CN1821567A - 发动机回热式复合喷燃系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种发动机回热式复合喷燃系统，主要特点是在气缸盖上还设有一高温燃油喷嘴，在与气缸燃烧室与受排气门控制相连通的排气管内设置一集热器，又在燃油喷嘴进口管路中设置一燃油分配阀，由高压油泵送出的高压燃油经分配阀后，一路按传统方式进入燃油喷嘴，另一路进入置于排气管内的集热器，燃油经集热器预热后进入高温燃油喷嘴。本发明充分利用排气废气热能，提高了燃油嘴的温度，实现轻声无烟纯净快速无爆震燃烧，没有爆震，所以可以提高压缩比，也就提高了膨胀比及热效率。本发明的另一显著优点是，使同台发动机可适用多种燃料。

Description

发动机回热式复合喷燃系统
技术领域
本发明涉及车辆，属于一种与内燃机燃料供给结合的布置，是一种发动机回热复合喷燃系统。
背景技术
现代车辆所用的发动机主要是往复活塞式内燃机。发动机本体中包含机体、曲柄连杆机构及配气机构，机体中的气缸盖上设有一燃油喷嘴一(缸内直喷为例)、一火花塞(点燃式发动机)、一进气门和一排气门，发动机燃料供给系统向燃油喷嘴供给高压燃油，压燃或火花塞按规定时刻及时点燃燃烧室中被压缩的可燃混合气。燃料在气缸内部燃烧，放出大量的热量，使气体膨胀推动曲柄连杆机构运转，并通过传动机构驱动车轮，使车辆行驶。一般车辆多采用多缸、四冲程、水冷式内燃机(汽油机或柴油机)。活塞在气缸内往复四个单程而完成一个循环的发动机，为四冲程发动机。四冲程发动机的工作循环包括四个工作行程：进气行程、压缩行程、作功(膨胀)行程和排气行程。进气行程是向气缸内吸入空气(可燃混合气)的过程。压缩行程是把吸入气缸的可燃混合气压缩到燃烧室中，此时容积最小，压力和温度升高。当活塞到达上止点附近时喷入燃油(或火花塞点火)，燃烧室中的燃油迅速燃烧或可燃混合气立即被火花塞发出的电火花点燃。由于混合气的迅速燃烧，温度急剧升高，气体受热膨胀产生强烈的爆发力，推动活塞由上止点向下移动，通过连杆带动旋转而作功，此即为四冲程发动机的作功行程。在作功行程接近终了时，排气门打开，废气排出。此时活塞在曲轴飞轮机构惯性力的作用下由下止点向上移动，将废气通过排气管强制排到大气中。如上所述发动机，在进气行程中吸进气缸的空气或油气混合气一般高于室温温度，而且刚喷入的燃油或充填在气缸内的混合气虽经压缩，使其容积缩小，密度加大，温度升高，但仍存在温度分布不均匀或温度不够现象。常发生混合气的着火落后期长和爆震等问题，导致压缩比不能太高，严重制约着膨胀比无法增大，燃烧热能有百分之三十被排气带走，并带来了严重的环境污染问题，且排气热能温度高达900度左右，是可利用温度梯度。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用气缸排出废气对进入燃油喷油嘴的燃油进行预热的发动机回热复合喷燃系统，以提高喷油油温，缩短着火落后期，实现无爆震和高压缩比的目标。
实现上述目的的本发明的技术方案是，与现有技术相同，本发动机本体中包含机体、曲柄连杆机构及配气机构，机体中的气缸盖上设有一燃油喷嘴、一火花塞、一进气门和一排气门，进气门置于燃烧室内控制进气管，排气门置于燃烧室内控制排气管，本发明的特点是，在气缸盖上另设有一高温燃油喷嘴，在与气缸燃烧室相连通受排气门控制的排气管内设置一集热器，又在燃油喷嘴高压进口管路中设置一燃油分配阀，由高压油泵送出的高压燃油经分配阀后，一路按传统方式进入燃油喷嘴，以供启动或低速用，另一路由分配阀控制进入置于排气管内的集热器，燃油经集热器预热后进入高温燃油喷嘴，以高压高速高温汽化状态喷出。同时，本发明还在集热器前方设有另一只配油阀，该配油阀的一端与混合燃料油管相接，另一端与集热器的进口管路相接。该技术特征使得本发明可燃烧醇类和植物油等多种液体燃料。
由于石油资源越来越紧张，汽油、柴油价格越来越昂贵，加之为防止“地球温室效应”和大气污染对人类的直接损害，世界各国对汽车排放物的限制也渐趋严格，因此，世界各国对寻找替代能源和开发新能源给予了极大的关注，新型能源动力汽车的研究非常活跃，也已取得了许多突破性的成果。目前开发出的醇类和植物油等液体燃料，属于代用燃料，是一种能再生的燃料，而且作为代用燃料使用时，发动机本身也不需作在的发动。本发明在前述技术方案的基础上，只需在设在排气管内的集热器前方增设另一只配油阀即可同机使用液体代用燃料。该配油阀的一端与混合燃料油管相接，另一端与集热器的进口管路相接。
本发明的主要优点是，利用集热器回收排气热能，可以利用排气热能先加热燃料，使温度超过自然温度，提前完成着火落后期的准备，在燃料喷出喷口时与氧接触，迅速燃烧。因为是边喷入边燃烧，所以不存在爆震问题，可以实现轻声无烟纯净快速无爆震燃烧。因为没有爆震，所以可以提高压缩比，也就提高了膨胀比及热效率。本发明的另一显著优点是，使同台发动机可适用多种燃料。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明可燃烧多种燃料的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施例如附图所示。
首先请参阅图1。由图1见，本实施例在发动机气缸17的缸盖上设有一燃油喷嘴7、一火花塞8和一进气口13、一排气门12，进气门11置于燃烧室内控制进气管13与燃烧室10相连通，排气门12置于燃烧室内控制排气管与燃烧室10相连通。图中标号14为活塞，标号15为连杆，16为曲轴。由图1见，本实施例在气缸盖上还设有一高温燃油喷嘴9，在与气缸燃烧室10内由排气门12控制相连通的排气管5内设置一集热器6，又在燃油喷嘴7进口管路1中设置一燃油分配阀3。由高压油泵送出的高压燃油经分配阀3后，一路按传统方式进入燃油喷嘴12，以供启动或低速用，另一路径分配阀3控制进入置于排气管5内的集热器6，燃油经集热器6预热后进入高温燃油喷嘴9，以高压高速高温汽化状态喷出。
由图2所示可燃烧多种燃料的本发明实施例见。本实施例在发动机气缸17的缸盖上设有一燃油喷嘴7、一火花塞8和一进气口13、一排气门12，进气门11置于燃烧室内控制进气管13与燃烧室10相连通，排气门12置于燃烧室内控制排气管与燃烧室10相连通。图中标号14为活塞，标号15为连杆，16为曲轴。由图1见，本实施例在气缸盖上还设有一高温燃油喷嘴9，在与气缸燃烧室10内由排气门12控制相连通的排气管5内设置一集热器6，又在燃油喷嘴7进口管路1中设置一燃油分配阀3。由高压油泵送出的高压燃油经分配阀3后，一路按传统方式进入燃油喷嘴12，以供启动或低速用，另一路径分配阀3控制进入置于排气管5内的集热器6，燃油经集热器6预热后进入高温燃油喷嘴9，以高压高速高温汽化状态喷出。图1中还表示出，本实施例在另一种设有混合燃料的燃料进管口路2中设置有另一只燃料分配阀4。混合燃料高压油泵送出的高压混合燃油经分配阀4后，进入置于排气管5内的集热器6，混合燃油经集热器6预热后进入高温燃油喷嘴9，以高压高速高温汽化状态喷出。

Claims (2)

1，一种发动机回热复合喷燃系统，发动机机体中的气缸盖上设有一燃油喷嘴、一火花塞、一进气门和一排气门，发动机燃料供给系统向燃油喷嘴供给高压燃油，其特征在于：在气缸盖上增设一高温燃油喷嘴，在与气缸燃烧室内排气门控制相连通的排气管内设置一集热器，又在燃油喷嘴进口管路中设置一燃油分配阀，由高压油泵送出的高压燃油经分配阀后，一路按传统方式进入燃油喷嘴，另一路进入置于排气管内的集热器，燃油经集热器预热后进入高温燃油喷嘴。
2，根据权利要求1所述发动机回热复合喷燃系统，其特征在于：在排气管内的集热器前方设有另一只配油阀，该配油阀的一端与混合燃料油管相接，另一端与集热器的进口管路相接。
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