專利名稱：：甲醇發(fā)動機(jī)低溫冷起動裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種以輔助甲醇為燃料的發(fā)動機(jī)冷起動的汽油霧化器及其控制方法。
背景技術(shù)：
：目前將傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)做部分改進(jìn)后可直接燃燒甲醇燃料，甲醇噴嘴布置位置在進(jìn)氣歧管，燃料來自燃料箱，在燃油泵的作用下通過甲醇噴嘴進(jìn)入燃燒室燃燒。由于甲醇的汽化潛熱較大，在汽化過程中大量吸熱，造成進(jìn)氣管及噴油嘴溫度過低，致使甲醇汽化不好，造成冷起動困難。一般在環(huán)境溫度低于5'C時(shí)，便難以將發(fā)動機(jī)由冷態(tài)起動。在零下3(TC的高寒地區(qū)，沒有輔助裝置，則根本無法起動冷態(tài)的發(fā)動機(jī)。解決這一問題目前所采用的方法是除甲醇發(fā)動機(jī)的甲醇燃料系統(tǒng)外，還再增加一套用于冷起動的專用汽油燃料噴射系統(tǒng)。甲醇發(fā)動機(jī)的甲醇燃料系統(tǒng)，含一個(gè)甲醇箱，一個(gè)甲醇泵和進(jìn)氣道上設(shè)置的4個(gè)甲醇噴嘴以及相應(yīng)的控制電控單元。增加用于冷起動的汽油燃料系統(tǒng)，尚需另外設(shè)置4個(gè)汽油噴嘴及其相應(yīng)的電控單元。因此，該系統(tǒng)較復(fù)雜，成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種直接燃用甲醇燃料的點(diǎn)火式發(fā)動機(jī)冷起動裝置及其控制方法。發(fā)動機(jī)可以在溫度低于5'C，甚至在零下3(TC的高寒地區(qū)，采用汽油作燃料使發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)冷起動，待發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，通過電控單元切換到甲醇燃料。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案予以說明。甲醇發(fā)動機(jī)低溫冷起動裝置及其控制方法，包括發(fā)動機(jī)l、進(jìn)氣管2、節(jié)氣門3、甲醇噴嘴4、甲醇泵5、轉(zhuǎn)速傳感器6、氧傳感器7、排氣管8、汽油泵9、汽油真空霧化器IO、電磁閥ll、燃料輸送管12、電控單元13和溫度傳感器14等。所述冷起動裝置內(nèi)設(shè)有汽油真空霧化器10。具體連接方法是汽油真空霧化器10的一端與汽油泵9連接，另一端經(jīng)電磁閥ll、燃料輸送管12并聯(lián)于甲醇發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管2。由電控單元13控制電磁閥11的開度以此控制汽油模式向甲醇模式的轉(zhuǎn)變。甲醇發(fā)動機(jī)低溫冷起動裝置的控制方法包括如下步驟-i.在起動時(shí)由溫度傳感器14檢測發(fā)動機(jī)機(jī)體溫度，當(dāng)機(jī)體溫度低于O'C，電控單元13接收溫度傳感器14的信號驅(qū)動電磁閥11開啟，接通汽油泵9，使發(fā)動機(jī)1在汽油工作模式下啟動。汽油經(jīng)汽油真空霧化器10、燃料輸送管12以及進(jìn)氣管2與空氣混合，形成可燃混合氣，進(jìn)入氣缸燃燒實(shí)施起動。ii.當(dāng)機(jī)體溫度高于或等于零上l(TC，所述發(fā)動機(jī)1穩(wěn)定轉(zhuǎn)速超過700r/min時(shí)，逐漸增加甲醇的噴射量，設(shè)置在排氣管8上的氧傳感器7檢測值A(chǔ)小于1.0，電控單元13自動減小電磁閥11的升程，以逐漸減少汽油的噴入量，以維持檢測值A(chǔ)為l.O。iii.當(dāng)汽油的燃油消耗量降為零時(shí)，電控單元13驅(qū)動電磁閥4關(guān)閉，發(fā)動機(jī)l在甲醇模式下運(yùn)行。整個(gè)啟動過程和吸入氣缸的汽油量由電控單元13根據(jù)發(fā)動機(jī)的工況進(jìn)行控制。檢測值A(chǔ)為過量空氣系數(shù)，表示發(fā)動機(jī)的實(shí)際空氣量與理論空氣量的比值。附圖為本發(fā)明在甲醇發(fā)動機(jī)上的安裝示意圖具體實(shí)施方式以下通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。本實(shí)施例在環(huán)境溫度為-15'C的條件下進(jìn)行。通過本發(fā)明可以順利實(shí)施起動，并實(shí)現(xiàn)了從汽油模式向甲醇模式的平穩(wěn)切換，達(dá)到了預(yù)想的效果。實(shí)驗(yàn)發(fā)動機(jī)的具體參數(shù)如下發(fā)動機(jī)參數(shù):<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>具體實(shí)驗(yàn)過程如下溫度傳感器14檢測發(fā)動機(jī)機(jī)體溫度為-15°C，電控單元13驅(qū)動電磁閥11開啟，接通汽油泵9，通過汽油真空霧化器10向燃料輸送管12泵入汽油，汽油燃料從節(jié)氣門3后端進(jìn)入進(jìn)氣管2與空氣混合，形成可燃混合氣進(jìn)入氣缸燃燒，實(shí)施低溫冷起動。隨著發(fā)動機(jī)機(jī)體溫度升高至10。C，逐漸增加甲醇的噴入量。設(shè)置在排氣管8上的氧傳感器7顯示過濃(即過量空氣系數(shù)入小于1)，電控單元13通過電磁閥11減少汽油的噴射量。通過油耗儀測量顯示汽油的燃油消耗量降為零時(shí)，關(guān)閉電磁閥，完成由汽油模式向甲醇模式的平穩(wěn)過度。本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果是，(1)由于起動時(shí)燃燒的燃料由甲醇轉(zhuǎn)換為汽油，實(shí)現(xiàn)了在高寒地區(qū)的正常起動。(2)本發(fā)明的裝置易于在現(xiàn)有機(jī)型的甲醇發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn),，而且能夠大幅度降低其生產(chǎn)成本并極大地提高其運(yùn)行可靠性。(3)當(dāng)機(jī)體溫度達(dá)到10'C以上時(shí)，電控單元可以自動實(shí)現(xiàn)由汽油燃料向甲醇燃料的平穩(wěn)過渡。采用純甲醇作燃料將會大幅度緩減石油工業(yè)的危機(jī)，降低營運(yùn)費(fèi)用。但由于甲醇發(fā)動機(jī)的冷起動問題，極大地限制了甲醇燃料的使用。本發(fā)明的提出將會有利于甲醇汽車的發(fā)展。權(quán)利要求1.甲醇發(fā)動機(jī)低溫冷起動裝置及其控制方法，包括發(fā)動機(jī)(1)、進(jìn)氣管(2)、節(jié)氣門(3)、甲醇噴嘴(4)、甲醇泵(5)、轉(zhuǎn)速傳感器(6)、氧傳感器(7)、排氣管(8)、汽油泵(9)、汽油真空霧化器(10)、電磁閥(11)、燃料輸送管(12)、電控單元(13)和溫度傳感器(14)。其特征是所述冷起動裝置內(nèi)設(shè)有汽油真空霧化器(10)，所述汽油真空霧化器(10)的一端與汽油泵(9)連接，另一端經(jīng)電磁閥(11)、燃料輸送管(12)并聯(lián)于甲醇發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管(2)，由電控單元(13)控制電磁閥(11)的開度以此控制汽油模式向甲醇模式的轉(zhuǎn)變。2.甲醇發(fā)動機(jī)低溫冷起動裝置及其控制方法，其特征是所述控制方法包括如下步驟i.在起動時(shí)由溫度傳感器(14)檢測發(fā)動機(jī)機(jī)體溫度，當(dāng)機(jī)體溫度低于O'C，電控單元(13)接收溫度傳感器(6)的信號驅(qū)動電磁閥(11)開啟，接通汽油泵(9)，使發(fā)動機(jī)(1)在汽油工作模式下啟動；ii.當(dāng)機(jī)體溫度高于或等于零上1CTC，所述發(fā)動機(jī)(1)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速超過700r/miri時(shí)，逐漸增加甲醇的噴射量，設(shè)置在排氣管(8)上的氧傳感器(7)檢測值入小于l.O，電控單元(13)自動減小電磁閥(ll)的升程，以維持檢測值A(chǔ)為l.O。iii.當(dāng)汽油的燃油消耗量降為零時(shí)，電控單元(13)驅(qū)動電磁閥(4)關(guān)閉，所述發(fā)動機(jī)(1)在甲醇模式下運(yùn)行。3.按照權(quán)利要求2所述的甲醇發(fā)動機(jī)低溫冷起動裝置及其控制方法，其特征是所述檢測值人為過量空氣系數(shù)，表示發(fā)動機(jī)的實(shí)際空氣量與理論空氣量的比值。全文摘要本發(fā)明公開了一種以甲醇為燃料的發(fā)動機(jī)低溫冷起動裝置及其控制方法。冷起動裝置內(nèi)設(shè)有汽油真空霧化器，霧化器的一端與汽油泵連接，另一端經(jīng)電磁閥、燃料輸送管并聯(lián)于甲醇發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管，由電控單元控制電磁閥的開度以此控制汽油模式向甲醇模式的轉(zhuǎn)變?？刂品椒閕.機(jī)體溫度低于0℃，電控單元驅(qū)動電磁閥開啟，使發(fā)動機(jī)在汽油工作模式下啟動；ii.當(dāng)機(jī)體溫度高于或等于零上10℃，發(fā)動機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速超過700r/min時(shí)，逐漸增加甲醇噴嘴的噴射量，電控單元自動減小電磁閥的升程；iii.當(dāng)汽油的燃油消耗量降為零時(shí)，電磁閥關(guān)閉，發(fā)動機(jī)在甲醇模式下運(yùn)行。由于起動時(shí)由甲醇轉(zhuǎn)換為汽油，實(shí)現(xiàn)了在高寒地區(qū)的正常起動，且本發(fā)明易于在現(xiàn)有的甲醇發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)。文檔編號F02D19/00GK101225774SQ20081005223公開日2008年7月23日申請日期2008年2月1日優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日發(fā)明者姚春德,張志輝,徐元利,楊建軍,陳緒平,鈺黃申請人:天津大學(xué)