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
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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:
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温度监测;
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加热控制;
-
滞回控制(83°C启动 / 88°C停止);
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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
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不锈钢外壳
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氧化镁绝缘导热层
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镍铬合金发热丝
-
铜制燃油通道内管
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燃油入口
-
燃油出口
工作原理
当控制器检测到燃油温度低于 83°C 时:
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控制器启动加热系统;
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电流流经镍铬合金发热丝;
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发热丝产生热量;
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热量通过氧化镁传导;
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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:
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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


