二沖程均質(zhì)壓燃多燃料發(fā)動機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種改善二沖程活塞發(fā)動機混合氣形成質(zhì)量，改變發(fā)動機燃燒方式，提高發(fā)動機熱效率的多燃料發(fā)動機。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的點燃式汽油機或者是壓燃式柴油機燃燒方式都屬于擴散燃燒，燃燒持續(xù)期長，熱效率低，火焰前鋒溫度高，易生成NOx等有害氣體。均質(zhì)壓燃(HCCI)燃燒過程是一種非擴散的，在整個燃燒室內(nèi)同時發(fā)生的均勻燃燒過程，不存在火焰前鋒和局部高溫，可以基本消除NOx等有害氣體的生成和排放。由于不再受混合氣點燃和火焰?zhèn)鞑サ南拗?，空燃比可以大大降低，從而降低最高燃氣溫度，避免NOx等有害氣體的生成和排放。
[0003]混合氣外部形成的二沖程活塞發(fā)動機混合氣形成方式為:活塞上行時曲軸箱內(nèi)形成真空度，將燃油和新鮮空氣吸入曲軸箱內(nèi)，形成油氣混合氣。此時曲軸箱內(nèi)細小的燃油顆粒容易凝結成小液滴甚至附著在曲軸箱壁面上，這將直接影響進入氣缸內(nèi)部混合氣的質(zhì)量，從而降低發(fā)動機的性能。在低溫環(huán)境下或者燃用霧化性能差的重油燃料時這種現(xiàn)象更為嚴重。適當?shù)奶岣咔S箱溫度將有利于改善燃油的霧化，提高進入氣缸內(nèi)部的混合氣的質(zhì)量，改善發(fā)動機的性能。
[0004]因此，需要一種可以將混合氣充分預混并加熱的二沖程活塞發(fā)動機曲軸箱加熱裝置，使發(fā)動機可以實現(xiàn)均質(zhì)壓燃(HCCI)并可以燃用多種燃料。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是設計和研制一種可以將混合氣充分預混并加熱，實現(xiàn)均質(zhì)壓燃(HCCI)并可以燃用多種燃料的二沖程均質(zhì)壓燃多燃料發(fā)動機。
[0006]一種二沖程均質(zhì)壓燃多燃料發(fā)動機，包括曲軸箱體、燃燒室、化油器或噴油嘴；其特征在于:還包括排氣歧管、加熱盒、電加熱管、燃油加熱管；其中加熱盒與發(fā)動機曲軸箱壁面貼合，并通過所述排氣歧管與發(fā)動機排氣口相連；電加熱管內(nèi)嵌在加熱盒內(nèi)部，通過電源導線與外置電源相連；燃油加熱管內(nèi)嵌在加熱盒內(nèi)部，燃油加熱管入口與油栗出口相連，燃油加熱管出口與化油器或噴油嘴入口相連。
[0007]所述的二沖程均質(zhì)壓燃多燃料發(fā)動機的工作方法，其特征在于:發(fā)動機冷啟動時，利用外置電源給加熱盒內(nèi)部的電加熱管供電，將加熱盒加熱，通過加熱盒與發(fā)動機曲軸箱壁面之間的傳熱將發(fā)動機預熱；發(fā)動機運轉過程中，發(fā)動機排出的高溫高壓尾氣通過排氣管進入加熱盒換熱腔體，并與之進行對流換熱將其加熱；被尾氣加熱的加熱盒通過對流換熱增加曲軸箱溫度改善發(fā)動機混合氣的質(zhì)量；燃油流經(jīng)燃油加熱管時會被加熱，從而燃油黏度降低霧化性能提高；混合氣進入曲軸箱后受熱溫度升高，且燃油和空氣混合更加均勻。
[0008]曲軸箱內(nèi)被加熱的混合氣經(jīng)進氣管進入燃燒室后，在上止點附近達到自燃溫度，整個燃燒室內(nèi)的均勻混合氣同時開始燃燒并迅速放熱。HCCI燃燒過程是一種非擴散的，在整個燃燒室內(nèi)同時發(fā)生的均勻燃燒過程?；鹧?zhèn)鞑ゾ嚯x短，燃燒持續(xù)期短，發(fā)動機熱效率大大提高；由于燃油經(jīng)加熱盒加熱且混合氣經(jīng)曲軸箱加熱，所以，無論燃用汽油、煤油或者是柴油都可以形成充分預混的均質(zhì)混合氣，使得發(fā)動機可靠著火并穩(wěn)定燃燒。
[0009]本實用新型的有益效果是:
[0010](I)本實用新型可以顯著提高發(fā)動機的燃燒熱效率，大幅降低發(fā)動機油耗；
[0011](2)本實用新型可以基本消除NOx等有害氣體生成和排放；
[0012](3)本實用新型可以使得發(fā)動機燃用多種燃料，增加發(fā)動機在不同使用條件下的適應性；
[0013](4)本實用新型可以針對多種型號二沖程發(fā)動機進行結構改型，適用性廣泛。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實例對本實用新型做進一步說明。
[0015]圖1整體原理圖；
[0016]圖中:1.燃燒室，2.發(fā)動機進氣管，3.噴油嘴，4.燃油箱，5.電加熱管，6.加熱盒，
7.燃油加熱管，8.燃油栗，9.外置電源，10.曲軸箱體，11.發(fā)動機排氣管。
【具體實施方式】
[0017]在圖1中，通過外置電源9給嵌裝在加熱盒6內(nèi)部的電加熱管5供電將加熱盒6加熱，將發(fā)動機曲軸箱體10預熱，使進入發(fā)動機的混合氣被加熱，提高其霧化質(zhì)量，從而保證發(fā)動機能夠順利啟動。發(fā)動機運轉過程中發(fā)動機排氣管11排出的高溫高壓尾氣進入加熱盒6將其加熱，使之維持較高的溫度，為曲軸箱體10提供足夠的熱量?；旌蠚膺M入曲軸箱體10后受熱，溫度升高，且燃油和空氣混合更加均勻，使得混合氣在壓縮上止點附近可以達到自燃溫度，整個燃燒室內(nèi)同時發(fā)生燃燒。適當?shù)脑黾尤加蜏囟瓤梢愿纳迫加偷撵F化性能，因此在燃油在進入噴油嘴3之前將燃油加熱會降低燃油的黏度，提高燃油的霧化質(zhì)量?？紤]到熱源問題，本實用新型將燃油加熱管7集成在加熱盒6內(nèi)部。燃油在進入噴油嘴3之前流經(jīng)燃油加熱管路被加熱。
【主權項】
1.一種二沖程均質(zhì)壓燃多燃料發(fā)動機，包括曲軸箱體(10)、燃燒室(1)、化油器或噴油嘴(3);其特征在于: 還包括排氣歧管(11)、加熱盒(6)、電加熱管(5)、燃油加熱管(7)； 其中加熱盒(6)與發(fā)動機曲軸箱壁面貼合，并通過所述排氣歧管(11)與發(fā)動機排氣口相連；電加熱管(5)內(nèi)嵌在加熱盒(6)內(nèi)部，通過電源導線與外置電源(9)相連；燃油加熱管(7)內(nèi)嵌在加熱盒(6)內(nèi)部，燃油加熱管入口與油栗出口相連，燃油加熱管出口與化油器或噴油嘴(3)入口相連。
【專利摘要】本實用新型公布了一種二沖程均質(zhì)壓燃多燃料發(fā)動機，屬于燃料發(fā)動機技術領域。該發(fā)動機包含曲軸箱加熱盒（6）、電加熱管（5）、噴油器（3）發(fā)動機控制器等部件。發(fā)動機冷啟動時，通過電加熱管（5）將加熱盒（6）加熱，然后將發(fā)動機曲軸箱(10)和燃油加熱管(7)加熱，進而將發(fā)動機預熱。發(fā)動機運轉過程中，發(fā)動機排出的高溫高壓尾氣進入加熱盒(6)將其加熱，以提高曲軸箱和燃油溫度，使混合氣受熱并充分預混。在接近上止點時燃燒室內(nèi)的混合氣達到自燃溫度，整個燃燒室內(nèi)同時著火。HCCI燃燒過程是一種非擴散的，在整個燃燒室內(nèi)同時發(fā)生的均勻燃燒過程，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短，燃燒持續(xù)期短，發(fā)動機熱效率高。
【IPC分類】F02M31/08, F02M31/16
【公開號】CN204729194
【申請?zhí)枴緾N201520335441
【發(fā)明人】張晨, 陳偉, 何小明, 陳毅華
【申請人】南京航空航天大學
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年5月22日