CN103790739B - 一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置，无人机小型活塞式发动机的排放物主要由未燃烧成分、燃烧产物以及过剩空气组成的。除了N2,O2,H2和水蒸气等无害外,其余均为有害成分,该有害成分主要是NOx,CO,HC,SO2和燃烧颗粒等；此外，尾气中还有可以利用的能量。无人机小型活塞式发动机动力输出占燃油燃烧总热量的25%～42%，其余以废热形式从冷却和尾气等中排出。这不仅是一种能量浪费,同时也会造成一定程度的大气热污染。本发明提供的一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置，用无人机小型活塞式发动机废气为进入无人机小型活塞式发动机的空气加温，达到节能减排的目的，同时解决了无人机小型活塞式发动机在零下低温和高海拔的气候状况下作业难题。

Description

一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置

技术领域

本发明涉及无人机汽油活塞式动力系统进气加热技术,具体涉及一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置。

背景技术

由于无人机具有机动快速、使用成本低、维护使用简单等特点，因此在国内外已经广泛被运用，但目前的无人机遥感平台技术还有很多不足。其中，零下低温和高海拔就是其望而却步的一个难题。由于零下低温和高海拔，在常规活塞式发动机的工作过程中汽油、空气混合气体较难被点燃，故在飞行过程中发动机工作不稳定经常会出现熄火现象。而为了保持无人机使用成本低这一技术特点，改用喷气式发动机必然是不现实的。

发明内容

无人机小型活塞式发动机燃料燃烧的热量除了转化为有用的机械能外,其余大部分的热量都在机构的降温、摩擦、传递和尾气中遗失,其中尾气带走了绝大部分。如何提高无人机小型活塞式发动机的热效率一直是关注的焦点,而对尾气能量的开发利用也是节能的重要途径之一。本发明所要解决的技术问题是提供一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置，从无人机小型活塞式发动机燃料燃烧的尾气中回收能量并加以利用,提高能量利用率，既节省能源又使运行费用降低，同等油量下可以提升无人机巡航航程。本发明借鉴了喷气式发动机的防冰系统，将发动机工作所产生的热量利用起来，对发动机的进气进行加热，使较热的空气进入汽缸内与燃油相结合后较容易燃烧，确保发动机在低温环境下可靠工作。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置，包括壳体、导热片、冷空气进气管、热空气出气管、废气进气口和废气排气口;所述导热片有多片，所有所述导热片等距离排列在所述壳体内部;所述冷空气进气管有两个,两个所述冷空气进气管都穿过所述壳体,两个所述冷空气进气管的两端都延伸到所述壳体的外部,并且两个所述冷空气进气管都穿过在所述壳体内部的所有所述导热片;所述热空气出气管在所述壳体外部,在所述壳体外部同一侧的两个所述冷空气进气管的出气管口连通所述热空气出气管;在所述壳体上还设有废气进气口和废气排气口，所述废气进气口和废气排气口都连通所述壳体内部。

进一步，所述废气排气口有两个。

进一步，所述热空气出气管一端封闭，另外一端不封闭，所述热空气出气管不封闭的一端连通无人机小型活塞式发动机进气口。

其中,小型活塞汽油发动机是相比较常规汽油发动机而言的一种叫法。它与常规汽油发动机的主要区别有以下几个方面：功率容量不大，气缸容积也较小，一般小于1000ml,没有完善的水冷散热系统，重量较轻，发动机采用风冷散热。用在航空飞行器上一般采用二冲程小型汽油发动机，它具有体积小、重量轻、功率比大。不足之处是燃料效率低，温度适应范围窄。根据多年小型无人机实际应用经验，小型活塞汽油发动机在0℃以下工作稳定性就变差，极容易发生空中熄火。为攻克这一难题，本发明提供的一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置就能在0℃至-20℃范围内可靠有效地工作。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置，用无人机小型活塞式发动机废气为进入无人机小型活塞式发动机的空气加温，可以提高活塞式发动机缸内温度，使得燃油汽化率提高，燃烧充分提升小型无人机发动机效率，达到节能减排的目的。同时提升了无人机小型活塞式发动机在零下低温和高海拔工作效率，解决了无人机小型活塞式发动机在零下低温和高海拔的气候状况下作业难题。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明剖视图；

图3为本发明局部剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、壳体，2、导热片，3、冷空气进气管，4、热空气出气管，5、废气进气口，6、废气排气口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、2和3所示，一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置，包括壳体1、导热片2、冷空气进气管3、热空气出气管4、废气进气口5和废气排气口6;所述导热片2有多片，所有所述导热片2等距离排列在所述壳体1内部;所述冷空气进气管3有两个,两个所述冷空气进气管3都穿过所述壳体1,两个所述冷空气进气管3的两端都延伸到所述壳体1的外部,并且两个所述冷空气进气管3都穿过在所述壳体1内部的所有所述导热片2;所述热空气出气管4在所述壳体1外部,在所述壳体1外部同一侧的两个所述冷空气进气管3的出气管口连通所述热空气出气管4;在所述壳体1上还设有废气进气口5和废气排气口6，所述废气进气口5和废气排气口6都连通所述壳体1内部。无人机小型活塞式发动机启动后，发动机运行产生的废气从废气进气口5进入壳体1内部，在壳体1的内部，气流在导热片2之间的空隙流动，当气流经过冷空气进气管3的外壁时，对进入冷空气进气管3内的冷空气换热加温，通过导热片2对气流的挤压，使得气流与冷空气进气管3外壁的接触面积更大，提高气流与冷空气进气管3内的冷空气换热率，所述废气进气口5有两个，换热后的气流降温后由两个废气排气口6排出，冷空气进气管3内的冷空换热加温后进入到热空气出气管4，所述热空气出气管4一端封闭，另外一端不封闭。热空气出气管4不封闭的一端连通无人机小型活塞式发动机进气口。

无人机小型活塞式发动机运行时，冷空气由热空气出气管4进入到无人机小型汽油发动机低温点火保障装置，通过与无人机小型活塞式发动机运行产生的废气换热后，冷空气逐渐被加温变成热空气，热空气再由热空气出气管4进入到无人机小型活塞式发动机内，热空气通过发动机化油器“喉管”加速后，与雾化汽油混合后形成可燃气体被活塞吸入气缸体内，压缩可燃气体至火花塞放电点火爆炸做功。可以提高活塞式发动机缸内温度，使得燃油汽化率提高，燃烧充分提升小型无人机发动机效率，达到节能减排的目的。将发动机工作所产生的热量利用起来，对发动机的进气进行加热，使较热的空气进入汽缸内与燃油相结合后较容易燃烧，确保发动机在低温环境下可靠工作。提升了无人机小型活塞式发动机在零下低温的气候状况下和高海拔环境中的工作效率，解决了无人机小型活塞式发动机在零下低温和高海拔环境中的作业难题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置，其特征在于：包括壳体(1)、导热片(2)、冷空气进气管(3)、热空气出气管(4)、废气进气口(5)和废气排气口(6)；所述导热片(2)有多片，所有所述导热片(2)等距离排列在所述壳体(1)内部；所述冷空气进气管(3)有两个,两个所述冷空气进气管(3)都穿过所述壳体(1),两个所述冷空气进气管(3)的两端都延伸到所述壳体(1)的外部,并且两个所述冷空气进气管(3)都穿过在所述壳体(1)内部的所有所述导热片(2)；所述热空气出气管(4)在所述壳体(1)外部,在所述壳体(1)外部同一侧的两个所述冷空气进气管(3)的出气管口连通所述热空气出气管(4)；在所述壳体(1)上还设有废气进气口(5)和废气排气口(6)，所述废气进气口(5)和废气排气口(6)都连通所述壳体(1)内部。

2.根据权利要求1所述的一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置，其特征在于：所述废气排气口(5)有两个。

3.根据权利要求1或2所述的一种无人机小型汽油发动机低温点火保障装置，其特征在于：所述热空气出气管(4)一端封闭，另外一端不封闭,所述热空气出气管(4)不封闭的一端连通无人机小型汽油发动机进气口。