燃油冷卻柴油機的製作方法

2023-12-09 10:47:11 2

本發明涉及熱機領域一種以以燃料油作為冷卻介質的柴油機

背景資料：

石油是一種戰略資源，其主要功能體現在能源領域，作為燃料供應內燃機或者燃氣輪機使用，為各種行業提供動力，因此石油產業是關係到國家命脈的產業，尋找合適的替代資源，尤其是可再生資源，無疑將為社會提供一種新的選擇。生物油脂尤其是非食用油脂無疑是最佳的選項之一。生物油脂目前主要作為柴油使用，在不改變發動機機構的基礎上，使用形式包括生物煉化柴油，生物化學柴油和生物調和柴油三種；生物煉化柴油是將生物油脂作為原油替代產品，其性能和常規柴油接近；生物化學柴油也就是通常所說的生物柴油是通過脂肪酸酯的形式實現，目前主要是甲酯；生物調和柴油是通過將生物油脂和適當的調和組分混合實現，目前發明人正在農村推廣相關產品。但是無論以上述任何形式生物油脂的使用離不開煤炭和石油等礦產資源，生物油脂的直接應用逐漸得到了人們的重視，其主要的形式是通過對發動機的改造實現，但是由於相關人員對於成品油調和工藝的陌生，目前並沒有非常理想的方案。

柴油機是由德國發明家魯道夫·狄塞爾(Rudolf Diesel)於1892年發明的，為了紀念這位發明家，柴油就是用他的姓Diesel來表示，而柴油發動機也稱為狄塞爾發動機(Diesel engine)。柴油機是一種以壓燃形式工作的內燃機，其工作模式對燃料也提出了相應的要求；目前世界各國都制定了柴油的使用標準，再次基礎上我們也提出了更多的要求，也就是動力燃料調和原則：

1燃燒性：燃料能夠有充分的自燃特徵，合適的燃燒速度，和充分的熱量釋放能力

2安全性：燃料不能夠對發動機部件構成腐蝕和磨損，不能夠對人體，環境構成危害

3安定性：燃料能夠在各種常規理化因素和生物因素影響下保持化學結構穩定

4穩定性：燃料能夠在各種常規理化因素和生物因素影響下保持物理結構穩定

5流動性：燃料能夠在一定條件的幹涉下保持良好的霧化性能

目前生物油脂作為柴油機燃料的研究主要集中在植物油方面，在中國知網，通過全文搜索「植物油」「柴油機」兩個關鍵詞，可以找到4824篇相關的文獻，年份從1955年到2015年60年來，人們先後從事了多方面的開發工作。全文搜索「動物油」「柴油機」兩個關鍵詞，沒有相關的文獻報導。廣東有企業通過在油路上對植物油進行滿足發動機燃燒的需要，但是該系統未涉及到動物油脂，主要原因在於傾點過高，不能正常使用。

目前市場上使用的燃油預熱裝置目前主要用於冬季使用零號柴油，不涉及到高壓油管，也沒有在生物油脂中使用的報導，國內相關的研發工作主要集中在以下幾個方面：

1燃料方面：植物油直接燃燒，植物油基脂肪酸甲酯，油脂煉化

2油路方面：燃油預熱系統，植物油雙燃料發動機構成的變相預熱體系

3主機方面：供油提前角的調整，發動機積碳和磨損研究

4排放方面：尾氣排放尤其是可吸入顆粒物研究

生物油酯作為發動機燃料，其主要缺陷在於濁點高，尤其是動物油脂常溫下為固態；運動粘度高，植物油雖然在夏季常溫下為液態，但是現行發動機尤其是單缸發動機並不能保證其充分霧化，燃燒汙染嚴重，並且對發動機氣缸內部件構成破壞；因此我們需要一種在不影響輸出的前提下，改善燃油性狀的方法。

技術實現要素：

本發明涉及一種燃油冷卻柴油機，其特點是：發動機氣缸位於發動機油箱內，發動機工作期間，氣缸的熱量傳遞給油箱中的燃油，之後燃油通過外接冷卻控制燃油溫度在發動機可接受的範圍內；發動機油箱通過輸油管線為發動機供應燃料，並且燃料通過發動機氣缸加熱使燃料的運動粘度達到發動機的霧化要求，降低發動機對燃料十六烷值的要求。

發動機冷卻系統作為燃料油箱的一部分，發動機氣缸產生的熱量通過燃料進行傳遞，以達到維持發動溫度的目的。其中燃油溫度根據發動機設計要求控制在50攝氏度到150攝氏度之間，其中優選但不限於控制在60到120攝氏度之間。燃油溫度可以通過和外接油箱低溫燃油進行燃油交換實現，也可以通過流動空氣降溫，也可以通過燃油交換以及流動空氣協同降溫。

燃油通過發動機氣缸加熱，通過升溫使燃油保持在濁點以上；其中優選但不限於通過溫度控制將燃油運動粘度調整到發動機燃油霧化的要求，既運動粘度在20cSt以下，其中優選但不限於使燃油運動粘度保持在1.0cSt到10cSt之間。

通過本發明對發動機進行改良，可以保證生物油脂尤其是動物油脂和棕櫚油等高凝固點油脂在柴油機上的正常運行。對於拓展能源渠道，降低工農業生產成本，均具有積極的意義。

具體實施方案

下面我們通過實例對上述發明進行介紹，實例內容不構成對本發明所涉及權利的限制

1柴油機水箱作為油箱使用

發動機水箱中注入生物油脂，出水口藉口油管形成生物油脂歧管，簡稱油脂歧管；柴油機燃料箱出油管形成柴油歧管；高壓油泵進油管形成進油歧管，三個歧管通過三通連接。發動機工作時打開柴油歧管閥門，發動機以生物調和柴油或者其他低凝點柴油啟動，對水箱中的生物油脂預熱；預熱到一定溫度後打開油脂歧管，關閉柴油歧管，發動機以生物油脂工作；工作結束，打開柴油歧管，關閉油脂歧管，燃油系統在柴油中保存。柴油機水箱通過風冷控溫，並通過外接油箱保持生物油酯油位高度。