專利名稱：多罐逐級冷卻式二甲醚燃料供給系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種二甲醚發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)，特別是一種車用多罐逐級 冷卻式二甲醚燃料供給系統(tǒng)，屬于汽車、內燃機技術領域。
背景技術：
世界石油資源日益緊張，各國排放法規(guī)日益嚴厲，因此，清潔燃料二甲醚在 柴油機上的應用受到重視。其十六垸值高，無毒含氧，可在柴油機上實現(xiàn)無煙燃 燒。它在常溫常壓下為氣態(tài)，在常溫約0.5MPa壓力下為液態(tài)。已有技術中，公 開號為CN 1470758A，名稱為"二甲醚發(fā)動機高效、超低排放燃燒系統(tǒng)"的發(fā) 明專利，采用一個二甲醚罐給發(fā)動機提供燃料，該罐內二甲醚經(jīng)低壓燃料輸送泵、 噴油泵與噴油器相連；噴油器的回流和噴油泵的回流經(jīng)單向閥、壓力控制閥和回 流閥也進入該罐。其不足有三點首先，該系統(tǒng)采用一個二甲醚罐提供燃料，燃 料回流也進入該罐。由于噴油泵等的壓縮作用，回流二甲醚溫度升高，導致罐內 二甲醚溫度升高、液態(tài)密度降低和發(fā)動機功率下降；同時，導致二甲醚粘度下降 和潤滑性變差。實際上，二甲醚汽車由于底盤結構和空間限制，不能采用很大的 罐。而一個小罐又不能滿足續(xù)駛里程的要求。其次，該系統(tǒng)沒有安全保護裝置。 當某一噴油器發(fā)生故障而不能正常關閉時，泄漏到發(fā)動機燃燒室的大量二甲醚由 于含氧，將造成災難性的爆炸。第三，低壓燃料輸送泵只能恒速運轉，不能根據(jù) 發(fā)動機工況的變化做相應的調節(jié)。這會導致其發(fā)熱多、能耗高、壽命短。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種具有逐級冷卻功能的二 甲醚發(fā)動機多罐燃料供給系統(tǒng)。采用三個由液相連通管依次相連的二甲醚罐，使 二甲醚由溫度高的二甲醚罐，經(jīng)液相連通管進入溫度低的二甲醚罐，同時得到周 圍空氣的逐級冷卻。溫度低的二甲醚罐向發(fā)動機噴油泵提供燃料。當噴油器不能 正常關閉時，噴油泵停止向噴油器供給二甲醚。電動輸送泵根據(jù)來自噴油泵轉速 傳感器的轉速信號自動調節(jié)其轉速，從而降低其能耗、提高其壽命。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括第一二甲醚罐，第一集成閥， 燃料粗濾器，電動輸送泵，燃料細濾器，數(shù)顯壓力表，噴油泵，高壓油管，噴油器，噴油器回油管，噴油泵回油管，單向閥，壓力控制閥，三通接頭，第三集成 閥，第三二甲醚罐，轉速傳感器，第二二甲醚罐，壓力傳感器，第二集成閥。第 一二甲醚罐通過第一集成閥與燃料粗濾器進口相連，燃料粗濾器出口經(jīng)過電動輸 送泵與燃料細濾器進口相連，燃料細濾器出口和噴油泵進口相連，構成燃料低壓 管路。電動輸送泵由24V或12V直流電源驅動，將液態(tài)二甲醚由第一二甲醚罐輸 送到噴油泵。數(shù)顯壓力表置于燃料細濾器和噴油泵之間的管路上，用來顯示噴油 泵的輸入壓力。噴油泵出口通過高壓油管與噴油器進口相連，構成燃料高壓管路。 噴油泵以高壓將二甲醚燃料輸送到噴油器，然后噴入發(fā)動機。噴油泵回油管通過 單向閥與壓力控制閥入口相連，壓力控制閥出口和噴油器回油管通過三通接頭相 連，三通接頭另一端則通過第三集成閥連接到第三二甲醚罐，構成燃料回流管路。 第三二甲醚罐通過液相連通管與第二二甲醚罐相連，第二二甲醚罐通過液相連通 管與第一二甲醚罐相連，第二集成閥設置在第二二甲醚罐上。轉速傳感器設置在 噴油泵的驅動軸上，轉速傳感器的輸出端與電動輸送泵的控制端電連接。壓力傳 感器置于噴油器進口處，壓力傳感器的輸出端與壓力控制閥的控制端電連接。
壓力控制閥用來調節(jié)噴油泵回油管及噴油泵低壓室的壓力為1.7MPa 2.1MPa，以保證燃料低壓管路中不發(fā)生氣阻。當噴油器發(fā)生故障而不能正常關 閉時，壓力傳感器輸出到壓力控制閥的壓力波形和壓力峰值不同于正常工作情 況，壓力控制閥就會自動開至最大，使噴油泵回油管及噴油泵低壓室的壓力迅速 降低至第三二甲醚罐內的壓力，噴油泵內發(fā)生氣阻，從而停止向噴油器供給液體 二甲醚，對發(fā)動機起到安全保護作用。這時來自第一二甲醚罐的二甲醚將全部回 流到第三二甲醚罐。轉速傳感器給電動輸送泵提供噴油泵的驅動軸轉速信號，當 發(fā)動機轉速變化時，噴油泵的驅動軸轉速也相應變化，電動輸送泵將根據(jù)接收到 的轉速信號自動調節(jié)自身轉速，從而降低其能耗、提高其壽命。
第一二甲醚罐內的液體二甲醚經(jīng)過燃料粗濾器、電動輸送泵、燃料細濾器輸 送到噴油泵，噴油泵以高壓將液體二甲醚輸送到噴油器，然后噴入發(fā)動機。噴油 泵的回流經(jīng)單向閥和壓力控制閥進入第三二甲醚罐，噴油器的回流也進入第三二 甲醚罐。第三二甲醚罐、第二二甲醚罐內的二甲醚經(jīng)液相連通管進入第一二甲醚 罐。與第一二甲醚罐內的二甲醚比，由于噴油泵和電動輸送泵的壓縮作用，噴油 器回油管和噴油泵回油管出來的回流二甲醚溫度和蒸汽壓升高，導致第三二甲醚罐內溫度和蒸汽壓升高。在第三二甲醚罐和第一二甲醚罐壓差的作用下，二甲醚 由第三二甲醚罐，經(jīng)液相連通管進入第二二甲醚罐，再經(jīng)液相連通管進入溫度低 的第一二甲醚罐，同時得到周圍空氣的逐級冷卻。
本發(fā)明有益效果采用三個由液相連通管依次相連的二甲醚罐，使二甲醚由 溫度高的第三二甲醚罐，經(jīng)第二二甲醚罐，再進入溫度低的第一二甲醚罐，同時 得到周圍空氣的逐級冷卻。第一二甲醚罐向發(fā)動機噴油泵提供燃料。這樣，可避 免進入噴油泵的液態(tài)二甲醚溫度過高，從而避免噴油泵柱塞偶件過快磨損和二甲 醚發(fā)動機功率的大幅下降。當噴油器發(fā)生故障而不能正常關閉時，壓力控制閥就 會自動開至最大，使噴油泵停止向噴油器供給液體二甲醚，對發(fā)動機起到安全保 護作用。電動輸送泵根據(jù)來自噴油泵轉速傳感器的轉速信號自動調節(jié)自身轉速， 從而降低能耗、提高壽命。
圖1為本發(fā)明的多罐逐級冷卻式二甲醚燃料供給系統(tǒng)結構示意圖。 圖中，l第一二甲醚罐，2第一集成閥，3燃料粗濾器，4電動輸送泵，5燃料 細濾器，6數(shù)顯壓力表，7噴油泵，8高壓油管，9噴油器，IO噴油器回油管，11 噴油泵回油管，12單向閥，13壓力控制閥，14三通接頭，15第三集成閥，16帶三 二甲醚罐，17轉速傳感器，18第二二甲醚罐，19壓力傳感器，20第二集成閥，21 發(fā)動機。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施作進一步描述。
如圖1所示，本發(fā)明包括第一二甲醚罐l，第一集成閥2，燃料粗濾器3， 電動輸送泵4，燃料細濾器5，數(shù)顯壓力表6，噴油泵7，高壓油管8，噴油器9， 噴油器回油管IO，噴油泵回油管ll，單向閥12，壓力控制闊13，三通接頭14， 第三集成閥15，第三二甲醚罐16，轉速傳感器17，第二二甲醚罐18，壓力傳感 器19，第二集成閥20。第一二甲醚罐1通過第一集成閥2與燃料粗濾器3進口 相連，燃料粗濾器3出口經(jīng)過電動輸送泵4與燃料細濾器5進口相連，燃料細濾 器5出口和噴油泵7進口相連，構成燃料低壓管路。電動輸送泵4由24V或12V 直流電源驅動，將液態(tài)二甲醚由第一二甲醚罐1輸送到噴油泵7。數(shù)顯壓力表6 置于燃料細濾器5和噴油泵7之間的管路上，用來顯示噴油泵7的輸入壓力。噴油泵7出口通過高壓油管8與噴油器9進口相連，構成燃料高壓管路。噴油泵7 以高壓將二甲醚燃料輸送到噴油器9，然后噴入發(fā)動機21。噴油泵回油管ll通 過單向閥12與壓力控制閥13入口相連，壓力控制閥13出口和噴油器回油管10 通過三通接頭14相連，三通接頭14另一端則通過第三集成閥15連接到第三二 甲醚罐16，構成燃料回流管路。第三二甲醚罐16通過液相連通管與第二二甲醚 罐18相連，第二二甲醚罐18通過液相連通管與第一二甲醚罐1相連，第二集成 閥20設置在第二二甲醚罐18上。轉速傳感器17設置在噴油泵7的驅動軸上， 轉速傳感器17的輸出端與電動輸送泵4的控制端電連接。壓力傳感器19置于噴 油器9進口處，壓力傳感器19的輸出端與壓力控制閥13的控制端電連接。
壓力控制閥13用來調節(jié)噴油泵回油管11及噴油泵7低壓室的壓力為 1.7MPa 2.1MPa，以保證燃料低壓管路中不發(fā)生氣阻。當噴油器9發(fā)生故障而 不能正常關閉時，壓力傳感器19輸出到壓力控制閥13的壓力波形和壓力峰值不 同于正常工作情況，壓力控制閥13就會自動開至最大，使噴油泵回油管11及噴 油泵7低壓室的壓力迅速降低至第三二甲醚罐16內的壓力，噴油泵7內發(fā)生氣 阻，從而停止向噴油器9供給液體二甲醚，對發(fā)動機21起到安全保護作用。這 時來自第一二甲醚罐1的二甲醚將全部回流到第三二甲醚罐16。轉速傳感器17 給電動輸送泵4提供噴油泵7的驅動軸轉速信號，當發(fā)動機21轉速變化時，噴 油泵7的驅動軸轉速也相應變化，電動輸送泵4將根據(jù)接收到的轉速信號自動調 節(jié)自身轉速，從而降低其能耗、提高其壽命。
第一二甲醚罐l內的液體二甲醚經(jīng)過燃料粗濾器3、電動輸送泵4、燃料細 濾器5輸送到噴油泵7，噴油泵7以高壓將液體二甲醚輸送到噴油器9，然后噴 入發(fā)動機21。噴油泵7的回流經(jīng)單向闊12和壓力控制闊13進入第三二甲醚罐 16，噴油器9的回流也進入第三二甲醚罐16。第三二甲醚罐16、第二二甲醚罐 18內的二甲醚經(jīng)液相連通管進入第一二甲醚罐1。與第一二甲醚罐1內的二甲醚 比，由于噴油泵7和電動輸送泵4的壓縮作用，噴油器回油管IO和噴油泵回油 管11出來的回流二甲醚溫度和蒸汽壓升高，導致第三二甲醚罐16內溫度和蒸汽 壓升高。在第三二甲醚罐16和第一二甲醚罐1壓差的作用下，二甲醚由第三二 甲醚罐16，經(jīng)液相連通管進入第二二甲醚罐18，再經(jīng)液相連通管進入溫度低的 第一二甲醚罐l，同時得到周圍空氣的逐級冷卻。
權利要求
1. 一種多罐逐級冷卻式二甲醚燃料供給系統(tǒng)，包括第一二甲醚罐(1)，第一集成閥(2)，燃料粗濾器(3)，電動輸送泵(4)，燃料細濾器(5)，數(shù)顯壓力表(6)，噴油泵(7)，高壓油管(8)，噴油器(9)，噴油器回油管(10)，噴油泵回油管(11)，單向閥(12)，壓力控制閥(13)，三通接頭(14)，第三集成閥(15)，第三二甲醚罐(16)，轉速傳感器(17)，第二二甲醚罐(18)，壓力傳感器(19)，第二集成閥(20)，第一二甲醚罐(1)通過第一集成閥(2)與燃料粗濾器(3)進口相連，燃料粗濾器(3)出口經(jīng)過電動輸送泵(4)與燃料細濾器(5)進口相連，燃料細濾器(5)出口和噴油泵(7)進口相連，電動輸送泵(4)由24V或12V直流電源驅動，將液態(tài)二甲醚由第一二甲醚罐(1)輸送到噴油泵(7)，數(shù)顯壓力表(6)置于燃料細濾器(5)和噴油泵(7)之間的管路上，噴油泵(7)出口通過高壓油管(8)與噴油器(9)進口相連，噴油泵回油管(11)通過單向閥(12)與壓力控制閥(13)入口相連，壓力控制閥(13)出口和噴油器回油管(10)通過三通接頭(14)相連，三通接頭(14)另一端則通過第三集成閥(15)連接到第三二甲醚罐(16)，第三二甲醚罐(16)通過液相連通管與第二二甲醚罐(18)相連，第二二甲醚罐(18)通過液相連通管與第一二甲醚罐(1)相連，第二集成閥(20)設置在第二二甲醚罐(18)上，轉速傳感器(17)設置在噴油泵(7)的驅動軸上，轉速傳感器(17)的輸出端與電動輸送泵(4)的控制端電連接，壓力傳感器(19)置于噴油器(9)進口處，壓力傳感器(19)的輸出端與壓力控制閥(13)的控制端電連接。
全文摘要
多罐逐級冷卻式二甲醚燃料供給系統(tǒng)、屬于汽車、內燃機技術領域。包括3個二甲醚罐，電動輸送泵，噴油泵，噴油器，壓力控制閥，轉速傳感器，壓力傳感器。本發(fā)明采用三個由液相連通管依次相連的二甲醚罐，使二甲醚由溫度高的第三二甲醚罐，經(jīng)第二二甲醚罐，再進入溫度低的第一二甲醚罐，同時得到周圍空氣的逐級冷卻。第一二甲醚罐向發(fā)動機噴油泵提供燃料，可避免進入噴油泵的液態(tài)二甲醚溫度過高、噴油泵柱塞偶件過快磨損和二甲醚發(fā)動機功率的大幅下降。當噴油器不能正常關閉時，壓力控制閥自動開至最大，使噴油泵停止向噴油器供給二甲醚。電動輸送泵根據(jù)來自噴油泵轉速傳感器的轉速信號自動調節(jié)自身轉速，從而降低能耗、提高壽命。
文檔編號F02M21/02GK101285435SQ20081003855
公開日2008年10月15日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權日2008年6月5日
發(fā)明者喬信起, 侯軍興, 張俊軍, 震 黃, 黃寶玉 申請人:上海交通大學