一种增程器类型的甲醇发动机低温冷启动系统及启动方法与流程

1.本发明属于甲醇发动机低温启动技术领域，具体涉及一种增程器类型的甲醇发动机低温冷启动系统及启动方法。


背景技术：

2.甲醇燃料低温流动性能差，闪点仅为15℃左右，因此甲醇发动机在冷却液温度低于15℃时便无法起动，且极易出现“淹缸”现象。
3.为了解决甲醇发动机冷起动困难或无法起动问题，目前市场上的传统甲醇机一般都采用汽油引燃起动的方法，而这种方法需要在甲醇发动机上安装汽油供给及汽油喷射控制系统，当冷却液温度低于15℃时，采用汽油作为燃料起动车辆，待发动机冷却液温度达到一定温度切换为甲醇燃料。在这种情况下，车辆因增加了汽油供给和汽油喷射控制系统使得发动机结构复杂，极大的增加了成本，且还会增加发动机系统维修保养的难度。


技术实现要素：

4.鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种增程器类型的甲醇发动机低温冷启动系统及启动方法。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种增程器类型的甲醇发动机低温冷启动系统，包括前端预热系统，且所述前端预热系统包括甲醇发动机、ptc加热器、电子三通阀、电子水泵、机械水泵和水箱，其中：
7.通过所述甲醇发动机、电子三通阀、电子水泵与ptc加热器配合连接成内循环管路，且所述内循环管路在发动机冷却液的当前温度低于设定阈值时被启动，以使发动机冷却液在所述内循环管路中加热循环流通；
8.通过所述甲醇发动机、电子三通阀、水箱与机械水泵配合连接成外循环管路(其中机械水泵与发动机曲轴相连)，且所述外循环管路在发动机冷却液的当前温度不低于设定阈值时被启动，以使发动机冷却液在所述外循环管路中冷却循环流通。
9.优选的，所述前端预热系统还包括电子节温器，且所述电子节温器连接于所述甲醇发动机与电子三通阀之间。
10.优选的，所述前端预热系统还包括动力电池，且在所述内循环管路被启动时，所述动力电池为所述ptc加热器供电。
11.优选的，所述启动系统还包括后端控制系统，且所述后端控制系统包括：
12.温度获取模块，用于获取所述前端预热系统中发动机冷却液的当前温度；
13.控制启动模块，根据发动机冷却液的当前温度控制启动所述前端预热系统中的内循环管路或者外循环管路。
14.优选的，所述执行模块中包括功率调控单元，且所述功率调控单元响应于内循环的执行而启动，且所述功率调控单元用于根据发动机冷却液的当前温度而调控所述ptc加热器的当前加热功率。
15.优选的，在低于设定阈值的温度范围内包括n个限定区间，所述ptc加热器设有n个加热等级，且n个限定区间与n个加热等级之间一一对应；其中，所述加热等级通过所述ptc加热器的加热功率限定。
16.一种增程器类型的甲醇发动机低温冷启动方法，应用于上述公开的启动系统中，并具体包括如下步骤：
17.判断所述前端预热系统中发动机冷却液的当前温度是否低于设定阈值；
18.是，启动所述前端预热系统的内循环管路，以使发动机冷却液在所述内循环管路中加热循环流通；
19.否，启动所述前端预热系统的外循环管路，以使发动机冷却液在所述外循环管路中冷却循环流通。
20.优选的，启动所述前端预热系统的内循环管路时：
21.获取前端预热系统中发动机冷却液的当前温度所对应的目前限定区间；
22.根据所述目前限定区间获取关于所述ptc加热器的目标加热等级，且所述ptc加热器基于所述目标加热等级在所述内循环管路中对发动机冷却液循环加热。
23.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
24.本发明基于电子三通阀、电子水泵和ptc加热器等结构的设置，在整体发动机启动系统中构成了包括内循环管路和外循环管路的前端预热系统，具体在前端预热系统中实时监测发动机冷却液的温度，当发动机冷却液温度低于设定阈值时，启动内循环管路，并对应利用ptc加热器对冷却液进行加热，由此可使发动机冷却液温度在几分钟内即达到甲醇燃料的引燃温度，从而解决增程器类型的甲醇发动机在低温条件下无法启动的问题。
25.另外，将上述低于设定阈值的温度范围划分为n个限定区间，且设定ptc加热器具有与n个限定区间一一对应的n个加热等级，由此能根据发动机冷却液的温度灵活选择不同的加热等级，且加热等级具体通过加热功率限定，基于此能在满足快速预热的需求下有效降低加热能耗，并延长ptc加热器的使用寿命。
附图说明
26.图1为本发明中启动系统的结构图；
27.图2为本发明启动系统中内循环管路的结构图；
28.图3为本发明启动系统中外循环管路的结构图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1，在本发明中提供了一种增程器类型的甲醇发动机低温冷启动系统，具体该系统包括前端预热系统和后端控制系统；其中：
31.前端预热系统包括甲醇发动机、电子节温器、ptc加热器、电子三通阀、电子水泵、机械水泵和水箱；且
32.通过甲醇发动机、电子节温器、电子三通阀、电子水泵与ptc加热器配合连接成内循环管路，且内循环管路在发动机冷却液的当前温度低于设定阈值时被启动，以使发动机冷却液在内循环管路中加热循环流通；
33.通过甲醇发动机、电子节温器、电子三通阀、水箱与机械水泵配合连接成外循环管路，且外循环管路在发动机冷却液的当前温度不低于设定阈值时被启动，以使发动机冷却液在外循环管路中冷却循环流通。
34.另外，前端预热系统还包括动力电池，具体在内循环管路被启动时，动力电池为ptc加热器供电。
35.后端控制系统包括温度获取模块和控制启动模块，具体
36.温度获取模块用于获取前端预热系统中发动机冷却液的当前温度；
37.控制启动模块用于根据发动机冷却液的当前温度控制启动前端预热系统中的内循环管路或者外循环管路。
38.关于上述内循环管路，结合图2所示，发动机冷却液的当前温度低于设定阈值时被启动，具体的该设定阈值优选设定为20℃。在具体启动内循环管路时，打开电子节温器，并将电子三通阀切换至与电子水泵连通的状态，打开电子水泵，使得冷却液在内循环管路中开始流动，以此对发动机冷却液进行循环加热。
39.具体的，执行模块中包括功率调控单元，功率调控单元响应于内循环的执行而启动，且功率调控单元用于根据发动机冷却液的当前温度而调控ptc加热器的当前加热功率。
40.将低于20℃的温度范围划分为如下几个限定区间：a)低于零下15℃；b)零下15℃～0℃；c)0℃～20℃；
41.对应的根据ptc加热器的加热功率限定如下几个加热等级：一级)全功率加热；二级)75％功率加热；三级)50％功率加热；
42.上述，a)与一级)对应，b)与二级)对应，c)与三级)对应，基于此ptc加热器按照上述对应关系进行加热功率的调节。
43.关于上述外循环管路，结合图3所示，发动机冷却液经内循环管路加热至20℃以上时，则将电子三通阀切换至与水箱连通的状态，同时关闭ptc加热器和电子水泵，以按照图3所示结构执行发动机冷却液的外循环，且此状态下甲醇发动机能够有效启动。
44.在本发明中提供了一种增程器类型的甲醇发动机低温冷启动方法，该启动方法应用于上述启动系统中，并具体包括如下步骤：
45.判断前端预热系统中发动机冷却液的当前温度是否低于设定阈值；
46.是，启动前端预热系统的内循环管路，以使发动机冷却液在内循环管路中加热循环流通；
47.否，启动前端预热系统的外循环管路，以使发动机冷却液在外循环管路中冷却循环流通。
48.其中，启动前端预热系统的内循环管路时：
49.获取前端预热系统中发动机冷却液的当前温度所对应的目前限定区间；
50.根据目前限定区间获取关于ptc加热器的目标加热等级，且ptc加热器基于目标加热等级在内循环管路中对发动机冷却液循环加热。
51.综上可知，本发明通过动力电池对ptc加热器进行供电，在根据冷却液温度是否低
于引燃温度而执行自动进行加热或停止加热。具体：
52.当整车控制器识别到发动机冷却液低于引燃温度，控制开启ptc加热器、电子水泵，同时控制电子三通阀使发动机冷却液内循环运行，以此对发动机冷却液进行加热，可极快的使发动机达到甲醇燃料引燃温度。
53.当整车控制器识别到发动机冷却液温度高于引燃温度后自动关闭ptc加热器、电子水泵，控制电子三通阀使冷却液外循环运行。
54.另外，还结合后端控制系统实现整体启动系统的自动化运行。
55.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。