上述供油系统中的供油管和进气管均为现有的常规结构，其工作方式也可以为常规的各种，本实用新型中没有特殊限制。上述常规的供油管连通至油箱，形成从油箱经供油管到发动机的常规供油油路，本实用新型中以该油路为主油路。即，本实用新型提供的供油系统中，无需对原有的供油油路进行更改。

通常，供油管通过油泵连通至油箱，油泵将油箱内的燃油泵入供油管进行输送。

同样的，本实用新型中，所述进气管连通大气和发动机，形成气路。

本实用新型提供的供油系统中，还包括超声波雾化装置。该超声波雾化装置用于将然后雾化，并将雾化后的燃油供给发动机。

具体的，所述超声波雾化装置包括用于容纳燃油的浮子室和用于将浮子室内的燃油雾化的超声波振荡器。

上述浮子室提供了容纳燃油的空间，位于浮子室内的燃油可被超声波振荡器雾化。

为使雾化后的燃油顺利进入发动机，本实用新型中，所述浮子室上具有连通至所述进气管的雾化出口。雾化后的燃油可进入进气管，随气流进入发动机内部。

同时，所述浮子室通过进油管连通至油箱，燃油可经进油管进入浮子室。

本实用新型中，在保存原有常规油路作为主油路的前提下，形成从油箱经进油管、浮子室、进气管至发动机的次油路。

目前，发动机在正常工作状态下，空燃比可精确控制，尾气经过催化器处理后排放的污染物很低。并且，常规的发动机供油方式，无论是进气道喷射还是缸内直喷，在低温时都存在启动困难的现象。究其原因，就是因为低温下燃油雾化效果差，燃油挥发不充分。通常情况下，只能通过加浓，即增加喷油量来增加蒸发量。但这时候燃油燃烧极为不充分，不仅浪费了燃料，而且大大增加了污染物的排放。对于缸内直喷发动机，过多喷入燃油还有可能打湿火花塞，使发动机完全无法启动。虽然，对于直喷发动机还可以提高喷油的压力来减小油滴直径，但喷油压力有上限，即使达到最高喷油压力，油滴的直径通常也会达到几十微米，无法快速蒸发，导致油耗增加的同时，启动性能未得到明显改善。

本实用新型中，在保留原主油路的同时，增加以超声波雾化装置为主的次油路。通过次油路提供额外的雾化燃油蒸汽，其液滴直径只有几微米，大大增加了燃油与空气接触面积，促进蒸发，提高启动效率。尤其是在低温启动时，利用超声波将燃油雾化来改善启动效果非常有效。

在启动时，超声波雾化装置同时启动，产生燃油蒸汽，燃油蒸汽通过与进气管相连的雾化出口进入进气管，被高速进气流带入发动机缸内。而原有的喷油装置可以正常喷油，不再额外喷油。由进气管带进来的燃油蒸汽比较稀薄，与缸内喷油器喷出的油混合后，可以产生适合燃烧的混合气。此时火花塞点火可大大增加混合气点燃的几率。

上述主油路和次油路相互独立，可独立控制，主油路可如常规的，持续给发动机供油。当需要额外供油时(例如启动时)，通过控制次油路提供燃油蒸汽。当无需额外供油时(例如正常行驶工况下)，可关闭次油路，降低超声波雾化装置做无用功而额外消耗电能，可降低能耗，避免长时间工作带来的失效风险。

上述结构对原有的主油路及发动机原有的供油结构没有限制，可以应用于传统的化油器式发动机、进气管喷射式发动机、缸内直喷发动机、柴油机等所有以液态燃料工作的内燃机内，适用范围广。

对于上述次油路，具体的，浮子室可通过进油管独立的连通至油箱。为简化结构，优选情况下，所述进油管与所述供油管连通。进入原供油管的燃料部分仍按原供油管进行输送，部分从供油管进入进油管，继而进入浮子室所在的次油路。此时，对现有结构改动小，并且结构简单。

根据本实用新型，优选情况下，所述浮子室内固定有浮子轴，所述浮子轴上设有浮子，所述浮子沿浮子轴的运动可实现进油管的通断。具体的，所述浮子贴合于所述进油管所在的浮子室的内壁上；所述浮子沿浮子轴的运动可开启或堵塞所述进油管。

此时，可以知晓的，浮子漂浮于浮子室内的燃油液面上，当浮子室内的燃油液面处于不同高度时，浮子位于不同的位置。浮子的位置随浮子室内燃油量的变化而变化，当浮子室内的燃油量达到一定程度后，浮子上升到一定位置，将进油管堵住。防止燃油继续进入浮子室。当浮子室内的燃油量不断消耗，液面下降，浮子同时下降，被堵住的进油管重新开启，燃油进入浮子室。

为保证浮子室内能容纳足够的燃油，优选情况下，所述进油管位于所述浮子室的上部。

通过上述结构可有效保证浮子室内燃油量的稳定。

本实用新型中，为便于超声波雾化产生的燃油蒸汽从浮子室进入进气管，优选情况下，所述浮子室的雾化出口位于所述浮子室的顶部。

由于本实用新型提供的超声波雾化装置仅在需要时进行工作，为避免超声波雾化装置在待机状态时，浮子室内的燃油挥发而导致浪费，优选情况下，所述浮子室的雾化出口处设置有阀门。当超声波雾化装置在待机状态时，阀门关闭，可有效减少浮子室内的燃油经雾化出口而挥发损失。

本实用新型中，上述超声波雾化装置还包括控制超声波振荡器启停的控制器，具体的，上述超声波振荡器固定于浮子室的底部。所述控制器固定于浮子室外，并连接至所述超声波振荡器。

如前所述，当上述雾化出口处设置有阀门时，优选情况下，所述控制器还与所述阀门连接；所述控制器控制所述超声波振荡器和阀门同时开启或关闭。

下面结合图1对本实用新型优选实施方式提供的供油系统进行进一步说明。

参见图1，该供油系统包括供油管2、进油管11、进气管4和超声波雾化装置。

具体的，供油管2通过油泵3连通至油箱(图中未示出)。

超声波雾化装置包括浮子室10，浮子室10底部固定有超声波振荡器14。浮子室10外设置有控制器15，超声波振荡器14与控制器15连接，通过控制器15控制超声波振荡器14开启或关闭。

浮子室10内沿竖直方向固定有浮子轴16。浮子轴16上设置有可沿浮子轴16滑动的浮子17，浮子17贴合于浮子室10的内壁上。

进油管11一端连通至供油管2，另一端连通至浮子室10。进油管11与浮子室10的连接处位于浮子17之上。并且浮子17沿浮子轴16向上运动可堵塞进油管11。

浮子室10顶部具有雾化出口12，该雾化出口12连通至进气管4。雾化出口12处设置有阀门13，阀门13开启时，浮子室10内部与进气管4连通，阀门13关闭时，浮子室10内部与进气管4隔离。阀门13同时连接至控制器15，通过控制器15控制阀门13与上述超声波振荡器14同时开启或关闭。

在发动机工作时，油泵3可将燃油18送入供油管2，进入供油管2内的燃油18部分继续沿供油管2进入主油路，部分从供油管2进入进油管11，并经进油管11进入浮子室10，是浮子室10内的燃油18液面上升，液面带动浮子17沿着浮子轴16上升，当浮子17上升到一定位置，堵住进油管11，燃油18不再进入。

当需要次油路供油时，控制器15控制超声波振荡器14开启，阀门13同时打开，浮子室10内产生大量雾化的燃油18，雾化的燃油18通过雾化出口12进入进气管4，被高速运动的进气流带走，直接形成混合气进入气缸。当无需次油路供油时，控制器15控制超声波振荡器14关闭，阀门13同时关闭，阻止浮子室10内的燃油18蒸汽进入进气管4，防止燃油18缓慢的蒸发。

随着浮子室10内的燃油18不断消耗，浮子室10内液面下降，浮子17也随之下降露出进油管11，供油管2内的燃油18可继续进油，直至浮子室10内的燃油18液面上升使浮子17在此堵塞进油管11。

图2示出了本实用新型优选实施方式提供的供油系统的工作过程示意图。

具体的，车辆上电后，根据当前水温、气温判断发动机的状态为冷机状态、暖机状态还是热机状态。

在冷机状态下，为保证顺利启动，次油路中的超声波雾化装置和原有主油路中的喷油器同时工作，喷油器供油量比正常状态下要多，λ小于14.7。启动后λ逐渐增大，到达暖机状态时，λ等于14.7，此后λ不再变化。当完全热机后，关闭次油路中的超声波雾化装置，仅通过主油路对发动机持续供油。

在暖机状态启动时，次油路中的超声波雾化装置和原有主油路中的喷油器同时工作，λ为14.7，待完全热机后，关闭次油路中的超声波雾化装置，仅通过主油路对发动机持续供油。

在热机状态下启动时，启动瞬间，次油路中的超声波雾化装置和原有主油路中的喷油器同时工作，启动完成后即可关闭次油路中的超声波雾化装置，仅通过主油路对发动机持续供油。

上述“喷油器”和“λ”定义如下：

喷油器：发动机根据燃油进入位置不同分为进气管喷射和缸内直喷；进气管喷射的喷油器布置在进气门附近，喷油器喷射压力较低，直接连接油泵；缸内直喷发动机喷油器布置在缸盖上，燃油直接喷入气缸，喷射压力较高。

λ：即发动机空燃比，发动机ECU可根据当前转速、节气门开度、进气温度等参数计算进气流量，然后通过控制喷油器的喷射压力和喷油时间精确控制混合气的空燃比。汽油机的理论空燃比为14.7，在配合尾气处理装置后，理论空燃比14.7恰好为污染物排放最低的时候。因此，发动机在正常运行时通常控制在14.7附近。启动时为了保证顺利启动以及启动后稳定运行，通常会从小于14.7的空燃比启动，然后随着水温增加而慢慢将空燃比增大到14.7。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供油系统，其特征在于，包括供油管(2)、进气管(4)以及超声波雾化装置；

所述供油管(2)连通至油箱，形成从油箱经供油管(2)到发动机的主油路；

所述进气管(4)连通大气和发动机，形成气路；

所述超声波雾化装置包括用于容纳燃油的浮子室(10)和用于将浮子室(10)内的燃油雾化的超声波振荡器(14)；

所述浮子室(10)上具有连通至所述进气管(4)的雾化出口(12)，并且所述浮子室(10)通过进油管(11)连通至油箱，形成从油箱经进油管(11)、浮子室(10)、进气管(4)至发动机的次油路。

2.根据权利要求1所述的供油系统，其特征在于，所述进油管(11)与所述供油管(2)连通。

3.根据权利要求1或2所述的供油系统，其特征在于，所述浮子室(10)内固定有浮子轴(16)，所述浮子轴(16)上设有浮子(17)，所述浮子(17)沿浮子轴(16)的运动可实现进油管(11)的通断。

4.根据权利要求3所述的供油系统，其特征在于，所述浮子(17)贴合于所述进油管(11)所在的浮子室(10)的内壁上；

所述浮子(17)沿浮子轴(16)的运动可开启或堵塞所述进油管(11)。

5.根据权利要求1、2、4中任意一项所述的供油系统，其特征在于，所述浮子室(10)的雾化出口(12)处设置有阀门(13)。

6.根据权利要求5所述的供油系统，其特征在于，所述雾化出口(12)位于所述浮子室(10)的顶部。

7.根据权利要求5所述的供油系统，其特征在于，所述超声波雾化装置还包括控制器(15)；

所述控制器(15)固定于浮子室(10)外，且控制器(15)连接至所述超声波振荡器(14)。

8.根据权利要求7所述的供油系统，其特征在于，所述控制器(15)还与所述阀门(13)连接；所述控制器(15)控制所述超声波振荡器(14)和阀门(13)同时开启或关闭。

9.根据权利要求1、2、4、6、7或8中任意一项所述的供油系统，其特征在于，所述进油管(11)位于所述浮子室(10)的上部。

10.根据权利要求1所述的供油系统，其特征在于，所述超声波振荡器(14)固定于浮子室(10)的底部。