[发明专利]一种避免燃油直接接触的燃油加热共轨系统

说明书

本发明公开了一种避免燃油直接接触的燃油加热共轨系统，属于发动机供油系统领域。本发明包括共轨本体、加热棒、温度传感器、油温控制器、加热棒电极和进油管；所述共轨本体包括弧状空腔、分支腔、燃油入口和中心通孔；所述进油管与所述燃油入口连接；所述加热棒安装在所述中心通孔内；所述温度传感器安装在所述分支腔内；所述加热棒的右端与所述加热棒电极连接；所述温度传感器与所述油温控制器电连接。本发明采用非接触式方式，通过共轨本体对燃油进行间接性加热，保证加热过程的安全性。本发明所述的温度传感器安装于靠近喷油器接口处，检测到的油温更为接近燃油喷射温度，可实现更为精确的油温控制。

技术领域

本发明涉及发动机的供油系统领域，尤其涉及一种避免燃油直接接触的燃油加热共轨系统。

背景技术

由于目前日益严格的排放法规，汽油机发展呈现增压小型化的趋势，因此在汽油机中引入了直喷技术。而直喷技术将高压燃油直接喷入燃烧室内而凸显出来的汽油发动机新问题，在蒸发不充分的工况，燃油被以较高的喷射压力喷入缸内，在火焰传播至该处时仍以液体形式存在，造成碳烟排放问题。为了改善这一问题，闪沸喷雾由于其独特的雾化机理以及油束特性，近年来逐渐成为了相关学术以及工业领域探索的主要热点之一。闪沸喷雾可以直接利用燃油相变机理，当燃料加热到高温后，喷射到低温压力环境下，燃料温度很容易超过其沸点以达到过热条件，在喷出喷油器后形成液滴微爆现象，迅速气化，形成闪沸喷雾，直接增强喷雾的雾化效果，进而实现更低的排放以及更好的燃油经济性。但目前，用于加热的方案大多通过在喷油器喷嘴内部设计电加热元器件，通过这一电加热元件进行燃油加热。此方案虽然也能实现燃油加热和实现闪沸的效果，但由于需要重新设计喷油器，并且增加了喷油器的复杂程度，因此大大增加了燃油系统的成本。而现有的另一种思路则是在油轨内部加入加热棒进行加热燃油，在这一方案中，燃油直接与高温的加热棒接触，容易局部过热，极大增加了危险性。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种新的燃油加热共轨系统，解决这个技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提高燃油在喷射前被加热的安全性和增大加热效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种避免燃油直接接触的燃油加热共轨系统，包括共轨本体、加热棒、温度传感器、油温控制器、加热棒电极和进油管；所述共轨本体包括弧状空腔、分支腔、燃油入口和中心通孔；所述进油管与所述燃油入口连接；所述加热棒安装在所述中心通孔内；所述温度传感器安装在所述分支腔内；所述加热棒的右端与所述加热棒电极连接；所述温度传感器与所述油温控制器电连接。

进一步地，所述分支腔有数个。

进一步地，数个所述分支腔分别与其对应的油缸的喷油嘴连接。

进一步地，每个所述分支腔装有一个所述温度传感器。

进一步地，所述温度传感器采用插入式安装。

进一步地，数个所述温度传感器分别通过信号线与所述油温控制器连接。

进一步地，所述共轨本体的所述中心通孔内壁涂导热层，用于降低导热热阻。

进一步地，高压燃油从所述燃油入口进入所述弧状空腔和所述分支腔，开启所述加热棒的电源，所述加热棒通电发热，通过所述共轨本体结构传热，在所述弧状空腔和所述分支腔内的所述高压燃油被加热；所述温度传感器测量所述高压燃油温度，并将温度数据传输给所述油温控制器。

进一步地，所述油温控制器接收所述温度传感器的温度信号输入，在所述油温控制器内部通过PID控制模块计算所述温度传感器测量得到的燃油温度与设定的目标温度之间的差值，得到相应的控制信号，并将所述控制信号转化为一定电压值，发送至所述加热棒电极，通过控制所述加热棒电极两端电压来改变加热功率，从而控制所述高压燃油的温度。

进一步地，所述燃油温度采集及所述控制信号输出均为即时过程，可实现所述燃油温度的持续性的精准控制。