CN104612830A - 柴油发动机清洗系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了柴油发动机清洗系统和方法。所述系统和方法用于从柴油发动机内部移除烟尘和残留沉积物。该系统提供了存储和加热清洗液并将加热的清洗液通过适配器到达正运行的柴油发动机的进气管的便携模式。借助运行中的柴油发动机的真空压力及借助向容纳清洗液的存储罐施加的空气压力，加热的清洗液从清洗系统排出。

Description

柴油发动机清洗系统和方法

技术领域

本发明总体涉及用于清洗存在于柴油发动机内的烟尘和油沉渣的系统和方法。更具体地，提供了一种便携式系统，经由该系统，清洗液被加热并被控制引入柴油发动机的空气入口区域，从而将堆积物移出发动机。

背景技术

当代发动机的核心在于燃烧过程，其中，燃料和压缩空气混合并点燃从而燃烧以产生被用作机械目的的热能。在车辆发动机情况下，产生的热能可被转换从而为车辆提供加速。可惜，现代内燃机的燃烧过程没有百分百的效率，因此导致一些燃料或燃烧副产品保留在发动机内。取决于发动机的操作温度，这些副产品会在发动机的某些部分构成不希望的堆积，从而影响性能和效率。

作为燃烧过程的一部分，现代柴油发动机能够产生烟尘和油沉渣。这些沉积能够以不完全燃烧过程的结果而存在。也就是，因为不是所有喷射的燃料都在燃烧过程中燃烧了，加热的液体燃料液滴和烟尘都沉积在整个发动机的不同部位点。这些沉积堆积一段时间并且导致柴油颗粒过滤器的阻塞、减少了发动机的气流量，这些然后降低了发动机总效率和性能。而且，这些沉积还可以限制涡轮的加压压力以及催化系统的操作和效率。在那些利用了柴油发动机的汽车或其它车辆中，这降低的效率导致车辆拥有者的操作成本增加。

为了降低柴油发动机里面烟尘和油沉渣的堆积，足够的热和排气容积组合是必须的。这在高速操作的车辆中正常能实现，但在低速操作的车辆中正常不发生，例如在城市中，速度很低而且更多时候都在慢车状态消磨，例如在拥挤和慢行交通中。

目前，为了抗击柴油发动机中长时间沉积的堆积，车辆会要求周期的维修，在那里柴油颗粒过滤器被移除，被放入烘箱中，并且在大约1300华氏度下烘烤。烘烤过滤器导致烟尘颗粒燃烧并且生成能被吹出过滤器的灰。但是经过证明，完成这个过程是要高成本并且及时的。

因此，必须确定一种可替代方法来消除柴油发动机中堆积的烟尘和油沉渣，以较低成本和要求较少时间的方式来执行这样的方法。

发明内容

本发明的实施例由下面的权利要求而不是总结限定。该总结是为了满足法定条件。为此，在此提供本发明不同的各方面的高水平总结，从而为本发明提供全面的总结，并且用以介绍那些进一步在下面详细说明部分描述的概念的选择。该总结没有打算确定权利要求主题的关键特征或必要特征，并且也没有意图用来助力孤立地确定权利要求主题范围。

本发明公开了一种清洗系统和方法，其提供了一种完成柴油发动机必要维修的方式，为的是移除烟尘和油沉渣。该清洗系统和方法提供了一种直接进入柴油发动机进气管的彻底的化学冲洗从而软化和溶解烟尘和油沉渣。

在本发明的实施例中，公开了一种用于从柴油发动机移除沉积物的便携式清洗系统。便携式清洗系统包括存储手推车、清洗液进口、与清洗液进口流体连通的存储罐以及用于加热清洗液的加热元件。存储罐包括清洗液入口、释压阀、空气压力源和清洗液出口。清洗系统还包括溢流箱、用于将加热的清洗液引入柴油发动机的维修管、以及用于监测发动机真空压力的真空计。在使用者的启用下，经由控制杆，加热的清洗液从清洗系统流向柴油发动机。

在本发明的可替代实施例中，清洗系统包括清洗液进口、存储罐、在清洗液进口和存储罐之间延伸的供给管路、从存储罐延伸到加热元件的加热管路、以及从加热元件延伸到维修管的出口管路。存储罐包括用于接收清洗液的入口、释压阀、清洗液溢流管路、以及与入口相对的出口。

在本发明又一个实施例中，用于移除柴油发动机中沉积物的方法包括：将联接到便携式清洗系统的维修适配器附接到柴油发动机的进气部分，操作发动机达到正常工作温度，向便携式清洗系统填充预定量清洗液，以及向便携式清洗系统施加加压空气。将清洗液加热到预定温度，然后将清洗液流从清洗系统引入发动机的进气部分。加热的清洗液在其通过发动机时分解了沉积物。当加热的清洗液被吸入发动机时，清洗系统监测清洗液的流动以及发动机输出数据以确保发动机的冷却循环的正确功能。一旦预定量的清洗液已经流入发动机，发动机将被停止并且移除所有的维修适配器。

本发明的其它优点和特征将部分地在随后的说明中阐述，部分地对本领域技术人员来说基于下面的研究后会变得显而易见，或可以从本发明的实践中学习到。现在特别结合附图来描述本发明。

附图说明

本发明将结合附图更详细地详细描写如下，其中：

图1为根据本发明实施例的便携式清洗系统的透视图；

图2为图1中的便携式系统的透视图，其中前盖一部分被剖开以示出内部组件；

图3为图1的便携式系统的后透视图；

图4为图1的便携式系统的正视图，其前盖一部分被剖开以示出内部组件；

图5为图1的便携式清洗系统的示意图；

图6为图1的便携式清洗系统的加热元件的示意图；以及

图7为一流程图，其公开了根据本发明实施例的柴油发动机中堆积物移除方法。

具体实施方式

现在具体参考图1-7详细描述本发明的实施例。先参见图1，描述了用于从柴油发动机移除堆积物例如烟尘和油沉渣的便携式清洗系统100。便携式清洗系统100容纳在能够利用车轮或滚子103移动到各种维修点的存储手推车102中。存储手推车102具有延伸通过存储手推车102中的开口的清洗液进口104。对于图1描述的实施例，该开口位于存储手推车102的顶部106。溶液进口104可以为漏斗形式或任何其它可接受的形状从而容纳清洗液，同时清洗液进口104构成一容积，预定量的清洗液在进入清洗系统100之前被倒入该容积中。

在将清洗液倒入进口104之前或之后立刻，入口帽108被放置到进口104上以确保没有灰尘或碎屑或外来液体进入清洗系统100。被使用的清洗液的精确量和类型将根据被便携式清洗系统100清洗的柴油发动机尺寸发生变化。例如，可接受类型的清洗液是BG 258，一种柴油发动机进气系统清洗液，由BG产品有限公司(BG Products.Inc)生产。对于较小的柴油发动机，例如那些见于载客汽车内的，为了充分清洗发动机，可能需要大约1加仑清洗液；而对于较大的车辆或卡车中的柴油发动机，为了彻底冲洗以及清洗任何堆积物的发动机，需要大约2-3加仑清洗液。如同在下面更详细的描述那样，清洗液被注入到发动机的进气部分并且在发动机工作期间被消耗。

清洗系统的补充细节可以从图2和图4中看到，其中存储手推车102的前盖一部分被剖开以示清楚。参考图2、4和5，便携式清洗系统100还包括位于存储手推车102内部的存储罐110，用来存储被使用之前的清洗液。在此描述的实施例中储存罐110大致为圆柱形的，但是根据存储手推车102的尺寸和结构，存储罐110能够具有多种形状和尺寸。存储罐110具有靠近存储罐110顶部的清洗液入口112，清洗液入口112可选择地与清洗液进口104流体连通。存储罐110还包括用于调节存储罐110内部压力的卸压阀114。卸压阀114由释压按钮164控制，如下所述。

参见图3，示出了存储手推车102的后视图。存储手推车102的后部提供了用于接收压缩空气源例如工厂用空气的空气进口115。如图3-5所示，来自外部加压源(例如维修车间的空气压缩机)的压缩空气在进口115处被供给存储手推车102并通过压力调节器116，压力调节器116位于存储手推车102的背面，在进口104后面。在流入存储罐110之前，压缩空气流过空气压力调节器116和空气进气线路117。清洗系统100需要压缩空气是为了将存储罐110保持在预定的压力，从而使得清洗液能以合适的流速和压力水平供给柴油发动机。存储罐110内的压力被维持在大约90psi。卸压阀114还包括能够根据需要打开从而减轻存储罐110内的压力的溢流冒口阀118。存储罐内的压力可以通过释压按钮164调节，如同下面将描述的那样。贯穿存储手推车102背部的是用于连接交流电源的线139。线139进入存储手推车102并且连接到加热器温度控制机构138上，如下描述的那样。

如从图2和图4能看到的，存储罐110还包括将存储罐110连接到溢流箱122上的清洗液溢流管120。在存储罐110溢出清洗液或超压时，溢流管120提供了收集不用的和过量的清洗液的路线。过量的清洗液将导入一处，在此，溶液被收集到清洁的且易接触的容器以备将来之用。在图2和图4描述的实施例中，溢流箱122位于存储手推车102的外部，但是溢流箱122还可以位于存储手推车102内部。

供给管路124在清洗液进口104和清洗液入口112之间延伸。供给管路124还包括阀126，例如球阀，用来调节清洗液进口104和存储罐110的入口112之间的流体流动。阀126，并且因此从清洗液进口104到存储罐110的清洗液流动，由通路杠杆127控制。对于在此描述的本发明实施例，通路杠杆127位于存储手推车102的外部。还在供给管路124中配置止回阀128以保证清洗液仅在朝着存储罐110的方向上流动。

储存罐110还包括靠近储存罐110底部配置的出口130，与入口112相对。连接到出口130的是出口供给管路132，其携带来自存储罐110的清洗液通过存储手推车102到达加热元件134。加热元件134，如在图5和图6中所示，包括包围圆柱形容积136的热包裹物，清洗液从出口供给管路132穿过该圆柱形容积136。在室温下，清洗液进入被包裹住的圆柱形容积并且加热元件134将清洗液的温度在离开存储手推车102之前升高至大约140华氏度。加热元件134的温度由电力驱动的加热器温度控制机构或自动恒温器138调节，优选由通过电线139的交流电源驱动，如图2-4所示。交流电源线139优选贯穿存储手推车102的背部，但也可以贯穿手推车的侧壁。

参见图1、图2和图4，便携式清洗系统100还包括控制杠杆140，用来控制从存储手推车102排放加热的清洗液并且排入被维修的车辆柴油发动机内。关闭的控制杠杆140保持球阀142(图5)位于关闭位置并且因此阻止任何清洗液被加热和通到正被维修的柴油发动机。然而，当转动杠杆140时，球阀142处于打开位置，并且清洗液被允许流向加热元件134和流出清洗系统100。

便携式清洗系统100还包括维修管144，用来将加热的清洗液从存储手推车102导入正被维修的柴油发动机。维修管144被连接到适配器146，适配器146又连接到要被清洁的(未描述)的发动机的空气入口区域。根据由正被维修的发动机构成的进气管尺寸，适配器146可以具有不同的尺寸和形状。存储手推车102提供了用于沿着存储手推车的侧面存储维修管144的吊钩或其它手段。

存储手推车102还为存储未使用时的附加设备如适配器146提供了可滑动的抽屉或分隔间148。因为当适配器146或其它设备被放置在分隔间148内时其内可能会含有残留的清洗液，多余的清洗液可能会从适配器或其它设备漏出。如果这样，清洗液可以被收集在分隔间148中，其被单独遗留下来，能够损害存放在分隔间148内的适配器或其它设备。为了减轻清洗液在分隔间148中的聚集，排放管150连接到分隔间148内的排出槽152并且将任何清洗液或其它灰尘/碎片从分隔间148移到排泄箱154内。对于图2和图4描述的实施例，排泄箱154位于存储手推车102内部。然而，排泄箱154可以类似于溢流箱122而位于存储手推车的外部。

维修管144还包括真空压力线路156，其被连接到作为刻度盘指示器展示在控制面板160上的真空计158。发动机真空压力通过进气适配器146和发动机速度(RPM)调节，以控制排气温度。真空压力线路156读取发动机的发动机真空压力，以针对发动机的操作条件给维修技术人员提供发动机真空压力的实时测量，这样技术人员能够确保清洗液以适当的速率从清洗系统100排出。

参见图2、图4和图5，便携式清洗系统100的控制面板160包括控制清洗系统100的操作的其它装置。例如，控制面板160还包括用来调节供给便携式清洗系统100的电源的触发电源开关162，以及用于激活与上述的存储罐110相关的压力释放功能的压力释放按钮164。

现在参见图7，公开了从柴油发动机移除堆积物的方法700。该方法700包括：在步骤702中，将便携式发动机清洗系统的维修适配器附接到发动机的进气部分。维修技术人员还应该确保维修适配器密封至发动机进气管。维修适配器的精确尺寸和结构将取决于正被清洗的柴油发动机的尺寸和构造。

在步骤704中，柴油发动机然后启动并运行，直到达到正常运行温度。此外，维修技术人员应该确保清洗系统的真空计被操作并且匹配发动机RPM。也就是说，对于本发明的实施例，在发动机以大约700RPM操作时，真空压力计应该读出大约7英寸汞柱。在该发动机启动顺序期间，发动机转速增加到大约1000RPM，这样排气温度达到并稳定在大约650-750华氏度。具体的目标参数可以根据正被维修的发动机的构造和模式发生变化。而且，当在此公开的方法通常基于发动机转速和操作温度时，可以想到本公开的方法还可以基于其它发动机参数。

在步骤706中，如上概述的那样，便携式清洗系统填充有清洗液。然后，在步骤708中，加压空气被供给便携式清洗系统。一旦清洗系统可供使用并且在步骤710中清洗液已经被加热到预定温度，那么在步骤712中，加热的清洗液流就从便携式清洗系统被引导通过维修适配器并且进入柴油发动机的进气部分。在步骤714中，监测加热的清洗液的流动、清洗系统的状态和发动机输出数据例如真空压力。清洗系统将持续操作，并且每十五分钟为柴油发动机提供大约1夸脱清洗液。

当完成了预定量清洗液的喷射时，在步骤716中，发动机转速降低回到空转，并且清洗系统和发动机停机，维修适配器移除。在步骤718中，柴油发动机上的为了施加清洗液而移除的所有初始设备都恢复到它合适位置。

尽管以目前已知的示范性实施例描述了本发明，但应当理解，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明意图涵盖在下面权利要求范围内的各种修改和等同配置。已经就特定实施例描述了本发明，其意图在各个方面都是说明性的而不是限制性的。在不脱离本发明的范围情况下，对本发明所属领域的普通技术人员来说，可选择的实施例和所需的操作将是显而易见的。

从前述可看出本发明充分适于达到上面阐述的所有目的和目标，以及对于系统和方法来说是显然且固有的其他优点。应当理解，某些特征和附属结合是有实用性的，能够在不涉及其它特征和附属结合的情况下使用。这都由权利要求所构想并且在权利要求范围内。

Claims (20)

1.一种用于从柴油发动机移除沉积物的便携式清洗系统，包括：

存储手推车；

延伸通过该存储手推车中的开口的清洗液进口；

与存储手推车联接的存储罐，用于存储清洗液并且具有与清洗液进口、释压阀、空气压力调节器以及清洗液出口选择性流体连通的清洗液入口；

与存储手推车联接的加热元件，用于加热清洗液；

与存储罐流体连通的溢流箱，用于俘获过量的清洗液；

维修管，用于将加热的清洗液从存储手推车引导到可以与发动机空气入口区域联接的适配器，并且用于读取发动机的真空压力；

与存储手推车联接的真空计，用于监测发动机的真空压力；以及

控制杆，与维修管流体连通，用于控制加热的清洗液向发动机空气入口区域的排放。

2.权利要求1所述的便携式清洗系统，其中存储手推车进一步包括可滑动的抽屉部件。

3.权利要求2所述的便携式清洗系统，其中抽屉部件包括结合到排液箱的排出槽，用于从存储在抽屉部件中的部件收集任何过量的清洗液。

4.权利要求1所述的便携式清洗系统，其中清洗液进口和存储罐之间的选择性流体连通由入口阀控制，所述入口阀经由存储手推车外表面上的杠杆可接近。

5.权利要求1所述的便携式清洗系统，其中用于捕获过量清洗液的溢流箱位于存储手推车外面。

6.权利要求1所述的便携式清洗系统，其中加热元件位于存储箱和维修管之间并流体连通。

7.权利要求1所述的便携式清洗系统，其中清洗液从进口到达存储罐，并且通过一管路到达加热元件，然后通过维修管，在维修管处清洗液进入发动机空气入口并且在正常发动机运行中被消耗。

8.一种用于移除柴油发动机中的沉积物的方法，包括：

将便携式清洗系统的维修适配器附接到发动机的进气部分；

操作发动机以达到正常发动机温度；

为便携式清洗系统填充清洗液；

向便携式清洗系统施加加压空气；

将清洗液加热到预定温度；

将加热的清洗液流从便携式清洗系统引导通过维修适配器并且进入发动机的进气部分；

监测便携式清洗系统、进入发动机的加热的清洗液流及发动机输出数据，以确保发动机的冷却循环的正确功能；

在喷射预定量的清洗液时关闭发动机，并且移除便携式清洗系统的维修适配器；以及

为发动机恢复所有初始设备。

9.权利要求8所述的方法，其中为便携式清洗系统填充清洗液的步骤包括为清洗液进口填充清洗液并引导清洗液流入便携式清洗系统内的可加压的存储罐内。

10.权利要求9所述的方法，其中不能够存储在存储罐内的任何多余清洗液都从存储罐进入溢流箱。

11.权利要求9所述的方法，其中通过打开入口阀，清洗液从清洗液进口流入存储罐，并且其中入口阀受到位于便携式清洗系统外表面上的杠杆控制。

12.权利要求8所述的方法，其中通过位于便携式清洗系统内的加热元件加热清洗液。

13.权利要求11所述的方法，其中清洗液被加热到大约140华氏度。

14.权利要求8所述的方法，其中清洗液在发动机运行期间被消耗。

15.一种用于从柴油发动机移除沉积物的清洗系统，包括：。

清洗液进口；

与该清洗液进口联接的存储罐，包括：

入口，用于从位于存储罐顶部附近的清洗液进口接收清洗液；

联接到存储罐顶部的释压阀以及清洗液溢流管路；以及

位于存储罐底部附近的出口；

供给管路，该供给管路在清洗液进口和存储罐入口之间延伸并且具有用于调节清洗液进口和存储罐入口之间的流体流动的阀；

从存储罐出口延伸到加热元件的加热管路；以及

从加热元件延伸到维修管的出口管路。

16.权利要求15所述的清洗系统，其中供给管路中的阀包括可以由位于清洗系统外部的杠杆所控制的球阀。

17.权利要求15所述的清洗系统，其中通过外部的压缩空气供给源将存储罐保持在预定压力下。

18.权利要求15所述的清洗系统，支撑于便携式存储手推车上。

19.权利要求15所述的清洗系统，其中为了升高清洗液部分的温度，加热元件为围绕圆柱形容器延伸的包裹物。

20.权利要求15所述的清洗系统，其中供给管路进一步包括止回阀以确保没有清洗液从存储罐向上游流动并且进入清洗液进口。