柴油机冷启动系统及车辆的制作方法

1.本公开涉及柴油机技术领域，具体地，涉及一种柴油机冷启动系统及车辆。


背景技术：

2.在环境温度低于
‑
25℃时，柴油机启动会变得异常困难。因为低于
‑
25℃的柴油，其挥发性极差，在此低温条件下柴油自喷油器喷入气缸内的颗粒状态比正常环境温度下(例如20℃)的颗粒状态至少大一倍(大概值)，这是不利于燃油颗粒着火起燃的。因此，柴油车型如何在低温条件下(例如
‑
25℃以下)快速启动已经是本行业亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本公开的目的是提供一种柴油机冷启动系统及车辆，该柴油机冷启动系统能够有效缩短柴油机的冷启动时间，达到低温条件下快速启动的目的。
4.为了实现上述目的，本公开提供一种柴油机冷启动系统，所述柴油机冷启动系统包括燃油供给单元和燃油电加热组件，所述燃油供给单元包括高压油轨、分高压油管和喷油器，所述高压油轨通过所述分高压油管与所述喷油器连通，所述燃油电加热组件包覆于所述分高压油管，以用于将所述分高压油管中的燃油预热至燃油预设温度。
5.可选地，所述柴油机冷启动系统还包括第一蓄电池和第一控制器，所述第一控制器与所述第一蓄电池和所述燃油电加热组件均电性连接，以控制所述燃油电加热组件的通电和断电。
6.可选地，所述柴油机冷启动系统还包括温度传感器，该温度传感器设置于所述分高压油管且位于所述喷油器和所述燃油电加热组件之间，用于检测所述分高压油管中的燃油温度，所述温度传感器与所述第一控制器通信连接，所述第一控制器用于控制所述燃油电加热组件在所述燃油温度达到所述燃油预设温度时断电。
7.可选地，所述柴油机冷启动系统还包括机油电加热组件，所述机油电加热组件设置于油底壳中，以用于将所述油底壳中的机油预热至机油预设温度。
8.可选地，与所述油底壳连通的机油管上设置有电动机油泵。
9.可选地，所述柴油机冷启动系统还包括第二蓄电池和第二控制器，所述第二控制器与所述第二蓄电池、所述机油电加热组件以及所述燃油电加热组件均电性连接，以控制所述机油电加热组件的通电和断电或者控制所述机油电加热组件和所述燃油电加热组件的通电和断电。
10.可选地，所述柴油机冷启动系统还包括机油温度传感器，该机油温度传感器设置于与所述油底壳连通的机油管，用于检测所述机油管中的机油温度，并且所述机油温度传感器与所述第二控制器通信连接，所述第二控制器用于控制所述机油电加热组件在所述机油温度达到所述机油预设温度时断电。
11.可选地，所述柴油机冷启动系统还包括机油温度传感器和燃油温度传感器，所述机油温度传感器设置于与所述油底壳连通的机油管且与所述第二控制器通信连接，用于检
测所述机油管中的机油温度；
12.所述燃油温度传感器设置于分高压油管且位于所述喷油器和所述燃油电加热组件之间，用于检测所述分高压油管中的燃油温度，所述燃油温度传感器与所述第二控制器通信连接；
13.其中，所述第二控制器用于控制所述机油电加热组件在所述机油温度达到所述机油预设温度时断电和控制所述燃油电加热组件在所述燃油温度达到所述燃油预设温度时断电。
14.可选地，所述燃油电加热组件为电加热毯；和/或，所述机油电加热组件为电加热丝。
15.本公开的另一方面还提供一种车辆，所述车辆包括上述的柴油机冷启动系统。
16.通过上述技术方案，即本公开提供的柴油机冷启动系统，利用燃油电加热组件针对性的对分高压油管进行预热，可达到柴油机在低温条件下快速启动的目的。具体工作中，燃油电加热组件对分高压油管加热，以提升其内部燃油的燃油性能，例如流动性，进而提高燃油经由喷油器喷出的雾化质量，进而可达到低温条件下快速启动的目的。
17.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
18.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
19.图1是本公开示例性实施方式中提出的柴油机冷启动系统的燃油供给单元及燃油电加热组件的结构示意简图；
20.图2是本公开示例性实施方式中提出的柴油机冷启动系统的机油润滑单元及机油电加热组件的结构示意简图；
21.图3是本公开示例性实施例一中提出的柴油机冷启动系统的结构示意框图；
22.图4是本公开示例性实施例二中提出的柴油机冷启动系统的结构示意框图。
23.附图标记说明
[0024]1‑
燃油电加热组件；2
‑
高压油轨；3
‑
分高压油管；4
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喷油器；5
‑
第一蓄电池；6
‑
第一控制器；7
‑
温度传感器；8
‑
机油电加热组件；9
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油底壳；10
‑
机油管；11
‑
电动机油泵；12
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第二蓄电池；13
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第二控制器；14
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机油温度传感器；15
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燃油温度传感器；16
‑
主高压油管；17
‑
高压油泵。
具体实施方式
[0025]
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0026]
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相关构件轮廓的内、外。“第一、第二”等是指为了区分一个要素与另一个要素，不具有顺序性和重要性。
[0027]
下面将参照附图和具体实施方式对本公开作进一步的说明。
[0028]
根据本公开的第一个方面，提供一种柴油机冷启动系统。参考图1所示，所述柴油机冷启动系统包括燃油供给单元和燃油电加热组件1，所述燃油供给单元包括高压油轨2、
分高压油管3和喷油器4，高压油轨2通过分高压油管3与喷油器4连通，燃油电加热组件1包覆于分高压油管3，以用于将分高压油管3中的燃油预热至燃油预设温度。
[0029]
通过上述技术方案，即本公开提供的柴油机冷启动系统，利用燃油电加热组件1针对性的对分高压油管3进行预热，可达到柴油机在低温条件下快速启动的目的。具体工作中，燃油电加热组件1对分高压油管3加热，以提升其内部燃油的燃油性能，例如流动性，进而提高燃油经由喷油器喷出的雾化质量，进而可达到低温条件下快速启动的目的。
[0030]
其中，如图1所示，所述燃油供给单元还包括主高压油管16和高压油泵17，高压油泵17通过主高压油管16与高压油轨2连通。这样，燃油，即柴油经由高压油泵17依次泵送至主高压油管16、高压油轨2、分高压油管3和喷油器4，最后经由喷油器4喷入发动机气缸中。通过在最接近喷油器4的分高压油管3上设置燃油电加热组件1，可以使得燃油被燃油电加热组件1加热后及时的喷入发动机气缸中，避免其在流动过程中，在外界环境的影响下再次大幅降温。这样，一方面可以提高燃油电加热组件1对燃油的加热效果，使其喷出后雾化效果更好；另一方面还可以节省燃油电加热组件消耗的电能。
[0031]
在一些实施方式中，参考图3所示，所述柴油机冷启动系统还包括第一蓄电池5和第一控制器6，第一控制器6与第一蓄电池5和燃油电加热组件1均电性连接，以控制燃油电加热组件1的通电和断电。这样，第一控制器6可以在满足开启燃油加热的条件时控制燃油电加热组件1通电，在满足关闭燃油加热的条件时控制燃油电加热组件1断电，以在低温条件下更好的缩短发动机的冷启动时间。
[0032]
在一些具体的实施方式中，第一控制器6可以采用车载控制器(例如ecu)。这样，所述开启燃油加热的条件可以设置为：当车载控制器接收到发动机启动信号时，且检测到此时外界环境低于某一设定温度(例如
‑
25℃)时，可以控制燃油电加热组件1通电，以对燃油进行加热。其中，车载控制器可以检测外界环境温度为较成熟的现有技术，此处不再对其原理进行赘述。
[0033]
在另一些具体的实施方式中，第一控制器6可以为额外设置的控制器(例如单片机)，此时，第一控制器6，即单片机可以与车载控制器通信连接。当满足开启燃油加热的条件时，车载控制器可以发送控制信号至第一控制器6，由第一控制器6控制燃油电加热组件1通电。
[0034]
为了设置燃油电加热组件1的关闭条件，在一些实施方式中，所述柴油机冷启动系统还包括温度传感器7，该温度传感器7设置于分高压油管3且位于喷油器4和燃油电加热组件1之间，用于检测分高压油管3中的燃油温度，温度传感器7与第一控制器6通信连接，第一控制器6用于控制燃油电加热组件1在所述燃油温度达到所述燃油预设温度时断电。这样，可以将所述关闭燃油加热的条件设置为：当温度传感器7检测到分高压油管3中的燃油温度达到燃油预设温度时，第一控制器6控制燃油电加热组件1断电。其中，燃油预设温度可以设置为例如不高于100℃的某一温度值，以使燃油获得更好的雾化效果且不会温度过高。
[0035]
为了进一步缩短柴油机的冷启动时间，在一些实施方式中，参考图2所示，所述柴油机冷启动系统还包括机油电加热组件8，机油电加热组件8设置于油底壳9中，以用于将油底壳9中的机油预热至机油预设温度。由于机油的油道遍布在柴油机的燃烧室周围(也可以说是气缸的周围)，因此当被加热的机油被机油泵泵送到各个润滑位置时，相当于给发动机“洗了个热水澡”。经申请人研究发现冰冷的金属壁面对燃油颗粒具有“捕捉性”，此时的燃
油颗粒在金属壁面根本就形成不了蒸发，更谈不上燃烧。基于此，申请人研究发现：即便环境温度在
‑
35℃，只要将机油加热，然后让机油泵泵送机油，至燃烧室壁面的温度高于
‑
13℃，起动机拖动发动机运转15秒以内肯定能启动成功。因此，通过机油电加热组件8将油底壳9中的机油预热至机油预设温度，即可有效缩短柴油机的冷启动时间，达到低温条件下快速启动的目的。
[0036]
考虑到现有的机油泵都是由曲轴直接驱动的“齿轮式或滑片式”的机油泵，低温下的机油较常温下粘稠是常识，加之由曲轴驱动的机油泵本身也会消耗掉发动机的扭矩(相当于发动机自身的扭矩损耗)。因此，在一些实施方式中，与油底壳9连通的机油管10上设置有电动机油泵11。这样，发动机即可避免因驱动齿轮式或滑片式机油泵而消耗自身扭矩。此外，经申请人研究发现，在使用电动机油泵后，发现整车油耗有所下降。根据轻型柴油车(ldd)需满足的gb18352.6
‑
2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》中的wltc方法进行试验，发现整车油耗下降了4％。
[0037]
在一些实施方式中，参考图4所示，所述柴油机冷启动系统还包括第二蓄电池12和第二控制器13，第二控制器13与第二蓄电池12、机油电加热组件8以及燃油电加热组件1均电性连接，以控制机油电加热组件8的通电和断电或者控制机油电加热组件8和燃油电加热组件1的通电和断电。
[0038]
当第二控制器13控制机油电加热组件8的通电或断电时，第二控制器13可以在满足开启机油加热的条件时控制机油电加热组件8通电，在满足关闭机油加热的条件时控制机油电加热组件8断电，以在低温条件下更好的缩短发动机的冷启动时间。
[0039]
在一些具体地实施方式中，第二控制器13可以采用车载控制器(例如ecu)。这样，所述开启机油加热的条件可以设置为：当车载控制器接收到发动机启动信号时，且检测到此时外界环境低于某一设定温度(例如
‑
25℃)时，可以控制机油电加热组件8通电，以对机油进行加热。其中，车载控制器可以检测外界环境温度为较成熟的现有技术，此处不再对其原理进行赘述。
[0040]
在另一些具体的实施方式中，第二控制器13可以为额外设置的控制器(例如单片机)，此时，第二控制器13，即单片机可以与车载控制器通信连接。当满足开启机油加热的条件时，车载控制器可以发送控制信号至第二控制器13，由第二控制器13控制机油电加热组件8通电。
[0041]
为了设置机油电加热组件8的关闭条件，在一些实施方式中，参考图4所示，所述柴油机冷启动系统还包括机油温度传感器14，该机油温度传感器14设置于与油底壳9连通的机油管10，用于检测机油管10中的机油温度，并且机油温度传感器14与第二控制器13通信连接，第二控制器13用于控制机油电加热组件8在所述机油温度达到所述机油预设温度时断电。这样，可以将关闭机油加热的条件设置为：当机油温度传感器14检测到机油温度达到机油预设温度时，第二控制器13控制机油电加热组件断电。其中，机油预设温度可以设置为例如不高于100℃的某一温度值，以防止机油温度过高品质恶化。
[0042]
当第二控制器13控制机油电加热组件8和燃油电加热组件1的通电和断电时，第二控制器13可以在满足开启燃油和机油加热的条件时控制燃油电加热组件1和机油电加热组件8通电，在满足关闭燃油和机油加热的条件时控制燃油电加热组件1和机油电加热组件8断电，以在低温条件下更好的缩短发动机的冷启动时间。
[0043]
在一些具体地实施方式中，第二控制器13可以采用车载控制器(例如ecu)。这样，所述开启燃油和机油加热的条件可以设置为：当车载控制器接收到发动机启动信号时，且检测到此时外界环境低于某一设定温度(例如
‑
25℃)时，可以控制燃油电加热组件1和机油电加热组件8通电，以对燃油和机油进行加热。其中，车载控制器可以检测外界环境温度为较成熟的现有技术，此处不再对其原理进行赘述。
[0044]
在另一些具体的实施方式中，第二控制器13可以为额外设置的控制器(例如单片机)，此时，第二控制器13，即单片机可以与车载控制器通信连接。当满足开启燃油和机油加热的条件时，车载控制器可以发送控制信号至第二控制器13，由第二控制器13控制燃油电加热组件1和机油电加热组件8通电。
[0045]
为了设置燃油电加热组件1和机油电加热组件8的关闭条件，在一些实施方式中，参考图4所示，所述柴油机冷启动系统还包括机油温度传感器14和燃油温度传感器15，机油温度传感器14设置于与油底壳9连通的机油管10且与第二控制器13通信连接，用于检测机油管10中的机油温度；
[0046]
燃油温度传感器15设置于分高压油管3且位于喷油器4和燃油电加热组件1之间，用于检测分高压油管3中的燃油温度，燃油温度传感器15与第二控制器13通信连接；
[0047]
其中，第二控制器13用于控制机油电加热组件8在所述机油温度达到所述机油预设温度时断电和控制燃油电加热组件1在所述燃油温度达到所述燃油预设温度时断电。这样，可以将关闭燃油和机油加热的条件设置为：当机油温度传感器14检测到机油温度达到机油预设温度，且燃油温度传感器15检测到燃油温度达到燃油预设温度时，第二控制器13控制燃油电加热组件1和机油电加热组件8断电。
[0048]
燃油电加热组件1可以以任意合适的方式构造，其目的是加热分高压油管3中的燃油。因此，在一些实施方式中，燃油电加热组件1可以为电加热毯；这样，将电加热毯包覆于分高压油管3上，不仅可以达到快速加热燃油的目的，还可以减少制造成本。当然，在另一些实施方式中，燃油电加热组件1还可以构造为螺旋缠绕在分高压油管的电加热丝，本公开对此不进行具体限制。
[0049]
机油电加热组件8可以以任意合适的方式构造，其目的是加热油底壳9中的机油。因此，在一些实施方式中，所述机油电加热组件(8)为电加热丝。这样，不仅可以达到快速加热机油的目的，还可以减少制造成本。
[0050]
根据本公开的第二方面，还提供一种车辆，所述车辆包括上述的柴油机冷启动系统。
[0051]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0052]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0053]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。