[发明专利]一种利用油轨加热实现闪沸喷雾的装置及方法

说明书

本发明公开了一种利用油轨加热实现闪沸喷雾的装置及方法，涉及发动机燃油雾化领域，其特征在于，包括油轨、加热装置、油轨传感器和控制模块，其中，所述油轨传感器用于实时监测所述油轨内燃油的温度和压力，所述控制模块用于接收所述油轨传感器发送的温度及压力数据并控制所述加热装置的功率。本发明利用对现有油轨的改造，实现从油轨层面对燃油进行加热，并搭配温度压力传感器，根据工况对油温进行实时控制，保证温度适宜以及闪沸效果最佳，对整机装配影响较小、成本较低，油轨统一加热安全可靠、故障率低，温度分布均匀，多缸机不会存在燃烧差别，易于控制。

技术领域

本发明涉及发动机燃油雾化领域，尤其涉及一种利用油轨加热实现闪沸喷雾的装置及方法。

背景技术

发动机核心燃烧系统的设计过程中，燃油雾化是实现清洁高效燃烧的核心技术，实现高效燃油雾化从而将燃油与空气更好的混合成均质气体是燃烧系统节能减排的关键。目前针对燃油雾化的主要技术手段是高压喷射，即提高油轨压力，利用燃油与背压的压力差进行破碎雾化。研究表明，适当的提升燃油温度，实现燃油闪沸喷雾，能在较低的喷油压力条件下，显著提升燃油雾化、蒸发效果，达到降低汽油机尾气排放、提升燃油经济性的目的。

燃油加热后可以在极端情况如冷启动、冷态环境中大幅提升燃烧效果，节能减排，在现有技术中，一种方法是通过利用水套与缸套分体热控的方式对燃油进行加热，即利用缸盖水套加热喷油器，实现喷入气缸的燃油部分闪沸雾，另一种方法是利用设计制造的可加热式喷油器，在喷射前的喷油器内加热燃油，从而实现闪沸喷雾以及改善燃烧状态。但是，利用水套进行加热的热管理措施，可以在部分极端情况实现闪沸喷雾，但是由于工况的变化，背压会随之改变，其闪沸程度降低直至逐渐无法闪沸，而且整个闪沸喷雾雾化形态收到冷却水温度的制约(最高90-110℃)，减少了闪沸喷雾的适用运行工况。此外，利用喷油器加热燃油，需要重新设计喷油器且增加了喷油器的复杂程度，大大增加了燃油系统的成本，此外也无法同时对多缸进行连同控制，故障率以及控制策略会更加复杂。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种利用油轨加热实现闪沸喷雾的装置及方法，利用对现有油轨的改造，以实现从油轨层面对燃油进行加热，并搭配温度压力传感器，根据工况对油温进行实时控制，保证温度适宜以及闪沸效果最佳。

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如何对油轨燃油进行加温并控制温度。

为实现上述目的，本发明提供了一种利用油轨加热实现闪沸喷雾的装置，包括油轨、加热装置、油轨传感器和控制模块，其中，所述加热装置与所述油轨相连，所述油轨传感器与所述油轨相连，所述油轨传感器用于实时监测所述油轨内燃油的温度和压力，所述控制模块与所述油轨传感器和所述加热装置相连，所述控制模块用于接收所述油轨传感器发送的温度及压力数据并控制所述加热装置的功率。

进一步地，所述加热装置安装在所述油轨的内部，所述油轨的外部还设有隔热层。

进一步地，所述油轨为导热金属，所述加热装置缠绕在所述油轨的外部，所述油轨的外部还设有隔热层。

进一步地，所述加热装置为电加热丝，所述隔热层的材料为石棉和锡纸。

进一步地，所述油轨还包括出油口和进油口，所述进油口与油泵相连，所述出油口与喷油器相连，所述出油口的外部缠绕有出油口加热装置，所述油轨传感器安装在所述油轨的端头和靠近所述出油口的位置。

进一步地，还包括发动机传感器，所述发动机传感器安装在发动机内，所述发动机传感器用于实时监测所述发动机的缸压并传输给所述控制模块。

一种利用油轨加热实现闪沸喷雾的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、在油轨及油轨出油口处安装加热装置和油轨传感器，在发动机内安装发动机传感器，所述油轨传感器、所述加热装置、所述油轨传感器和控制模块相连，在所述油轨外部还设有隔热层；