阅读说明：本技术 一种喷水组件及喷水发动机喷水器失效监测应急装置和方法 (A kind of spray module and hydro-motor water jet failure monitor emergency set and method ) 是由 吴志军 曹睿 张哲豪 李文丕 李治龙 邓俊 胡宗杰 李理光 于 2019-08-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种喷水发动机喷水器失效监测与应急装置,与喷水发动机上的喷水器和喷水共轨配合使用,包括：防漏电磁阀,设于喷水器底座中；压力传感器,设于共轨主体内部,并实时获得共轨主体内部的压力值；喷水共轨控制模块,其与防漏电磁阀和压力传感器电连接,根据压力传感器的压力浮动程度控制防漏电磁阀的通断。与现有技术相比,本发明在喷水共轨的入口处加装了一个压力传感器,根据监测喷水共轨内的压力波动情况,判断喷水器是否失效,可及时获得喷水器漏水的信息,方便于使用者及时维修,并在喷水器底座中安装了一个防漏电磁阀,在判断喷水器已经失效时,用于阻断喷水共轨与喷水器之间的通道。(The present invention relates to the water jets on a kind of hydro-motor water jet failure monitor and emergency set, with hydro-motor and common rail of spraying water to be used cooperatively, comprising: leakproof solenoid valve is set in water jet pedestal；Pressure sensor is set to common rail body interior, and obtains the pressure value of common rail body interior in real time；Water spray common rail control module, is electrically connected, according to the on-off of the pressure floating extent control leakproof solenoid valve of pressure sensor with leakproof solenoid valve and pressure sensor.Compared with prior art, the present invention has installed a pressure sensor additional in the inlet of water spray common rail, according to the pressure oscillation situation in monitoring water spray common rail, judge whether water jet fails, the information that water jet leak can be obtained in time is convenient to user's on-call maintenance, and a leakproof solenoid valve is mounted in water jet pedestal, when judging that water jet is no longer valid, for blocking the channel between water spray common rail and water jet.)

一种喷水组件及喷水发动机喷水器失效监测应急装置和方法

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，尤其是涉及一喷水组件及喷水发动机喷水器失效监测应急装置和方法。

背景技术

汽车发动机正向增压小型化方向发展，而在进一步发掘增压小型化在发动机节能减排方面的潜力的过程中，爆震往往会是一个关键的制约因素。发动机喷水技术在发动机工作过程中向进气道或缸内喷射循环水，对缸内部件和工质起到了一定的冷却作用，可实现对燃烧过程的控制从而抑制爆震，可进一步提前点火时刻，拓宽发动机的工作边界，提高发动机效率以及燃油经济性，此外燃烧温度的降低还有利于减少NOx的生成。同时，往缸内喷射过热水还可向封闭的燃烧室内加入额外的做功工质，过热水在较短时间内汽化，推动活塞做功，在传统发动机燃烧循环的基础上增加了高温蒸汽动力循环，可进一步提高发动机的做功能力及循环热效率。因此，发动机喷水技术在汽车工业制造高效、节能、清洁的发动机上具有广阔的应用前景。

喷水技术在内燃机上的应用，必然要求内燃机中增加一套喷水共轨系统，并保证喷水器的耐久性和稳定性。实验证明，喷水器工作一段时间后，喷嘴的液体内流可能在球阀与阀座表面产生大量气穴腐蚀密封面，从而使喷嘴失效，产生漏水现象。当发动机起动或处于怠速工况时，若喷水器漏水，将会出现不能起动或失火现象；当发动机处于中小负荷时，喷水器漏水则会导致缸内燃烧恶化，发动机动力性、燃油经济性、排放性能下降；当发动机停机时，若喷水器漏水，导致气缸内积累大量液态水，由于水不可压缩，强行起动将导致发动机损坏。

因此，亟需设计一种喷水发动机喷水器失效监测与应急装置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种喷水组件及喷水发动机喷水器失效监测应急装置和方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于喷水发动机的喷水组件，连接于进气道上，所述喷水组件包括喷水器、喷水共轨、防漏电磁阀、压力传感器和喷水共轨控制模块，其中：

喷水器，连接于进气道上；

喷水共轨，包括共轨主体、喷水共轨出口、喷水共轨入口和喷水器底座，所述喷水器底座用于安装喷水器；

防漏电磁阀，设于喷水器底座中；

压力传感器，设于共轨主体内部，并实时获得共轨主体内部的压力值；

喷水共轨控制模块，其与防漏电磁阀和压力传感器电连接，根据压力传感器的压力浮动程度控制防漏电磁阀的通断。

进一步地，还包括喷水器控制模块，其与喷水器主体内的电磁阀连接，用于控制喷水器的开启、闭合以及喷水脉宽等，其根据喷水发动机的实时运转功率控制喷水器是否进入工作状态。

进一步地，还包括信号灯，所述的信号灯与喷水共轨控制模块电连接。

进一步地，所述的喷水共轨控制模块为ARM处理器，所述的喷水共轨控制模块通过三极管实现对信号灯的开关控制。

本发明中喷水发动机喷水器失效监测与应急装置，与喷水发动机上的喷水器和喷水共轨配合使用，所述的喷水器主体连接于进气道上，喷水共轨包括共轨主体、喷水共轨出口、喷水共轨入口和喷水器底座，所述的喷水器底座用于安装喷水器，失效监测与应急装置包括防漏电磁阀、压力传感器和喷水共轨控制模块，其中：

防漏电磁阀，设于喷水器底座中；

压力传感器，设于共轨主体内部，并实时获得共轨主体内部的压力值；

喷水共轨控制模块，其与防漏电磁阀和压力传感器电连接，根据压力传感器的压力浮动程度控制防漏电磁阀的通断。

进一步地，还包括信号灯，所述的信号灯与喷水共轨控制模块电连接。

进一步地，所述的喷水共轨控制模块为ARM处理器，所述的喷水共轨控制模块通过三极管实现对信号灯的开关控制。

进一步地，还包括喷水器控制模块，其与喷水器主体内的电磁阀连接，根据喷水发动机的实时运转功率控制喷水器是否进入工作状态。

本发明中进行喷水发动机喷水器失效监测与应急的方法，包括以下步骤：

当喷水发动机处于未喷水状态时，通过压力传感器实时监控喷水共轨内部的压力，当压力波动超过设定的阈值时，喷水共轨控制模块向防漏电磁阀指令电信号，使得防漏电磁阀关闭，同时向信号灯发出电信号，使得信号灯闪亮。

喷水器控制模块实时监测喷水发动机的运转功率：

当运转功率超过预设阈值时，喷水器控制模块指令喷水器进入工作状态，同时喷水共轨控制模块向压力传感器发出指令信号，使得压力传感器停止运行；

当运转功率低于或等于预设阈值时，喷水器控制模块指令喷水器停止工作，同时喷水共轨控制模块向压力传感器发出指令信号，使得压力传感器开始运行。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)在喷水共轨的入口处加装了一个压力传感器，根据监测喷水共轨内的压力波动情况，判断喷水器是否失效，可及时获得喷水器漏水的信息，并可通过信号灯进行示警，方便于使用者及时维修。

2)并在喷水器底座中安装了一个防漏电磁阀，在判断喷水器已经失效时，用于阻断喷水共轨与喷水器之间的通道，避免了漏水对发动机的损坏。

3)通过喷水共轨控制模块实现对压力传感器的开闭控制，实现失效检测与应急装置的及时开启与关闭，使得其可适时的高效率运行。

附图说明

图1为本发明中用于喷水发动机的喷水组件的整体结构示意图。

图中：1、进气门，2、缸盖，3、进气道，4、喷水器，5、喷水器线束接头，6、防漏电磁阀线束接头，7、喷水器控制模块，8、喷水共轨控制模块，9、喷水共轨入口，10、压力传感器，11、喷水共轨，12、防漏电磁阀，13、喷水器底座，14、信号灯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本实施例中的用于喷水发动机的喷水组件，连接于进气道3上，该喷水组件包括喷水器4、喷水共轨11、防漏电磁阀12、压力传感器10和喷水共轨控制模块8。

喷水器4连接于进气道3上；喷水共轨11包括共轨主体、喷水共轨出口、喷水共轨入口9和喷水器底座13，所述的喷水器底座13用于安装喷水器4；防漏电磁阀12设于喷水器底座13中；压力传感器10设于共轨主体内部，并实时获得共轨主体内部的压力值。

喷水共轨控制模块8：其通过防漏电磁阀线束接头6与防漏电磁阀12电连接，并且和压力传感器10电连接，根据压力传感器10的压力浮动程度控制防漏电磁阀12的通断。

喷水器控制模块7为ARM处理器，其通过喷水器线束接头5与喷水器内部的电磁阀连接，用于控制喷水器的开启、闭合以及喷水脉宽等，其根据喷水发动机的实时运转功率控制喷水器是否进入工作状态。

信号灯14与喷水共轨控制模块8电连接。喷水共轨控制模块8为ARM处理器，所述的喷水共轨控制模块8通过三极管实现对信号灯14的开关控制。

本发明中喷水发动机喷水器失效监测与应急装置，与喷水发动机上的喷水器4和喷水共轨11配合使用，喷水器4连接于进气道3上，喷水共轨11包括共轨主体、喷水共轨出口喷水共轨入口9和喷水器底座13，所述的喷水器底座13用于安装喷水器4，失效监测与应急装置包括防漏电磁阀12、压力传感器10和喷水共轨控制模块8，其中：

防漏电磁阀12：设于喷水器底座13中。

压力传感器10：设于共轨主体内部，并实时获得共轨主体内部的压力值，并将压力值传输至喷水共轨控制模块8中。

喷水共轨控制模块8：其与防漏电磁阀12和压力传感器10电连接，根据压力传感器10的压力浮动程度控制防漏电磁阀12的通断。

信号灯14：与喷水共轨控制模块8电连接。喷水共轨控制模块8为ARM处理器，所述的喷水共轨控制模块8通过三极管实现对信号灯14的开关控制。还包括喷水器控制模块7，其为ARM处理器，其与喷水器主体内部的电磁阀连接，根据喷水发动机的实时运转功率向喷嘴电磁阀发送通断电信号。

本发明中具体运行时，包括以下步骤：

当喷水发动机处于未喷水状态时，通过压力传感器10实时监控喷水共轨11内部的压力，当压力波动超过设定的阈值时，说明因为喷水器4泄漏导致压力浮动，此时喷水共轨控制模块8向防漏电磁阀12指令电信号，使得防漏电磁阀12关闭，同时向信号灯14发出电信号，使得信号灯14闪亮，提醒实验人员喷水器4已经失效，需及时更换。

喷水器控制模块7实时监测喷水发动机的运转功率：

当运转功率超过预设阈值时，喷水器控制模块7指令喷水器4进入工作状态，同时喷水共轨控制模块8获得来自喷水器控制模块7的电信号，喷水共轨控制模块8向压力传感器10发出指令信号，使得压力传感器10停止运行；当运转功率低于或等于预设阈值时，喷水器控制模块7指令喷水器4停止工作，同时喷水共轨控制模块8向压力传感器10发出指令信号，使得压力传感器10开始运行。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。