CN205243686U - 燃油加热系统及发动机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种燃油加热系统及发动机系统，涉及发动机的启动领域，主要目的在于通过燃油加热系统使发动机系统的发动机在低温下能够快速启动。技术方案为：燃油加热系统，包括第一加热装置、分配器导轨、第二加热装置和喷油嘴。第一加热装置包括第一壳体和设置在第一壳体上的第一加热元件，第一壳体设有流体入口和流体出口，第一壳体内部设有过流孔；第一加热元件的至少一部分置于过流孔内；流体入口包括进气口和进油口。分配器导轨包括第二壳体，第二壳体内部中空，第二壳体上设有连通内部的进油口和出油口；第二加热装置设置在分配器导轨上；喷油嘴的进油口端与分配器导轨的出油口端连接；喷油嘴出油口端与第一加热装置的进油口端连接。

Description

燃油加热系统及发动机系统

技术领域

本实用新型涉及发动机的启动技术领域，特别是涉及一种燃油加热系统及应用该燃油加热系统的发动机系统。

背景技术

目前，发动机一般采用汽油或柴油作为燃料。汽油或柴油一般是通过石油炼制而成，为了充分利用国家煤炭资源以及使燃油的产业结构更加合理，现在市场上也出现了一些以甲醇作为燃料的发动机，其中，甲醇可以由煤炭炼制而成，从而可以极大地提高煤炭的利用率。

其中，甲醇在低温下具有高粘度，并且甲醇具有比汽油低的挥发性，气化时需要大量的热量，从而导致采用甲醇作为燃料的发动机在低温下不易启动。

为了解决上述问题，现有技术中的发动机一般设计有两套供油系统，分别为汽油供油系统和甲醇供油系统，由于汽油的挥发性较佳，在低温下易启动，故发动机一般通过汽油供油系统供油启动，在启动时甲醇供油系统关闭；在发动机通过汽油启动后，发动机会产生大量的热量，此时再关闭汽油供油系统，甲醇供油系统给发动机供油，甲醇在发动机启动所产生的热量的作用下能够气化，从而使发动机正常工作。

在实现上述技术方案的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：上述两套供油系统的结构较复杂，成本较高；并且机动车驾驶员必须检测两个不同燃油箱或相应的燃油箱的注入量，在续加燃油时不能弄混这两个燃油箱，操作较繁琐。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种燃油加热系统及发动机系统，主要目的在于通过该燃油加热系统使发动机系统的发动机在低温下能够快速启动。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型的实施例提供一种燃油加热系统，包括：

第一加热装置，其包括第一壳体和设置在所述第一壳体上的第一加热元件，所述第一壳体上设有流体入口和流体出口，所述第一壳体内部设有连通所述流体入口和所述流体出口的过流孔；所述第一加热元件的至少一部分置于所述过流孔内，用于对流经所述过流孔内的流体加热；其中，所述流体入口包括进气口和进油口；

分配器导轨，其包括第二壳体，所述第二壳体内部中空，所述第二壳体上还设有连通内部的进油口和出油口；

第二加热装置，设置在所述分配器导轨上，用于对所述第二壳体内的燃油加热；

喷油嘴，其进油口端与所述分配器导轨的出油口端连接，以使所述喷油嘴的进油口与所述分配器导轨的出油口连通；所述喷油嘴出油口端与所述第一加热装置的进油口端连接，以使所述喷油嘴的出油口与所述第一加热装置的进油口连通。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的燃油加热系统，其中，

所述第一壳体上设有连通所述过流孔的第一连接口；

所述第一加热元件经由所述第一连接口插入所述过流孔内，且封闭所述第一连接口。

前述的燃油加热系统，其中，

所述第一加热元件为PTC发热体。

前述的燃油加热系统，其中，

所述PTC发热体的插入所述过流孔内的部分与所述过流孔的內缘轮廓相适配。

前述的燃油加热系统，其中，

所述第一加热元件的数量为多个；相应的，所述第一连接口的数量也为多个，且与所述第一加热元件的数量相等；

其中，多个所述第一连接口依次沿所述过流孔的中心线方向排布，且多个所述第一加热元件与多个所述第一连接口一一对应。

前述的燃油加热系统，其中，

所述第一壳体包括第一子壳体和第二子壳体；

所述第一子壳体和所述第二子壳体两者均内部中空，且两端开口；

所述第一子壳体一端的开口作为所述第一加热装置的流体出口，所述第一子壳体上设有所述的第一连接口；

所述第二子壳体一端的开口作为所述第一加热装置的进气口，所述第二子壳体上设有所述第一加热装置的进油口；

所述第一子壳体的另一端与所述第二子壳体的另一端连接，以使所述第一子壳体另一端的开口与所述第二子壳体另一端的开口连通；其中，所述第一子壳体与所述第二子壳体内部形成所述的过流孔。

前述的燃油加热系统，其中，所述第二加热装置包括第二加热元件；

所述第二壳体上还设有连通内部的第二连接口；

所述第二加热元件经由所述第二连接口插入所述第二壳体内部，且封闭所述第二连接口。

前述的燃油加热系统，其中，

所述第二加热装置还包括设置在所述第二加热元件上的连接部；

所述第二加热元件通过所述连接部与所述第二壳体的第二连接口端螺纹连接。

前述的燃油加热系统，其中，

所述第二加热元件为加热棒。

另一方面，本实用新型的实施例还提供一种发动机系统，包括：

发动机，其具有进气口；

燃油加热系统，其为上述任一种所述的燃油加热系统，所述燃油加热系统的第一加热装置的流体出口端与所述发动机的进气口端连接，以使所述第一加热装置的流体出口分别与所述发动机的进气口连通；

油箱；

油泵，所述油泵的进油口连通所述油箱内部，所述油泵的出油口端与所述分配器导轨的进油口端连接，以使所述油泵的出油口与所述分配器导轨的进油口连通。

借由上述技术方案，本实用新型燃油加热系统及发动机系统至少具有以下有益效果：

在本实用新型提供的技术方案中，第二加热装置可以对分配器导轨内的燃油加热，加热后的燃油可以经由喷油嘴进入第一加热装置的过流孔内，燃油在过流孔内被第一加热元件二次加热，从而使燃油能够充分气化。其中，经由第一加热装置的进气口进入过流孔的空气和从喷油嘴喷射到过流孔内的燃油所形成的混合气体从第一加热装置的流体出口可以被导入到发动机的进气口内，使发动机能够轻易地启动，从而解决了现有技术中发动机的燃油在低温下由于不易挥发导致发动机不易启动的问题。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施例提供的一种燃油加热系统的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例提供的一种燃油加热系统的第一加热装置的结构示意图；

图3是本实用新型的实施例提供的一种第一加热装置的第一壳体的结构示意图；

图4是本实用新型的实施例提供的一种第一加热装置的第一加热元件的结构示意图；

图5是本实用新型的实施例提供的一种分配器导轨与第二加热装置两者分解的结构示意图；

图6是本实用新型的实施例提供的一种分配器导轨与第二加热装置两者组装的结构示意图；

图7是本实用新型的实施例提供的一种发动机系统的发动机启动控制部分的部分结构简图；

图8是本实用新型的实施例提供的一种连接件的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1至图6所示，本实用新型的一个实施例提出的一种燃油加热系统100，包括第一加热装置1、分配器导轨(图中未标示)、第二加热装置(图中未标示)和喷油嘴2。如图1至图3所示，第一加热装置1包括第一壳体11和第一加热元件12。第一加热元件12设置在第一壳体11上。第一壳体11上设有流体入口111和流体出口112。第一壳体11内部设有连通流体入口111和流体出口112的过流孔(图中未标示)，流体可以从流体入口111流入过流孔，并从流体出口112流出。第一加热元件12的至少一部分置于过流孔内，用于对流经过流孔内的流体加热。其中，流体入口111包括进气口1111和进油口1112，进气口1111用于导入空气，进油口1112用于导入燃油比如甲醇等。如图5和图6所示，分配器导轨包括第二壳体3，第二壳体3内部中空，第二壳体3上还设有连通内部的进油口31和出油口32。第二加热装置设置在分配器导轨上，第二加热装置用于对第二壳体3内的燃油加热。喷油嘴2具有进油口(图中未标示)和出油口(图中未标示)。喷油嘴2的进油口端与分配器导轨的出油口端连接，以使喷油嘴2的进油口与分配器导轨的出油口32连通。喷油嘴2出油口端与第一加热装置1的进油口端连接，以使喷油嘴2的出油口与第一加热装置1的进油口1112连通。

在上述实施例提供的技术方案中，如图1所示，燃油依次经由分配器导轨和喷油嘴2进入第一加热装置1的过流孔内，气体比如空气经由第一加热装置1的进气口1111进入第一加热装置1的过流孔内。其中，从第一加热装置1的流体出口112流出的燃油由于经过了第一加热装置1和第二加热装置两次加热，从而使燃油能够充分气化，当空气和该充分气化后的燃油形成的混合气体被导入到发动机内后，使发动机能够轻易地启动，从而解决了现有技术中发动机的燃油在低温下由于不易挥发导致发动机不易启动的问题。

这里需要说明的是：在一个具体的应用示例中，如图1和图2所示，上述喷油嘴2的数量为单个，该单个喷油嘴2喷出的燃油与空气一起被过流孔内的第一加热元件12加热后，可以被导入到发动机的多个进气口内。该单个喷油嘴2上可以安装电磁阀(图中未标示)，以对喷油嘴2的启闭进行控制。其中，由于只采用一个喷油嘴2，使得本发明技术方案的成本较低，并且只需要对该单个喷油嘴2的启闭进行控制，即可控制整个燃油加热系统100的燃油供给，控制较方便。

具体在实施上述燃油加热系统100的技术方案时，如图2和图3所示，前述的第一壳体11上可以设有连通过流孔的第一连接口113。上述的第一加热元件12经由该第一连接口113插入过流孔内，且封闭第一连接口113，以防止过流孔内的流体从第一连接口113溢出。其中，第一加热元件12上可以设有连接部(图中未标示)，第一加热元件12通过该连接部与第一壳体11连接，该连接部可以为焊接在第一加热元件12上的连接板等，连接板与第一壳体11通过螺栓固定，带有可拆装的技术效果，以方便第一加热元件12的维修和更换。

这里需要说明的是：在一个具体的应用示例中，如图4所示，上述的第一加热元件12可以为PTC发热体。PTC发热体又叫PTC加热器，采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成。PTC发热体由镀锌外压板、不锈钢波纹状弹簧片、镀锌内压板、单层铝散热件、ptc发热片、双层铝散热件、镀镍铜电极端子和pps高温塑胶电极护套所组成。该产品由于采用u型波纹状散热片，提高了散热率，且综合了胶粘和机械式的优点，并充分考虑到ptc发热件在工作时的各种热、电现象，其结合力强，导热、散热性能优良，效率高，安全可靠。该类型PTC加热器有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。它的一大突出特点在于安全性能上，PTC加热器在工作时不会产生如电热管类加热器的表面“发红”现象，从而没有明火，当燃料比如甲醇从PTC加热器上经过时不会点燃，安全性能较高。

进一步的，上述PTC发热体的插入过流孔内的部分的外形尺寸与过流孔的內缘轮廓相适配，比如若过流孔的內缘轮廓呈方形形状，则PTC发热体的插入过流孔内的部分也呈方形形状，或者两者均呈圆形形状或椭圆形形状等，以使PTC发热体在过流孔的截面上能够完全填充过流孔，以对流经过流孔的流体比如甲醇燃料充分加热，使甲醇受热后能够充分气化。

进一步的，如图2和图3所示，前述第一加热元件12的数量可以为多个；相应的，上述供第一加热元件12插入的第一连接口113的数量也为多个，且与第一加热元件12的数量相等。其中，该多个第一连接口113依次沿过流孔的中心线方向排布，且多个第一加热元件12与多个第一连接口113一一对应。在本实施例中，多个第一加热元件12分别经由相应的第一连接口113插入过流孔内，并且第一加热元件12沿过流孔的中心线方向排布，从而当燃油和空气的混合气沿过流孔流动时，可以被多个第一加热元件12依次加热，从而使燃油的气化更加充分，进而当燃油和空气的混合气进入发动机内时更易起火点燃。

这里需要说明的是：在一个具体的应用示例中，如图3所示，前述的第一壳体11可以包括第一子壳体101和第二子壳体102。第一子壳体101和第二子壳体102两者均内部中空，且两端开口。第一子壳体101一端的开口作为前述第一加热装置1的流体出口112，第一子壳体101上设有前述的第一连接口113。第二子壳体102一端的开口作为前述第一加热装置1的进气口1111，第二子壳体102上还设有前述第一加热装置1的进油口1112。第一子壳体101的另一端与第二子壳体102的另一端连接，以使第一子壳体101另一端的开口与第二子壳体102另一端的开口连通。其中，第一子壳体101与第二子壳体102内部形成前述的过流孔。在本实施例中，通过将第一壳体11分成第一子壳体101和第二子壳体102两个部分，使得第一壳体11的加工较方便。并且由于第二子壳体102上同时设有第一加热装置1的进气口1111和进油口1112，当第二子壳体102与第一子壳体101连接时，可以实现第一加热装置1的进气口和进油口同时与过流孔连通的技术效果。

上述第一子壳体101的另一端与第二子壳体102的另一端可以焊接固定，也可以通过法兰和螺栓等实现可拆装连接，以方便组装和维修。其中，具体的设置可以根据用户的实际进行选取，在此不再赘述。

前述第一加热装置1的流体出口端可以设有第一连接法兰，以与外部部件比如传输管或分配器等实现可拆装连接的技术效果。同样的，加热装置的进气口端可以设有第二连接法兰，以与外部部件比如进气管等实现可拆装连接的技术效果。

具体在实施上述燃油加热系统100的技术方案时，如图5和图6所示，前述的第二加热装置可以包括第二加热元件4。第二壳体3上设有连通内部的第二连接口33。第二加热元件4经由该第二连接口33插入第二壳体3内部，且封闭第二连接口33，以防止第二壳体3内的流体从第二连接口溢出。

进一步的，如图5和图6所示，前述的第二加热装置还包括设置在第二加热元件4上的连接部41。第二加热元件4通过连接部41与第二壳体3的第二连接口端螺纹连接，带有可拆装连接的技术效果，以方便维修和更换。

在一个具体的应用示例中，前述的第二加热元件4可以为加热棒或PTC陶瓷热姆电阻等，其中，加热棒和PTC陶瓷热姆电阻的具体结构为现有技术中的常用技术，可以根据需要在现有技术中选取，在此不再赘述。

这里需要说明的是：在一个替代的实施例中，前述的第二壳体3上也可以不设置连通内部的第二连接口，第二加热装置的第二加热元件4设置在第二壳体3的外部，第二加热元件4对第二壳体3加热，第二壳体3受热后通过热传导的方式使内部的燃油升温气化。当然，相对于上述直接将第二加热元件4插入到第二壳体3内部对燃油进行加热，该替代的实施例中间接加热的方式热传导较慢，故优选的采用上述将第二加热元件4插入第二壳体3内部加热的方式。

这里需要说明的是：本实用新型燃油加热系统100中所使用的燃油可以为甲醇或柴油等，本领域的技术人员应当理解，甲醇或柴油等仅为示例，并不用于对本实施例的技术方案进行限制，其它类型的燃油也均适用。

如图7所示，本实用新型的实施例还提供一种发动机系统，包括发动机(图中未标示)、燃油加热系统、油箱6以及油泵7。其中，燃油加热系统，包括第一加热装置、分配器导轨、第二加热装置和喷油嘴。第一加热装置包括第一壳体和设置在第一壳体上的第一加热元件，第一壳体上设有流体入口和流体出口，第一壳体内部设有连通流体入口和流体出口的过流孔；第一加热元件的至少一部分置于过流孔内，用于对流经过流孔内的流体加热；其中，流体入口包括进气口和进油口。分配器导轨包括第二壳体，第二壳体内部中空，第二壳体上还设有连通内部的进油口和出油口；第二加热装置设置在分配器导轨上，用于对分配器导轨内的燃油加热；喷油嘴的进油口端与分配器导轨的出油口端连接，以使喷油嘴的进油口与分配器导轨的出油口连通；喷油嘴出油口端与第一加热装置的进油口端连接，以使喷油嘴的出油口与第一加热装置的进油口连通。这里需要说明的是：本实施例中所涉及的燃油加热系统可采用上述相应实施例中所描述的燃油加热系统100的结构，具体的实现和工作原理可参见上述实施例中的相应的内容，此处不再赘述。

在上述发动机系统的技术方案中，如图7所示，发动机具有进气口。燃油加热系统100的第一加热装置1的流体出口端与发动机的进气口端连接，以使第一加热装置1的流体出口112分别与发动机的进气口连通。油泵7的进油口连通油箱6内部，油泵7的出油口端与分配器导轨的进油口端连接，以使油泵7的出油口与分配器导轨的进油口31连通。

上述发动机系统的发动机的启动过程如下：如图7所示，首先油泵7将油箱6内的燃油比如甲醇泵至分配器导轨内；分配器导轨上的第二加热装置对第二壳体3内的燃油加热；然后分配器导轨通过喷油嘴2将燃油喷射至第一加热装置1的过流孔内，进气管内的空气也从第一加热装置1的进气口1111进入过流孔内，空气和燃油形成的混合气体一起流经过流孔，并被过流孔的第一加热元件12加热，燃油在过流孔内二次加热并得到充分气化；被加热后的混合气体从第一加热装置1的流体出口112分别流入发动机的N个进气口内，混合气体在发动机内点火，并启动发动机。

这里需要说明的是：在一个具体的应用示例中，前述发动机的进气口的数量可以为N个，N为大于1的正整数。如图7和图8所示，上述第一加热装置1的流体出口端可以通过连接件5分别与发动机的N个进气口端连接。该连接件5内部中空，且具有进气口51和N个出气口52。第一加热装置1的流体出口端与连接件5的进气口端连接，以使第一加热装置1的流体出口112与连接件5的进气口51连通。连接件5的N个出气口端分别与前述发动机的N个进气口端一一对应连接，以使连接件5的相应出气口52与发动机的相应进气口连通，从而第一加热装置1的流体出口112可以通过该连接件5分别与发动机的N个进气口连通。

本实用新型实施例提供的发动机系统可以适用于装有发动机的动力装置，如各种车辆、发电机组或轮船等，本领域的技术人员应当理解，车辆、发电机组或轮船等仅为示例，并不用于对本实施例的技术方案进行限制。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种燃油加热系统，其特征在于，包括：

第一加热装置，其包括第一壳体和设置在所述第一壳体上的第一加热元件，所述第一壳体上设有流体入口和流体出口，所述第一壳体内部设有连通所述流体入口和所述流体出口的过流孔；所述第一加热元件的至少一部分置于所述过流孔内，用于对流经所述过流孔内的流体加热；其中，所述流体入口包括进气口和进油口；

分配器导轨，其包括第二壳体，所述第二壳体内部中空，所述第二壳体上还设有连通内部的进油口和出油口；

第二加热装置，设置在所述分配器导轨上，用于对所述第二壳体内的燃油加热；

喷油嘴，其进油口端与所述分配器导轨的出油口端连接，以使所述喷油嘴的进油口与所述分配器导轨的出油口连通；所述喷油嘴出油口端与所述第一加热装置的进油口端连接，以使所述喷油嘴的出油口与所述第一加热装置的进油口连通。

2.如权利要求1所述的燃油加热系统，其特征在于，

所述第一壳体上设有连通所述过流孔的第一连接口；

所述第一加热元件经由所述第一连接口插入所述过流孔内，且封闭所述第一连接口。

3.如权利要求2所述的燃油加热系统，其特征在于，

所述第一加热元件为PTC发热体。

4.如权利要求3所述的燃油加热系统，其特征在于，

所述PTC发热体的插入所述过流孔内的部分与所述过流孔的內缘轮廓相适配。

5.如权利要求2至4中任一项所述的燃油加热系统，其特征在于，

所述第一加热元件的数量为多个；相应的，所述第一连接口的数量也为多个，且与所述第一加热元件的数量相等；

其中，多个所述第一连接口依次沿所述过流孔的中心线方向排布，且多个所述第一加热元件与多个所述第一连接口一一对应。

6.如权利要求2至4中任一项所述的燃油加热系统，其特征在于，

所述第一壳体包括第一子壳体和第二子壳体；

所述第一子壳体和所述第二子壳体两者均内部中空，且两端开口；

所述第一子壳体一端的开口作为所述第一加热装置的流体出口，所述第一子壳体上设有所述的第一连接口；

所述第二子壳体一端的开口作为所述第一加热装置的进气口，所述第二子壳体上设有所述第一加热装置的进油口；

所述第一子壳体的另一端与所述第二子壳体的另一端连接，以使所述第一子壳体另一端的开口与所述第二子壳体另一端的开口连通；其中，所述第一子壳体与所述第二子壳体内部形成所述的过流孔。

7.如权利要求1至4中任一项所述的燃油加热系统，其特征在于，所述第二加热装置包括第二加热元件；

所述第二壳体上还设有连通内部的第二连接口；

所述第二加热元件经由所述第二连接口插入所述第二壳体内部，且封闭所述第二连接口。

8.如权利要求7所述的燃油加热系统，其特征在于，

所述第二加热装置还包括设置在所述第二加热元件上的连接部；

所述第二加热元件通过所述连接部与所述第二壳体的第二连接口端螺纹连接。

9.如权利要求7所述的燃油加热系统，其特征在于，

所述第二加热元件为加热棒。

10.一种发动机系统，其特征在于，包括：

发动机，其具有进气口；

燃油加热系统，其为权利要求1至9中任一项所述的燃油加热系统，所述燃油加热系统的第一加热装置的流体出口端与所述发动机的进气口端连接，以使所述第一加热装置的流体出口分别与所述发动机的进气口连通；

油箱；

油泵，所述油泵的进油口连通所述油箱内部，所述油泵的出油口端与所述分配器导轨的进油口端连接，以使所述油泵的出油口与所述分配器导轨的进油口连通。