專利名稱：改造柴油機(jī)為雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到對(duì)現(xiàn)有柴油機(jī)的另部件作少量的改動(dòng)或不改動(dòng)，而改造成為雙燃料發(fā)動(dòng)的方法。
以氣代油，以氣換電，一直是許多部門和地區(qū)的迫切愿望，也是一項(xiàng)重大的節(jié)能措施，以我們塔西南勘探開發(fā)公司為例，每年約有4000余萬立方米的天然氣因得不到利用白白放空燃掉，但公司所屬三個(gè)柴同機(jī)電站每年要耗掉柴油3500余噸，若改用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，平均以氣代油為60%，則每年可節(jié)約柴油2100余噸。目前國內(nèi)外推廣使用的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)不足之處是由專門的生產(chǎn)廠設(shè)計(jì)制造，它具有特定的壓縮比、配氣角等技術(shù)參數(shù)和特殊結(jié)構(gòu)的氣缸蓋，凸輪軸等主要零部件，并且在研制過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的暴燃超溫現(xiàn)象一直是其設(shè)計(jì)制造和使用的一大難題，因此在很大程度上限制了雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和效率的提高，這種雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用不太普遍，國內(nèi)雖有不少廠家經(jīng)過多年的研究或引進(jìn)國外專利技術(shù)，但至今尚未生產(chǎn)出可供使用的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，因而影響了以氣代油，以氣換電的節(jié)能措施的實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有雙燃料發(fā)動(dòng)的不足之處而提供一種對(duì)任何型式(二沖程、四沖程、增壓、非增壓)的柴油機(jī)的零部件作少量改動(dòng)或不改動(dòng)的情況下，增加少量零部件就可以改成雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)以氣代油，以氣換電。
本發(fā)明的目的是通過以下設(shè)計(jì)方案來實(shí)現(xiàn)的，對(duì)現(xiàn)有柴油機(jī)零部件作少量改動(dòng)或不改動(dòng)，增加由進(jìn)氣閥(1)、過濾器(2)、調(diào)壓閥(3)、穩(wěn)壓罐(4)、進(jìn)氣電磁閥(5)、調(diào)節(jié)閥(6)、排空電磁閥(8)、天然氣管(9)、脈沖電磁閥(10)構(gòu)成的一套供燃料氣系統(tǒng)，再增加曲軸轉(zhuǎn)角同步傳感器(14)，天然氣通過上述系統(tǒng)控制依發(fā)火次序定時(shí)定量進(jìn)入氣缸，當(dāng)天然氣與空氣的混合氣在缸內(nèi)壓縮終了時(shí)，柴油機(jī)原供油系統(tǒng)向缸內(nèi)噴射少量的柴油，以引燃混合氣。燃料調(diào)節(jié)閥(6)應(yīng)用電子調(diào)速器進(jìn)行控制，也可應(yīng)用現(xiàn)有柴油機(jī)的機(jī)械式調(diào)速器備用輸出端進(jìn)行控制。脈沖電磁閥(10)的數(shù)量與柴油機(jī)的缸數(shù)相同。曲軸轉(zhuǎn)角同步感應(yīng)器(14)安裝在凸輪軸軸端處。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，1、本發(fā)明簡單易行。
2、由于天然氣的供應(yīng)能受到理想而有效的控制，不會(huì)有天然氣在進(jìn)排氣重迭的時(shí)間內(nèi)被掃入排氣道，這樣不僅能節(jié)約天然氣，而且能避免天然氣的后燃，有效地限制排氣溫度的上升。
3、能保持柴油機(jī)原有的較大的進(jìn)氣排氣重迭角，使發(fā)動(dòng)機(jī)掃氣充分，進(jìn)氣充足，排氣門能得到很好的冷卻，因而發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒條件好、效率高、馬力足，并仍具有較低的排氣溫度。
4、由于改造后的發(fā)動(dòng)機(jī)具有合適的空氣過量系數(shù)、較低的運(yùn)行溫度，因而天然氣具有較高的爆發(fā)極限，發(fā)動(dòng)機(jī)能得到較高的以氣代油率。
5、使用方便，運(yùn)行可靠，改造費(fèi)用低。
下面對(duì)附圖進(jìn)行說明

圖1雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的供天然氣系統(tǒng)及電控流程中實(shí)線表示供天然氣系統(tǒng);
虛線表示電控流程;
雙點(diǎn)劃線表示調(diào)速器備用輸出端對(duì)燃料調(diào)節(jié)閥的控制。
圖中沒有劃出原柴油機(jī)的供油系統(tǒng)。
圖2脈沖電磁閥的排氣口(12)安裝位置3四沖程雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓力、轉(zhuǎn)角時(shí)間和供氣特性圖
P1-渦輪進(jìn)口壓力或當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?
P2-渦輪出口壓力或進(jìn)氣道壓力P3-天然氣供應(yīng)壓力P4-壓縮終了壓力P5-供油壓力P6-爆發(fā)峰值壓力T1-供氣滯后時(shí)間T2-進(jìn)氣持續(xù)時(shí)間T3-天然氣供應(yīng)持續(xù)時(shí)間T4-曲軸轉(zhuǎn)角(四沖程)持續(xù)時(shí)間T5-供油提前時(shí)間T6-進(jìn)排氣重迭時(shí)間A-進(jìn)氣行程B-壓縮行程C-爆發(fā)行程D-排氣行程下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述對(duì)現(xiàn)有柴油機(jī)(13)的零部件不作改動(dòng)，增加一套向柴油機(jī)氣缸內(nèi)供天燃?xì)獾南到y(tǒng)，再增加曲國轉(zhuǎn)角同步傳感器(14)和一套電子控制系統(tǒng)就將現(xiàn)有柴油機(jī)改造成雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，天然氣(20)沿進(jìn)氣閥(1)、過濾器(2)、調(diào)壓閥(3)、穩(wěn)壓罐(4)、進(jìn)氣電磁閥(5)、調(diào)節(jié)閥(6)、天然氣管(9)、脈沖電磁閥(10)(已申請(qǐng)專利，專利號(hào)92226675.1)，由安裝在現(xiàn)有柴油機(jī)進(jìn)氣口(18)處的脈沖電磁閥排氣口(12)，在進(jìn)氣行程內(nèi)的T3時(shí)間內(nèi)與空氣一起進(jìn)入氣缸內(nèi)，向各氣缸內(nèi)供天燃?xì)獾拈_始和終了時(shí)間，由脈沖電磁閥(10)控制，脈沖電磁閥(10)受安裝在凸輪軸軸端上的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器(14)通過電子控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，供天然氣時(shí)間T3小于進(jìn)氣閥(17)開啟持續(xù)時(shí)間T2減去進(jìn)排氣重迭時(shí)間，這也是電子控制系統(tǒng)來控制。脈沖電磁閥(10)的數(shù)量和原有柴油機(jī)的缸數(shù)相同，脈沖電磁閥(10)的工作次序與原有柴油機(jī)發(fā)火次序一樣。天然氣的供氣量由調(diào)節(jié)閥(6)控制，調(diào)節(jié)閥(6)受機(jī)械式調(diào)速器(19)的備用輸出端控制，調(diào)速器受發(fā)電機(jī)(15)的影響。天然氣壓力大于空氣管(11)內(nèi)的空氣壓力。調(diào)速器控制柴油機(jī)高壓泵端與控制調(diào)節(jié)閥(6)端之間加機(jī)械互銷裝置。當(dāng)天然氣與空氣的混合氣在缸內(nèi)壓縮終了時(shí)，柴油機(jī)原供油系統(tǒng)向缸內(nèi)噴射少量的柴油，以引燃混合氣，使雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)工作。
權(quán)利要求
1.改造柴油機(jī)為雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其特征在于對(duì)現(xiàn)有柴油機(jī)零部件作少量改動(dòng)或不改動(dòng)，增加由進(jìn)氣閥(1)、過濾器(2)、調(diào)壓閥(3)、穩(wěn)壓罐(4)、進(jìn)氣電磁閥(5)、調(diào)節(jié)閥(6)、排空電磁閥(8)、脈沖電磁閥(10)構(gòu)成的一套供天燃?xì)庀到y(tǒng)，再增加曲軸轉(zhuǎn)角同步傳感器(14)，天然氣通過上述系統(tǒng)控制依發(fā)火次序定時(shí)定量進(jìn)入氣缸，當(dāng)天然氣與空氣的混合氣在缸內(nèi)壓縮終了時(shí)，柴油機(jī)原供油系統(tǒng)向缸內(nèi)噴射少量的柴油，以引燃混合氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改造柴油機(jī)為雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其特征在于用電子調(diào)速器對(duì)調(diào)節(jié)閥(6)進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改造柴油機(jī)為雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其特征在于用現(xiàn)有柴油機(jī)具有的機(jī)械式調(diào)速器(19)的備用輸出端對(duì)調(diào)節(jié)閥(6)進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改造柴油機(jī)為雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其特征在于脈沖電磁閥(10)的數(shù)量和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改造柴油機(jī)為雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其特征在于曲軸轉(zhuǎn)角同步傳感器(14)安裝在凸輪軸軸端上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的改造柴油機(jī)為雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其特征在于脈沖電磁閥(10)的排氣口(12)安裝在現(xiàn)有柴油機(jī)進(jìn)氣口(18)處。
全文摘要
本發(fā)明涉及到對(duì)現(xiàn)有柴油機(jī)的零部件作少量的改動(dòng)或不改動(dòng)，而改造成為雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的一種方法。增加一套供天然氣系統(tǒng)，再增加曲軸轉(zhuǎn)角同步傳感器，天然氣通過上述系統(tǒng)控制依發(fā)火次序定時(shí)定量進(jìn)入氣缸，當(dāng)天然氣與空氣混合氣在缸內(nèi)壓縮終了時(shí)，柴油機(jī)原供油系統(tǒng)向缸內(nèi)噴射少量的柴油，以引燃混合氣。
文檔編號(hào)F02B3/06GK1074976SQ9211053
公開日1993年8月4日 申請(qǐng)日期1992年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月14日
發(fā)明者陳仁貴, 蘇貴斌, 王剛, 王景華 申請(qǐng)人:新疆石油管理局塔西南勘探開發(fā)公司