醇基燃料系统及其冷启动装置的制作方法

本发明涉及供油设备领域，具体而言，涉及醇基燃料系统及其冷启动装置。

背景技术：

发动机冷启动(cold-start)是指发动机距上次关机已有一段时间，在其内部温度与环境温度相一致的情况下开始启动。与其相对应的还有发动机热启动，就是指发动机距上次关机时间不久，在其内部尚有较高余温的情况下启动。

发动机冷启动比热启动困难，特别是在环境温度很低时。因为冷启动时发动机内部温度太低，燃油不容易气化。另外，冷启动时发动机内部的润滑油可能处于凝固或沉淀状态，造成个零部件的润滑不良。因此，发动机冷启动后，要低速运转一段时间，使其内部逐步升温，燃油汽化很稳定，各零部件得到很好的润滑，然后再加负载。

技术实现要素：

本发明的发明人发现现有技术的冷启动系统需要油泵泵油，供给的是液体，启动助力效果差，且冷启动和正常工作之间通常需要模式切换，系统结构复杂。

有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可以克服甲醇在低温下不易启动的缺点，保证发动机在低温天气下能够正常启动的醇基燃料系统及其冷启动装置。

本发明提供如下技术方案：冷启动装置，应用于醇基燃料系统，包括燃油油轨、冷启动油箱、油气发生器、温度传感器和电磁阀；所述冷启动油箱通过一燃油油轨为发动机供油，所述电磁阀设于所述燃油油轨上用于控制所述燃油油轨的通断，所述油气发生器设于所述冷启动油箱中；所述温度传感器用于感测所述发动机的温度，所述温度传感器感测的温度低于第一预设值时，所述温度传感器控制所述电磁阀开启，所述发动机将所述冷启动油箱中的油气吸入与醇基燃料混合燃烧，当所述温度传感器感测的温度高于第二预设值时，所述温度传感器控制所述电磁阀关闭。

在示例性实施例中，所述冷启动油箱上设有进气口，所述油气发生器设于油液中且与所述进气口连通，所述燃油油轨与所述冷启动油箱连通。发动机通过燃油油轨吸气，使得冷启动油箱中形成真空，油箱中的真空使得大气将空气由进气口压入到油气发生器中，从而使得冷启动油箱中产生油气，被发动机通过燃油油轨吸入。

在示例性实施例中，所述进气口与所述油气发生器之间设有单向阀，所述单向阀的导通方向为由所述进气口到所述油气发生器。通过在进口管道上设置单向阀，使得冷启动油箱呈相对封闭的状态，防止产生的油气由进气口逸出。

在示例性实施例中，所述油气发生器为起泡石。起泡石上带有疏松的蜂窝孔，在通气时，会产生大量的气泡，从而使得油液气化变成油气。

在示例性实施例中，所述冷启动油箱上还设有卸压阀，所述卸压阀将所述冷启动油箱中高出的气体压力卸去。设置卸压阀主要起到保护作用，防止冷启动油箱中的气压过高，从而使得油气由被动吸入变为主动流出，冷启动时，油气的供给量的可控性提高。

在示例性实施例中，所述冷启动装置还包括温控开关，所述温度传感器通过所述温控开关控制所述电磁阀的开闭。温度传感器和温控开关时常见的组合，成本低廉且技术成熟。

在示例性实施例中，所述第一预设值为10度，所述第二预设值为40度。当温度低于10度时天气较冷，发动机的启动较为困难，此时通过冷启动装置辅助供给气化的燃油，提高了燃烧室中燃料与空气的比，从而优化发动机的启动，当发动机的温度达到40度，此时的发动机已经顺利启动，通过关闭电磁阀从而切断油气的进给即可。

在示例性实施例中，所述温度传感器设于发动机的水箱上。发动机的水箱的温度均匀且能够准确的反映出发动机的工作温度，从而准确的控制冷启动装置的启动和关闭。

作为对上述技术方案的进一步延伸：本发明还提供醇基燃料系统，包括燃油油轨、燃油油箱以及上述的冷启动装置；所述燃油油箱设于所述燃油油轨上，所述冷启动油箱中的油气通过所述电磁阀流通到所述燃油油轨上与所述燃油油箱中的油液混合。

在示例性实施例中，所述醇基燃料系统还包括进气阀，所述进气阀设于所述燃油油轨上，所述进气阀使得所述燃油油箱与所述冷启动油箱分别与所述燃油油轨连通。冷启动装置在不工作时，醇基燃料系统的燃料供给仍通过燃油油箱供给，冷启动装置相当于加在了燃油油轨上的另一路油气供给装置。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明的冷启动装置可以应用于醇基燃料系统中，用于助力发动机的冷启动，冷启动装置通过温度传感器感测发动机的温度来判断是否需要启动冷启动装置以及何时停止冷启动装置。冷气动装置还是用了油气发生器，使得油气能够由发动机自吸功能将冷启动油箱中的燃料吸入发动机与醇基燃料混合燃烧，且产生的是燃料(汽油)气体，能够很好的与醇基燃料混合燃烧，提高发动机燃烧室内的油气比。同时冷启动装置不需在工作混合燃料与冷启动燃料之间进行切换，只需要当发动机温度达到一定温度时，断开冷启动装置的供油即可。带有冷启动装置的醇基燃料系统使得发动机的启动更加容易和迅速。本发明的醇基燃料系统及其冷启动装置的冷启动不需要油泵、产生的是油气、不需要进行冷启动模式切换，是一种可以克服甲醇在低温下不易启动的缺点，保证发动机在低温天气下能够正常启动的醇基燃料系统及其冷启动装置。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明的实施例1提供的冷启动装置的结构示意图；

图2示出了本发明的实施例2提供的醇基燃料系统的结构示意图。

图标：1-醇基燃料系统；10-冷启动装置；101-冷启动油箱；102-油气发生器；103-温度传感器；104-电磁阀；105-进气管道；106-单向阀；107-卸压阀；108-温控开关；20-油轨。

具体实施方式

在下文中，将结合附图更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。因此，将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本发明。然而，应理解：不存在将本发明的各种实施例限于在此发明的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述，同样的附图标号标示同样的元件。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

图1示出了冷启动装置10的结构示意图。

冷启动装置10，应用于醇基燃料系统1，作为使用醇基燃料的发动机在低温启动时的辅助装置。通过加设冷启动装置10为发动机提供气化的油液，从而提高发动机中油气的含量，使得发动机的点火更加容易，减少发动机的冷启动时间。冷启动装置10包括冷启动油箱101、油气发生器102、温度传感器103和电磁阀104。冷启动油箱101通过燃油油轨20为发动机供油。

冷启动油箱101为冷启动装置10盛装油液的容器，冷启动油箱101中的油液与主油箱中的油液相同。本实施例中，冷启动装置10应用于甲醇-汽油混合的醇基燃料的系统中，冷启动油箱101中的油液为汽油，若将冷启动装置10应用于甲醇-柴油的醇基燃料系统1中，冷启动油箱101中的油液则为柴油。

油气发生器102设于冷启动油箱101中。油气发生器102为将油液转化成油气的部件，通过油气发生器102将汽油气化，在发动机吸气时将气化的油气吸出混合在燃油油轨20中，从而提高发动机中的油气含量，有助于发动机的点火启动。

温度传感器103用于感测发动机的温度。同时通过温度传感器103控制电磁阀104的开闭，电磁阀104设于燃油油轨20上用于控制燃油油轨20的通断。冷启动装置10不是在发动机的所有启动情况下都启动的，也不在发动机启动后一直工作。通过设置温度传感器103感测发动机的温度，从而在设定的温度范围内使得冷启动装置10启动，为发动机的点火启动助力。且以温度为发动机启动的度量，在达到设定的温度后，即认为发动机启动、运行稳定了，从而在通过温度传感器103控制冷启动装置10停止工作。

上述的工作可以描述为：温度传感器103感测的温度低于第一预设值时，温度传感器103控制电磁阀104开启，从而使得冷启动油箱101与燃油油轨20连通，能够为发动机提供油气供给，发动机将冷启动油箱101中的油气吸入与醇基燃料混合燃烧，提高了空气中的油气比。当温度传感器103感测的温度高于第二预设值时，发动机已经完全启动，并能保持正常的工作，此时温度传感器103控制电磁阀104关闭，从而切断冷启动油箱101与燃油油轨20的连通，停止了对发动机的油气供给。

可以理解，第一预设温度低于第二预设温度，发动机冷启动时，温度传感器103所感测到的温度即为大气温度，第二预设温度设定为发动机启动后稳定工作的温度。

本实施例中，第一预设温度为10度，所述第二预设温度为40度。当温度低于10度时天气较冷，发动机的温度较低，发动机的启动较为困难，冷启动装置10启动辅助发动机启动，当发动机的温度达到40度，此时的发动机已经顺利启动，通过关闭电磁阀104从而切断油气的进给即可。

冷启动油箱101设置于汽车的后备箱中，温度传感器103设于发动机的水箱上。发动机水箱又称为散热器，汽车冷却系统中的重要几件，用于散发热量，防止发动机过热，利用水作为载体导热，通过大面积散热片以热对流的方式散热，从而维持发动机的工作。发动机的水箱的温度均匀且能够准确的反映出发动机的工作温度，从而准确的控制冷启动装置10的关闭。

冷启动油箱101上设有进气口，油气发生器102设于油液中且与进气口连通，燃油油轨20与冷启动油箱101连通。冷启动油箱101对发动机的燃料供给无需通过油泵，而是通过发动机的自吸将冷启动油箱101中的油气吸入。发动机通过燃油油轨20吸气，使得冷启动油箱101中形成真空，冷启动油箱101中的真空使得冷启动油箱101的内外压力失衡，大气将空气由进气口通过油气发生器102压入到冷启动油箱101中。油气发生器102通气后使得油液气化，从而使得冷启动油箱101中产生油气，被发动机通过燃油油轨20吸入。

进气口和油气发生器102通过进气管道105连通，进气管道105上设有单向阀106，单向阀106的导通方向为由进气口到油气发生器102。通过在进口管道上设置单向阀106，使得冷启动油箱101呈相对封闭的状态，防止产生的油气由进气口逸出，且能够保证由外界进入的气体均流经油气发生器102后被发动机吸入。

本实施例中，油气发生器102为起泡石。起泡石上带有疏松的蜂窝孔，在通气时，会产生大量的气泡，尽可能大的增加空气与油液的接触面积，在空气自油液中溢出到冷启动油箱101中时，能够在空气中裹挟大量的油气，从而相当于将油液气化了。采用起泡石作为油气发生器102，无需通过高温气化的方式，结构简单，成本低廉，安全性高。

冷启动油箱101上还设有卸压阀107，卸压阀将冷启动油箱101中高出的气体压力卸去。卸压阀107是一种溢流阀，当气压过高时，气体压力将卸压阀107上的弹簧压缩，阀门开启，从而使得压力卸去，直到气压低于卸压阀107的弹簧的压力时，卸压阀107关闭，因而卸压阀107的设置使得冷启动油箱101中的压力始终保持在低于设定值的状态，起到保护的作用，防止冷启动油箱101中的气压过高，从而使得油气由被动吸入变为主动流出，冷启动时，油气的供给量的可控性提高。

冷启动装置10还包括温控开关108，温控开关108相当于一种控制器，通过温度传感器103的反馈信号，从而控制电磁阀104的开闭，温度传感器103和温控开关108时常见的组合，成本低廉且技术成熟。

由于冷启动装置10的工作时间较短，电磁阀104的工作时间较短，本实施例的电磁阀104选用常闭电磁阀104，即通电时电磁阀104开启，断电时电磁阀104关闭，从而减少电磁阀104的工作时间，节约电能。

实施例2

图2示出了醇基燃料系统1的结构示意图。

本实施例提供醇基燃料系统1，它包括燃油油轨20、燃油油箱30以及实施例1的冷启动装置10。燃油油箱30设于燃油油轨20上，冷启动油箱101中的油气通过电磁阀104流通到燃油油轨20上与燃油油箱30中的油液混合。

燃油油箱30中盛放有醇基燃料，醇基燃料就是以醇类(如甲醇、乙醇、丁醇等)物质配置汽油或柴油使用的燃料。本实施例中的醇基燃料为甲醇汽油，醇基燃料系统1为发动机供给甲醇汽油。在发动机冷启动时，甲醇汽油的启动较为困难，因而在醇基燃料系统1中加设冷启动装置10辅助发动机启动。甲醇汽油是指国标汽油、甲醇、添加剂按一定的体积(质量)比经过严格的流程调配而成的一种新型环保燃料甲醇与汽油的混合物。也包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和异丙醇的混合醇等与汽油的混合物。甲醇掺入量一般为5％～30％。以掺入15％者为最多，称m15甲醇汽油。

醇基燃料系统1还包括进气阀40，进气阀40设于燃油油轨20上，进气阀40使得燃油油箱30与冷启动油箱101分别与燃油油轨20连通。进气阀40设于电磁阀104与发动机之间，用于将醇基燃料与冷启动的油气分离，防止醇基燃料向冷启动油箱101中倒流，使得醇基燃料的供给方向更加稳定。冷启动装置10在不工作时，醇基燃料系统1的燃料供给仍通过燃油油箱30供给，冷启动装置10相当于加在了燃油油轨20上的另一路油气供给装置。

本发明的醇基燃料系统1及其冷启动装置10具有如下有益效果：

1.冷启动装置10不需要油泵，由发动机自吸功能将冷启动油箱101中的燃料吸入发动机与醇基燃料混合燃烧。

2.冷启动装置10产生的是燃料(汽油)气体，能够很好的与醇基燃料混合燃烧，提高发动机燃烧室内的油气比。

3.冷启动装置10不需在工作混合燃料与冷启动燃料之间进行切换，只需要当发动机温度达到一定温度时，断开冷启动装置10的供油即可。

4.冷启动装置10采用起泡石作为油气发生器102，采用增加油液与空气的接触面积，从而使得逸出的空气中裹挟有较多的油气，从而达到将油液气化的效果，结构简单，使用安全便捷，随通气随产生油气。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。