一种用于车辆喷油系统的加热装置及油轨喷油器总成的制作方法

本实用新型涉及发动机燃油供给系统技术领域，特别是涉及一种用于车辆喷油系统的加热装置及油轨喷油器总成。

背景技术：

甲醇的成本比汽油低很多，因此，以甲醇为燃料汽车逐渐增多。目前，多点气道喷射式汽油发动机的油轨喷油器总成一般使用PTC加热型喷油器或者把加热装置设计在油轨管内部(两端设置加热棒)。现有技术中，采用PTC加热型喷油器时，加热效率低，产生热量不足在较低温度下将甲醇加热到常温。而在油轨管内部采用加热装置，例如：在油轨的两端进行加热。这种方式对布置空间要求较高，且加热不均匀，各喷油器喷出的甲醇温度不同，标定与控制较为困难，加热效率低。且上述装置在甲醇发动机冷启动时，容易导致启动较困难、汽车发抖、怠速不稳等问题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是要提供一种用于车辆喷油系统的加热装置，以解决现有技术中加热装置加热效率低的问题。

本实用新型一个进一步的目的是要提供一种油轨喷油器总成，以解决甲醇发动机低温冷启动时甲醇蒸发困难、启动较困难等问题。

特别地，本实用新型提供了一种用于车辆喷油系统的加热装置，对流入喷油器前的燃料进行加热，包括：

本体，具有燃料入口、燃料出口以及连通所述燃料入口和所述燃料出口的加热腔；

预热塞，固定安装于所述本体处，具有用于对所述燃料加热的加热部，所述加热部设置于所述加热腔内，与所述加热腔配合形成流通通道；

其中，所述流通通道具有相对的入口端与出口端，所述流通通道的入口端通过入口孔与所述燃料入口相连通，所述流通通道的出口端与所述燃料出口连通；

所述入口孔构造成使所述燃料沿所述加热部切向进入以使所述燃料成螺线型绕所述加热部流动。

可选地，所述入口孔与所述流通通道垂直。

可选地，所述入口孔构造为梯形孔，靠近所述流通通道的一端面积小于另一端的面积。

可选地，所述燃料入口与所述燃料出口在同一轴线处。

可选地，所述加热腔的轴线与所述燃料出口所在轴线成预设角度。

可选地，还包括用于安装所述喷油器的杯座，所述杯座固定安装于所述燃料出口处。

可选地，所述本体还包括用于安置温度传感器的传感器腔，所述传感器腔与所述流通通道的出口端相连通。

可选地，所述加热部靠近所述入口端的部分为副加热部，所述加热部靠近所述出口端的部分为主加热部，所述主加热部的工作温度高于所述副加热部的工作温度。

可选地，所述主加热部靠近所述出口端的一端构造成锥形。

特别地，本实用新型还提供了一种油轨喷油器总成，包括：

设置有多个出油口的油轨；

与多个所述出油口相对应的权利要求1-9中任一项所述的加热装置，每个所述加热装置的燃料入口与对应的所述出油口相连通；和

安装于杯座处的多个喷油器；

其中，所述出油口与对应的所述喷油器同轴设置。

本实用新型的加热装置，由于与流通通道的入口端相连的入口孔构造成使燃料沿加热部切向进入，使燃料成螺线型绕加热部流动，提高了单位体积甲醇燃料与预热塞加热部接触的面积，有利于热量传递，提高加热效率。此外，入口孔与所述流通通道垂直，且构造为梯形孔，靠近所述流通通道的一端面积小于另一端的面积，增加甲醇的流速，进一步提高热量传递。

进一步地，本实用新型的加热装置的燃料入口与所述燃料出口在同一轴线处，减少了供油时产生的扭矩，减小了泄漏的风险。

进一步地，本实用新型的油轨喷油器总成，加热装置与油轨的接触面积大，有利于充分密封。此外，只需要将加热装置与原有的油轨、杯座焊接在一起，易于装配。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的加热装置的示意性装置图；

图2是图1所示加热装置的本体的示意性装置图；

图3是根据本实用新型一个实施例的油轨喷油器总成的示意性装配图。

图中附图标记为：

1-加热装置，2-油轨，3-喷油器，

11-本体，12-预热塞，13-温度传感器，14-杯座，

111-燃料入口，112-燃料出口，113-加热腔，114-入口孔，115-传感器腔，116-锥螺纹孔，117-直螺纹孔，121-加热部。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的加热装置的示意性装置图。图2是图1所示加热装置的本体的示意性装置图。如图1所示，还可参考图2，用于车辆喷油系统的加热装置1，可以对流入喷油器3前的燃料进行加热，包括本体11和预热塞12。本体11具有燃料入口111、燃料出口112以及连通燃料入口111和燃料出口112的加热腔113。预热塞12固定安装于本体11处，具有用于对燃料加热的加热部121，加热部121设置于加热腔113内，与加热腔113配合形成流通通道。流通通道具有相对的入口端与出口端，流通通道的入口端通过入口孔114与燃料入口111相连通，流通通道的出口端与燃料出口112连通。入口孔114构造成使燃料沿加热部121切向进入以使燃料成螺线型绕加热部121流动。

本实用新型的加热装置1，由于与流通通道的入口端相连的入口孔114构造成使燃料沿加热部121切向进入，使燃料成螺线型绕加热部121流动，提高了单位体积甲醇燃料与预热塞12加热部121接触的面积，有利于热量传递，提高加热效率。此外，甲醇在流通通道内成螺线型绕加热部121流动时，会产生沸腾现象，传热更好。

在本实用新型的一实施例中，入口孔114与流通通道垂直，且构造为梯形孔，靠近流通通道的一端面积小于另一端的面积，增加甲醇的流速，进一步提高热量传递。此外，加热装置1内部的入口孔114还可以与加热腔113垂直，且偏离加热腔113轴线，使得甲醇沿加热腔113切向进入，可以绕预热塞12的加热部121螺旋流动。

在另一实施例中，本实用新型的加热装置1的燃料入口111与燃料出口112在同一轴线处，减少了供油时产生的扭矩，减小了泄漏的风险。

为了使甲醇燃料受热均匀，提高加热效率，加热腔113的轴线与燃料出口112所在轴线成预设角度。优选地，预设角度可以为90°。

在本实用新型的一个实施例中，加热装置1还包括用于安装喷油器3的杯座，杯座固定安装于燃料出口112处，该构造可以方便地安装喷油器3。杯座可以焊接在加热装置1的燃料出口112处。

为了能准确的控制甲醇的温度，本体11还包括用于安置温度传感器13的传感器腔115，传感器腔115与流通通道的出口端相连通。可以根据加热腔113内的甲醇温度，对预热塞12的功率进行控制。

为了进一步提高加热效率，预热塞12加热部121构造成圆柱形，加热部靠近入口端的部分为副加热部，加热部靠近出口端的部分为主加热部，主加热部的工作温度高于副加热部的工作温度。进一步地，主加热部靠近出口端构造成锥形，结构新颖，更加利于加热，加热装置1内部结构有利于进行对流传热。通过该特殊结构，产生螺线型流线，增大对流传热系数，部分燃料流经预热塞12后与壁面碰撞产生回流，有二次加热的效果。

结合图1和图2，加热装置1由甲醇入口1，梯形孔2，加热腔113，传感器腔115，甲醇出口5，直螺纹6，密封锥面7，管螺纹8组成。预热塞12安装于直螺纹孔117处，预热塞12上的直螺纹与加热装置1的直螺纹配合，通过密封锥面进行密封。温度传感器13安装于锥螺纹孔116处，温度传感器13上的管螺纹与加热装置1的管螺纹配合，利用管螺纹进行密封。加热部121的端部为主加热部，中后部为副加热部，主加热部的温度高，副加热丝的温度略低。甲醇入口与出口同轴，相比于不同轴的方案，减少了供油时产生的扭矩，减小了泄漏的风险。

现有技术中，由于加热器的存在，导致喷油器轴线与油轨出油口轴线不在同一条直线上，在喷油器喷射时存在一定扭矩，有一定的泄漏风险。特别地，发明人发现了一种新的油轨喷油器总成，以解决上述问题。

图3是根据本实用新型一个实施例的油轨喷油器总成的示意性装配图。如图3所示，一种油轨喷油器总成，包括：

设置有多个出油口的油轨2；

与多个出油口相对应的加热装置1，每个加热装置1的燃料入口111与对应的出油口相连通；和

安装于杯座处的多个喷油器3；

其中，出油口与喷油器3同轴设置。

如图3所示，加热装置1包括预热塞12、本体11、温度传感器13和杯座14。加热装置1焊接在油轨2上，通过焊接进行密封。

该方案可替代汽油冷启动方案，减少汽油油箱、油泵、喷嘴等零件，降低整车布置难度，减少成本，将进行该加热方案的冷启动试验。上述油轨喷油器总成加热均匀，温升速度快，甲醇流入每个喷油器3前都进行加热，并利用预热塞12的高温，使甲醇一定程度沸腾，产生一定的甲醇蒸汽，并利用沸腾传热，大幅度提高传热效率。

本实用新型将加热装置1布置在喷油器3与油轨2管中间，且油流出油轨2管的出油口和喷油器3同轴，油轨喷油器总成布置简易。加热装置1与油轨2接触面积大，有利于充分密封。只需要将加热装置1与原有的油轨2、杯座14焊接在一起，易于装配。

如图3所示，此油轨喷油器总成包括油轨2、加热装置1、喷油器3。本总成的核心部件为加热装置1，加热装置1安装在油管与杯座之间，其中加热装置1中只插入预热塞12，只有一个加热装置1分别在两端插入预热塞12和温度传感器13。利用温度传感器13的信号对预热塞12进行控制。

该油轨喷油器总成工作流程如下：甲醇经油轨2进入各加热装置1中，从方形孔进入加热装置1内部，连接燃料入口111和加热腔113的梯形孔与加热腔113圆孔相切，使甲醇成螺线型绕预热塞12流动，相比于常规的圆孔，提高了单位体积甲醇燃料与预热塞12加热柱接触的面积，有利于热量传递。同时当甲醇燃料碰到预热塞12头部的时候，会产生回流。预热塞12头部的温度最高，使甲醇再次得到加热。

甲醇的沸点为64.7℃，而-30℃的甲醇流入加热腔113后，与预热塞12接触的部分甲醇温度会较高，流动一定距离后会产生沸腾现象，产生部分甲醇蒸汽，增大了甲醇的蒸发量，有利于可燃混合气达到着火极限。同时，一定的沸腾可以达到沸腾传热的效果，增大导热系数的量级，提升热传递的效率。同时，梯形孔相比于圆孔结构，螺线型流动使甲醇流速增大，而体积流量不变，等体积流过加热装置1所需的时间相同，但对流传热系数更大，更有利于热量传递。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。