專利名稱：用于柴油機(jī)冷啟動(dòng)的輔助預(yù)混燃燒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于柴油機(jī)冷啟動(dòng)的輔助預(yù)混燃燒裝置。
背景技術(shù)：
低溫條件下，柴油機(jī)由于燃料粘度增加而不利于燃油的霧化與燃燒，潤(rùn)滑油流動(dòng)性變差使各運(yùn)動(dòng)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(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難。采用的常規(guī)方法有加注冷起動(dòng)液、火焰預(yù)熱啟動(dòng)、熱水預(yù)熱法、電預(yù)熱法以及燃油加熱器加熱法等。
冷起動(dòng)液是一種輔助啟動(dòng)燃料(由乙醚，低揮發(fā)點(diǎn)的碳?xì)浠衔锖蛶в刑砑觿┑牡湍c(diǎn)機(jī)油組成)，其中加入的帶有添加劑的低凝點(diǎn)機(jī)油可改善氣缸壁的潤(rùn)滑條件，達(dá)到啟動(dòng)的目的。此種啟動(dòng)方法雖可在瞬間啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，但由于此時(shí)機(jī)油的溫度低、粘度較大，啟動(dòng)后在一段時(shí)間內(nèi)氣缸壁上油不多，潤(rùn)滑條件惡劣，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)機(jī)體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)件間就會(huì)形成干摩擦，使機(jī)件磨損加劇。
火焰預(yù)熱啟動(dòng)法的工作過程是，將電熱塞加熱到850-950℃后接通啟動(dòng)機(jī)，進(jìn)行火焰預(yù)熱啟動(dòng)。采用該裝置也可使發(fā)動(dòng)機(jī)在瞬間啟動(dòng)，但是碰到的困難和加注啟動(dòng)液法類似。干摩擦產(chǎn)生的高溫能使摩擦表面金屬熔化，極易造成機(jī)件卡死。
熱水預(yù)熱法是將沸水進(jìn)行動(dòng)力系統(tǒng)的預(yù)熱。該方法為最原始的方法之一，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部件基本沒有什么威脅，但是基本為人工操作，工作量較大。
燃油加熱器加熱法為近年來新采用的低溫輔助啟動(dòng)方式，這種低溫啟動(dòng)方式是通過燃油加熱器附帶的水泵將發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)的冷卻液抽出，通過燃油加熱器將其加熱后再循環(huán)至發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)，以此加熱發(fā)動(dòng)機(jī)，達(dá)到低溫條件下啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。整個(gè)加熱過程需30-40min，能將發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體溫度加熱到40-50℃左右，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油也得以加熱，機(jī)油的粘度降低，發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫條件下的潤(rùn)滑條件改善，使發(fā)動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng)。這種低溫啟動(dòng)方式優(yōu)點(diǎn)明顯，可避免大量的人工勞動(dòng)，不會(huì)存在機(jī)件卡死及拉缸事故隱患，使發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫寒冷條件下的啟動(dòng)性能大大提高。但是，目前常用的燃油加熱器基本采用擴(kuò)散燃燒方式，燃油加熱器本身作為輔助燃燒進(jìn)行加熱系統(tǒng)，尺寸過大，在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散燃燒，尤其是高碳鏈燃料的擴(kuò)散燃燒，很容易發(fā)生燃燒不完全，造成燃料浪費(fèi)、尾氣污染及積碳現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的屬于燃油加熱器加熱法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于采用預(yù)蒸發(fā)-預(yù)混燃燒來取代傳統(tǒng)的擴(kuò)散燃燒方法，燃燒設(shè)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(jī)件壁面上的附著沉積，燃燒產(chǎn)生的尾氣中氮氧化物和未燃燒燼的碳?xì)浠衔锞玫接行Ы档汀?br> 本發(fā)明的實(shí)施方案如下本發(fā)明提供的用于柴油機(jī)冷啟動(dòng)的輔助預(yù)混燃燒裝置，包括燃燒室1和預(yù)蒸發(fā)室7；所述的燃燒室1的內(nèi)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(yù)蒸發(fā)室7的內(nèi)壁或/外壁上裝有電加熱絲或電加熱棒4，預(yù)蒸發(fā)室7的外周壁上套有流體腔71，所述預(yù)蒸發(fā)室7的進(jìn)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(yù)蒸發(fā)室7之間通過細(xì)管式回火防止管3相連通，所述細(xì)管式回火防止管3的出口端裝有旋流器8；所述燃燒室1的出口與位于預(yù)蒸發(fā)室7之外的流體腔71通過煙氣再循環(huán)管9相連通；所述流體腔71上設(shè)有流體出口。
所述的燃料霧化噴嘴5為機(jī)械霧化噴嘴、旋流霧化噴嘴或超聲波霧化噴嘴；所述細(xì)管式回火防止管3的直徑要足夠細(xì)，細(xì)至其細(xì)管式回火防止管3中流體的流速大于燃燒室1內(nèi)流體的速度；所述的燃燒室1的火花塞10由柴油機(jī)載蓄電池點(diǎn)燃；為使燃燒室1內(nèi)燃燒更趨均勻穩(wěn)定，可于所述燃燒室1的火焰上游布置有金屬網(wǎng)格板12；所述的電加熱絲或電加熱棒4由柴油機(jī)載蓄電池供電加熱。
本發(fā)明提供的用于柴油機(jī)冷啟動(dòng)的輔助預(yù)混燃燒裝置屬于燃油加熱器，其優(yōu)點(diǎn)在于采用預(yù)蒸發(fā)-預(yù)混燃燒方式來取代傳統(tǒng)的擴(kuò)散燃燒方法，燃燒設(shè)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(jī)件壁面上的附著沉積，燃燒產(chǎn)生的尾氣中氮氧化物和未燃燒燼的碳?xì)浠衔锞玫接行Ы档汀?br>

附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；其中燃燒室1電熱絲/棒2細(xì)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(yù)蒸發(fā)室7旋流器8 煙氣再循環(huán)管9電熱塞10 流體出口72金屬網(wǎng)格板1具體實(shí)施方式
附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；由圖1和圖2可知，本發(fā)明提供的用于柴油機(jī)冷啟動(dòng)的輔助預(yù)混燃燒裝置，包括燃燒室1和預(yù)蒸發(fā)室7；所述的燃燒室1的內(nèi)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(yù)蒸發(fā)室7的內(nèi)壁或/外壁上裝有電加熱絲或電加熱棒4，預(yù)蒸發(fā)室7的外周壁上套有流體腔71，所述預(yù)蒸發(fā)室7的進(jìn)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(yù)蒸發(fā)室7之間通過細(xì)管式回火防止管3相連通，所述細(xì)管式回火防止管3的出口端裝有旋流器8；所述燃燒室1的出口與位于預(yù)蒸發(fā)室7之外的流體腔71通過煙氣再循環(huán)管9相連通；所述流體腔71上設(shè)有流體出口。
所述的燃料霧化噴嘴5為機(jī)械霧化噴嘴、旋流霧化噴嘴或超聲波霧化噴嘴；所述細(xì)管式回火防止管3的直徑要足夠細(xì)，細(xì)至其細(xì)管式回火防止管3中流體的流速大于燃燒室1內(nèi)流體的速度；所述的燃燒室1的電熱塞10由柴油機(jī)載蓄電池點(diǎn)燃；為使燃燒室1內(nèi)燃燒更趨均勻穩(wěn)定，可于所述燃燒室1的火焰上游布置有金屬網(wǎng)格板12；所述的電加熱絲或電加熱棒4由柴油機(jī)載蓄電池供電加熱。
本發(fā)明的工作過程如下1)首先將燃燒室1外壁(當(dāng)然也可以是內(nèi)壁)上裝有電加熱絲2(當(dāng)然也可以是電加熱棒)的正、負(fù)極與柴油機(jī)機(jī)載蓄電池相連，對(duì)燃燒室1和預(yù)蒸發(fā)室7進(jìn)行預(yù)熱；2)分別通過燃料霧化噴嘴5和空氣入口管6向預(yù)蒸發(fā)室7提供燃料和空氣，并通過柴油機(jī)機(jī)載蓄電池對(duì)電熱塞進(jìn)行點(diǎn)火進(jìn)行燃燒；(其燃料霧化噴嘴5可以為機(jī)械霧化噴嘴、旋流霧化噴嘴或超聲波霧化噴嘴，本實(shí)施例為機(jī)械霧化噴嘴，究竟使用那種霧化噴嘴，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要自選)3)在自穩(wěn)燃燒后，關(guān)閉電熱塞和柴油機(jī)機(jī)載蓄電池；4)通過水泵將柴油機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)的冷卻液抽出，通過本裝置將其加熱后再循環(huán)至發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)，以此加熱發(fā)動(dòng)機(jī)，達(dá)到低溫條件下啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。
5)關(guān)閉本發(fā)明的輔助預(yù)混燃燒裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于柴油機(jī)冷啟動(dòng)的輔助預(yù)混燃燒裝置，包括燃燒室(1)和預(yù)蒸發(fā)室(7)；所述的燃燒室(1)的內(nèi)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(yù)蒸發(fā)室(7)的內(nèi)壁或外壁上裝有電加熱絲或電加熱棒(4)，預(yù)蒸發(fā)室(7)的外周壁上套有流體腔(71)，所述預(yù)蒸發(fā)室(7)的進(jìn)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(yù)蒸發(fā)室(7)之間通過細(xì)管式回火防止管(3)相連通，所述細(xì)管式回火防止管(3)的出口端裝有旋流器(8)；所述燃燒室(1)的出口與位于預(yù)蒸發(fā)室(7)之外的流體腔(71)通過煙氣再循環(huán)管(9)相連通；所述流體腔(71)上設(shè)有流體出口(72)。
2.按權(quán)利要求1所述的用于柴油機(jī)冷啟動(dòng)的輔助預(yù)混燃燒裝置，其特征在于，所述的燃料霧化噴嘴(5)為機(jī)械霧化噴嘴、旋流霧化噴嘴或超聲波霧化噴嘴。
3.按權(quán)利要求1所述的用于柴油機(jī)冷啟動(dòng)的輔助預(yù)混燃燒裝置，其特征在于，所述細(xì)管式回火防止管(3)的直徑細(xì)至其細(xì)管式回火防止管3中流體的流速大于燃燒室1內(nèi)流體的速度。
4.按權(quán)利要求1所述的用于柴油機(jī)冷啟動(dòng)的輔助預(yù)混燃燒裝置，其特征在于，所述的燃燒室(1)的火花塞(10)由柴油機(jī)載蓄電池點(diǎn)燃。
5.按權(quán)利要求1所述的用于柴油機(jī)冷啟動(dòng)的輔助預(yù)混燃燒裝置，其特征在于，所述燃燒室(1)的火焰上游布置有金屬網(wǎng)格板(12)。
6.按權(quán)利要求1所述的用于柴油機(jī)冷啟動(dòng)的輔助預(yù)混燃燒裝置，其特征在于，所述的電加熱絲或電加熱棒(4)由柴油機(jī)載蓄電池供電加熱。
全文摘要
本發(fā)明涉及的用于柴油機(jī)冷啟動(dòng)的輔助預(yù)混燃燒裝置，包括燃燒室和預(yù)蒸發(fā)室；燃燒室內(nèi)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(yù)蒸發(fā)室內(nèi)壁/外壁上裝有電加熱絲/棒，預(yù)蒸發(fā)室外壁上套有流體腔，預(yù)蒸發(fā)室進(jìn)口處設(shè)有燃料噴嘴和空氣入口管；燃燒室和預(yù)蒸發(fā)室之間通過細(xì)管式回火防止管相通，回火防止管出口端安裝有旋流器；燃燒室出口與位于預(yù)蒸發(fā)室之外的流體腔通過煙氣再循環(huán)管相通。本發(fā)明采用預(yù)蒸發(fā)－預(yù)混燃燒方式取代傳統(tǒng)的擴(kuò)散燃燒方式，燃燒設(shè)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(jī)件壁面上的附著沉積，燃燒產(chǎn)生的尾氣中氮氧化物和未燃燒燼的碳?xì)浠衔锞玫接行Ы档汀?br> 文檔編號(hào)F02N19/00GK1680706SQ20041003084
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者原鯤, 王岳, 肖云漢 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所