CN101903637B - 柴油发动机的燃料加热设备 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种用于预加热和加热燃料的柴油发动机的燃料加热设备以为所述发动机供给燃料。所述柴油发动机的燃料加热设备包括具有收集箱的主加热部件，所述主加热部件形成在连接所述发动机第一侧的流道与排放管之间，并且利用从所述流道引入的排放热量而加热；以及燃料供给管，所述燃料供给管从燃料箱延伸并盘绕所述收集箱以加热燃料，所述燃料由于从所述收集箱传导的热而穿过所述燃料供给管，从而以为所述发动机供给燃料。所述柴油发动机的燃料加热设备还包括预加热设备，提供所述预加热设备使得所述燃料供给管沿所述排放管插入以防止在冬季由于寒冷外部空气而冷却的燃料直接引入到所述收集箱。

Description

柴油发动机的燃料加热设备
技术领域
本发明涉及一种柴油发动机的燃料加热设备，其预加热或加热燃料以将所述燃料提供给所述柴油发动机。更确切地说，本发明涉及一种柴油发动机的燃料加热设备，其中收集箱提供在连接排放部的流道与排放管之间，燃料提供管盘绕所述收集箱从而将高温加热的燃料提供至所述发动机，从而致使燃料的完全燃烧，提高所述发动机效率，并通过切断黑烟防止环境污染。
背景技术
通常，柴油发动机使用诸如重油、轻油等的燃料操作，所述燃料比汽油发动机中使用的燃料便宜，并减少燃料的消耗，从而使得所述柴油发动机具有低操作成本的优点。另外，所述柴油发动机易于操作，因而所述柴油发动机作为内部燃料发动机受到广泛使用。
大型柴油发动机用作大型船只的主发动机，中型柴油发动机用于电力发动机和船只，并且小型柴油发动机用于车辆、轨道汽车、小型船只、建筑设备等等。也就是说，所述柴油发动机广泛用于多个领域。另外，所述柴油发动机用于耕耘机、农业中灌溉用的泵式喷雾头、压缩机、电力水泵、以及紧急通信电源。
众所周知，使用轻油作为燃料的所述柴油发动机由于不完全的燃烧而产生黑烟。特别地，在车辆中，当所述车辆沿斜坡行驶或驾驶员猛踏加速踏板的时候，所述黑烟过量产生，所述车辆的输出显著减少并且所放出的黑烟造成多种环境污染。
为了解决上述问题，已经开发了多种用于加热和预加热燃料的方法。例如，在小型汽车中，加热元件或典型燃烧器安装在燃料提供管的外部，其用于将容纳在燃料箱中的染料提供给所述发动机，从而加热和预加热燃料以提供所述燃料给所述发动机。在大型车辆中，电性控制所述燃料供给以防止黑烟产生。
发明内容
技术问题
然而，当通过当前使用的传统燃烧器加热所述燃料供给管的时候，在所述大型车辆中，必须同时提供大量燃料。然而，在此例中，必须准备用于加热所述燃料的额外燃料以同时加热所述大量燃料，因而由于额外准备用来加热所述燃料的燃料以及用于操作所述发动机的燃料使得燃料消耗增加，导致难于在所述大型车辆中应用上述方法。
另外，用于所述大型车辆中的电力燃料供给调节装置具有减少所述黑烟的显著效果，但是具有的问题在于需要高昂成本以进行创造性设计并制造适合于所述小型车辆的电力燃料供给调节装置，并且需要高昂成本以在所述小型车辆中安装所述电力燃料供给调节设备。
另外，在所述电力燃料供给调节设备中，未加热而使用所述燃料，从而降低了燃料效率。
同时，所述加热燃烧器方案和电力燃料供给调节设备可能在使用中出现故障。
技术方案
设计本发明以解决现有技术中发生的上述问题，并且本发明的目的在于提供一种用于柴油发动机的燃料加热设备，其中在排放管和连接排放部的流道之间提供收集箱，燃料提供管盘绕所述收集箱从而将加热到高温度的燃料提供至所述发动机，从而致使燃料的完全燃烧，提高所述发动机效率，并通过切断黑烟防止环境污染。
技术效果
根据本发明，在连接排放部的流道和排放管之间提供收集箱以收集所排放的热，并且燃料供给管盘绕所述收集箱从而能够由于发动机的发动而加热所述燃料。另外，所加热的燃料能够提供给所述发动机以致使燃料的完全燃烧并提高所述发动机的效率，从而减少所述燃料成本。另外，能够切断黑烟，从而能够防止环境污染。
另外，能够容易地制造根据本发明的所述柴油发动机的燃料加热设备，因而可减少制造成本。此外，所述燃料加热设备可用于多种类型的车辆中而不必考虑所述车辆的型号，并且可用于柴油火车头、小型船只以及大型船只中。
另外，所述柴油加热设备不会发生故障。
附图说明
下面将结合说明书附图对本发明的优选实施例的柴油发动机的燃料加热设备进行详细说明，在附图中：
图1为根据本发明实施例的柴油发动机的燃料加热设备立体图；
图2为图1所示的柴油发动机的燃料加热设备分解立体图；
图3为沿图1中A-A线的截面示意图；
图4为根据本发明另一实施例的预加热部件示意图。
具体实施方式
以下，将结合附图对根据本发明优选实施例的柴油发动机的燃料加热设备进行详细描述。
图1为根据本发明实施例的柴油发动机的燃料加热设备立体图，图2为图1所示的柴油发动机的燃料加热设备分解立体图。
参照图1和2，根据本发明的柴油发动机的燃料加热设备100包括设置在发动机10和排放管14之间的主加热部件110、形成在所述排放管14上的预加热部件130、以及穿过所述预加热部件130和所述主加热部件110以提供燃料给所述发动机10的燃料供给管140。
所述主加热部件110包括设置在第一、第二、第三及第四流道12a，12b，12c及12d与所述排放管14之间的收集箱112。所述第一至第四流道12a至12d分别连接形成在所述发动机10第一侧上的第一、第二、第三及第四排放部(图中未示出)。也就是说，所述收集箱112具有连接所述第一至第四流道的第一端以及连接延伸至所述发动机10的排放管14的第二端。如本领域公知的，所述第一至第四流道12a至12d、所述收集箱112以及所述排放管14构成彼此相互配合的排气歧管。
所述燃料供给管140围绕所述收集箱112盘绕。为了最大化所述燃料供给管140与所述收集箱112之间的接触面积，具有螺旋形状的加热槽114从毗邻所述排放管14的收集箱12的第二端至所述发动机10形成在所述收集箱112的外表面中。也就说，所述燃料供给管140以螺旋形状沿着所述加热槽114盘绕所述收集箱112。
图3为沿图1中A-A线的截面示意图。
如图2和3所示，所述主加热部110还包括第一加热传导块116a、第二加热传导块116b、第一加热绝缘盖120a以及第二加热绝缘盖120b。所述第一及第二加热传导块116a及116b将所述收集箱112的高温度热量引入到暴露在所述加热槽114外的燃料供给管140中。所述第一及第二加热绝缘盖120a及120b限定所述收集箱112，所述燃料供给管140盘绕所述收集箱112、所述第一热传导块116a及所述第二热传导块116b，并保护所述收集箱112、所述第一热传导块116a及所述第二热传导块116b免受寒冷外界环境的影响。
所述第一热传导块116a及所述第二热传导块116b优选包括具有高传导率的材料。所述第一热传导块116a附贴于所述收集箱112的上部以及毗邻所述上部的所述收集箱112的侧面。所述第二热传导块116b附贴于所述收集箱112的下部以及毗邻所述下部的所述收集箱112的侧面。所述第一热传导块116a及所述第二热传导块116b分别附贴于所述收集箱112的上部和下部，不会相互干扰，并且通过螺栓螺母相互耦合。所述第一热传导块116a及所述第二热传导块116b分别形成有第一热传导槽118a以及第二热传导槽118b，暴露在所述加热槽114外的所述燃料供给管140插入其中。同时，所述第一热绝缘盖120a覆盖所述收集箱112的上部，所述燃料供给管140盘绕所并且所述第一热传导块116a附贴于所述收集箱112的上部，以及毗邻所述上部的所述收集箱112的侧面。同样地，所述第二热传导盖120b覆盖所述收集箱112的下部，所述燃料供给管140盘绕并且所述第二热传导块116b附贴于所述收集箱112的下部，以及毗邻所述下部的所述收集箱112的侧面。所述第一热绝缘盖120a通过螺栓螺母耦合至所述第二热绝缘盖120b。
优选的，绝热元件122安装在所述第一热传导块116a与所述第一热绝缘盖120a之间，以及安装在所述第二热传导块116b与所述第二热绝缘盖120b之间。所述绝热元件122包括岩棉(rock wool)。
参照图1，所述预加热部件130沿着所述排放管14形成，这个预加热部件130具有沿着所述排放管14形成的预加热槽132，并且所述燃料供给管140插入其中。所述预加热槽132通过压缩所述排放管14而形成。
另外，所述预加热部件130还包括覆盖所述预加热部件132的上部同时限定插入到所述预加热槽132中的燃料供给管140的绝热盖134，预加热部件130还包括具有半圆柱形状并且保护插入所述预加热槽132中的所述燃料供给管140免受寒冷外界环境影响的第一预加热盖136a以及第二预加热盖136b。所述第一预加热盖136a以及所述第二预加热盖136b通过螺栓螺母相互耦合。
同时，如图4所示，在具有相对短的排放管14的大型车辆中，所述预加热槽132能够沿着所述排放管14以螺旋形状形成。
特别地，在具外部空气寒冷的冬季，所述预加热部件130防止燃料箱(图中未示出)的寒冷燃料直接引入到所述主加热部件110中，从而使得所述燃料即使在冬季也能够得到均匀地加热。
工业实用性
下面，将简单地对上述柴油发动机的燃料加热设备100的装配过程和操作进行解释。
第一，从所述燃料箱(图中未示出)延伸的燃料供给管140沿着形成在所述排放管14中的预加热槽132插入，然后所述燃料供给管140沿形成在所述收集箱112中的加热槽114盘绕。
在紧靠所述排放管14及所述收集箱112安装所述燃料供给管140后，所述燃料供给管140插入其中的所述预加热槽132的上部由所述绝热盖134覆盖。同样的，所述第一热传导块116a以及所述第二热传导块116b分别覆盖所述收集箱112的上部及下部，并且彼此附贴。此后，对于所述排放管14，沿所述排放管14设置的所述燃料供给管140通过所述第一及第二预加热盖136a及136b而受到保护。同样地，对于所述收集箱112，所述燃料供给管140盘绕所述收集箱112，通过所述第一及第二热绝缘盖120a及120b保护所述第一热传导块116a以及所述第二热传导块116b。这样，由岩棉制成的绝热元件122安装在所述第一热绝缘盖120a与所述第一热传导块116a之间以及所述第二热绝缘盖120b与所述第二热传导块116b之间。
如上所述，在根据本发明的燃料加热设备100的装配过程完成之后，操作所述发动机10。这样，从所述发动机10排放并具有高温度的排放热量通过所述第一至第四流道12a至12d收集在所述收集箱112中，然后通过所述排放管14释放到外部。此时，利用所述排放热量高温加热所述收集箱112以及所述排放管14。
如果加热所述排放管14以及所述收集箱112，沿所述排放管14及所述收集箱112设置的所述燃料供给管140由所述排放管14以及所述收集箱112传导的热量加热。随着所述燃料供给管140被加热，穿过所述燃料供给管140的燃料在所述预加热部件130中预加热并在所述主加热部件110中高温加热，然后提供所述燃料给所述发动机10。
被高温加热的所述燃料被提供到所述发动机10，使得发动机10内完全燃烧，提高了所述发动机10的效率并防止黑烟的产生。
尽管已示出和描述了本发明的优选实施例，可以设想，本领域的技术人员可在本发明的精神和范围内设计对本发明的各种修改。

Claims (6)

1.一种柴油发动机的燃料加热设备，包括：
具有收集箱的主加热部件，所述主加热部件形成于排放管与连接所述发动机第一侧的流道之间，并且所述主加热部件由从所述流道引入的排放热量而加热；以及
燃料供给管，所述燃料供给管由燃料箱延伸，并盘绕所述收集箱以加热燃料，从而为所述发动机供给燃料；由于从所述收集箱传导的热，所述燃料流过所述燃料供给管；
其中，在所述收集箱外表面形成加热槽，以最大化所述收集箱与所述燃料供给管之间的接触面积；
其中，所述主加热部件还包括第一热传导块以及第二热传导块，所述第一热传导块附贴于所述收集箱的上部以及毗邻所述上部的收集箱的侧面，所述第二热传导块附贴于所述收集箱的下部以及毗邻所述下部的收集箱的侧面，以将所述收集箱的高温度导入暴露在所述加热槽外的燃料供给管中。
2.如权利要求1所述的燃料加热设备，其中，从毗邻所述排放管的收集箱的第一端至毗邻所述发动机的收集箱的第二端以螺旋形状形成所述加热槽，并且所述燃料供给管沿着所述螺旋加热槽以螺旋形状盘绕。
3.如权利要求1所述的燃料加热设备，其中，所述第一热传导块通过螺栓螺母耦合至所述第二热传导块，并且所述第一热传导块形成有第一热传导槽以及所述第二热传导块形成有第二热传导槽，暴露在所述加热槽外的所述燃料供给管插入到所述第一热传导槽以及第二热传导槽中。
4.如权利要求1所述的燃料加热设备，其中，所述主加热部件还包括第一热绝缘盖以及第二热绝缘盖，所述第一热绝缘盖以及第二热绝缘盖通过螺栓螺母彼此连接，保护所述收集箱、盘绕所述收集箱的所述燃料供给管、所述第一热传导块以及所述第二热传导块免受外部环境寒冷的影响，同时限定所述收集箱、盘绕所述收集箱的所述燃料供给管、所述第一热传导块以及所述第二热传导块，以及
包括岩棉的绝热元件安装在所述第一热传导块与所述第一热绝缘盖之间以及所述第二热传导决与所述第二热绝缘盖之间。
5.如权利要求1所述的燃料加热设备，其中，所述燃料加热设备还包括形成在所述排放管上的预加热部件，并且所述预加热部件具有预加热槽，所述预加热槽沿所述排放管形成并且所述燃料供给管插入所述预加热槽中，从而通过所述燃料供给管的燃料先被预加热，然后再引入到所述主加热部件中。
6.如权利要求5所述的燃料加热设备，其中，所述预加热槽沿所述排放管以螺旋形状形成。
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