汽车点火线圈
(10)授权公告号
(45)授权公告日              (21)申请号 201520295333.1
(22)申请日 2015.05.08
F02M 31/125(2006.01)
(73)专利权人黄志民
地址江苏省苏州市苏州工业园区科智路1
号中新科技工业坊二期D1单元
(72)发明人黄志民
(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公
司 31100
代理人
骆希聪
(54)实用新型名称
汽车发动机的低温启动装置
(57)摘要
本实用新型涉及一种汽车发动机的低温启动
装置，包括加热线圈、低温启动控制器和等离子点
火系统。加热线圈包裹在燃料经过的喷轨周围。
低温启动控制器电连接汽车电控单元和该加热线
圈，该低温启动控制器根据该汽车电控单元采集
到的发动机水箱温度信号自动设定预热功率输出
到该加热线圈。等离子点火系统电连接该低温启
动控制器，响应该低温启动控制器的触发而在等
离子火花塞尖端间隙提供满足低温点火所需要的
等离子点火能量。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页  说明书3页  附图2页CN 204755127 U 2015.11.11
C N 204755127
U
1.一种汽车发动机的低温启动装置，其特征在于包括：
加热线圈，包裹在燃料经过的喷轨周围；
低温启动控制器，电连接汽车电控单元和该加热线圈，该低温启动控制器根据该汽车电控单元采集到的发动机水箱温度信号自动设定预热功率输出到该加热线圈；以及等离子点火系统，电连接该低温启动控制器，响应该低温启动控制器的触发而在等离子火花塞尖端间隙提供满足低温点火所需要的等离子点火能量。
2.如权利要求1所述的汽车发动机的低温启动装置，其特征在于，该等离子点火系统包括等离子电源、能量分配器、能量合成模块以及该等离子火花塞，该等离子电源的输出端电连接该能量分配器，该能量分配器的输出端电连接该能量合成模块，该能量合成模块的输出端连接该等离子火花塞。
3.如权利要求1所述的汽车发动机的低温启动装置，其特征在于，该加热线圈的材料为碳纤维。
4.如权利要求1所述的汽车发动机的低温启动装置，其特征在于，该该加热线圈由两个半圆部分组成。
5.如权利要求1所述的汽车发动机的低温启动装置，其特征在于，该低温启动控制器控制该加热线圈至预定加热时间。
汽车发动机的低温启动装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及汽车发动机，尤其是涉及低温条件下的使用单燃料的发动机的启动装置。
背景技术
[0002] 燃烧单燃料(例如甲醇)的汽车发动机启动装置，在寒冷季节及气温低于12℃以下时，不能正常点火启动，即使启动后也存在发动机抖动，怠速不稳的现象。这是因为甲醇的蒸发潜热是汽油的2.5倍，燃烧甲醇启动发动机时气缸内部温度比使用纯汽油低，同时甲醇低温雾化困难，容易造成火花塞间隙周围燃料浓度不足的问题，造成冷启动失败。[0003] 另外一个发动机低温冷启动困难的原因是传统点火线圈所能提供的引弧能量不足，其火弧热量小，能量低，不足以引燃低温甲醇，尤其在是零下十几度的条件下。[0004] 目前改善冷启动难的方法是采用汽油或其他方式先预热发动机一定时间后再使用甲醇燃料。这种方法需要安装两套燃料喷射控制系统，非常复杂，成本很高。另一种方法是预热燃料后再启动，这种方法要求预热装置能够连结家用电源，很不方便，也存在安全隐患，同时在气缸温度非常低的条件下，加温后的燃料喷入缸内后迅速冷却，不能保证低温冷启动的有效性。
实用新型内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种汽车发动机的低温启动装置。[0006] 本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种汽车发动机的低温启动装置，包括加热线圈、低温启动控制器和等离子点火系统。加热线圈包裹在燃料经过的喷轨周围。低温启动控制器电连接汽车电控单元和该加热线圈，该低温启动控制器根据该汽车电控单元采集到的发动机水箱温度信号自动设定预热功率输
出到该加热线圈。等离子点火系统电连接该低温启动控制器，响应该低温启动控制器的触发而在等离子火花塞尖端间隙提供满足低温点火所需要的等离子点火能量。
[0007] 在本实用新型的一实施例中，等离子点火系统包括等离子电源、能量分配器、能量合成模块以及该等离子火花塞，该等离子电源的输出端电连接该能量分配器，该能量分配器的输出端电连接该能量合成模块，该能量合成模块的输出端连接该等离子火花塞。[0008] 在本实用新型的一实施例中，该加热线圈的材料为碳纤维。
[0009] 在本实用新型的一实施例中，该该加热线圈由两个半圆部分组成。
[0010] 在本实用新型的一实施例中，该低温启动控制器控制该加热线圈至预定加热时间。
[0011] 本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有如下显著优点：可以提升点火能量直接点燃甲醇，不需要通过汽油点火预热发动机来实现甲醇发动机的低温启动；其次在不改变原车厂点火控制部分的同时，加热线圈能够加热燃料喷轨，保持燃料喷出为雾化状态，然后等离子点火系统输出更高点火能量产生等离子火核，使单燃料达到闪
燃温度爆炸推动活塞，实现低温条件下的冷启动。
附图说明
[0012] 为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：
[0013] 图1示出本实用新型一实施例的汽车发动机低温启动装置结构。
[0014] 图2示出本实用新型一实施例的低温启动装置的等离子点火系统示意图。[0015] 图3示出本实用新型一实施例的加热线圈剖视结构。
具体实施方式
[0016] 图1示出本实用新型一实施例的汽车发动机低温启动装置结构。本实施例的汽车发动机低温启动装置包括低温启动控制器11、等离子点火系统12以及加热线圈13。[0017] 加热线圈13包裹在燃料(例如甲醇)14经过的喷轨15周围。燃料14在喷轨15中的行进方向为箭头方向，最终进入气缸16。在一实施例中，如图3所示，加热线圈13由两个半圆部分13a、13b组成，安装时不必拆卸喷轨15，直接包裹在喷轨15外围两侧。加热线圈13的材料可以是碳纤维，含有碳纤维加热丝。
[0018] 低温启动控制器11电连接汽车电控单元(Electronic Control Unit，ECU)17。ECU 17是汽车电子系统的核心部件，其功用是根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后输出指令，例如控制汽车的启动、喷油等。低温启动控制器11可以从ECU 17获得启动指令，并获得发动机水箱温度信号，作为加热决策的依据。
[0019] 低温启动控制器11通过12V电源供电，且具有电源输出端。低温启动控制器11通过电源输出端11a连接加热线圈13，用以控制其加热过程。在实际工作时，低温启动控制器11可以根据ECU采集到的发动机水箱温度信号自动设定预热功率，输出电流到加热线圈13。加热线圈13通电加热后，升高喷轨15的温度，使得燃料14通过喷轨15后达到一定的设置温度，从而在进入气缸16时能够保持雾化状态。低温启动控制器11除了控制加热功率外，还可以根据温度的设置控制预定加热时间的长短。一般来说，低温启动控制器11让加热线圈13加热的时间不超过20秒。
[0020] 低温启动控制器11还电连接并能够触发等离子点火系统12，使等离子点火系统12在其等离子火花塞24尖端间隙提供满足低温点火所需要的等离子点火能量，使得混合气体达到闪燃爆炸的温度。
[0021] 图2示出本实用新型一实施例的低温启动装置的点火系统示意图。参考图2所示，等离子点火系统12电连接低温启动控制器11，且被配置为能够响应低温启动控制器11的触发而在等离子火花塞24尖端间隙提供满足低温点火所需要的等离子点火能量。为此，等离子点火系统12包括等离子电源21、能量分配器22、能量合成模块23以及等离子火花塞24。等离子电源21的输出端电连接能量分配器22，能量分配器22的输出端电连接能量合成模块23，能量合成模块23的输出端连接等离子火花塞24。在本实用新型的实施例中，能量合成模块23可以是单个或多个，其数量可以和等离子火花塞24匹配。
[0022] 下面描述本实用新型的低温启动装置的工作过程。在低温条件下启动发动机时，
低温启动控制器11接受来自ECU 17的温度信号，开始通过加热线圈13升高喷轨15的温度，并控制加热时间的长短，使得燃料14通过喷轨15后达到一定的设置温度，在进入气缸16时能够保持雾化状态。同时低温启动控制器11触发等离子点火系统12，在其等离子火花塞24尖端间隙提供满足低温点火所需要的等离子点火能量，使得混合气体达到闪燃爆炸的温度，从而实现发动机使用单一燃料在低温条件下的启动。
[0023] 本实用新型的低温启动装置可以提升点火能量直接点燃甲醇，不需要通过汽油点火预热发动机来实现甲醇发动机的低温启动；其次在不改变原车厂点火控制部分的同时，加热线圈能够加热燃料喷轨，保持燃料喷出为雾化状态，然后等离子点火系统输出更高点火能量产生等离子火核，使单燃料达到闪燃温度爆炸推动活塞，实现低温条件下的冷启动。因此本实用新型的低温启动装置具有结构简单、安装方便、性能稳定的优点，适用于低温条件下的单燃料(如甲醇，乙醇，天然气)发动机点火。
[0024] 虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。