CN111963343A - 一种新型重油掺水装置及工作方法 - Google Patents

一种新型重油掺水装置及工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种新型重油掺水装置及工作方法,其中装置包括电子控制单元、高压泵、齿轮泵、水箱、待油箱、排气消声器、水箱温度传感器、水箱压力传感器、发动机曲轴速度传感器,发动机凸轮轴转速传感器、踏板位置传感器、轨压传感器、排气温度传感器、带电磁阀的喷油器、高压轨道、柴油滤清器、温控止回阀、限压阀、转换阀、高压和低压管路及其他执行器。其通过使用高压共轨喷射系统和电子控制单元,创新地解决了重油掺水乳化燃烧中掺水率与粘度等因素控制不精确不协调的问题。

Description

一种新型重油掺水装置及工作方法
技术领域
本发明涉及一种用于重油掺水的新型重油掺水装置及工作方法。
背景技术
当今社会面临的能源问题有不可再生能源消耗所带来的能源危机,以及汽车保有量的提高所带来的资源消耗和尾气污染加剧。重油掺水燃烧技术可以同时实现节能及降低排放的效果。但现在重油主要用在低速船舶柴油机上,不适用于中高速柴油机。技术存在乳化剂成本较高、乳化水蒸发吸热降温、水的加入引起酸露点温度提高、各影响因素间相互影响制约等问题。
发明内容
发明目的:针对上述技术问题,有必要设计一种新型重油掺水装置及工作方法,扩大重油掺水技术的可适用范围。本发明的目的是设计一种用电控高压共轨系统来实现对重油掺水燃烧的综合优化控制的新型重油掺水装置及工作方法,用共轨的高压力来实现水以及燃油的良好雾化,并通过传感器采集信息之后,采用电控方式对掺水率、喷油时刻、喷油量等进行精确控制,从而平衡掺水燃烧各因素之间的关系,达到最佳的优化效果。
技术方案:为达到上述目的,本发明提供一种新型重油掺水装置,包括高压泵、油箱、水箱、油轨压传感器、水轨压传感器、油轨、水轨、电子控制单元、排气消声器、在排气消声器进口处布置的温度传感器、排气消声器、控制排气消声器内排气行程的转换阀、连接高压泵与油箱的低压进油管、连接高压泵与水箱的低压进水管、连接高压泵与水轨的高压出油管、连接高压泵与油轨的高压出油管;
水箱旁设有温度传感器监控水箱温度;水箱上设有压力传感器及限压阀;高压泵作为水泵和油泵同时使用,并将高压水喷射的水轨压力传感器的信号输送到电子控制单元,对高压水的喷射压力,以及掺水率进行反馈控制。
排气消声器进口处布置的温度传感器将温度信号输送至到电子控制单元,控制转换阀的开度,进而控制排气在排气消声器中的行程来控制预热温度。
进一步的,还设有电磁式喷油阀、电磁式喷水阀;电磁式喷油阀与油轨连接,电磁式喷水阀与水轨连接。
进一步的,高压泵包括A泵与B泵,A泵中低压进油口接低压进油管,A泵中高压出油口接高压出油管,回油口;B泵中低压进水口接低压进水口,B泵中高压进水口接高压出水口,高压泵还包括回流阀、连接A泵与B泵筒体、泵体。
进一步的,排气消声器中具有进气长导管、另置导管、另置导管中的转换阀、排气总管、尾管、尾圈、第一导管。
本发明同时提供一种根据上述新型重油掺水装置的工作方法:将水箱并排放置在散热器旁通过散热器的温度将水箱中的水加热汽化,并通过高压共轨喷射装置将水完全雾化,在精确控制掺水率的同时,也用以解决水蒸发吸热导致缸内温度降低的问题;利用排气热量对重油燃料进行预热,实现粘度的可控。
有益效果:本发明提供的重油掺水装置可用于中,高速柴油机的高压共轨系统,,设备通过使用双轨喷射系统和电控排气消声器系统结合,创新地实现了高速柴油机重油掺水燃烧的综合优化控制,达到了缸内降低温度减少;掺水率控制精确;用排气预热燃料并实现预热温度可控;乳化效果显著改善;防止预热温度过高的良好效果。
附图说明
图1是新型重油掺水装置的整体结构图。
图2是双用泵体的整体结构图。
图3是排气消声器的整体结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明做进一步说明
图1中:高压泵1、油箱2、粗滤器3、燃油滤清器4、回油阀5、电子控制单元6、凸轮轴转速传感器7、曲轴速度传感器8、踏板位置传感器9、低压进油管10、高压出油管11、油轨压力传感器12、水轨压力传感器13,电磁式喷油阀14、电磁式喷水阀15、低压进水管16、高压出水管17、水箱18、油轨19、水轨20、限压阀21、转换阀22、排气消声器23、排气温度传感器24、水箱压力传感器25、水箱温度传感器26。
图2中:A泵29中低压进油口27接低压进油管10,高压出油口36接高压出油管11,回油口27;B泵33中低压进水口34接低压进水口16,高压进水口35接高压出水口17,回流阀35,连接筒体30,泵体31。
图3中:排气消声器23中,排气温度传感器24测量进气长导管38中,控制另置导管39中的转换阀22,37排气总管、尾管40、尾圈41、第一导管42。
结合图1至图3所示,本实施例提供的新型重油掺水装置包括两部分:
第一套是高压共轨掺水率控制系统,该系统中,高压泵体1共用双轨19、20喷射。泵体共用即可以作为水泵和油泵同时使用,用一个输入但可同时进行两种输出;双轨喷射分为油轨19和水轨20两级,油轨部分为原有的喷射系统,水轨分别连接水箱18和泵体1。将水箱18并排放置在散热器旁并通过低压管路16与水泵1及水蒸气喷射轨道17联通,并设置回路(与原生高压共轨喷射系统的布置相同)。在水箱18旁布置温度传感器25,连接至水箱温度表,监控水箱温度。水箱上要布置压力传感器26,并设置限压阀21,防止水箱压力过高。在原有的高压共轨系统的基础上,将泵体进行双用改造,即可以作为水泵和油泵同时使用,并将高压水蒸气喷射的共轨压力传感器信号输送到电子控制单元6,对压力,以及掺水率进行反馈控制。
第二套是电控排气消声器系统,经研究发现汽车底盘布置中,排气消声器23布置在油箱附近,便于用排气热量来对重油燃料进行预热。这套系统的特征在于:通过在排气消声器进口38处布置温度传感器24,将温度信号输送至到ECU 6,控制另置导管39中的转换阀22的开度,进而控制排气在消声器中的行程来控制预热温度。
该新型重油掺水装置的工作方法为:通过散热器的温度将水箱18中的水加热汽化,并通过高压共轨系统建立其很高的压力,将水完全雾化,在精确控制掺水率的同时,可以解决水蒸发吸热导致缸内温度降低的问题。泵体1共用可以作为水泵和油泵同时使用,用一个输入但可同时进行两种输出并能节省空间,减少对原机的改造。充分利用排气热量对重油燃料进行预热,实现粘度的可控。
本发明具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种新型重油掺水装置,其特征在于,包括高压泵、油箱、水箱、油轨压传感器、水轨压传感器、油轨、水轨、电子控制单元、排气消声器、在排气消声器进口处布置的温度传感器、排气消声器、控制排气消声器内排气行程的转换阀、连接高压泵与油箱的低压进油管、连接高压泵与水箱的低压进水管、连接高压泵与水轨的高压出油管、连接高压泵与油轨的高压出油管;
水箱旁设有温度传感器监控水箱温度;水箱上设有压力传感器及限压阀;高压泵作为水泵和油泵同时使用,并将高压水喷射的水轨压力传感器的信号输送到电子控制单元,对高压水的喷射压力,以及掺水率进行反馈控制;
排气消声器进口处布置的温度传感器将温度信号输送至到电子控制单元,控制转换阀的开度,进而控制排气在排气消声器中的行程来控制预热温度。
2.根据权利要求1所述的新型重油掺水装置,其特征在于:还设有电磁式喷油阀、电磁式喷水阀;电磁式喷油阀与油轨连接,电磁式喷水阀与水轨连接。
3.根据权利要求2所述的新型重油掺水装置,其特征在于:高压泵包括A泵与B泵,A泵中低压进油口接低压进油管,A泵中高压出油口接高压出油管,回油口;B泵中低压进水口接低压进水口,B泵中高压进水口接高压出水口,高压泵还包括回流阀、连接A泵与B泵筒体、泵体。
4.根据权利要求3所述的新型重油掺水装置,其特征在于:排气消声器中具有进气长导管、另置导管、另置导管中的转换阀、排气总管、尾管、尾圈、第一导管。
5.一种根据权利要求1至4中任一项所述的新型重油掺水装置的工作方法,其特征在于:将水箱并排放置在散热器旁通过散热器的温度将水箱中的水加热汽化,并通过高压共轨喷射装置将水完全雾化,在精确控制掺水率的同时,也用以解决水蒸发吸热导致缸内温度降低的问题;利用排气热量对重油燃料进行预热,实现粘度的可控。
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