[實用新型]一種汽油機溫度可變進氣系統

有效

• 申請號: 201420259533.7
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN203847282U
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 許允;譚滿志;徐瑞辰;李小平;姜北平;金文華;趙志宏;劉洪濤;洪偉;韓林沛
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F02M31/07
• 分類號: F02M31/07;F02M31/08
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

技術領域

本實用新型屬發動機技術領域，更確切地說是一種適用于汽油機的溫度可變的進氣系統。

背景技術

對于配備有增壓器的汽油機來說，也必須安裝有進氣中冷裝置，其目的是為降低進氣溫度，提高充量系數，使更多的空氣能夠進入發動機汽缸；而且，對增壓進氣進行中冷還可以減小大負荷時的爆震傾向。但并不是所有的汽油機工況都需要對發動機進行進氣中冷，部分負荷不發生爆震，提高部分負荷時的進氣溫度可以促進燃油蒸發，提高混合氣的混合均勻度；而且進氣溫度升高以后還能在進氣質量流量不變的情況下增大體積流量，從而相對增大節氣門開度，減少進氣過程的泵氣損失。此外，進氣溫度升高以后，能夠促進火核形成和火焰傳播，提升缸內燃燒壓力，進而提高汽油機的動力性和改善燃油經濟性。所以說，汽油機不同的負荷對應不同的最佳進氣溫度，大負荷需要降低進氣溫度，以保證足夠的新鮮空氣進氣量和降低爆震傾向，小負荷則在不發生爆震的前提下，最大程度的增大進氣溫度，以使進氣體積增大，減少節流損失和促進燃油蒸發與燃燒。

但目前的汽油機進氣系統只有進氣中冷，而沒有進氣加熱裝置，也就是說小負荷只能以環境溫度進氣，不能夠充分利用小負荷遠離爆震點可以進行進氣加熱的優勢。鑒于此，發明一種適用于汽油機不同負荷的溫度可變的進氣系統，對提高汽油機部分負荷時的經濟性具有重要意義。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種能克服現有技術存在的汽油機只能進行進氣中冷，而不能利用進氣加熱來提高部分負荷經濟性問題的汽油機溫度可變的進氣系統。

本實用新型由空氣濾清器1、進氣管道Ⅰ2、溫度傳感器3、發動機4、氣氣換熱器5、排氣管道6、進氣管道Ⅱ7、發動機排氣管8、發動機進氣管9、空氣流量計10、節氣門Ⅰ11、電子水泵12、節氣門Ⅱ13、中冷器14和進氣管道Ⅲ15組成，其中氣氣換熱器5的廢氣進口經發動機排氣管8的總管與發動機4的上端連接；氣氣換熱器5的廢氣出口與排氣管道6的進口連接；氣氣換熱器5的新鮮空氣進口經進氣管道Ⅰ2與空氣濾清器1的一個出口連接；氣氣換熱器5的新鮮空氣出口經進氣管道Ⅱ7與發動機進氣管9的總管進口連接，進氣管道Ⅱ7的出口端串接有節氣門Ⅰ11；空氣濾清器1的另一個出口與進氣管道Ⅲ15的進口連接，進氣管道Ⅲ15順序串接有節氣門Ⅱ13和中冷器14，中冷器14的進水管路中串接電子水泵12；發動機進氣管9的總管上串接空氣流量計10；發動機進氣管9的總管出口與發動機4的下端連接；發動機進氣管9的歧管上固接溫度傳感器3；發動機進氣管9的總管進口與進氣管道Ⅲ15的出口、進氣管道Ⅱ7的出口連接，并相互貫通。

氣氣換熱器5的作用是通過發動機4的高溫廢氣對經進氣管道Ⅰ2的空氣進行加熱，再經進氣管道Ⅱ7流入發動機進氣管9；中冷器14的作用是通過冷卻水對流經進氣管道Ⅲ15的空氣進行冷卻，然后進入發動機進氣管9。熱空氣量和冷空氣量的調節分別通過節氣門Ⅰ11和節氣門Ⅱ13完成。

結合本實用新型所述的各組件及其安裝位置關系，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

首先對汽油機各工況，具體的說，是對不同發動機轉速和不同發動機負荷不發生爆震的最高進行溫度進行標定，形成不同轉速和負荷下的溫度MAP圖，存儲在發動機4的控制單元中。當發動機4實際運行時，通過溫度傳感器3采集發動機4的實時進氣溫度，與汽油機控制單元存儲的對應工況下的溫度MAP進行對比，若溫度傳感器3采集的進氣溫度低于標定溫度，則增大節氣門Ⅰ11開度，同時減小節氣門Ⅱ13開度，具體的說，就是增大熱空氣進氣量，減少冷空氣進氣量，直至采集溫度接近標定溫度3%以內的溫度范圍；若溫度傳感器3采集的進氣溫度高于標定溫度，則減小節氣門Ⅰ11開度，同時增大節氣門Ⅱ13開度，具體的說，就是減少熱空氣量，增大冷空氣量；而當節氣門Ⅰ11全關仍不能將進氣溫度降低到預定溫度時，則開啟電子水泵12對進氣進行冷卻，直至采集溫度接近標定溫度3%以內的溫度范圍。當然，上述過程必須保證相同的進氣質量，調節節氣門Ⅰ11和節氣門Ⅱ13的同時采集空氣流量計10的信號，反饋調節節氣門Ⅰ11和節氣門Ⅱ13的開度，以確保該發動機工況下進氣質量的恒定，也即確保發動機輸出功率的穩定性。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1.通過排氣系統安裝氣氣換熱器和分時電子水泵中冷器，可以分別實現對進氣溫度的加熱和冷卻；

2.通過冷、熱進氣管路的兩個節氣門聯合調節，可以實現發動機進氣溫度的連續改變；

3.能實現汽油機進氣溫度的可調，可改善汽油機部分負荷的燃油經濟性。