CN117948594A - 车载燃烧器和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，提供了一种车载燃烧器和车辆，车载燃烧器包括：一级燃烧室；旋流盖，设于一级燃烧室的顶部，旋流盖环绕中心设有多个旋流进气口；点火塞，设于一级燃室的侧壁上；雾化毡，套设于一级燃烧室内，雾化毡的外壁与一级燃烧室的内壁相贴合，且雾化毡具有避让点火塞的避让孔。本发明提供的车载燃烧器，通过在一级燃烧室的顶部设置旋流盖，并在一级燃烧室的内部设置雾化毡，可实现引导气流与增强旋流的功能，优化了进气流动‑燃油雾化‑油气混合过程，最终实现了车载燃烧器的高有效热效率。

Description

车载燃烧器和车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种车载燃烧器和车辆。

背景技术

为提升驾驶体验延长汽车发动机的使用寿命，驻车加热器显然十分重要，但市面上主流的驻车加热器都存在着使用寿命更短、污染排放高等缺点。

驻车加热器在工作过程中，进气风扇提供新鲜空气，油泵供给燃油，新鲜空气和燃油在燃烧器内混合后由点火塞点燃，可燃混合气燃烧所释放的热量可通过换热器传递给供暖介质，将供暖介质供至驾驶舱或发动机即可实现加热器预热升温的目的。

在相关现有技术中，驻车加热器存在以下缺点：新鲜空气和燃油在燃烧器内混合不均匀，导致燃烧不充分，进而导致废气中soot、NOx、CO等排放物无法得到有效控制，不利于节能减排；同时，燃烧器内的气流速度较高，热量尚未充分传至换热器便被排出，也会导致加热器有效热效率较低。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中混气不均匀的技术缺陷，从而提供一种能够提高混气均匀性的车载燃烧器和车辆。

一方面，为了解决上述技术问题，本发明提供的一种车载燃烧器，其包括：一级燃烧室；旋流盖，设于所述一级燃烧室的顶部，所述旋流盖环绕中心设有多个旋流进气口；点火塞，设于所述一级燃室的侧壁上；雾化毡，套设于所述一级燃烧室内，所述雾化毡的外壁与所述一级燃烧室的内壁相贴合，且所述雾化毡具有避让所述点火塞的避让孔。

在一种可选的实施方式中，所述雾化毡呈筒状，所述雾化毡的外壁套设有金属网，以使得所述雾化毡的外壁与所述一级燃烧室的内壁之间形成导油通道。

在一种可选的实施方式中，所述车载燃烧器还包括导流柱，所述导流柱的一端连接于所述旋流盖的内底部，所述导流柱呈筒状结构，且所述导流柱位于所述雾化毡内。

在一种可选的实施方式中，所述导流柱呈圆筒状结构，所述导流柱的内径与所述雾化毡的内径的比值取0.3至0.45。

在一种可选的实施方式中，所述车载燃烧器还包括：二级燃烧室，与所述一级燃烧室相互连通；导流缩口，所述导流缩口具有中心通气孔，所述导流缩口设于所述一级燃烧室和所述二级燃烧室之间。

在一种可选的实施方式中，所述导流缩口从内向外且从上到下倾斜设置，所述导流缩口的倾斜角度范围为10°至45°。

在一种可选的实施方式中，所述一级燃烧室的侧壁开设有出油口，所述点火塞延伸至所述出油口，所述出油口与所述一级燃烧室的轴线的连线与水平面之间所形成的夹角为锐角。

在一种可选的实施方式中，所述车载燃烧器的顶部设有风扇，所述旋流进气口的旋向与所述风扇的流旋向相同。

在一种可选的实施方式中，所述旋流盖环向设有多个导流孔，所述导流孔处设有内凹的旋流部，所述旋流部与所述导流孔之间形成有所述旋流进气口，所述旋流进气口与所述导流孔连通。

另一方面，为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括任一项所述的车载燃烧器。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明与现有技术相比，结构简化，成本降低，通过在一级燃烧室的顶部设置旋流盖，并在一级燃烧室的内部设置雾化毡，可实现引导气流与增强旋流的功能，优化了进气流动-燃油雾化-油气混合过程，最终实现了车载燃烧器的高有效热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种实施方式提供的车载燃烧器的立体剖视结构示意图；

图2为一种实施方式提供的车载燃烧器的剖视结构示意图；

图3为一种实施方式提供的车载燃烧器的立体结构示意图；

图4为一种实施方式提供的车载燃烧器的空气与燃油混合状态的结构示意图；

图5为一种实施方式提供的车载燃烧器的雾化毡的立体结构示意图。

说明：

1、旋流盖；2、导流柱；3、雾化毡；4、一级燃烧室；5、导流缩口；6、二级燃烧室；7、旋流进气口；8、点火塞。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

驻车加热器是独立于发动机之外的车载燃油加热装置，在发动机停熄且高寒条件下可实现对驾驶舱的升温，此外，通过预热发动机可有效抑制车辆冷启动导致的磨损，因此驻车加热器已成为我国高原、高寒地区诸多车辆的标准配置。

柴油是目前使用较为广泛的化石能源，因其燃点低、密度大、性能稳定使用安全，与汽油相比柴油能量密度高，燃油消耗率低等特点广泛应用于大型车辆、铁路机车、舰船等，同时其缺点也非常明显如杂质多、排放污染物多、不完全燃烧易积碳等。

目前，驻车加热器主要以柴油为燃料，但由于柴油成分复杂，不易完全燃烧容易产生积炭，燃烧后会产生较多污染物，不利于环保。

因此，本发明提出一种驻车加热器用旋流强化组件，提高进气旋流与油气混合效果，改善加热器的燃烧和换热过程，以提升驻车加热器的有效热效率。

实施例1

如图1和图3所示，一种车载燃烧器，车载燃烧器包括：一级燃烧室4、旋流盖1、点火塞8、雾化毡3，旋流盖1设于一级燃烧室4的顶部，旋流盖1环绕中心设有多个旋流进气口7，点火塞8设于一级燃室的侧壁上，雾化毡3套设于一级燃烧室4内，雾化毡3的外壁与一级燃烧室4的内壁相贴合，且雾化毡3具有避让点火塞8的避让孔。

可以理解为，旋流盖1整体呈筒状结构，旋流盖1的顶部环绕旋流盖1的中心设有多个旋流进气口7，旋流进气口7可以使得进入的气体呈旋流状，从而可以提高混合的均匀性。

一级燃烧室4的侧壁的外侧设置点火塞8和油管，一级燃烧室4的侧壁内侧设置有雾化毡3，油管向一级燃烧室4进燃油，燃油经过雾化毡3雾化，点火塞8在一级燃烧室4点燃燃油。

旋流盖1设置在一级燃烧室4的顶部，使得进入一级燃烧室4内的气流成为旋流，能够更好地混合燃油和空气。

新鲜空气和燃油在一级燃烧室4内混合均匀，使得燃烧更充分，减少了废气中soot、NOx、CO等排放物的含量，有利于节能减排。同时，一级燃烧室4内的气流速度得到减缓，热量可以充分传至换热器后再被排出，这就提高了车载燃烧器的有效热效率。

其中，车载燃烧器的顶部设有风扇，旋流进气口7的旋向与风扇的流旋向相同。

具体地，如图5所示，雾化毡3呈筒状，雾化毡3的外壁套设有金属网，以使得雾化毡3的外壁与一级燃烧室4的内壁之间形成导油通道，从而可以有效促进燃油在一级燃烧室4的圆周方向的输运，燃油的燃烧会更加充分。

可以理解为，旋流盖1的顶部凹陷，形成第一安装槽，第一安装槽的底部封堵，且顶部敞口。

导流柱2的顶部凹陷，形成第二安装槽，且第二安装槽的底部封堵，且顶部敞口，第一安装槽嵌入在第二安装槽内，并通过连接件贯穿第一安装槽的槽底和第二安装槽的槽底，使得导流柱2可以连接到旋流盖1的下方。

导流柱2与连接件连接，导流柱2位于旋流盖1围合出的空间内，旋流进气口7朝向导流柱2的外侧壁。

上述的连接件可以为螺钉或螺栓。

可以理解为，导流柱2呈筒状结构，导流柱2的顶部封堵，连接件穿过第一导流柱2的顶部，使得第一导流柱2与旋流盖1连接在一起。旋流进气口7朝向导流柱2的外侧壁，从旋流进气口7出来的气流与导流柱2的外壁碰撞。

进一步地，导流柱2呈圆筒状结构，导流柱2的内径与雾化毡3的内径的比值取0.3至0.45。例如，导流柱2的内径与雾化毡3的内径的比值取0.375为最优，其中，导流柱2为中空结构，且为开口设计，可避免高速旋流导致的中心高温气体向旋流进气口7处进行回流，从而可以提高效率和稳定性。

在另外一个实施例中，如图2所示，车载燃烧器还包括：二级燃烧室6和导流缩口5，二级燃烧室6与一级燃烧室4相互连通，导流缩口5具有中心通气孔，导流缩口5设于一级燃烧室4和二级燃烧室6之间。

可以理解为，二级燃烧室6与一级燃烧室4相互连通，使得燃烧器有足够的空间进行燃油的燃烧。导流缩口5设置在一级燃烧室4和二级燃烧室6之间，导流缩口5可以起到进一步混合气燃烧气体的作用，进一步提高了燃油与气流的混合均匀性，提高了燃烧效率。

具体地，导流缩口5从内向外且从上到下倾斜设置，导流缩口5的倾斜角度范围为10°至45°。

可以理解为，导流缩口5可为平面式，也可凸出向一级燃烧室4进行倾斜，倾斜角度β取10°至45°，以促进燃油和气体的混合。

具体地，一级燃烧室4的侧壁开设有出油口，点火塞8延伸至出油口，出油口与一级燃烧室4的轴线的连线与水平面之间所形成的夹角为锐角。

如图4所示，进油管为一级燃烧室4提供燃料，燃油沿着进油管通过油口进入到一级燃烧室4参与燃烧。

进一步地，旋流盖1环向设有多个导流孔，导流孔处设有内凹的旋流部，旋流部与导流孔之间形成有旋流进气口7，旋流进气口7与导流孔连通。

其中，旋流部呈板状并弯曲设置，旋流部的相对两侧边缘分别与导流孔的内壁连接，且旋流部朝向远离整流盖的方向内凹设置。

旋流部为弧形板体结构，旋流部朝向旋流盖1的内部凹陷设置，使得从导流孔进入的气流与旋流部朝向导流孔的一面发生碰撞而形成旋流，然后旋流从旋流进气口7流出。

因此，本发明提出一种车载燃烧器，通过采用旋流盖1和雾化毡3，提高了进气旋流与油气混合的效果，改善了车载燃烧器的燃烧和换热过程，提升了车载燃烧器的有效热效率。

另一方面，还提供了一种车辆，车辆包括任一项的车载燃烧器。

冷空气由燃烧器的进风口位置进入燃烧器，参与燃烧的空气经进气口位置由风扇总成吸入到旋流盖1并形成旋流，气体进入导流缩口5，可以将进气转化为旋流促进燃油和空气的混合。

燃油与空气在一级燃烧室4中充分混合并被吹入到二级燃烧室6中充分燃烧，燃烧后的气体从二级燃烧室6的出口进入到燃烧室与换热器之间的环形空间中，最终通过加热器排气口排入大气中。由于燃烧后的气体具有极高的能量，会通过换热器的壳体向外界散发热量，对来自加热器进风口位置的冷空气进行加热，最终被加热的冷空气经加热器出风口位置排出。

本燃烧器在全负荷工况下暖风平均升高温度高于其它产品，而排气温度低于其它产品。

本申请中的适用于驻车加热器的燃油预热的燃烧室系统应用于以柴油为燃料的加热器上时，在不考虑其他干扰因素的影响时，其燃烧热效率相比于市面上主流的加热器燃烧效率高出很多，且积碳的可能性远远降低，延长了加热器的使用寿命。

在另外一种实施例中，车载燃烧器包括旋流盖1、导流柱2、雾化毡3、一级燃烧室4、缩口和二级燃烧室6，旋流盖1与一级燃烧室4连接，且旋流盖1上绕中心轴线周向均匀开设多个旋流进气口7，导流柱2布置在旋流盖1下方，导流柱2与旋流盖1连接，雾化毡3与一级燃烧室4配合，缩口与二级燃烧室6相连。

点火塞8设置于一级燃烧室4的侧壁，雾化毡3和一级燃烧室4的侧壁开设避让孔，以保证点火塞8插入。点火期间，点火塞8通电形成稳定的火焰核心，预热并引燃燃烧室内的混合气。

旋流盖1、导流柱2、雾化毡3、一级燃烧室4、缩口和二级燃烧室6均同轴线布置。

旋流盖1为平顶式结构，旋流盖1上的旋流进气口7截面选择半圆形。

导流柱2选用圆柱形，并与旋流盖1进行螺栓连接，导流柱2的内径与雾化毡3内径的比值取0.375，导流柱2为中空结构，且为开口设计，可避免高速旋流导致的中心高温气体向旋流进气口7处进行回流，以提高效率和稳定性。

一级燃烧室4的出油口位置与一级燃烧室4轴线的连线与水平面呈一定的夹角a，a取40°，油管泵入的燃油经出油口进入一级燃烧室4，燃油在重力和进气旋流的作用下沿两个方向在燃烧室内部进行输运，并与新鲜空气混合燃烧。

雾化毡3的外壁面设置稀疏的金属网，可在雾化毡3的外壁和一级燃烧室4的内壁之间形成导油通道，促进了燃油在一级燃烧室4的圆周方向的输运。

导流缩口5为凸向一级燃烧室4倾斜缩口，倾斜角度β为25°，可促进油气混合及燃烧。

结果表明：相同油泵及风扇控制策略下，相比于现有驻车加热器用燃烧器，本发明中的燃烧器在测试中，燃烧器内的燃烧组织形式得到优化，油气混合更加均匀，改善燃烧及换热，供暖介质在驻车加热器加热后，冷暖介质温差提高了约5％，大大提升了驻车加热器的有效热效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种车载燃烧器，其特征在于，包括：

一级燃烧室(4)；

旋流盖(1)，设于所述一级燃烧室(4)的顶部，所述旋流盖(1)环绕中心设有多个旋流进气口(7)；

点火塞(8)，设于所述一级燃烧室(4)的侧壁上；

雾化毡(3)，套设于所述一级燃烧室(4)内，所述雾化毡(3)的外壁与所述一级燃烧室(4)的内壁相贴合，且所述雾化毡(3)具有避让所述点火塞(8)的避让孔。

2.根据权利要求1所述的车载燃烧器，其特征在于，所述雾化毡(3)呈筒状，所述雾化毡(3)的外壁套设有金属网，以使得所述雾化毡(3)的外壁与所述一级燃烧室(4)的内壁之间形成导油通道。

3.根据权利要求1所述的车载燃烧器，其特征在于，所述车载燃烧器还包括导流柱(2)，所述导流柱(2)的一端连接于所述旋流盖(1)的内底部，所述导流柱(2)呈筒状结构，且所述导流柱(2)位于所述雾化毡(3)内。

4.根据权利要求3所述的车载燃烧器，其特征在于，所述导流柱(2)呈圆筒状结构，所述导流柱(2)的内径与所述雾化毡(3)的内径的比值取0.3至0.45。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的车载燃烧器，其特征在于，所述车载燃烧器还包括：

二级燃烧室(6)，与所述一级燃烧室(4)相互连通；

导流缩口(5)，所述导流缩口(5)具有中心通气孔，所述导流缩口(5)设于所述一级燃烧室(4)和所述二级燃烧室(6)之间。

6.根据权利要求5所述的车载燃烧器，其特征在于，所述导流缩口(5)从内向外且从上到下倾斜设置，所述导流缩口(5)的倾斜角度范围为10°至45°。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的车载燃烧器，其特征在于，所述一级燃烧室(4)的侧壁开设有出油口，所述点火塞(8)延伸至所述出油口，所述出油口与所述一级燃烧室(4)的轴线的连线与水平面之间所形成的夹角为锐角。

8.根据权利要求5所述的车载燃烧器，其特征在于，所述车载燃烧器的顶部设有风扇，所述旋流进气口(7)的旋向与所述风扇的流旋向相同。

9.根据权利要求5所述的车载燃烧器，其特征在于，所述旋流盖(1)环向设有多个导流孔，所述导流孔处设有内凹的旋流部，所述旋流部与所述导流孔之间形成有所述旋流进气口(7)，所述旋流进气口(7)与所述导流孔连通。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求6至9中任一项所述的车载燃烧器。