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中文翻译(简体中文)

**“通过加热与受控温度维持实现燃油节约的装置”**是一种应用于燃油热管理的电子电气系统,通过智能控制对燃油进行加热,并将其维持在被认为更有利于燃烧效率的温度范围内。

专利名称

“通过加热与受控温度维持实现燃油节约的装置”

基本原理

内燃机的运行依赖于以下因素之间的混合质量:

  • 燃油

  • 空气

  • 温度

  • 压力

  • 点火时机

燃油的蒸发和雾化效果越好:

  • 燃烧效率越高;

  • 能量浪费越少;

  • 能源利用率越高。

Ecomaxx 正是作用于这一关键环节:

燃烧前燃油的热处理准备。

系统解决的问题

液体燃油具有以下物理特性:

  • 黏度

  • 密度

  • 表面张力

  • 挥发性

当温度不理想时:

  • 部分燃油无法充分汽化;

  • 较大的液滴进入燃烧室;

  • 燃烧不完全;

  • 能量浪费增加。

由此会导致:

  • 油耗增加;

  • 烟雾排放增加;

  • 扭矩下降;

  • 积碳和残留物增多;

  • 热效率降低。

“通过加热与受控温度维持实现燃油节约的装置”的功能

该系统能够:

  • 加热燃油;

  • 控制温度;

  • 保持热稳定性;

  • 通过电子方式调节运行状态。

系统内部结构

Ecomaxx 可分为五个主要模块:

模块功能

电源模块获取车辆供电

电子控制器管理系统运行

电子反应器调节与控制能量

热管理系统产生加热效果

传感模块测量温度及运行状态

1. 电源模块

系统使用车辆自身提供的电能。

通常为:

  • 12V(乘用车)

  • 24V(卡车及工程机械)

电能进入模块后会经过:

  • 浪涌保护;

  • 滤波处理;

  • 初步稳压。

2. 电子控制器

电子控制器是**“通过加热与受控温度维持实现燃油节约的装置”**的大脑。

它负责监测并决定系统的运行方式。

控制器的工作方式

阶段1:数据读取

系统读取如下信息:

  • 燃油温度;

  • 电池电压;

  • 发动机状态;

  • 电气负载;

  • 工作工况。

这些数据可通过以下方式获取:

  • 温度传感器;

  • 电阻分压器;

  • 电压检测电路;

  • NTC/PTC传感器;

  • 模拟输入接口。

阶段2:数据处理

控制器将采集的数据与预设参数进行比较。

例如:

状态动作

燃油温度较低增加加热

达到理想温度保持稳定

温度过高降低作用强度

阶段3:智能控制

系统控制:

  • 加热强度;

  • 脉冲频率;

  • 发送至反应器的能量;

  • 热稳定性。

3. 电子反应器

电子反应器是系统的能量核心。

其作用是将普通电能转换为受控且稳定的能量。

反应器结构

电路可包含:

  • 线圈;

  • 电容器;

  • 电感器;

  • MOSFET场效应晶体管;

  • 晶体管;

  • LC滤波器;

  • 功率电子元件。

反应器的功能

a) 电能滤波

去除:

  • 电气噪声;

  • 电磁干扰;

  • 电压波动。

b) 临时储能

电容器暂时储存能量。

从而提高供电稳定性。

c) 调制控制

系统产生受控脉冲。

这些脉冲可以是:

  • 连续型;

  • PWM脉宽调制;

  • 交替型;

  • 同步型。

d) 能量转换

电能被转换为:

受控热能。

4. 加热系统

该部分直接对燃油进行加热。

加热方式

系统可采用:

  • 电热元件;

  • 加热金属组件;

  • 热传导方式;

  • 间接加热方式。

热量传递

产生的热量传递给燃油。

从而:

  • 降低黏度;

  • 提高流动性;

  • 增强挥发性。

分子层面的影响

燃油受热后:

  • 分子运动更加活跃;

  • 更容易汽化;

  • 与氧气混合效果更佳。

对燃烧过程的影响

喷射系统可形成更细小的雾化颗粒。

从而实现:

  • 更大的接触面积;

  • 更均匀的燃烧;

  • 更高的燃烧效率。

5. 温度控制

Ecomaxx 的核心优势不仅在于加热,

更在于:

维持热稳定性。

持续控制

控制器持续监测:

  • 温度;

  • 系统响应;

  • 运行需求。

自动修正

当温度下降时:

  • 增加加热功率。

当温度过高时:

  • 降低输出功率。

这样可以避免:

  • 过热;

  • 过度蒸发;

  • 系统不稳定;

  • 能量浪费。

完整工作流程

步骤1:车辆启动

模块获得供电。

步骤2:系统初始化

控制器检查:

  • 电压;

  • 温度;

  • 系统状态。

步骤3:启动电子反应器

反应器稳定电能供应。

步骤4:产生热能

系统开始受控加热。

步骤5:动态调节

控制器持续监测温度。

步骤6:优化燃烧

燃油以更理想状态进入燃烧室。

步骤7:提高能源利用率

发动机以更高效率运行。

可感知的机械效果

更充分的燃烧

减少未燃烧残留物。

更好的扭矩表现

提高热膨胀能量利用率。

更低的燃油消耗

减少能量浪费。

降低烟度

减少烟雾排放。

更平稳的运行

降低运行波动。

为什么在柴油发动机上效果更明显

柴油发动机高度依赖:

  • 燃油雾化;

  • 温度条件;

  • 压缩过程。

因此,任何燃油预处理方面的改善,都可能显著影响:

  • 扭矩输出;

  • 燃油消耗;

  • 烟雾排放。

工程学视角

从技术角度看,Ecomaxx 可描述为:

“一种应用于燃油的电子热能管理系统,通过智能控制与能量稳定技术,实现燃烧过程的优化。”

超简化总结

电子控制器:

负责决策与控制。

电子反应器:

负责能量调节与稳定。

热管理系统:

负责加热燃油。

整体系统:

提高燃烧效率。

电气安装接线图及电子反应器电路图

参数及电气控制器型号

温度控制参数

  • 88°C:关闭加热(停止工作)

  • 83°C:启动加热(恢复工作)

推荐用于温度控制的微控制器:

PIC16F876A

该控制器能够实现:

  • 温度监测;

  • 加热控制;

  • 滞回控制(83°C启动 / 88°C停止);

  • 系统保护功能;

  • 工作状态管理。

也可采用型号:

35238-MP 控制器

电源连接方式:

直接连接至点火开关后的正极电源(POS-CHAVE)。

热反应器(Thermal Reactor)

结构说明

内部燃油通道:

  • 燃油流经的内管必须采用铜(Copper)制造。

加热元件:

  • 使用镍铬合金丝(Nichrome Wire)作为发热丝。

外壳:

  • 采用不锈钢(Stainless Steel)制造。

绝缘及导热填充材料:

  • 在外壳内部填充氧化镁(Magnesium Oxide - MgO)。

热反应器结构组成

  1. 不锈钢外壳

  2. 氧化镁绝缘导热层

  3. 镍铬合金发热丝

  4. 铜制燃油通道内管

  5. 燃油入口

  6. 燃油出口

工作原理

当控制器检测到燃油温度低于 83°C 时:

  • 控制器启动加热系统;

  • 电流流经镍铬合金发热丝;

  • 发热丝产生热量;

  • 热量通过氧化镁传导;

  • 热能传递至铜制燃油管;

  • 燃油被均匀加热。

当燃油温度达到 88°C 时:

  • 控制器关闭加热回路;

  • 系统进入待机状态;

  • 温度下降后自动重新启动。

工程描述

该系统属于一种燃油热管理装置,通过电子温度控制器控制镍铬合金加热元件工作,利用铜质导热通道和氧化镁高效传热介质,实现燃油温度稳定控制,从而优化燃烧效率并提高能源利用率。

PIC16F876A

控制器电气原理图

Joao Cardoso, Criador da tecnologia- São Leopoldo | RS

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