[发明专利]纯甲醇发动机低温冷起动辅助系统及方法

说明书

本发明提供了一种纯甲醇发动机低温冷起动辅助系统及方法，该系统包括控制单元、冷却液感应组件、进气加热控制组件、预燃室加热控制组件和甲醇加浓喷油器；冷却液感应组件用于测量发动机中冷却液的温度；进气加热控制组件包括第一加热结构和第二温度传感器，第一加热结构对输气管道内的空气进行加热；预燃室加热控制组件包括第二加热结构和第三温度传感器，第二加热结构对预燃室进行加热；甲醇加浓喷油器用于向预燃室多段喷射甲醇。通过本申请，在冷起动时迅速提高预燃室内温度，改善冷起动下甲醇的喷雾效果，提高甲醇在混合气中的占比，解决纯甲醇发动机冷起动时甲醇当量比过低而无法点火成功的问题，保证在冷起动时发动机快速顺利启动。

技术领域

本发明涉及纯甲醇发动机技术领域，特别涉及一种纯甲醇发动机低温冷起动辅助系统及方法。

背景技术

目前，国内应用成熟的两种甲醇发动机技术包括“甲醇进气道喷射+火花塞点火”和“甲醇进气道喷射+柴油缸内引燃”。“甲醇进气道喷射+火花塞点火”式发动机受到点火能量和爆震限制，压缩比较小，热效率低。“甲醇进气道喷射+柴油缸内引燃”式发动机，由于采用柴油缸内引燃的方式，容易造成失火，此外这类发动机的甲醇替代率低，受到爆震限制，THC和CO排放高。

现有的预燃室燃烧系统通过分割燃烧区域，形成预燃室和主燃室，在预燃室内供应稍浓的混合气，并经过火花塞点燃后，高压高温的火焰会经过预燃室喷孔以射流的方式迅速进入主燃室，使其中的稀薄混合气燃烧，同时产生较强烈的扰动，从而提高甲醇混合气的燃烧速度，大幅缩短主燃期，扩展稀燃极限，提高热效率，实现高效燃烧。

但甲醇沸点高(甲醇：64.7℃，汽油32～210℃)，汽化潜热值大(甲醇：1109kJ/kg，汽油293～315kJ/kg)，在冷起动阶段，受限于预燃室内狭小的空间，预燃室中的甲醇撞壁后会迅速凝结为较大的甲醇液滴附着在壁面，雾化效果差，导致预燃室内气体氛围中甲醇当量比无法满足点火条件，造成失火，使预燃室内积聚更多甲醇液滴，再次点火成功时，混合气燃烧不完全，污染物排放量激增，同时会造成预燃室内积碳，堵塞预燃室与主燃室之间的喷孔，加重预燃室纯甲醇发动机冷起动困难的问题。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种纯甲醇发动机低温冷起动辅助系统及方法，以解决现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供了一种纯甲醇发动机低温冷起动辅助系统，包括控制单元以及与所述控制单元电连接的冷却液感应组件、进气加热控制组件、预燃室加热控制组件和甲醇加浓喷油器；

所述冷却液感应组件为第一温度传感器，其用于测量发动机中冷却液的温度，以使所述控制单元基于所述冷却液的温度对所述进气加热控制组件和所述预燃室加热控制组件进行调控；

所述进气加热控制组件包括设于输气管道上的第一加热结构和第二温度传感器，经所述第二温度传感器测量所述输气管道的进气温度，以使所述第一加热结构基于所述进气温度对所述输气管道内的空气进行加热；

所述预燃室加热控制组件包括设于预燃室壳体上的第二加热结构和第三温度传感器，经所述第三温度传感器测量所述预燃室壳体的温度，以使所述第二加热结构对预燃室进行加热；

所述甲醇加浓喷油器位于所述预燃室的预燃腔体内，所述甲醇加浓喷油器用于根据所述输气管道内空气的温度和所述预燃室的温度向所述预燃室以预设当量比值进行多段喷射甲醇；

其中，所述预燃室位于所述发动机的缸盖内，所述预燃室与所述输气管道的排气端连接，所述第一温度传感器位于所述发动机的冷却水套内。