CN205618264U - 一种甲醇发动机进气加热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种甲醇发动机进气加热器，包括壳体和PTC蜂窝状加热器，PTC蜂窝状加热器置于壳体内，PTC蜂窝状加热器上设有喷油器，喷油器为一环形管，喷油器套接在PTC蜂窝状加热器外，喷油器内侧设有多个喷油孔。本实用新型结构更为合理，能减小加热器工作时的压降，提高热功效，确保甲醇发动机低温条件下顺利启动；汽化效果好，可提高甲醇发动机启动性能；可提高甲醇发动机经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种节能汽车发动机的部件，更具体地说，它涉及一种甲醇发动机进气加热器。
背景技术
随着排放法规的日益严苛和石油资源的减少，清洁能源燃料被逐渐应用在汽车上，其中甲醇燃料是清洁能源汽车中应用技术相对成熟的一种，在局部煤矿丰富而石油运输相对复杂的地区，甲醇燃料作为汽车使用的主要燃料。由于甲醇燃料特性的原因，虽然甲醇与柴油相比，具有较高的辛烷值及抗爆性能，但醇燃料的着火温度高，汽化潜热大，妨碍甲醇在较低的温度下完全汽化，进而会出现低温甚至环境温度为15℃以下，甲醇发动机就难以启动的问题。
目前，为解决甲醇发动机启动困难的问题主要有两方面的技术：
一.改变燃料的组成及性质。如使用M85(甲醇85%，汽油15%)或者甲醇中加入易挥发的组分，使用改质的醇燃料，如通过催化剂高温裂解成CO及H2。
二.改善低温启动性能的结构。此类措施中通常应用下列器件：电预热装置；PTC（positive temperature coefficient）蜂窝状加热器；PTC电控节气门；专用喷油器；加热火花塞；采用高压缩比及钢顶隔热活塞。
其中后一种技术国内已有很多单位进行了大量开发研究，取得了一定成果，但仍有一些问题有待解决。现有的PTC蜂窝状加热器，其主体是用金属做成蜂窝状，内部有正温度效应的加热元件，此种加热器使用于已有的化油器式汽油机汽车上，安装在化油器与进气总管之间，使得使用时加热器主体有较大压力降；而电预热装置喷油器的位置在正温度效应元件的正面，为保证进气的流向不发生变化，进气和喷油在同一侧位置，造成该装置体积较大，所需安装空间较大，且对混合气中油粒汽化效果较差。为解决甲醇发动机的低温启动问题，目前的甲醇发动机借助于一套汽油供油系统完成，发动机启动后再切换为甲醇供油系统。公开号为CN200958438的实用新型于2007年10月10日公开了一种甲醇发动机冷启动辅助加热装置，包括一个空气加热器，所述的空气加热器由一个法兰及固定在法兰内框的电热器组成，所述电热器的两端分别与车载电瓶的正负极相连。该实用新型的甲醇发动机冷启动辅助加热装置，在发动机进气管上固定一个内置电热器的法兰，采用车载电瓶加热，本装置体积小，安装简单，成本低，容易控制，安全性能好。该装置的加热器系现有技术的代表，存在上述压降大、汽化效果差的问题。
实用新型内容
现有的甲醇发动机进气加热器工作时压降大，汽化效果差，为克服这些缺陷，本实用新型提供了一种结构更合理，可减小工作时的压降，提高汽化效果，从而进一步提高热功效，改善低温启动性能的甲醇发动机进气加热器。
本实用新型的技术方案是：一种甲醇发动机进气加热器，包括壳体和PTC蜂窝状加热器，PTC蜂窝状加热器置于壳体内，PTC蜂窝状加热器上设有喷油器，喷油器为一环形管，喷油器套接在PTC蜂窝状加热器外，喷油器内侧设有多个喷油孔。喷油器环绕于PTC蜂窝状加热器周围，甲醇进入喷油器中，通过喷油孔全方位地喷到PTC蜂窝状加热器上，甲醇在PTC蜂窝状加热器的工作空间内充分散布，从而取得更佳汽化效果。
作为优选，PTC蜂窝状加热器包括加热元件和多片散热片，散热片等间距平行排列，加热元件贯穿各散热片。加热元件与散热片相交，一方面加热元件产生的的热能低损耗、较直接地传递给散热片，另一方面加热元件也可将各散热片相串连，起支撑固定作用。平行排列的散热片可减少气流阻碍，降低压降，确保气流的方向不发生紊乱，从而保证加热效果。
作为优选，PTC蜂窝状加热器还包括一对固定环形板，各散热片两端分别抵接在固定环形板的内圈，喷油器夹在两固定环形板之间，两固定环形板通过定位支撑卡夹连接。两固定环形板通过定位支撑卡夹形成一支撑加强结构，可把散热片的排列形状约束成圆形，同时又能夹持固定喷油器，从而加强PTC蜂窝状加热器的整体结构强度。
作为优选，壳体两端分别固设一安装法兰。本甲醇发动机进气加热器安装于进气歧管与节气门体中间，设置安装法兰可以与两端的进气歧管与节气门体进行可靠连接。
作为优选，壳体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体对接固连。采用分体结构的壳体便于PTC蜂窝状加热器在壳体内进行安装。
作为优选，喷油孔均布在喷油器上。均匀分布在喷油器上的喷油孔喷出的甲醇能在PTC蜂窝状加热器的工作空间内均匀散布，充分提高空间利用效率，从而取得更佳汽化效果。
本实用新型的有益效果是：
结构更为合理，能减小加热器工作时的压降，提高热功效，确保甲醇发动机低温条件下顺利启动。本实用新型中PTC蜂窝状加热器可减少气流阻碍，降低压降，确保气流的方向不发生紊乱，保证加热效果，因而可使甲醇发动机迅速加热到所需工作温度，低温下仍能按照标准规范顺利启动。
汽化效果好，提高甲醇发动机启动性能。本实用新型中喷油器环绕于PTC蜂窝状加热器周围，甲醇进入喷油器中，通过喷油孔全方位地喷到PTC蜂窝状加热器上，甲醇可在PTC蜂窝状加热器的工作空间内充分均匀散布，从而取得更佳汽化效果，缩短甲醇发动机启动时间。
提高甲醇发动机经济性。本实用新型通过结构上的优化，可改善甲醇发动机启动性能，实现甲醇发动机一般性低温启动，而无需像现有甲醇发动机一样通过另外的汽油供油系统辅助启动，因此结构配置上更为精简，零部件使用更少，更易维护，在成本控制和减重方面都更有优势，经济性更好。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图；
图2为本实用新型中PTC蜂窝状加热器的一种结构示意图；
图3为本实用新型的一种分解结构示意图；
图4为本实用新型中喷油器的一种结构示意图；
图5为本实用新型所在系统中的一种系统工作示意图。
图中，1-壳体，2-PTC蜂窝状加热器，3-喷油器，4-喷油孔，5-散热片，6-固定环形板，7-定位支撑卡夹，8-安装法兰，9-上壳体，10-下壳体。
具体实施方式
下面结合附图具体实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例：
如图1至图4，一种甲醇发动机进气加热器，包括壳体1和PTC蜂窝状加热器2，PTC蜂窝状加热器2置于壳体1内，PTC蜂窝状加热器2上设有喷油器3，喷油器3为一环形管，喷油器3套接在PTC蜂窝状加热器2外，喷油器3内侧设有多个喷油孔4，喷油孔4均布在喷油器3上，喷油孔4位于喷油器3与散热片相接处附近，喷油孔大小和数量可根据启动时进气量来确定。PTC蜂窝状加热器2包括加热元件、一对固定环形板6和多片散热片5，散热片5等间距平行排列，加热元件贯穿各散热片5，各散热片5两端分别抵接在固定环形板6的内圈，喷油器3夹在两固定环形板6之间，两固定环形板6通过定位支撑卡夹7连接。壳体1两端分别固设一安装法兰8。壳体1包括上壳体9和下壳体10，上壳体9和下壳体10对接固连。
安装时，把环形的喷油器3套于PTC蜂窝状加热器2周面外，两侧放置固定环形板6，通过定位支撑卡夹7进行轴向固定；加热器内部零部件安装好后，通过焊接把上壳体10与圆形喷油管的入口处总管相连，圆形喷油管的入口处总管可通过胶管与供油系统相连。同样，通过焊接把上壳体9与上壳体10相连，最后把两端安装法兰2与壳体焊接在一起，构成甲醇发动机进气加热器。该装置的线束通过上壳体9出口处引出，通过密封垫和盖板对线束出口处密封固定。
本甲醇发动机进气加热器用于以甲醇为燃料的节能型汽车，适用于甲醇发动机一般性低温启动，其系统工作示意图如图5，甲醇供给有两个支路，一个通往加热器的供油支路II，一个是通往甲醇油轨主供油支路I，在环境温度高于15℃时，不存在启动困难问题，甲醇供给一直采用主供油支路I；当环境温度低于15℃时，汽车ECU接收到温度信号，通过燃油泵等执行器，对甲醇发动机启动时采用供油支路II，与经过滤清器的新鲜空气在进气加热器装置中混合加热汽化，一部分汽化的混合气，经过进气歧管进入燃烧室内燃烧，发动机启动成功。当发动机启动稳定后，ECU通过电控装置把燃油供给支路再转为支路I，甲醇发动机燃料供给正常运行。由于甲醇的燃料特性，燃烧产物中水气多，随着时间的增加，润滑油中渗入较多的水、甲酸以及未燃甲醇，润滑油的总碱值下降，而酸值增加，润滑油的黏度及润滑性能都降低，促使发动机零件的锈蚀及磨损，因此，进气加热器中材料的选择要针对甲醇耐腐蚀，金属表面要进行镀层处理，形成氧化膜。对于甲醇发动机进气加热器的密封，应选择具有不吸收甲醇及水的性能的材料，适合M100燃料的改性的氟橡胶等。
进气加热器在甲醇发动机低温启动时工作，启动成功后进气加热器仅视为连通管路。低温启动时，新鲜空气经过安装法兰8进入加热器内部，线束通电，PTC蜂窝状加热器2发热，预热一定时间后，发动机开始点火，圆形喷油管5通过喷油孔根据发动机需求喷射定量甲醇，甲醇被喷到已预热的加热器散热片上，瞬间汽化，部分汽化的混合经过安装法兰2出口进入进气歧管，而且，随着发动机拖动时间的增加，气缸内温度逐渐升高。当混合气在气缸内达到一定浓度后，混合气开始着火，发动机以某一转速稳定运转，10-15s后，发动机仍未熄火，则视为发动机启动成功。
Claims (6)
1.一种甲醇发动机进气加热器，包括壳体（1）和PTC蜂窝状加热器（2），PTC蜂窝状加热器（2）置于壳体（1）内，PTC蜂窝状加热器（2）上设有喷油器（3），其特征是喷油器（3）为一环形管，喷油器（3）套接在PTC蜂窝状加热器（2）外，喷油器（3）内侧设有多个喷油孔（4）。
2.根据权利要求1所述的甲醇发动机进气加热器，其特征是PTC蜂窝状加热器（2）包括加热元件和多片散热片（5），散热片（5）等间距平行排列，加热元件贯穿各散热片（5）。
3.根据权利要求2所述的甲醇发动机进气加热器，其特征是PTC蜂窝状加热器（2）还包括一对固定环形板（6），各散热片（5）两端分别抵接在固定环形板（6）的内圈，喷油器（3）夹在两固定环形板（6）之间，两固定环形板（6）通过定位支撑卡夹（7）连接。
4.根据权利要求1所述的甲醇发动机进气加热器，其特征是壳体（1）两端分别固设一安装法兰（8）。
5.根据权利要求1所述的甲醇发动机进气加热器，其特征是壳体（1）包括上壳体（9）和下壳体（10），上壳体（9）和下壳体（10）对接固连。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的甲醇发动机进气加热器，其特征是喷油孔（4）均布在喷油器（3）上。
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