[发明专利]一种车用可控燃油加热器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车发动机预热技术领域，具体涉及一种车用可控燃油加热器及其控制方法。

背景技术

在北方及西部高原地带的冬季，由于环境温度很低，对发动机启动造成很大影响，特别是中重型发动机。为了使发动机在不同温度的低温条件下快速启动，有必要安装改善启动的辅助装置，以促进燃料的充分利用和减少启动阻力。其中燃油加热器具有循环加热功率大、升温均匀以及控制方便等特点，对于大功率水冷发动机的低温启动具有很大帮助。如中国发明专利申请201310028105.3中介绍了一种发动机低温启动加热器，总体而言，采用了燃油挥发为燃烧室补充燃油的设计结构，使其具有挥发燃油滴小，点火时间短，燃油充分，工作效率高等特点，但是其不足之处在于燃油量不可控，也会造成燃油浪费。所以现今，虽然国外车用加热器的研发和应用已经比较广泛，特别是德国的加热器技术位于世界前列，但国内车用燃油加热器研究较晚，且燃油加热器中燃油量未能随着温度变化而可控，断开与导通也不能及时操控，造成能源浪费，与国外的技术差距仍然较大。

发明内容

本发明提供了一种车用可控燃油加热器及其控制方法，目的是解决发动机在低温条件下启动并且调节启动后加热器燃油量的问题，能够独立运作，结构简单，节约能耗，在不同温度下可调节加热器中燃油量及燃油泵开关。

本发明是这样实现的：

一种车用可控燃油加热器，包括：

燃烧室，其外部设置有燃油泵及空气泵，所述燃油泵将燃油吸入到燃烧室内，所述空气泵将空气送入燃烧室内，油气与空气形成的混合气在燃烧室内进行燃烧，燃烧后的气体经由排气口排放到燃烧室外；

空气流通装置，其设置在燃烧室外侧，包括加热空气入口、加热后暖空气出口及空气风扇，预加热空气通过所述空气风扇吸入作用，从加热空气入口流入通过燃烧室外侧，与燃烧室进行热交换后，从加热后暖空气出口流出；

水套，其包括加热器水套及发动机水套，所述加热器水套设置燃烧室外侧，所述水套内含有循环液体，用于与所述燃烧室进行热交换，所述发动机水套设置在发动机外侧，所述燃烧器水套与所述发动机水套组成循环流体系统，通过水泵作用使水套内液体循环流动；

温度传感器，其设置在加热器水套进水口处及加热器水套出水口处，用于测量加热器水套进水口及加热器水套出水口液体温度；

控制器，其分别与所述温度传感器和所述燃油泵及所述水泵相连，根据加热器进水口液体温度变化，控制所述燃油泵的燃油量及开关，根据加热器进水口及出水口温度，控制所述水泵进水量；

优选的是，所述燃烧室外侧设有热传导片结构，用于增加燃烧室与所述加热器水套内液体及所述空气流通装置内气体的热交换。

优选的是，所述燃烧室内设有导流板，其用于将燃油和空气的混合气产生回流，有助于油气的进一步混合，促进充分燃烧。

优选的是，所述加热器水套中具有内夹层结构，以用于填充防冻液。

优选的是，所述温度传感器包括电子控制元件和温控保护装置。

优选的是，所述加热后暖空气出口与驾驶室相连，用于驾驶室供暖需求。

一种车用可控燃油加热器的控制方法，包括：

通过所述的控制器进行调节燃油泵泵油量m₀及水泵进水量，其中，计算，其中T₀是所述发动机启动时发动机水套指定温度，T₁是加热器水套进水口液体温度，C_m是所述水套内液体比热容，m是水套内液体的质量，Δ_cH⁰是燃油燃烧热，η是燃烧室热能转化为水套内液体热能的转化效率，A是常数。

优选的是，当T₁达到T₀时，所述控制器断开所述燃油泵开关，当T₁未达到T₀时，所述控制器导通所述燃油泵开关，其中T₀是发动机启动时所述发动机水套指定温度。

优选的是，所述水泵进水量按照以下方式调节：步骤一：当0≤|T₂-T₁|＜35时，所述水泵进水量调节至进水量低档；步骤二：当35≤|T₂-T₁|＜65时，所述水泵进水量调节至进水量高档；其中T₂是加热器水套出水口液体温度。