CN110374779A - 一种火焰进气预热低温起动装置 - Google Patents

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王增全
曹志义
李亚芬
姚素娟
杨俊恩
尹玉婷
黄云龙
高娃
郑麟
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F02N19/04—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
    • F02N19/06—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of combustion-air by flame generating means, e.g. flame glow-plugs
    • F02N19/08—Arrangement thereof

Abstract

本发明提供了一种火焰进气预热低温起动装置，包括进气管、加热器壳体、火焰温度传感器、风机和燃烧器；所述进气管上设有小出气管和一个用于安装加热器壳体的法兰，所述加热器壳体的一端套在所述小出气管上，另一端的安装法兰固定在进气管的法兰上；所述加热器壳体内安装有风机和燃烧器。本发明具有良好的低温点燃性，能在‑40℃的环境温度下顺利点火；具有良好的着火续燃性，着火后，不受发动机转速和排量影响，弥补了当前火焰进气预热装置着火后，发动机转速升高容易吹灭的缺点；可长时间的着火，单次着火时间可达30min以上，弥补了当前火焰进气预热装置着火后，不能长时间连续燃烧缺陷。

Description

一种火焰进气预热低温起动装置
技术领域
本发明属于发动机技术领域，尤其是涉及一种提高柴油机低温起动性能的火焰进气预热低温起动装置。
背景技术
火焰进气预热低温起动装置是一种以柴油为燃料，经点燃后喷出高温火焰，与进气混合，从而提高进气温度，改善柴油机低温起动性能的低温起动装置。它具有耗电量低、结构紧凑、安装方便等优点，在军民用柴油机上广泛应用。
当前柴油机采用的火焰进气预热低温起动装置是由火焰预热电热塞、控制器和油路组成。火焰预热电热塞安装在进气管上，如图1，起动时，由控制器给火焰预热电热塞通电预热，预热完成后，起动发动机，燃油流入火焰预热电热塞，并在火焰预热电热塞内加热和蒸发，进气管中部分气体进入到火焰预热电热塞内，与燃油蒸汽混合并点燃，形成高温火焰、与进气混合，从而提高发动机进气温度。
由于当前采用的火焰预热电热塞直接暴露在进气管中，点火性和着火延续性受进气温度和进气流速影响大，而且发动机的排量越大，发动机转速越高，点火性和着火延续性越差。资料表明，对小排量柴油机当环境温度低于-30℃很难点火，对于大排量柴油机一般低于-5℃很难点火，单次着火持续时间不能超过2min。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种火焰进气预热低温起动装置，以解决当前火焰进气预热装置点火环境温度低，点火性和着火续燃性差的缺陷。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种火焰进气预热低温起动装置，包括进气管、加热器壳体、火焰温度传感器、风机和燃烧器；所述进气管上设有小出气管和一个用于安装加热器壳体的法兰，所述加热器壳体的一端套在所述小出气管上，另一端的安装法兰固定在进气管的法兰上；
所述加热器壳体内安装有风机和燃烧器，所述燃烧器包含电热塞、油管和油管连接螺母，所述油管的一端与燃烧器连接，另一端与油管连接螺母连接，油管连接螺母用于连接外部供油燃油管；电热塞通过电热塞导线与启动控制器连接，燃烧器的供油和供电通过起动控制器控制，风机通过起动控制器控制；所述火焰温度传感器固定在进气管上，其温度探头伸入燃烧器的火焰出口处，火焰温度传感器与起动控制器信号连接。
进一步的，所述加热器壳体上的套管与所述小出气管之间放置有两道密封圈，加热器壳体的安装法兰与进气管的法兰之间放置有法兰密封垫。
进一步的，所述风机包含低温电机、电机座、风扇密封圈、风扇和风扇盖，低温电机安装在电机座上，低温电机与电机座之间安装有风扇密封垫，风扇采用过盈配合安装在低温电机的电机轴上，电机座上安装有风扇盖；电机座与加热器壳体之间装有密封垫，并采用螺栓固定在加热器壳体上。
进一步的，所述油管上包裹一个橡胶套，采用螺钉将油管固定在进气管上。
进一步的，所述电热塞导线和油管穿过油管密封件从加热器壳体内伸出，油管密封件安装在加热器壳体上。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
1)本发明装置具有良好的低温点燃性，能在-40℃的环境温度下顺利点火。
2)具有良好的着火续燃性，着火后，不受发动机转速和排量影响，弥补了当前火焰进气预热装置着火后，发动机转速升高容易吹灭的缺点。
3)可长时间的着火，单次着火时间可达30min以上，弥补了当前火焰进气预热装置着火后，不能长时间连续燃烧缺陷。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述火焰进气预热低温起动装置结构示意图；
图2为图1的左视图的剖视图。
附图标记说明：
1进气管，2密封圈，3加热器壳体，4火焰温度传感器，5低温电机，6燃烧器，7密封垫，8电机座，9风扇密封圈，10风扇，11风扇盖，12电热塞，13油管连接螺母，14橡胶套，15油管，16电热塞电线，17油管密封件，18放油螺堵，19法兰密封垫。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如附图1、2所示，是一种火焰进气预热低温起动装置，包括进气管1、加热器壳体3、火焰温度传感器4、燃烧器6和风机。
进气管1设有一个小出气管和一个用于安装加热器壳体3的法兰，加热器壳体3一端通过套管套在进气管的小出气管上，另一端的安装法兰通过螺栓固定在进气管1的安装法兰上，两个安装法兰之间放置有法兰密封垫19，用于防止进气管中的气体从连接处泄漏。加热器壳体3上的套管与小出气管之间放置有两道密封圈2，用于防止进气管1中的气体从连接处漏出。
加热器壳体3内安装有风机和燃烧器6，装配好的风机采用螺母安装在加热器壳体3上，用于向燃烧器6提供助燃空气；燃烧器6用于将燃油加热、雾化，与助燃空气混合形成可燃混合气，点燃后形成高温火焰。
风机包含低温电机5、电机座8、风扇密封圈9、风扇10和风扇盖11，低温电机5安装在电机座8上，低温电机5与电机座8之间安装有风扇密封垫9，用于防止空气从电机座8与加热器壳体3的之间泄漏，风扇10采用过盈配合安装在电机轴上；电机座8与风扇盖11之间安装有风扇密封圈9，用于防止空气泄漏，电机座8与加热器壳体3之间装有密封垫7，并采用螺栓固定在加热器壳体3上，密封垫7可以防止空气从连接处泄漏。
燃烧器6包含电热塞12、油管15和油管连接螺母15，电热塞导线16和油管15穿过油管密封件17从加热器壳体3内伸出，油管密封件17安装在加热器壳体上，用于密封油管15和电热塞导线，防止加热器壳体内的气体泄漏；油管15的一端与电热塞12连接为其供油，油管15另一端与油管连接螺母13焊接在一起，油管15上包裹一个橡胶套14，采用螺钉将油管固定的进气管1上，橡胶套14用于隔离油管15与进气管1，防止两者接触，损坏油管15，油管连接螺母13用于连接外部供油燃油管。燃烧器6的供油和供电通过起动控制器控制。加热器壳体3上还设有放油油道，放油油道的外端设置有放油螺堵18。
火焰温度传感器4通过螺纹固定在进气管1上，其温度探头伸入燃烧器6的火焰出口处，用于探测火焰温度，火焰温度传感器4与起动控制器连接。
起动前，由起动控制器给电热塞12通电，电热塞12开始预热，预热时间根据环境温度不同而不同，一般预热20s～40s，预热完成后，提示驾驶员起动发动机，当起动控制器检测到柴油机有转速后，起动控制器控制的燃油和低温电机5分别给燃烧供油和供风，在电热塞的加热作用下，燃油和空气混合并被点燃，高温燃气从燃烧器6内喷出，与进气混合，提高进气温度。
通过火焰温度传感器采集火焰温度，当检测到火焰温度后，起动控制器控制电热塞12继续通电20s～30s,就可以关闭电热塞12。此时，继续供油和供风，继续燃烧，直到起动控制器受到停火指令，如检测到水温和进气温度高于设计值，自动切断供油和电机，燃烧停止，加热结束。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (5)

1.一种火焰进气预热低温起动装置，其特征在于：包括进气管(1)、加热器壳体(3)、火焰温度传感器(4)、风机和燃烧器(6)；
所述进气管(1)上设有小出气管和一个用于安装加热器壳体(3)的法兰，所述加热器壳体(3)的一端套在所述小出气管上，另一端的安装法兰固定在进气管(1)的法兰上；
所述加热器壳体(3)内安装有风机和燃烧器(6)，所述燃烧器(6)包含电热塞(12)、油管(15)和油管连接螺母(13)，所述油管(15)的一端与燃烧器(6)连接，另一端与油管连接螺母(13)连接，油管连接螺母(13)用于连接外部供油燃油管；电热塞(12)通过电热塞导线(16)与起动控制器连接，燃烧器(6)的供油和供电通过起动控制器控制，风机通过起动控制器控制；
所述火焰温度传感器(4)固定在进气管(1)上，其温度探头伸入燃烧器(6)的火焰出口处，火焰温度传感器(4)与起动控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种火焰进气预热低温起动装置，其特征在于：所述加热器壳体(3)上的套管与所述小出气管之间放置有两道密封圈(2)，加热器壳体(3)的安装法兰与进气管(1)的法兰之间放置有法兰密封垫(19)。
3.根据权利要求1所述的一种火焰进气预热低温起动装置，其特征在于：所述风机包含低温电机(5)、电机座(8)、风扇密封圈(9)、风扇(10)和风扇盖(11)，低温电机(5)安装在电机座(8)上，低温电机(5)与电机座(8)之间安装有风扇密封垫(9)，风扇(10)采用过盈配合安装在低温电机(5)的电机轴上，电机座(8)上安装有风扇盖(11)；电机座(8)与加热器壳体(3)之间装有密封垫(7)，并采用螺栓固定在加热器壳体(3)上。
4.根据权利要求1所述的一种火焰进气预热低温起动装置，其特征在于：所述油管(15)上包裹一个橡胶套(14)，采用螺钉将油管(15)固定在进气管(1)上。
5.根据权利要求1所述的一种火焰进气预热低温起动装置，其特征在于：所述电热塞导线(16)和油管(15)穿过油管密封件(17)从加热器壳体(3)内伸出，油管密封件(17)安装在加热器壳体(3)上。
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