用於單一燃料液化石油氣汽車的汽油輔助低溫起動裝置的製作方法

2024-02-03 17:22:15

專利名稱：用於單一燃料液化石油氣汽車的汽油輔助低溫起動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車、發動機領域。
技術背景在汽車、發動機領域，能源與環保問題促進了作為清潔燃料的液化石油氣汽車在城市公交車和計程車的廣泛應用，它有效地改善了環境汙染、促進了能源結構的轉變。目前採用單一燃料液化石油氣作為發動機燃料的汽車，在汽車正常工作情況下，發動機的冷卻水由蒸發器的冷卻水入口管流入蒸發器，由於冷卻水的溫度在85℃左右，它在流經蒸發器的過程中，其熱量使液化石油氣燃料預熱、蒸發並汽化，之後再從蒸發器的冷卻水出口管流出，這樣可保證進入發動機的液化石油氣燃料的充分氣體狀態及需要的數量，使發動機正常工作。但在汽車低溫冷起動時，尤其是在冬季，由於液化石油氣燃料的汽化潛熱較大、LPG飽和蒸汽壓低，發動機的冷卻水溫度和液化石油氣燃料本身溫度也都很低，這樣流過蒸發器的冷卻水無法滿足液化石油氣蒸發並汽化所需的熱量，致使發動機不能正常起動。
目前採用單一燃料液化石油氣作為發動機燃料的汽車能夠降低環境汙染，緩解能源危機，但由於其存在上述缺點，因此限制了其在冬季的應用。
為提高單一燃料液化石油氣汽車發動機低溫冷起動的可靠性，國內相繼開發了電阻絲纏繞LPG罐後通電加熱使LPG汽化，但此種方式耗電量巨大，很快會耗盡汽車電瓶的電量，使發動機難以起動；另一種是發動機冷卻水外循環系統，在起動前先將發動機的冷卻水抽出進行外部加熱，然後將冷卻水供給蒸發器，這種方式結構複雜、成本高，限制了其推廣應用。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種單一燃料液化石油氣汽車的汽油低溫冷起動輔助裝置。
本實用新型由汽油噴嘴16、油軌17、汽油泵與調壓器總成18和汽油箱19組成，其中汽油箱19固定在汽車底盤中；油軌17固接在進氣總管16上，其入口通過油管和汽油泵與調壓器總成18的出口相連，其出口直接和汽油噴嘴16的入口相連；汽油泵與調壓器總成18浸沒於汽油箱19中汽油的液面下，汽油噴嘴16固定在節氣門體15上。
本實用新型對通過汽油噴嘴16經節氣門體15向進氣總管14供給汽油的控制，以及對原有的液化石油氣(LPG)燃料供給系統通過進氣歧管12向發動機13供給液化石油氣(LPG)的控制，二者的控制部分共用一個控制單元(ECU)23，且控制單元(ECU)23通過導線，一路和汽油泵與調壓器總成18的汽油泵相連，另一路和汽油噴嘴16相連。
本實用新型的燃料供給系統獨立於單一燃料液化石油氣發動機13原有的液化石油氣(LPG)燃料供給系統。
原有的液化石油氣(LPG)燃料供給系統由LPG罐22、控制單元(ECU)23、控制與信息顯示20、LPG加氣口1、組合閥2、高壓管過渡件3、燃料切斷閥4、過濾器5、冷卻水溫度傳感器6、冷卻水入口管7、冷卻水出口管8、蒸發器9、燃氣軌10、燃氣噴嘴11組成。
發動機總成由進氣歧管12、發動機13、進氣總管14、節氣門體15組成。
本實用新型通過與現有單一燃料液化石油氣發動機的燃料供給系統相結合，在低溫冷起動工況下，控制單元(ECU)23檢測安裝在蒸發器9的冷卻水入口管7上的冷卻水溫度傳感器6的溫度，當該溫度低於某一設定值時，控制單元(ECU)23切斷對原有LPG燃料供給系統中燃氣噴射器驅動器26的控制，同時接通汽油輔助低溫起動裝置中的汽油泵與調壓器總成18中對汽油泵的控制線和汽油噴嘴16的控制線，使汽油輔助低溫起動裝置工作，保證發動機13的可靠起動；當發動機13的冷卻水溫度達到設定溫度時，流經蒸發器9的發動機冷卻水可以滿足液化石油氣燃料的加熱、蒸發並汽化，因此控制單元(ECU)23自動轉換為液化石油氣燃料供給系統工作，而切斷汽油輔助低溫起動裝置的工作；汽油輔助低溫起動裝置是為冷起動而專門設計的，汽油噴嘴16的噴射量和汽油箱19容積都較小，只能在冷起動工況和應急工況下(如LPG罐22空、LPG燃料供給系統無法工作時，以低速、近距離將車駕駛到適當地點)使用，不能應用於正常行駛工況。
本實用新型可以保證單一燃料液化石油氣發動機的低溫起動可靠，甚至可以在-25℃正常起動。該系統綜合考慮了汽車的排放性能和預熱時間，具有製造成本低、改造投資少、零部件易於選取，有利於大規模推廣應用。


圖1為用於單一燃料液化石油氣汽車的汽油輔助低溫起動裝置結構示意圖圖中1.LPG加氣口 2.組合閥 3.高壓管過渡件 4.燃料切斷閥 5.過濾器 6.冷卻水溫度傳感器 7.冷卻水入口管 8.冷卻水出口管 9.蒸發器 10.燃氣軌 11.燃氣噴嘴 12.進氣歧管 13.發動機 14.進氣總管 15.節氣門體 16.汽油噴嘴 17.油軌18.汽油泵與調壓器總成 19.汽油箱 20.控制與信息顯示 21.LPG潛泵 22.LPG罐23.控制單元(ECU) 24.LPG壓力傳感器 25.LPG溫度傳感器 26.燃氣噴射器驅動器27.LPG溫度傳感器 28.LPG壓力傳感器具體實施方式
當單一燃料液化石油氣汽車冷態起動時，控制單元(ECU)23檢測安裝在高壓管過渡件3上的LPG溫度傳感器25的溫度和LPG壓力傳感器24的壓力，檢測安裝在蒸發器9的冷卻水入口管7上的冷卻水溫度傳感器6的溫度，檢測安裝在燃氣軌10上的LPG溫度傳感器27的溫度和LPG壓力傳感器28的壓力，當它們都低於相應設定值時，控制單元(ECU)23切斷對原有LPG燃料供給系統中燃氣噴射器驅動器26的控制，同時接通汽油輔助低溫起動裝置中的汽油泵與調壓器總成18中對汽油泵的控制線和汽油噴嘴16的控制線，使汽油輔助低溫起動裝置開始工作，即控制單元(ECU)23控制汽油泵與調壓器總成18中的汽油泵開始工作，將汽油箱19中的汽油輸送到油軌17中，當油軌17中的汽油壓力達到一定值時，汽油泵與調壓器總成18中的調壓器開啟，將多餘的汽油回流到汽油箱19，從而保證油軌17中的壓力恆定。
控制單元(ECU)23根據發動機13的工作狀況，控制與油軌17相連的汽油噴嘴16將汽油定時、定量地噴入節氣門體15後端，並進入進氣總管14及發動機13，滿足發動機13起動熱機的需要，從而保證發動機13的可靠起動；當控制單元(ECU)23檢測到安裝在蒸發器9的冷卻水入口管7上的冷卻水溫度傳感器6的溫度超過設定值時，說明流經蒸發器9的發動機冷卻水可以滿足液化石油氣燃料的加熱、蒸發並汽化，控制單元(ECU)23自動將控制汽油噴嘴16切換成通過控制LPG潛泵21從LPG罐22中提供LPG，並控制燃氣噴射器驅動器26，使燃氣噴嘴11向進氣歧管12及發動機13供給液化石油氣，從而完成起動熱機功能。
權利要求1.一種用於單一燃料液化石油氣汽車的汽油輔助低溫起動裝置，其特徵在於它由汽油噴嘴(16)、油軌(17)、汽油泵與調壓器總成(18)和汽油箱(19)組成，其中汽油箱(19)固定在汽車底盤中；油軌(17)固接在進氣總管(16)上，其入口通過油管和汽油泵與調壓器總成(18)的出口相連，其出口直接和汽油噴嘴(16)的入口相連；汽油泵與調壓器總成(18)浸沒於汽油箱(19)中汽油的液面下，汽油噴嘴(16)固定在節氣門體(15)上。
2.根據權利要求1所述的用於單一燃料液化石油氣汽車的汽油輔助低溫起動裝置，其特徵在於對通過汽油噴嘴(16)經節氣門體(15)向進氣總管(14)供給汽油的控制，以及對原有的液化石油氣(LPG)燃料供給系統通過進氣歧管(12)向發動機(13)供給液化石油氣(LPG)的控制，二者的控制部分共用一個控制單元(ECU)(23)，且控制單元(ECU)(23)通過導線，一路和汽油泵與調壓器總成(18)的汽油泵相連，另一路和汽油噴嘴(16)相連。
3.根據權利要求1所述的用於單一燃料液化石油氣汽車的汽油輔助低溫起動裝置，其特徵在於其燃料供給系統獨立於單一燃料液化石油氣發動機(13)原有的液化石油氣(LPG)燃料供給系統。
專利摘要用於單一燃料液化石油氣汽車的汽油輔助低溫起動裝置屬汽車、發動機領域，目的是提供低溫可靠起動的裝置。其汽油箱固定於汽車底盤中，油軌固接在進氣總管上，汽油泵與調壓器總成浸沒於汽油箱的汽油中，汽油噴嘴固定在節氣門體上；其向進氣總管供給汽油，以及原有的液化石油氣(LPG)燃料供給系統向發動機供給液化石油氣(LPG)，二者的控制部分共用一個控制單元(ECU)；其燃料供給系統獨立於單一燃料液化石油氣發動機原有的液化石油氣(LPG)燃料供給系統，本裝置可保證單一燃料液化石油氣發動機的低溫起動可靠，甚至可在－25℃正常起動，具有良好的排放性能和預熱時間，製造成本低、改造投資少、零部件易選，利於大規模推廣應用。
文檔編號F02N99/00GK2830673SQ200520028630
公開日2006年10月25日 申請日期2005年5月11日 優先權日2005年5月11日
發明者李君 , 殷乃勳, 王一光, 董志堅, 張紀鵬, 朱輝, 高瑩 申請人:吉林大學