发动机进气预热方法及系统、装置、发动机

本发明涉及发动机，尤其涉及一种发动机进气预热方法及系统、装置、发动机。

背景技术：

1、柴油喷雾失火是柴油机冷启动性能差的根本原因。柴油机启动过程中转速低、漏气量大、散热量高，造成缸内压缩终了温度及密度降低，柴油喷雾着火滞燃期增加，甚至出现部分自燃或失火等临界现象。在低温环境中，柴油喷雾自燃也会愈加困难，同时机油粘度增加导致启动阻力矩急剧增加，柴油机启动过程中将面临严重的动力不足问题。而柴油机在高原环境中冷启动时，缸内压缩终了密度会进一步降低，柴油喷雾自燃也会更加困难，导致柴油机高原冷启动性能较差。

2、对柴油机进气进行预热，将大气温度提升后再进入发动机，可以有效提高缸内压缩终了温度，避免喷雾失火，是解决柴油机高原环境下冷启动性能差的重要手段。由于冷启动阶段废气涡轮增压器不起作用，仅进气预热装置加热后的新鲜空气直接进入柴油机气缸。以往的柴油机电加热进气预热装置，其预热功率或供油速率是恒定不变的，进气预热功率不随转速、大气温度、海拔高度的变化而变化。因此，目前冗余设计下的进气预热装置的预热功和功率一般是以平原最低温度、最大进气量工况下设计的。其进气预热功率不随转速变化而变化，且不具有随大气环境温度及气压变化而变化的环境适应性。

技术实现思路

1、本发明提供一种发动机进气预热方法及系统、装置、发动机，用以解决现有技术中柴油机在高原环境中冷启动时，缸内压缩终了密度会进一步降低，柴油喷雾自燃也会更加困难，导致柴油机高原冷启动性能较差的缺陷，能够实现柴油机起动过程中随柴油机转速、海拔高度及大气温度自适应调整的最小进气预热功率，补充了现有设计方法的不足，有利于柴油机环境适应性的提高。

2、本发明提供一种发动机进气预热方法，包括：

3、在发动机开始供电后采集环境温度值和大气压力值；

4、若环境温度值小于0摄氏度，通过加热棒对进入发动机的空气进行加热，并基于预先构建的map图向加热棒表面喷射燃油，map图为大气压力值、环境温度值、发动机转速与喷油频率和喷油脉宽的对应关系，其中喷油频率和喷油脉宽表征喷油器的喷油速率；

5、在启动发动机后，采集发动机的转速，若发动机的转速高于第一设定转速，完成发动机的进气预热。

6、根据本发明提供的发动机进气预热方法，基于预先构建的map图向加热棒表面喷射燃油，包括：

7、基于环境的温度值、大气压力值在预先构建的map图中确定第一喷油频率和第一喷油脉宽；

8、基于第一喷油频率和第一喷油脉宽，向加热棒表面喷射燃油。

9、根据本发明提供的发动机进气预热方法，采集发动机的转速，若发动机的转速高于第一设定转速，完成发动机的进气预热，包括：

10、实时采集发动机的转速，若发动机的转速不高于第一设定转速，则基于环境的温度值、大气压力值和发动机的转速，在预先构建的map图中确定第二喷油频率和第二喷油脉宽；

11、基于第二喷油频率和第二喷油脉宽，向加热棒表面喷射燃油；

12、若发动机的转速高于第一设定转速，停止喷射燃油。

13、根据本发明提供的发动机进气预热方法，还包括：

14、若发动机的转速低于第二设定转速，停止喷射燃油。

15、根据本发明提供的发动机进气预热方法，还包括：

16、对喷射燃油的时间进行计时，若持续喷射燃油超过第一时间，停止喷射燃油。

17、根据本发明提供的发动机进气预热方法，还包括：

18、若环境温度值大于或者等于0摄氏度，检测发动机的转速，若发动机的转速小于第三设定转速且持续时间超过第二时间，不进行发动机进气预热。

19、本发明还提供一种发动机进气预热系统，包括：

20、数据采集模块，用于在发动机开始供电后采集环境温度值和大气压力值；

21、燃油喷射模块，用于若环境温度值小于0摄氏度，通过加热棒对进入发动机的空气进行加热，并基于预先构建的map图向加热棒表面喷射燃油，map图为大气压力值、环境温度值、发动机转速与喷油频率和喷油脉宽的对应关系，其中喷油频率和喷油脉宽表征喷油器的喷油速率；

22、预热完成模块，用于在启动发动机后，采集发动机的转速，若发动机的转速高于第一设定转速，完成发动机的进气预热。

23、本发明还提供一种发动机进气预热装置，包括：

24、控制组件，用于执行上述任一种发动机进气预热方法；

25、加热棒，与控制组件电连接，用于在控制组件的控制下对空气进行加热；

26、电控喷油器，与控制组件电连接，用于在控制组件的控制下向加热棒喷洒燃油；

27、通讯航插，与控制组件电连接，用于控制组件和发动机之间的通讯。

28、本发明提供的发动机进气预热装置设置在发动机的进气通路上。

29、本发明还提供一种柴油发动机，应用上述任一种发动机进气预热方法进行进气预热。

30、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述任一种发动机进气预热方法。

31、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种发动机进气预热方法。

32、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种发动机进气预热方法。

33、本申请的方案能够根据柴油机转速、海拔高度及大气温度获得随柴油机进气预热装置的最小喷油脉宽、喷油频率及火焰预热功率，使得应用本发明的柴油机进气预热装置具有了环境适应性，提高了柴油机冷起动性能。

技术特征：

1.发动机进气预热方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的发动机进气预热方法，其特征在于，所述基于预先构建的map图向所述加热棒表面喷射燃油，包括：

3.根据权利要求1所述的发动机进气预热方法，其特征在于，所述采集发动机的转速，若所述发动机的转速高于第一设定转速，完成发动机的进气预热，包括：

4.根据权利要求3所述的发动机进气预热方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求3所述的发动机进气预热方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求1所述的发动机进气预热方法，其特征在于，还包括：

7.发动机进气预热系统，其特征在于，包括：

8.发动机进气预热装置，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的发动机进气预热装置，其特征在于，设置在发动机的进气通路上。

10.柴油发动机，其特征在于，应用权利要求1-6任一项所述发动机进气预热方法进行进气预热。

技术总结
本发明涉及发动机领域，提供一种发动机进气预热方法及系统、装置、发动机，其中方法包括：在发动机开始供电后采集环境温度值和大气压力值；若环境温度值小于0摄氏度，通过加热棒对进入发动机的空气进行加热，并基于预先构建的MAP图向加热棒表面喷射燃油；在启动发动机后，采集发动机的转速，若发动机的转速高于第一设定转速，完成发动机的进气预热。用以解决现有技术中柴油机在高原环境中冷启动时性能较差的缺陷，能够实现柴油机起动过程中随柴油机转速、海拔高度及大气温度自适应调整的最小进气预热功率，补充了现有设计方法的不足，有利于柴油机环境适应性的提高。

技术研发人员：史中杰,黎一锴,朱铭,赵伟华,李向荣
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25