用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置的製作方法

2023-05-14 22:48:41

專利名稱：用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及燃燒裝置，特別是涉及一種用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置。
背景技術：
低溫條件下，柴油機由於燃料粘度增加而不利於燃油的霧化與燃燒，潤滑油流動性變差使各運動零部件阻力增大，再加上蓄電池工作能力降低等因素的影響，極易導致發動機啟動困難。採用的常規方法有加注冷起動液、火焰預熱啟動、熱水預熱法、電預熱法以及燃油加熱器加熱法等。
冷起動液是一種輔助啟動燃料(由乙醚，低揮發點的碳氫化合物和帶有添加劑的低凝點機油組成)，其中加入的帶有添加劑的低凝點機油可改善氣缸壁的潤滑條件，達到啟動的目的。此種啟動方法雖可在瞬間啟動發動機，但由於此時機油的溫度低、粘度較大，啟動後在一段時間內氣缸壁上油不多，潤滑條件惡劣，發動機工作時機體內作往復運動和迴轉運動的機件間就會形成幹摩擦，使機件磨損加劇。
火焰預熱啟動法的工作過程是，將電熱塞加熱到850-950℃後接通啟動機，進行火焰預熱啟動。採用該裝置也可使發動機在瞬間啟動，但是碰到的困難和加注啟動液法類似。幹摩擦產生的高溫能使摩擦表面金屬熔化，極易造成機件卡死。
熱水預熱法是將沸水進行動力系統的預熱。該方法為最原始的方法之一，對發動機部件基本沒有什麼威脅，但是基本為人工操作，工作量較大。
燃油加熱器加熱裝置為近年來新採用的低溫輔助啟動方式，這種低溫啟動方式是通過燃油加熱器附帶的水泵將發動機機體內的冷卻液抽出，通過燃油加熱器將其加熱後再循環至發動機機體內，以此加熱發動機，達到低溫條件下啟動發動機的目的。整個加熱過程需30-40min，能將發動機機體溫度加熱到40-50℃左右，此時發動機的機油也得以加熱，機油的粘度降低，發動機在低溫條件下的潤滑條件改善，使發動機順利啟動。這種低溫啟動方式優點明顯，可避免大量的人工勞動，不會存在機件卡死及拉缸事故隱患，使發動機在低溫寒冷條件下的啟動性能大大提高。但是，目前常用的燃油加熱器基本採用擴散燃燒方式，燃油加熱器本身作為輔助燃燒進行加熱系統，尺寸過大，在有限的空間內實現擴散燃燒，尤其是高碳鏈燃料的擴散燃燒，很容易發生燃燒不完全，造成燃料浪費、尾氣汙染及積碳現象。

發明內容
本實用新型的目的在於克服上述燃油加熱裝置的缺陷，而提供一種用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置，其創新點在於採用預蒸發-預混燃燒來取代傳統的擴散燃燒，燃燒設備的尺寸更加緊湊，有限空間的放熱效率和燃燒效率大大提高，可有效防止碳在機件壁面上的附著沉積，燃燒產生的尾氣中氮氧化物和未燃燒燼的碳氫化合物均得到有效降低。
本實用新型的實施方案如下本實用新型提供的用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置，包括燃燒室1和預蒸發室7；所述的燃燒室1的內壁或外壁上裝有電加熱絲或電加熱棒2，燃燒室1的入口端安裝與燃燒室腔體相通的電熱塞10；所述預蒸發室7的內壁或/外壁上裝有電加熱絲或電加熱棒4，預蒸發室7的外周壁上套有流體腔71，所述預蒸發室7的進口處分別裝有燃料霧化噴嘴5和空氣入口管6；所述燃燒室1和預蒸發室7之間通過細管式回火防止管3相連通，所述細管式回火防止管3的出口端裝有旋流器8；所述燃燒室1的出口與位於預蒸發室7之外的流體腔71通過煙氣再循環管9相連通；所述流體腔71上設有流體出口。
所述的燃料霧化噴嘴5為機械霧化噴嘴、旋流霧化噴嘴或超聲波霧化噴嘴；所述細管式回火防止管3的直徑要足夠細，細至其細管式回火防止管3中流體的流速大於燃燒室1內流體的速度；所述的燃燒室1的火花塞10由柴油機載蓄電池點燃；為使燃燒室1內燃燒更趨均勻穩定，可於所述燃燒室1的火焰上遊布置有金屬網格板12；所述的電加熱絲或電加熱棒4由柴油機載蓄電池供電加熱。
本實用新型提供的用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置屬於燃油加熱，其優點在於採用預蒸發-預混燃燒方式來取代傳統的擴散燃燒，燃燒設備的尺寸更加緊湊，有限空間的放熱效率和燃燒效率大大提高，可有效防止碳在機件壁面上的附著沉積，燃燒產生的尾氣中氮氧化物和未燃燒燼的碳氫化合物均得到有效降低。


附圖1為本實用新型的結構示意圖；其中燃燒室1電熱絲/棒2 細管式回火防止管3電熱絲/棒4 燃料噴嘴5 空氣入口管6預蒸發室7 旋流器8煙氣再循環管9電熱塞10 流體出口72 金屬網格板1具體實施方式
附圖1為本實用新型的結構示意圖；由圖1和圖2可知，本實用新型提供的用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置，包括燃燒室1和預蒸發室7；所述的燃燒室1的內壁或外壁上裝有電加熱絲或電加熱棒2，燃燒室1的入口端安裝與燃燒室腔體相通的電熱塞10；所述預蒸發室7的內壁或/外壁上裝有電加熱絲或電加熱棒4，預蒸發室7的外周壁上套有流體腔71，所述預蒸發室7的進口處分別裝有燃料霧化噴嘴5和空氣入口管6；所述燃燒室1和預蒸發室7之間通過細管式回火防止管3相連通，所述細管式回火防止管3的出口端裝有旋流器8；所述燃燒室1的出口與位於預蒸發室7之外的流體腔71通過煙氣再循環管9相連通；所述流體腔71上設有流體出口。
所述的燃料霧化噴嘴5為機械霧化噴嘴、旋流霧化噴嘴或超聲波霧化噴嘴；所述細管式回火防止管3的直徑要足夠細，細至其細管式回火防止管3中流體的流速大於燃燒室1內流體的速度；所述的燃燒室1的電熱塞10由柴油機載蓄電池點燃；為使燃燒室1內燃燒更趨均勻穩定，可於所述燃燒室1的火焰上遊布置有金屬網格板12；所述的電加熱絲或電加熱棒4由柴油機載蓄電池供電加熱。
本實用新型的工作過程如下1)首先將燃燒室1外壁(當然也可以是內壁)上裝有電加熱絲2(當然也可以是電加熱棒)的正、負極與柴油機機載蓄電池相連，對燃燒室1和預蒸發室7進行預熱；2)分別通過燃料霧化噴嘴5和空氣入口管6向預蒸發室7提供燃料和空氣，並通過柴油機機載蓄電池對電熱塞進行點火進行燃燒；(其燃料霧化噴嘴5可以為機械霧化噴嘴、旋流霧化噴嘴或超聲波霧化噴嘴，本實施例為機械霧化噴嘴，究竟使用那種霧化噴嘴，本領域技術人員可根據需要自選)3)在自穩燃燒後，關閉電熱塞和柴油機機載蓄電池；4)通過水泵將柴油機的發動機機體內的冷卻液抽出，通過本裝置將其加熱後再循環至發動機機體內，以此加熱發動機，達到低溫條件下啟動發動機的目的。
5)關閉本實用新型的輔助預混燃燒裝置。
權利要求1.一種用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置，包括燃燒室(1)，其特徵在於，還包括預蒸發室(7)；所述的燃燒室(1)的內壁或外壁上裝有電加熱絲或電加熱棒(2)，燃燒室(1)的入口端安裝與燃燒室腔體相通的電熱塞(10)；所述預蒸發室(7)的內壁或外壁上裝有電加熱絲或電加熱棒(4)，預蒸發室(7)的外周壁上套有流體腔(71)，所述預蒸發室(7)的進口處分別裝有燃料霧化噴嘴(5)和空氣入口管(6)；所述燃燒室(1)和預蒸發室(7)之間通過細管式回火防止管(3)相連通，所述細管式回火防止管(3)的出口端裝有旋流器(8)；所述燃燒室(1)的出口與位於預蒸發室(7)之外的流體腔(71)通過煙氣再循環管(9)相連通；所述流體腔(71)上設有流體出口(72)。
2.按權利要求1所述的用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置，其特徵在於，所述的燃料霧化噴嘴(5)為機械霧化噴嘴、旋流霧化噴嘴或超聲波霧化噴嘴。
3.按權利要求1所述的用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置，其特徵在於，所述細管式回火防止管(3)的直徑細至其細管式回火防止管(3)中流體的流速大於燃燒室1內流體的速度。
4.按權利要求1所述的用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置，其特徵在於，所述的燃燒室(1)的火花塞(10)由柴油機載蓄電池點燃。
5.按權利要求1所述的用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置，其特徵在於，所述燃燒室(1)的火焰上遊布置有金屬網格板(12)。
6.按權利要求1所述的用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置，其特徵在於，所述的電加熱絲或電加熱棒(4)由柴油機載蓄電池供電加熱。
專利摘要本實用新型涉及用於柴油機冷啟動的輔助預混燃燒裝置，包括燃燒室和預蒸發室；燃燒室內壁/外壁上裝有電加熱絲/棒，燃燒室入口端安裝與燃燒室腔體相通的火花塞；預蒸發室內壁/外壁上裝有電加熱絲/棒，預蒸發室外壁上套有流體腔，預蒸發室進口處設有燃料噴嘴和空氣入口管；燃燒室和預蒸發室之間通過細管式回火防止管相通，回火防止管出口端安裝有旋流器；燃燒室出口與位於預蒸發室之外的流體腔通過煙氣再循環管相通。本實用新型採用預蒸發－預混燃燒方式取代傳統的擴散燃燒方式，燃燒設備尺寸更加緊湊，有限空間放熱效率和燃燒效率大大提高，可有效防止碳在機件壁面上的附著沉積，燃燒產生的尾氣中氮氧化物和未燃燒燼的碳氫化合物均得到有效降低。
文檔編號F02N19/04GK2758507SQ20042004827
公開日2006年2月15日 申請日期2004年4月13日 優先權日2004年4月13日
發明者原鯤, 王嶽, 肖雲漢 申請人:中國科學院工程熱物理研究所