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燃油加热装置、燃油加热控制方法、发动机燃油系统及车辆


技术摘要:
本申请提供一种燃油加热装置、燃油加热控制方法、发动机燃油系统及车辆。该燃油加热装置包括:喷油器,其经由进气道向发动机缸体内喷射燃油;以及加热元件,其设置在从所述喷油器喷设至进气道内的燃油的运动轨迹上,并受控地开启以加热燃油或停止。根据本申请的燃油加  全部
背景技术:
随着全国范围内雾霾现象的日益严重,国家对排放污染的管控也不断加严。其中 对于汽车排放,国家出台了《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限 值及测量方法(中国第六阶段)》等相关规定,要求进一步降低车辆的NOx和PM、PN排放,其中 首次对控制颗粒物排放数量PN提出要求。 对于增压气道喷射发动机的车辆而言,在各项排放指标中,采用现有技术最难以 达到的就是PN排放指标。经过大量测试,发现按照国六法规规定的WLTC测试循环,大部分的 PN排放都是在第一阶段,也即低温冷启动阶段产生。在WLTC测试循环下,冷启动阶段有大量 的瞬态加速工况,此时为满足缸内当量比等于1的控制目标,需要喷入更多的燃油;与此同 时,低温条件下,进气温度较低、冷却水温度较低、燃油蒸发较差,此时一旦遇到需要喷入大 量燃油的大负荷工况,燃油无法及时蒸发,喷射的燃油会在进气道、进气门、燃烧室等位置 形成油膜,进而燃烧产生颗粒物排放。因此,瞬态加速和低温是造成低温冷启动阶段PN排放 差的主要因素。 为解决该问题,当前主要有两种技术方案:其一是在排气后处理阶段加上颗粒捕 集器(GPF)。颗粒捕集器被认为是应对汽油机颗粒物排放限值最有效、最可靠的潜在技术之 一。颗粒捕集器由具有一定孔密度的蜂窝状陶瓷组成。通过交替封堵蜂窝状多孔陶瓷过滤 体,排气流被迫从孔道壁面通过,颗粒物分别经过扩散、拦截、重力和惯性4种方式被捕集过 滤。然而,颗粒捕集器会增加发动机排气背压,进而影响发动机的进气燃烧等。此外,在整车 上应用时,GPF还具有成本高、控制复杂、布置困难等问题需要解决。另一种技术是高压缸内 直喷,通过较高的喷油压力来获取较好的燃油雾化效果;同时,相比于气道喷射而言,缸内 直喷有更好的发动机响应,可以大幅减少瞬态加浓的持续时间,进而达到减少颗粒物排放 的效果。但是该方法相比于气道喷射控制更复杂,成本更高,并且在低温条件下对PN排放的 改善比较有限。
技术实现要素:
有鉴于此,本申请提供了一种燃油加热装置、燃油加热控制方法、发动机燃油系统 及车辆,从而有效解决了或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题中 的一个或多个。 根据本申请的一个方面,在此提供一种燃油加热装置,其包括:喷油器,其经由进 气道向发动机缸体内喷射燃油;以及加热元件,其设置在从所述喷油器喷设至进气道内的 燃油的运动轨迹上,并受控地开启以加热燃油或停止。 可选地,所述加热元件靠近所述喷油器的出口设置。 3 CN 111608825 A 说 明 书 2/4 页 可选地,所述加热元件包括加热线圈,其环绕所述喷油器的出口设置。 可选地,所述加热线圈由所述车辆蓄电池供电。 可选地,还包括:油轨,其设置在所述喷油器的上游,并用于调节进入所述喷油器 的燃油压力。 根据本申请的另一方面,在此还提供一种发动机燃油系统,其包括:发动机缸体; 进气道,其接入所述发动机缸体内;进气气门,其接入所述进气道内;以及如前所述的燃油 加热装置,其接入所述进气道内;以及控制单元,其用于控制所述燃油加热装置中的加热元 件的开启或停止。 可选地,所述燃油加热装置安装在所述发动机缸体的缸盖上。 根据本申请的又一方面,在此还提供一种车辆,其包括如前所述的发动机燃油系 统。 根据本申请的再一方面,在此还提供一种燃油加热控制方法,其用于如前所述的 发动机燃油系统,所述方法包括:所述控制单元基于车辆冷却水温度与发动机进气温度来 控制所述加热元件启动;且/或所述控制单元基于车辆冷却水温度、发动机排气温度与发动 机油耗来控制所述加热元件停止;且/或所述控制单元基于所述加热元件的实时温度与被 加热燃油的实时温度来控制所述加热元件停止。 可选地,还包括:所述控制单元基于所述加热元件的工作时长与预先标定的燃油 温升曲线来获取所述加热元件的实时温度与被加热燃油的实时温度。 根据本申请的燃油加热装置、燃油加热控制方法、发动机燃油系统及车辆,通过将 喷油器喷射入进气道内的燃油首先进行一定程度的加热,使其喷射时更容易蒸发,增加了 低温时的燃油蒸发量,减少进入缸内参与燃烧的液态油的比例,从而达到降低颗粒物排放 的目的。 附图说明 图1是本申请的发动机燃油系统的一个实施例的示意图。 图2是本申请的燃油加热控制方法的一个实施例的示意图。
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