專利名稱：一種柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可對燃油溫度進行控制的柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，屬于發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
伴隨著世界汽車工業(yè)的快速發(fā)展，節(jié)能、環(huán)保、高性能發(fā)動機已成為人們矚目的時代主題，新技術(shù)的應用和控制理論的形成更加深了人 們對發(fā)動機的理解，推動著發(fā)動機技術(shù)水平不斷的提高。目前，更多的學者和專家越來越關(guān)注一些物理參數(shù)的變化對發(fā)動機性能的影響，如發(fā)動機燃油溫度、機油溫度、進氣壓力、排氣溫度、冷卻介質(zhì)溫度等。燃油作為發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)的重要媒介，其溫度的變化會導致燃燒室內(nèi)霧化程度和噴油器流量的變化，影響著發(fā)動機的工作效率。傳統(tǒng)柴油發(fā)動機燃料供給方式為燃油箱一燃油泵一燃油濾清器一高壓油泵——燃油導軌——噴油器——柴油機燃燒室，由于燃油供給系統(tǒng)內(nèi)沒有溫度控制裝置，外界條件及內(nèi)部因素對燃油溫度的影響很大。當外界環(huán)境溫度較低時，燃油溫度隨之降低，不僅燃油粘度增大，流動阻力增加，而且燃油的霧化效果不佳，發(fā)動機熱效率下降，不利于發(fā)動機的啟動和快速暖車；當外界環(huán)境溫度較高時，燃油溫度隨之升高，燃油的流量損失加大，燃油管路中會產(chǎn)生氣泡，出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，給發(fā)動機燃油的正常供給造成負面影響。另外，傳統(tǒng)柴油發(fā)動機供油系統(tǒng)燃油管路較長，使發(fā)動機燃油壓力損失加大，也會造成發(fā)動機工作效率的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種能改善低溫環(huán)境下燃油的霧化效果，提高發(fā)動機低溫啟動性能；降低高溫環(huán)境下燃油的流量損失，避免發(fā)生燃油管路氣蝕現(xiàn)象；并充分保證燃油供給系統(tǒng)燃油壓力的柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)。本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，其特別之處在于，它設有燃油溫度調(diào)節(jié)裝置和輔助燃油泵，所述輔助燃油泵位于燃油供給系統(tǒng)中燃油濾清器的后面，所述燃油溫度調(diào)節(jié)裝置包括燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)和電子控制單元，所述燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)位于燃油供給系統(tǒng)中輔助燃油泵和高壓油泵之間。上述柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，所述燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)包括熱交換器、水箱、冷卻風扇和電子水泵，所述熱交換器以循環(huán)水為熱交換介質(zhì)實現(xiàn)燃油溫度的調(diào)節(jié)，在熱交換器內(nèi)部設有燃油流通通道和循環(huán)水流通通道，熱交換器內(nèi)部燃油和循環(huán)水的流通方向相反。上述柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，所述水箱內(nèi)部設有電加熱器，所述電加熱器用于提高循環(huán)水的溫度。上述柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，所述冷卻風扇布置在水箱附近，冷卻風扇用于降低水箱內(nèi)循環(huán)水的溫度。上述柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，所述電子水泵安裝在水箱和熱交換器之間，電子水泵用于實現(xiàn)熱交換介質(zhì)在熱交換器內(nèi)部的循環(huán)。上述柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，所述電子控制單元包括油位傳感器、油溫傳感器、水位傳感器、水溫傳感器和發(fā)動機ECU，所述油位傳感器布置在油箱內(nèi)部，所述油溫傳感器布置在燃油供給系統(tǒng)中熱交換器后面，所述水位傳感器和水溫傳感器均布置在水箱內(nèi)部，油位傳感器、油溫傳感器、水位傳感器和水溫傳感器分別與發(fā)動機ECU輸入端相連，所述發(fā)動機ECU輸出端分別連接電加熱器、冷卻風扇和電子水泵的控制開關(guān)。本發(fā)明在傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)中增加了燃油溫度調(diào)節(jié)裝置，通過電子控制單元控制燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)對燃油溫度的調(diào)節(jié)，電子控制單元中設定了發(fā)動機ECU默認的最佳燃油溫度值，當燃油溫度傳感器監(jiān)測到燃油供給系統(tǒng)中油溫變化時，將信號反饋給發(fā)動機ECU，經(jīng)發(fā)動機ECU分析判斷后發(fā)出相應的動作指令，通過燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)動作來保持油溫的恒定，從而實現(xiàn)了閉環(huán)控制，使燃油獲得良好的霧化效果和最 佳的流量特性；本發(fā)明中熱交換器采用比熱較大的水作為熱交換介質(zhì)，保證了燃油溫度調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性；本發(fā)明在燃油供給系統(tǒng)中還增加了輔助燃油泵，平衡了由于供油管路太長帶來的燃油壓力損失；采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)后，燃油溫度不受環(huán)境溫度影響，使低溫環(huán)境下柴油機不再使用更高抗凝點的燃料，降低了燃油成本。總之，本發(fā)明在燃油供給系統(tǒng)中沒置的燃油溫度調(diào)節(jié)裝置，不受外界條件及內(nèi)部因素的影響，能夠保持恒定的燃油供給最佳溫度，提高了發(fā)動機的動力性能和經(jīng)濟性能。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖I是輔助燃油泵、燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)在燃油供給系統(tǒng)中布置示意 圖2是燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意 圖3是電子控制單元組成元件布置示意圖。圖中各標號為1、油箱，2、燃油泵，3、油位傳感器，4、燃油濾清器，5、噴油器，6、燃油導軌，7、高壓油泵，8、輔助燃油泵，9、熱交換器，10、電子水泵，11、油溫傳感器，12、發(fā)動機E⑶，12-1、發(fā)動機E⑶輸入端，12-2、發(fā)動機E⑶輸出端，13、水位傳感器，14、水溫傳感器，15、電加熱器，16、水箱，17、冷卻風扇，18、柴油機燃燒室。
具體實施例方式參看圖I、圖2，本發(fā)明設有燃油溫度調(diào)節(jié)裝置和輔助燃油泵8，所述燃油溫度調(diào)節(jié)裝置包括燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)和電子控制單元。所述輔助燃油泵8位于燃油供給系統(tǒng)中燃油濾清器4的后面。所述燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)位于燃油供給系統(tǒng)中輔助燃油泵8和高壓油泵7之間，它包括熱交換器9、水箱16、冷卻風扇17和電子水泵10，所述熱交換器9以循環(huán)水為熱交換介質(zhì)實現(xiàn)燃油溫度的調(diào)節(jié)，在熱交換器9內(nèi)部設有燃油流通通道和循環(huán)水流通通道，熱交換器9內(nèi)部燃油和循環(huán)水的流通方向相反；所述水箱16內(nèi)部設有電加熱器15 ;所述冷卻風扇17布置在水箱16附近；所述電子水泵10安裝在水箱16和熱交換器9之間。
參看圖3，本發(fā)明的電子控制單元包括油位傳感器3、油溫傳感器11、水位傳感器13、水溫傳感器14和發(fā)動機E⑶12，所述油位傳感器3布置在油箱I內(nèi)部，所述油溫傳感器11布置在燃油供給系統(tǒng)中熱交換器9后面，所述水位傳感器13和水溫傳感器14均布置在水箱16內(nèi)部，油位傳感器3、油溫傳感器11、水位傳感器13和水溫傳感器14分別與發(fā)動機E⑶輸入端12-1相連，所述發(fā)動機E⑶輸出端12-2分別連接電加熱器15、冷卻風扇17和電子水泵10的控制開關(guān)。參看圖I、圖2、圖3，本發(fā)明的燃料供給方式為燃油箱I——燃油泵2——燃油濾清器4—輔助燃油泵8—熱交換器9—高壓油泵7—燃油導軌6—噴油器5—柴油機燃燒室18，與傳統(tǒng)的發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)比較，它增加了燃油溫度調(diào)節(jié)裝置，通過電子控制單元控制燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)對燃油溫度的調(diào)節(jié)，保持燃油溫度在最佳設定值范圍內(nèi)，使燃油獲得良好的霧化效果和最佳的流量特性。另外為保持供油壓力的的穩(wěn)定，在燃油供給系統(tǒng)中還增加了輔助燃油泵8，平衡了由于供油管路太長造成的燃油壓力損失。 本發(fā)明中各主要元件的作用為油箱1，為整個供給系統(tǒng)提供燃油；燃油泵2，為輸送燃油提供動力；油位傳感器3，監(jiān)測油箱內(nèi)油位液面高度；燃油濾清器4，起到過濾燃油的作用；噴油器5，將燃油霧化成細微的油滴并將其噴射到燃燒室特定的部位；燃油導軌6、儲存高壓燃油壓力并將高壓油分配到噴油器進油支管中；高壓油泵7，提高燃油壓力并將燃油分配到燃油導軌6中；輔助燃油泵8，為輸送燃油提供輔助動力；熱交換器9，實現(xiàn)燃油與交換介質(zhì)(水)的熱傳遞；電子水泵10，實現(xiàn)交換介質(zhì)(水)在熱交換，9內(nèi)部循環(huán)；油溫傳感器11，監(jiān)測燃油管路中的燃油溫度；發(fā)動機ECU12，接收傳感器的信號并發(fā)出控制指令；水位傳感器13，監(jiān)測水箱16內(nèi)水的液面高度；水溫傳感器14，檢測水箱內(nèi)水溫；電加熱器15，用來加熱水箱內(nèi)的水；水箱16，儲存交換介質(zhì)；冷卻風扇17，用來冷卻交換介質(zhì)。參看圖I、圖2、圖3，本發(fā)明工作過程是當外界環(huán)境溫度較低時，如在寒冷的冬天或在一些嚴寒的地區(qū)和國家，尤其是在發(fā)動機啟動及熱車過程中，發(fā)動機E⑶12接收到由油溫傳感器11發(fā)出的信號后，發(fā)出指令打開電加熱器15，并給電子水泵10通電，實現(xiàn)水流動循環(huán)，進而對燃油預熱，使其恢復正常的燃油溫度，以降低燃油的粘度，減小流動阻力，減少啟動過程中的排放，提高燃油的霧化效果，實現(xiàn)快速啟動，縮短暖車時間。當外界環(huán)境溫度較高時，如在炎熱的夏季或在一些熱帶的地區(qū)和國家，尤其是發(fā)動機在中、高負荷工況下，燃油管路受到周圍熱輻射的影響以及從噴油器5和燃油導軌6返回燃油的預熱作用，會導致油箱I中的燃油和管路中的燃油溫度升高。當上述因素導致油溫高于設定值時，油溫傳感器11會反饋給發(fā)動機ECU 12信號，發(fā)動機ECU 12發(fā)出指令使電子水泵10開始工作，對燃油進行冷卻，必要時打開冷卻風扇17對循環(huán)水進行冷卻，以減少由于燃油溫度升高而帶來的流量損失和氣泡現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，其特征是，它設有燃油溫度調(diào)節(jié)裝置和輔助燃油泵(8)，所述輔助燃油泵(8)位于燃油供給系統(tǒng)中燃油濾清器(4)的后面，所述燃油溫度調(diào)節(jié)裝置包括燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)和電子控制單元，所述燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)位于燃油供給系統(tǒng)中輔助燃油泵(8)和高壓油泵(7)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，其特征是，所述燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)包括熱交換器(9)、水箱(16)、冷卻風扇(17)和電子水泵(10)，所述熱交換器(9)以循環(huán)水為熱交換介質(zhì)實現(xiàn)燃油溫度的調(diào)節(jié)，在熱交換器(9)內(nèi)部設有燃油流通通道和循環(huán)水流通通道，熱交換器(9 )內(nèi)部燃油和循環(huán)水的流通方向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，其特征是，所述水箱(16)內(nèi)部設有電加熱器(15 )，所述電加熱器(15 )用于提高循環(huán)水的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，其特征是，所述冷卻風扇(17)布置在水箱(16)附近，冷卻風扇(17)用于降低水箱(16)內(nèi)循環(huán)水的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，其特征是，所述電子水泵(10)安裝在水箱(16)和熱交換器(9)之間，電子水泵(10)用于實現(xiàn)熱交換介質(zhì)在熱交換器(9)內(nèi)部的循環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，其特征是，所述電子控制單元包括油位傳感器(3)、油溫傳感器(11)、水位傳感器(13)、水溫傳感器(14)和發(fā)動機E⑶(12),所述油位傳感器(3 )布置在油箱(I)內(nèi)部，所述油溫傳感器(11)布置在燃油供給系統(tǒng)中熱交換器(9)后面，所述水位傳感器(13)和水溫傳感器(14)均布置在水箱(16)內(nèi)部，油位傳感器(3)、油溫傳感器(11)、水位傳感器(13)和水溫傳感器(14)分別與發(fā)動機E⑶輸入端(12-1)相連，所述發(fā)動機E⑶輸出端(12-2)分別連接電加熱器(15)、冷卻風扇(17)和電子水泵(10)的控制開關(guān)。
全文摘要
一種柴油發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)，用于為改善柴油發(fā)動機的動力性能和經(jīng)濟性能。它設有燃油溫度調(diào)節(jié)裝置和輔助燃油泵，所述輔助燃油泵位于燃油供給系統(tǒng)中燃油濾清器的后面，所述燃油溫度調(diào)節(jié)裝置包括燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)和電子控制單元，所述燃油溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)位于燃油供給系統(tǒng)中輔助燃油泵和高壓油泵之間。本發(fā)明在燃油供給系統(tǒng)中沒置的燃油溫度調(diào)節(jié)裝置，不受外界條件及內(nèi)部因素的影響，能夠保持恒定的燃油供給最佳溫度，提高了發(fā)動機的動力性能和經(jīng)濟性能。
文檔編號F02M37/18GK102720610SQ201210219339
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者關(guān)松, 劉大鵬, 賈殿臣 申請人:長城汽車股份有限公司