[发明专利]一种电控活塞喷油冷却系统及其工作方法

权利要求书

1.一种电控活塞喷油冷却系统，包括电控机油泵、喷油嘴，机油滤清器经机油冷却器进入主油道，其特征在于：

在机油滤清器和机油冷却器之间设置一个与喷油嘴进口相连的加热油道，并在加热油道里安装机油加热器，在靠近机油加热器进口附近的管路上安装热电磁阀开关，在机油加热器和喷油嘴进口连接位置设有副油道，该副油道连接到主油道上，在副油道上安装冷电磁阀开关；

所述喷油嘴采用内喷嘴和喷油嘴外套管双喷油方式，在内喷嘴外部加上喷油嘴外套管，所述喷油嘴外套管两端封闭，在喷油嘴外套管的前部上设有联通喷嘴支油道的密封孔，喷嘴支油道通过该密封孔将喷油嘴外套管的储油空间与喷油嘴主油道联通，在喷嘴支油道上安装喷油嘴电磁阀开关；喷嘴主油道直接联通内喷嘴，喷嘴支油道从喷嘴主油道旁边引出联通喷油嘴外套管的储油空间，喷嘴主油道进口连接机油加热器的出口，喷油嘴外套管末段侧面上沿圆周方向分布多个斜向上的外喷孔，多个外喷孔形成外环形喷嘴。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，在机油加热器后安装压力传感器和温度传感器，三个电磁阀开关由ECU控制通断，机油泵、机油加热器将工况数据信息传输给汽车ECU，由汽车ECU控制冷却系统。

3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，多个外喷孔向上倾斜的角度不一，靠近气缸内壁的多个外喷孔喷射角度一致，剩余远离气缸内壁的多个外喷孔喷射角度一致，所有外喷孔喷射角度均为上止点时活塞底部到气缸底部中间位置。

4.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述喷油嘴外套管呈中空管，中空管的内径大于内喷嘴的外径，喷油嘴外套管末段上分布六个斜向上的外喷孔。

5.一种权利要求2所述的电控活塞喷油冷却系统的工作方法，其特征在于，该工作方法的过程是：

(1)冷启动工况工作方式：

定义70℃为切换临界温度，并把机油加热器后的温度传感器反馈的温度值定为三个电磁阀开关通断的依据；当机油温度值低于此切换临界温度时，热电磁阀开关开启、喷油嘴电磁阀开关开启、冷电磁阀开关关闭，当机油温度高于此切换临界温度时热电磁阀开关关闭、冷电磁阀开关开启、喷油嘴电磁阀开关间接性打开关闭，即喷油嘴电磁阀开关在活塞位于下止点附近打开，活塞处于下止点位置时环形喷油喷射在活塞底部，对活塞底部冷却，喷油嘴电磁阀开关保持开启的时间以环形喷油位置处于活塞底部范围内为准，当喷油位置不在活塞底部范围时关闭；

在冷启动时，机油温度较低，且低于切换临界温度，通过上述方式控制相应电磁阀动作，热电磁阀开关开启、喷油嘴电磁阀开关开启、冷电磁阀开关关闭，将油温加热并传送到喷油嘴，油从内喷嘴和喷油嘴外套管喷出，喷油压力与正常工作时喷油压力相等，内喷嘴喷出润滑油起到加热活塞作用，喷油嘴外套管喷出的润滑油在进入活塞缸套摩擦界面前具有一定的温度，降低了润滑油粘度，降低活塞组受到的摩擦阻力；为稳定冷启动时加热油道的压力，ECU获取机油加热器后安装的压力传感器的压力数值，ECU根据压力数值调节热电磁阀开关的开度从而使加热油道压力保持稳定；

(2)正常工作工况工作方式：

1)首先，提前将不同转速不同负荷的内燃机工况开展台架试验，通过内燃机自带的主油道压力传感器获得主油道压力，将主油道压力和内燃机工况组合，进行试验以内燃机获得最大功率为依据，选出与内燃机工况对应的最优压力方案；

2)当发动机处于中小负荷工况时，活塞喷油冷却不工作，减少变排量电控机油泵功率损失，此时关闭热电磁阀开关和冷电磁阀开关；

3)当发动机处于较高负荷工况时，通过关闭热电磁阀开关、开启冷电磁阀开关、间接性打开关闭喷油嘴电磁阀开关，使油通过机油冷却器将温度降下来，此时，切换临界温度也成了机油加热器开关的依据，实现机油加热器的电控；

主油道压力由其内燃机自带的压力传感器反馈给ECU，对可变排量变排量电控机油泵进行电控，从而使各油道压力保持稳定。