[發明專利]多罐平衡式二甲醚燃料供給系統

無效

• 申請號: 200810038839.9
• 申請日: 2008-06-12
• 公開（公告）號: CN101294523A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 喬信起;黃震;侯軍興;張俊軍;黃寶玉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02;F02M37/08
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 周文娟

技術領域

本發明涉及的是一種二甲醚發動機燃料供給系統，特別是一種多罐平衡式二甲醚燃料供給系統，屬于汽車、內燃機技術領域。

背景技術

隨著石油資源的日益緊張和柴油機排放法規的日益嚴格，煤基清潔燃料二甲醚在發動機上的應用受到重視。二甲醚的十六烷值高，無毒含氧，可實現無煙燃燒。它在常溫常壓下為氣態，常溫下在0.5MPa壓力下液化。已有技術中，MitsuharuOguma在“Engine?Performance?and?Emission?Characteristics?of?DME?Diesel?EngineWith?Inline?Injection?Pump?Developed?for?DME”(美國汽車工程師學會論文，編號：SAE?Paper?2004-01-1863，)一文中提出的二甲醚發動機燃料供給系統包括二甲醚罐、兩個輔助輸送泵、主輸送泵、噴油泵和燃料冷卻器。該系統僅采用一個二甲醚罐，實際上，二甲醚汽車由于底盤結構和空間限制，不能采用很大的罐，而一個小罐不能滿足續駛里程要求。其二甲醚罐向發動機提供燃料，而回流燃料也進入該罐，不能充分利用周圍空氣的冷卻作用，因而增加燃料冷卻器的能耗。該系統沒有壓力波動抑制裝置，噴油泵的間歇供油，會在管路中引起大幅壓力波動，從而影響供油穩定性。該系統沒有安全保護裝置，當噴油器發生故障而不能正常關閉時，泄漏到發動機燃燒室的大量二甲醚由于含氧，將造成災難性的爆炸。其三個輸送泵恒速恒壓運轉，不能根據發動機工況的變化做相應的調節，這會導致其能耗高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種多罐平衡式二甲醚燃料供給系統。采用三個由液相連通管和氣相連通管依次相連的二甲醚罐，保證三個二甲醚罐的液面平衡，滿足二甲醚汽車續駛里程要求。自控壓力調節閥根據接收到的噴油泵驅動軸轉速信號自動調節燃料低壓管路壓力，降低電動輸送泵能耗、噴油泵熱負荷和冷卻器的能耗。第三二甲醚罐中溫度高的二甲醚經第二二甲醚罐進入溫度低的第一二甲醚罐，同時得到周圍空氣冷卻，從而進一步降低冷卻器的能耗。液態二甲醚經蓄能器穩壓后向發動機的噴油泵提供燃料，可抑制低壓管路中的壓力波動，提高噴油泵的供油穩定性。當噴油器發生故障而不能正常關閉時，噴油器進口處的液流限制器會切斷向噴油器的二甲醚供應，起到保護發動機的作用。

本發明是通過下述技術方案實現的，本發明包括第一二甲醚罐，第一集成閥，燃料粗濾器，電動輸送泵，燃料細濾器，蓄能器，進流數顯溫度表，進流數顯壓力表，噴油泵，高壓油管，噴油器，噴油器回流管，噴油泵回流管，四通接頭，冷卻器，回流數顯溫度表，單向閥，自控壓力調節閥，第三集成閥，第三二甲醚罐，第二二甲醚罐，第二集成閥，三通接頭，液流限制器，轉速傳感器，泄流管。第一二甲醚罐通過第一集成閥、燃料粗濾器與電動輸送泵進口連接，電動輸送泵出口通過燃料細濾器、蓄能器與噴油泵進口相連，構成燃料低壓管路。進流數顯溫度表和進流數顯壓力表分別設置在蓄能器和噴油泵之間的管路上，用來顯示噴油泵的進流溫度和壓力。噴油泵出口通過高壓油管與噴油器進口相連，構成燃料高壓管路。噴油泵以高壓將液體二甲醚送到噴油器，然后噴入發動機。液流限制器置于噴油器的進口處，噴油器的泄流管、噴油器回流管和噴油泵回流管經過四通接頭與冷卻器進口相連，冷卻器出口通過單向閥、自控壓力調節閥、第三集成閥與第三二甲醚罐連通，構成燃料回流管路?；亓鲾碉@溫度表設置在冷卻器和單向閥之間的管路上，用來顯示回流二甲醚溫度。第一二甲醚罐、第二二甲醚罐、第三二甲醚罐下部通過液相連通管依次連通，第一二甲醚罐、第二二甲醚罐、第三二甲醚罐頂部分別經第一集成閥、第二集成閥、第三集成閥后通過三通接頭連通。這樣可保證三個二甲醚罐的液面平衡。轉速傳感器設置在噴油泵的驅動軸上，轉速傳感器的輸出端與自控壓力調節閥的控制端電連接。

電動輸送泵由24V或12V直流電源驅動，將液態二甲醚由第一二甲醚罐輸送到噴油泵。蓄能器抑制低壓管路中二甲醚壓力的波動。冷卻器用于回流二甲醚的冷卻。自控壓力調節閥用來調節噴油泵回流管、噴油器回流管及噴油泵低壓室的壓力，保證燃料低壓管路中不發生氣阻；當發動機轉速降低時，噴油泵的驅動軸轉速也相應降低，自控壓力調節閥將根據接收到的轉速信號自動調低噴油泵低壓室的壓力，從而使電動輸送泵的功率消耗降低；同時引起電動輸送泵出口的二甲醚溫度下降、流量增大，這可降低噴油泵的熱負荷，還可降低冷卻器的能耗。