[发明专利]具有熔丝效应的燃油加热器组件

说明书

技术领域

本发明公开了一种具有被称作熔丝效应的安全特性的加热燃油的装置。所述加热器作用于乙醇、汽油或乙醇和汽油的混合物，是内燃机-ICE的电子喷射系统的一部分。

其安装在燃油轨内，作用是低温点火前、点火期间和点火后增加燃油温度。

背景技术

随着弹性燃料技术的改进，在过去几年内，乙醇在ICE中的使用不断增加。这意味着相比汽油或柴油的应用成本降低，且分析废气排放时有利于环境。然而，由于乙醇汽化压力非常低且其燃点比汽油高，使用乙醇的汽车发动机在温度低于15℃时点燃困难。由于这个原因，现有系统带有一个容纳汽油的副油箱，汽油用于在温度低于15℃时启动发动机。

在Márcio Turra de和Marcelo Valente Feitosa的巴西专利PI0504015-9中，低温点火的方案是使用一个配备加热线圈的独立的系统，并使用一个用于副燃油的喷射器(或燃油喷射器或雾化器)。该解决方案中，将汽油喷射到进气歧管中的燃油喷射器的数量是用于乙醇喷射的燃油喷射器的数量的倍数。在这种解决方案中，由于一个发动机气缸使用两个燃油喷射器，一个用于汽油低温点火，另一个用于正常运转，导致系统成本高的问题。

Ademar Rudge Filho的专利PI 0703443公开一使用带有燃油轨的系统来用于低温点火分配燃油到喷射器的解决方案，其中有用于每个发动机气缸低温点火的独有的喷射器。该系统的很大缺陷是成本高，因为其使用附加的喷射器，用于低温时发动机每个气缸的低温点火。

Gino Montanari et al的专利PI 0705422-0公开了一种被动调节热扩散的管状装置，其连接到一个或多个加热装置并插入乙醇低温启动系统的燃油供给主轨中。

Eduardo Augusto de Campos的专利MU 8403382-7公开一种用于主燃油喷射器主体的受控加热装置，报告显示其相对使用汽油的传统点火系统具有技术和功能上的优势。

Eduardo Augusto de Campos的专利PI 0403039-7和P040104172公开了整个乙醇低温启动系统的策略，报告使用用于流体燃料的加热装置的概念，该加热装置由一个来自安装在车辆门上的传感器的信号或另一种信号来致动。这个专利申请的装置是所披露的发明策略的必不可少的一部分。作者Eduardo Augusto de Campos在专利PI 0405182和PI 0405181中还公开了加热低温启动系统的流体燃油的可能结构。

Akio Omori et al的PI 0805484-3公开了在单向主燃油供给轨轴向安装加热装置的方式，其增加了带有乙醇的低温启动系统内热流体的均匀度。这个专利申请的装置是所披露的这个发明的必不可少的一部分。

安装在燃油轨中的加热装置被设计用于将电能转换成热能(焦耳效应)，将其热势传输给存在于腔室内的燃油，燃油随后被传送加热并通过燃油喷射器喷射到发动机气缸内。

Jens Schneider et al的专利US2009/0308362.A1公开一种加热器，其电阻元件在由绝缘和耐火材料组成的粉末中，电阻元件被插入适合将粉末压在电阻元件上的金属管内。具有类似功能的其他装置已经获得专利并由巴西和海外的几个公司生产，但他们不具有控制电控单元(ECU)控制失灵情况下保证系统完整所需的安全特性(熔丝效应)。所述功能在由聚合材料制成的燃油轨的应用中更为重要。

发明目的

具有熔丝效应的燃油加热器的主要的但不是唯一的目的是将电能转化成热能(焦耳效应)，尽可能多的传输热势到腔室内现有的燃油，燃油随后被传输加热并通过燃油喷射器喷射到发动机气缸内。

这种装置的第二个目的是，通过引入易碎的电阻元件使我们具有安全概念，易碎的电阻元件设计成在临界运行条件下，能保证由塑料材料制成的燃油轨的完整性/不泄露的时间内打碎。

所述装置的第三个目的是当来自燃油箱的低温流体与预热的发动机接触时，突出了通过改进点火时和燃烧后发动机内的燃烧效率来减少污染废气排放的重要性。

所述装置的第四个并不是不重要的目的是其具有正负端，从而允许其应用于由聚合材料制成的燃油轨中。

发明内容

具有熔丝效应的燃油加热器安装在乙醇的低温点火系统(CI)内，轴向放置在燃油轨中，但不是唯一的方式。加热区域由其内容纳加热装置的薄壁金属管构成。该所述元件由诸如氧化镁(MgO)的矿物覆盖，矿物由金属管压紧。其他实施例也可以用具有MgO相同特性的矿物。