缸蓋氣冷式甲醇發動機的製作方法

2023-05-02 13:09:26 3

專利名稱：缸蓋氣冷式甲醇發動機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發動機冷卻降溫系統，利用甲醇燃料在與空氣混合霧化過程中大量吸熱對發動機降溫；利用發動機在運行中大量餘熱對甲醇混合氣體預熱的缸蓋氣冷式甲醇發動機。
目前，傳統的發動機運行中全部是用水循環降溫的，將傳統發動機做部分改進後可燃燒甲醇燃料，但是，由於甲醇在霧化過程中大量吸熱，造成進氣支管及噴油嘴溫度很低，甲醇中蠟質易在此固化，因此經常發生噴油嘴被蠟質堵塞，燃燒不淨和放炮現象。此外，運行中甲醇燃料的消耗也較高。
參閱圖1所示，傳統發動機的水冷系統其結構及工作原理在水泵13的抽動作用下，水從水箱14出來通過上水管15、進水口12進入缸蓋內的水循環通道10，通過貫通缸蓋、缸體的下行水道16進入缸體吸收活塞9工作產生的熱量，然後通過上行水道19重新回到缸蓋內的水循環通道10，並從出水口20流出進入下水管16流回水箱14，此循環為水冷系統的大循環流程。若為水冷系統的小循環流程，則節溫器17關閉，下水管16封閉，熱水從出水口20流出後直接通過導管18流回水泵13，經進水口12進入缸蓋內的水循環通道10。
本實用新型的目的在於提供一種缸蓋氣冷式甲醇發動機，利用發動機在運行中大量餘熱，對低溫的甲醇霧化氣體進行加熱，避免噴油嘴堵塞和燃燒不淨放炮現象，減少發動機功率的損耗，提高發動機有效功率。
本實用新型的目的是通過如下技術方案來實現的霧化器出氣口與發動機缸蓋一端設置的鑄造清砂孔聯通，缸蓋的另一端水泵進出水口通過通道聯接管與發動機的燃燒室聯通。缸蓋與缸體之間的進出水孔全部封閉，使甲醇混合氣從霧化器出來經缸蓋內，再經通道聯結管進入發動機燃燒室燃燒；在缸體側面設置進、出水口各一個，把水泵安裝在此處，缸蓋內和缸體內分別形成甲醇氣體降溫系統和水循環降溫系統。
本實用新型改進了傳統發動機的降溫結構，利用甲醇燃料與空氣混合霧化過程中大量吸熱對發動機缸蓋系統降溫；利用發動機在燃燒時大量餘熱對流經缸蓋內的甲醇混合氣體進行預熱。實驗表明，缸蓋氣冷式甲醇發動機與現有技術相比具有顯著的技術效果一、避免了噴油嘴被蠟質堵塞現象。我國目前生產的甲醇中含蠟成份較高，現有改進後的燒甲醇發動機，經常發生噴油嘴被蠟質堵塞現象。本實用技術由於甲醇混合氣體是經發動機缸蓋內流入燃燒室，這樣既對發動機降溫又對混合氣體起到了預熱的作用，所以燃料中的蠟質不會固化，避免了噴油嘴被蠟質堵塞現象。
二、避免燃燒不淨及放炮現象。甲醇混合氣體在發動機缸蓋內流動吸熱，不僅保證發動機的正常溫度，而且還提高了甲醇燃料的霧化程度，解決了傳統發動機經常出現的霧化程度不高燃燒不淨及放炮現象，提高了燃料的利用率。
三、降低燃料成本。目前世界石油資源短缺，價格一直上揚，現在國內汽油價格已達到每升3元以上。我國煤炭資源豐富，煤炭可制甲醇，現在每升甲醇市場售價1.5元左右，使用甲醇燃料可大大降低車輛的運行成本。
四、無環境汙染。甲醇屬清潔燃料，燃燒後對空氣的汙染程度很小。
五、節約水源。缸蓋氣冷式甲醇發動機，在同等條件下減少了對水的消耗量。
六、功率提高。發動機水冷系統承擔的降溫量小了，發動機功率的損耗也減少了，因此發動機的有效功率提高。


圖1為傳統發動機水冷系統結構示意圖；圖2為本實用新型發動機結構示意圖；圖3為本實用新型缸蓋內甲醇混合氣流動示意圖；圖4為本實用新型缸體內水循環示意圖；圖5為本實用新型的缸體結構主視圖；圖6為圖5的左視圖；圖7為本實用新型通道聯結管主視圖；圖8為圖7的俯視圖。
圖中1．霧化器、2．缸體進氣口、4．聯結管、5．發動機燃燒室、6．缸體、7．缸蓋、8．排氣口、9．活塞、10．缸體內水循環通道、11．進氣支管、12．缸蓋進水口、13．水泵、14．水箱、15．上水管、16．下行水道、17．節溫器、18．導管、19．上行水道、20．缸蓋出水口、21．霧化器出氣口、22．缸體進水孔、23．缸體出水孔、24．聯結管進氣口、25．聯結管出氣口、26．缸蓋內水循環通道。
以下結合附圖及較佳實施例對本實用新型作進一步說明缸蓋氣冷式甲醇發動機是在傳統汽油發動機結構上的改進，根據液體甲醇可作為汽車燃料，甲醇液體在與空氣混合霧化過程中大量吸收熱量，具有降溫作用的原理，把發動機運行中全部用水循環降溫，改為利用甲醇混合氣體在發動機缸蓋內封閉地不斷地流進、流出(最後進入燃燒室燃燒)過程中大量吸熱降溫；利用發動機在運行中大量餘熱，對甲醇混合氣體預熱。將發動機缸蓋與缸體之間的進出水孔全部閉封。缸體內仍用水循環降溫，在缸體側面按水泵進出水口尺寸設置進出水口各1個，把水泵按裝在此處，使水在缸體內循環流動，對缸體內的缸套和活塞降溫。
甲醇燃料可選用市售含水量低於0.5％的甲醇，如太原化工廠、原平化肥廠等眾多廠生產的甲醇。也可選用甲醇——汽油混合燃料，其配比為汽油佔總體積的20％以下。
參閱圖2、圖3、圖4、圖7、圖8所示，燃料霧化器1的出氣口21與發動機缸蓋7側面設置的霧化氣孔2聯通，缸蓋7另一側設置的進水口12、出水口20通過通道聯結管4與發動機的燃燒室5聯通，發動機內缸蓋7與缸體6之間的進出水孔全部封閉；在缸體6側面按水泵13進水口12和出水口20尺寸設置進水口22出水口23，把水泵13按裝在此處，缸蓋7內和缸體6內分別形成甲醇氣體降溫系統和水循環降溫系統。霧化進氣孔2設置在缸蓋7側面的鑄造清砂孔上。聯結管4的進氣端24與缸蓋7的進水口12、出水口20聯通，出氣端25與燃燒室5聯通。通道聯結管4主管及每個支管聯結口11的內截面積分別要大於霧化器1出氣口21內截面積的60％以上。
參閱圖5、圖6所示，缸體側面設置進水孔22、出水孔23直通缸體6內水循環通道10，水泵13的進出水口對應地按裝在此處。
同時參閱圖2、圖3、圖4所示，本實用新型的結構及工作原理甲醇——汽油混合燃料從油箱出來進入霧化器1，並在霧化器1中霧化，霧化氣體通過進氣口2進入發動機缸蓋7，在缸蓋7內流動，帶走熱量，降低缸蓋7溫度，起到預熱燃料的作用，然後加熱的霧化燃料通過缸蓋7側面的進水口12、出水口20、通道聯結管4進入各缸的燃燒室5進行燃燒。甲醇混合氣體在燃燒室5內燃燒產生動力，在發動機內封閉流動吸熱而使發動機缸蓋降溫。甲醇混合氣體在缸蓋內流動達到預熱和熔化蠟質效果，並增加霧化程度。如果發動機加力，甲醇燃料消耗量增加，流經發動機缸蓋內的霧化甲醇混合氣流量也隨之增加，甲醇混合氣體對缸蓋的降溫作用和缸蓋對霧化氣體的預熱作用同時也加大，因此，缸蓋氣冷式甲醇發動機加力時也不會產生過熱。
本實用新型是一種以甲醇——汽油混合物為燃料的新型發動機，適用範圍非常廣泛。
權利要求1.一種缸蓋氣冷式甲醇發動機，包括霧化器、缸體、缸蓋、活塞、缸套、曲軸、連杆、進氣門、排氣門、水泵、發電機、啟動馬達、廢氣出口構成的，其特徵在於燃料霧化器(1)的出氣口(21)與發動機缸蓋(7)側面設置的霧化氣進孔(2)聯通，缸蓋(7)另一側設置的進水口(12)、出水口(20)通過通道聯結管(4)與發動機的燃燒室(5)聯通，發動機內缸蓋(7)與缸體(6)之間的進出水孔全部封閉，在缸體(6)側面按水泵(13)進水口(12)和出水口(20)尺寸設置進水口(22)出水口(23)，把水泵(13)按裝在此處，缸蓋(7)內和缸體(6)內分別形成甲醇氣體降溫系統和水循環降溫系統。
2.如權利要求1所述的缸蓋氣冷式甲醇發動機，其特徵在於霧化氣進孔(2)設置在缸蓋(7)側面的鑄造清砂孔上。
3.如權利要求1所述的缸蓋氣冷式甲醇發動機，其特徵在於通道聯結管(4)主管及每個進氣支管聯結口(11)的內截面積分別要大於霧化器(1)出氣口(21)面積的60％以上。
專利摘要一種缸蓋氣冷式甲醇發動機,是將發動機缸蓋與缸體之間的進出水孔全部封閉,在缸體側面設置進出水口各一個,把水泵的進出水口對應安裝在此處,使發動機內冷卻水只在缸體內循環降溫;將燃料霧化器出氣口與缸蓋一端的鑄造清砂口連接,缸蓋另一端水泵進出水連接口用連接管與發動機然燒室連通。發動機運轉時,甲醇混合氣在缸蓋內封閉地不斷流進流出對缸蓋降溫,混合氣體在缸蓋內流進流出達到了加溫的效果,增加霧化程度,避免發動機燃燒不淨放炮現象。
文檔編號F02M31/08GK2455936SQ0025473
公開日2001年10月24日 申請日期2000年9月26日 優先權日2000年9月26日
發明者姜忠揚 申請人:姜忠揚, 李日新, 張維