[发明专利]甲醇发动机燃料供给系统及启动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，且特别是涉及一种甲醇发动机燃料供给系统及启动控制方法。

背景技术

目前，全球面临着严峻的能源短缺和环境问题，甲醇作为工业副产品，可以说取之不尽、用之不竭，经济实用，因此用甲醇作为发动机燃料的汽车也将逐步走向市场。但甲醇发动机的低温启动比较难，是业界认为的难题之一。汽油的汽化潜热约为310kJ/kg，而甲醇燃料汽化潜热约为1167kJ/kg，是汽油的3.7倍左右，因此发动机启动时燃用甲醇消耗的热量较燃用汽油消耗的热量多。在甲醇发动机研究、示范、推广过程中发现，甲醇发动机在冷启动阶段启动较困难，环境温度低于-10℃时无法启动。

在解决甲醇发动机低温启动问题方面，目前常常采用如下两种方式：(1)采用预热塞加热进气的方式，这种方式需要在使用中频繁使用大功率加热，使蓄电池耗电量大大增加，常常导致启动时出现亏电，同时也会缩短蓄电池和预热塞的寿命，而且出现故障时也无法预先觉察，并且预热塞的安装、更换也比较困难。(2)采用喷射冷启动液的方式，目前的冷启动液主要是罐装乙醚成份，在安装、使用的过程中容易出现泄漏，且喷射进入进气歧管内的冷启动液喷射量也不易精确控制，容易出现回火、放炮，以及启动液燃烧而未引燃甲醇燃料的问题。冷启动时如果启动液喷射量太浓还容易因爆燃而导致炸坏空滤、连接胶管、车辆前机盖等。另外，冷启动液泄漏还易导致火灾，给车辆、人员安全带来不必要的损失。

上述两种方式虽然可以在一定程度上解决以甲醇为主要燃料的发动机的冷启动问题，但都存在一定的缺点，例如采用预热塞加热进气的方式，将导致蓄电池寿命大大减小；采用喷射冷启动液的方式，喷射量不易控制且容易出现回火、放炮等，而且易于发生火灾。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲醇发动机燃料供给系统及启动控制方法，以解决现有技术中以甲醇为主燃料的发动机的低温冷启动的问题。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供一种甲醇发动机燃料供给系统，包括主燃料供给系统、辅助燃料供给系统、发动机控制单元、冷却液温度传感器和启动计时器，主燃料供给系统、辅助燃料供给系统、冷却液温度传感器和启动计时器均与发动机控制单元相连，主燃料供给系统包括甲醇喷油器，辅助燃料供给系统包括汽油喷油器，汽油喷油器用于在发动机启动时向进气道内喷射汽油并且在发动机成功启动后停止向进气道内喷射汽油，甲醇喷油器用于在发动机成功启动后开始向发动机缸内喷射甲醇，启动计时器在发动机成功启动后开始计时并将持续时间传递给发动机控制单元，冷却液温度传感器用于探测冷却液的温度并将冷却液的温度传递给发动机控制单元。

进一步地，主燃料供给系统还包括甲醇油箱、甲醇油泵、甲醇油轨和缸体，甲醇喷油器通过甲醇油轨连接至甲醇油泵，甲醇喷油器安装在缸体的缸盖上并穿过缸盖与缸内连通。

进一步地，辅助燃料供给系统还包括汽油油箱、汽油油泵、汽油油轨和进气歧管，汽油喷油器通过汽油油轨连接至汽油油泵，汽油喷油器安装在进气歧管上并穿过进气歧管与进气道连通。

进一步地，甲醇油轨安装至缸体上，汽油油轨安装至进气歧管上。

进一步地，甲醇油轨与汽油油轨分别设置于进气歧管的两侧。

进一步地，甲醇油轨和汽油油轨均安装至进气歧管上。

进一步地，甲醇油泵与甲醇油轨之间还设置有甲醇高压油泵，甲醇油泵置于甲醇油箱内，甲醇高压油泵置于甲醇油箱外。

本发明还提供一种应用如上所述的甲醇发动机燃料供给系统的甲醇发动机启动控制方法，包括步骤：

甲醇发动机启动时，发动机控制单元控制辅助燃料供给系统启动，控制主燃料供给系统关闭，汽油喷油器向进气道内喷射汽油，使甲醇发动机启动成功；

启动计时器开始计时，冷却液温度传感器探测冷却液的温度，并将持续时间和冷却液的温度传递给发动机控制单元，其中发动机控制单元内预先设置有温度阈值和时间阈值；

发动机控制单元判断在预设的时间阈值内，冷却液的温度是否高于预设的温度阈值；

若在时间阈值内冷却液的温度高于温度阈值，或者在时间阈值内冷却液的温度低于温度阈值，但是发动机启动成功后超过时间阈值，则发动机控制单元控制主燃料供给系统启动，以及控制辅助燃料供给系统关闭，甲醇喷油器开始向发动机缸内喷射甲醇，同时汽油喷油器停止向进气道内喷射汽油。

进一步地，温度阈值为55～65摄氏度。

进一步地，时间阈值为25～35秒。