CN209604165U - 一种节能减排柴油乳化添加剂供给装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能减排柴油乳化添加剂供给装置，包括储液桶、柴油机进气总管，其中储液桶内壁上固定有液位计，储液桶一侧靠近底部位置处固定有输液管，在输液管一端端部固定有过滤器，输液管上且位于储液桶外固定有微型高压泵、电磁阀，输液管上远离过滤器的一端固定有高压雾化喷嘴，高压雾化喷嘴固定在柴油机进气总管上且高压雾化喷嘴的喷孔出口位于进气总管内；液位计通过导线连接电控单元的输入端，电控单元的控制端口分别与微型高压泵、电磁阀连接。本实用新型实现了乳化添加剂单独向柴油机燃烧室供给，为实现柴油机缸内乳化添加剂与柴油进行乳化的工艺提供设备基础。

Description

一种节能减排柴油乳化添加剂供给装置

技术领域

本实用新型涉及节能减排技术领域，具体讲的是一种节能减排柴油乳化添加剂供给装置。

背景技术

随着我国工农业、交通运输业的飞速发展,对柴油的需求日益增大,如何充分利用现有资源,开发节能技术,减少浪费,引起了人们的高度重视。为了解决能源短缺和空气污染问题,节能和环保问题是当前和今后实现可持续发展的关键因素，如何更加有效地降低燃料消耗和减少排气污染，是当今内燃机研究的重点，在众多的研究项目中，掺水燃烧被认为是有希望同时实现上述两个目标的技术之一。

近年来，国内外对柴油机掺水燃烧的研究一直没有间断，在使用乳化柴油，随车在线乳化装置、进气道喷水、分层喷射，直接向燃烧室喷水等方面的研究，都取得了较明显的节油降污效果，大量文献对乳化油的微爆，掺水对NO_X形成的影响及碳烟的二次氧化等方面进行了深入分析，一致认为：NO_X是在高温富氧条件下形成，碳烟是在高温缺氧条件下形成，但通过以传统燃烧方式改进缸内燃烧的同时除出NO_X和PM(碳烟)有所谓“treat-off”效应，然而根据NO_X和PM(碳烟)的形成条件可知，如果能够同时降低缸内燃烧的最高温度和高温持续时间，从理论上就可同时除出NO_X和PM(碳烟)，正是基于这样的考虑，人们试图通过燃料掺水燃烧的方法实现同时降低NO_X和PM(碳烟)排放的目标，并取得了较为理想的效果，同时，燃料中水蒸发做功可以部分弥补由于水分蒸发使温度和压力下降所造成的不利影响而提高柴油机的热效率, 另外排气最高温度与平均温度都有所下降,排气损失反而减小也提高柴油机的热效率, 正是由于燃料掺水燃烧的方法提高了柴油机的热效率，从而产生了一定的节油效果。但由于各种掺水燃烧的方式都存在自身的弱点，无法在降低排放的同时提高经济效益，至今没有大规模推广应用。

现有的各种掺水燃烧方式的缺点主要集中在如下几个方面：使用配制好的乳化柴油的缺点：一是乳化柴油是通过乳化剂使水与柴油强制混溶，长时间放置会产生油水分离，使乳化柴油不便于储存与运输；二是配制好的乳化柴油丧失了防腐性能，会造成柴油机高压油嘴的锈蚀，从而使油嘴无法喷油。 随车在线乳化装置虽然能随柴油机工况动态调整水与油的混合比例，但存在乳化效果不理想和乳化柴油会造成柴油机高压油嘴的锈蚀，从而使油嘴无法喷油。 进气道喷水由于掺水后滞燃期变长,而导致柴油机工作粗暴与运行的不稳定,且节油效果不大（只有4％的节油效果）。直接向燃烧室喷水要在柴油机气缸盖上安装喷嘴，破坏了柴油发动机本身结构，虽然能降低NO_X和PM碳烟的排放，但实践证明几乎没有节油效果。

故，急需提供一种专门用于乳化添加剂单独喷向柴油机气缸的供给装置，以实现乳化添加剂单独供给柴油机气缸。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种结构设计合理的节能减排乳化柴油乳化添加剂供给装置，以实现乳化添加剂单独供给柴油机气缸。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种节能减排柴油乳化添加剂供给装置，包括储液桶、柴油机进气总管，其特征在于，其中储液桶内壁上固定有液位计，储液桶一侧靠近底部位置处固定有输液管，在输液管伸进储液桶内的端部固定有过滤器，输液管上且位于储液桶外固定有微型高压泵、电磁阀，输液管上远离过滤器的一端固定有高压雾化喷嘴，高压雾化喷嘴固定在柴油机进气总管上且高压雾化喷嘴的喷孔出口位于进气总管内；液位计通过导线连接电控单元的输入端，电控单元的控制端口分别与微型高压泵、电磁阀连接。

与现有技术相比，本实用新型具备的有益效果是：通过在柴油机进气总管上安装高压雾化喷嘴，通过将添加剂由高压喷嘴随空气一同进入气缸，实现了乳化添加剂的单独向柴油机燃烧室供给，为实现柴油机缸内乳化添加剂与柴油进行乳化的工艺提供设备基础，且本实用新型的液位计、电磁阀、微型高压泵均是跟柴油汽车的ECU连接，可实现自动乳化添加剂的自动供给和停止供给，以及对供给量控制。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型所述电控单元信号采集方式二涉及的控制电路原理图；

图3是本实用新型所述电控单元信号采集方式二涉及的控制电路原理图；

图4是本实用新型涉及到的控制流程框图。

具体实施方式

现在结合附图，对本实用新型作进一步的阐述。

如图1-4所示，节能减排柴油乳化添加剂供给装置，包括储液桶1、液位计2、过滤器3、微型高压泵4、电磁阀5、输液管6、柴油机进气总管7、高压雾化喷嘴8、电控单元ECU9；其中储液桶1内壁上通过螺栓固定有液位计2，储液桶1一侧靠近底部位置处通过橡胶密封管接头（橡胶密封管接头通过是螺栓固定在储液桶1内壁上）连接输液管6，在输液管6伸进储液桶1内的端部螺纹连接有过滤器3（即市场上购买的管口过滤网），输液管6上且位于储液桶1外通过各自的管接头分别连接有微型高压泵4、电磁阀5，输液管6上远离过滤器3的一端螺纹连接有高压雾化喷嘴8，高压雾化喷嘴8的雾化微粒直径控制在5-10μm，在柴油机进气总管7上开设一安装孔，高压雾化喷嘴8一端从该安装孔伸进柴油机进气总管7内且高压雾化喷嘴8通过法兰盘固定在柴油机进气总管7上，法兰盘其中一半是事先焊接在柴油机进气总管7上的，法兰盘另一半是焊接在高压雾化喷嘴的外周上，以使高压雾化喷嘴8的喷孔出口位于柴油机进气总管7内；液位计2通过导线连接电控单元ECU9的输入端口，电控单元ECU的控制端口分别与微型高压泵4、电磁阀5连接，电控单元ECU9为柴油汽车自带的，通过电控单元9。本实用新型是对现有柴油汽车所做的改动，本实用新型根据不同车辆本身的结构选择合适的位置进行安装，安装完毕后按图1联接好本实用新型，本实用新型所需电源从对应车辆蓄电池单独取电（不改变车辆本身电路，如图2或3所示）。

工作时，柴油乳化添加剂由安装在柴油机进气总管上的高压雾化喷嘴8喷入进气总管7，高压雾化喷嘴8雾化效果极好，微粒直径在5-10µm，乳化添加剂随空气进入柴油机气缸后，在气缸内与柴油就能形成很好的混合状态，使柴油与节能减排添加剂达到比较理想的乳化效果。乳化添加剂的喷射时机与喷射量由电控单元9（ECU）进行精确控制，具体地，在添加剂储液桶内液位低于液位计设定高度时不喷入；在柴油机启动或暖车时不喷入，以免影响柴油机冷启动和快速暖车；在柴油机停机前（一般是车速V≤30km/h）停止喷入，以免乳化添加剂残留在进气总管或气缸（即柴油机燃烧室）内，影响发动机的正常使用，在车辆正常运行中喷入。喷射量的大小由电控单元9（ECU）控制电磁阀5打开时间的长短来实现，随柴油机的不同工况随时进行动态调整，以保证节油效果与尾气处效果处于最佳状态，实际使用中一般将柴油与乳化添加剂的用量比，以重量计为5:1。实际使用中，设定喷射条件为：柴油机水温信号温度值设定T≥50℃，柴油机转速信号n≥650rpm，车速信号V≥30km/h或是空调开关信号；当上述三个条件只要有一个不满足，电控单元9将控制微型高压泵4、电磁阀5不工作，即不喷入乳化添加剂，而只有上述三个条件全部满足时，电控单元9控制微型高压泵4、电磁阀5工作，即喷入乳化添加剂，乳化添加剂的喷射量是由电控单元9控制电磁阀5通电时间的长短来控制的，当通电时间到，喷射停止。

其中电控单元9对喷射控制信号（即喷射条件）的采集方式有二种：方式一：是通过柴油汽车本身携带的传感器对应采集如柴油机水温信号、车速信号、柴油机转速信号等信号，再由对应的传感器通过各自的信号线输送给电控单元9，并将汽车空调开关通过导线连接电控单元ECU9，将空调开关信号（A/C）输送给电控单元ECU9，同时将液位计的液位信号通过导线输送给电控单元ECU9，由电控单元9通过对上述信号进行分析与处理来精确控制喷射时机。方式二：是电控单元9与车载网络CAN进行信息通讯，通过车载网络CAN获取所需信号（如柴油机水温信号、车速信号、柴油机转速信号等信号），并将空调开关通过导线连接电控单元ECU9，将空调开关信号（A/C）输送给电控单元ECU9，同时将液位计的液位信号通过导线输送给电控单元ECU9，由电控单元ECU9存储，由电控单元9对上述信号进行分析与处理来控制喷射时机。

Claims (1)

1.一种节能减排柴油乳化添加剂供给装置，包括储液桶、柴油机进气总管，其特征在于，其中储液桶内壁上固定有液位计，储液桶一侧靠近底部位置处固定有输液管，在输液管伸进储液桶内的端部固定有过滤器，输液管上且位于储液桶外固定有微型高压泵、电磁阀，输液管上远离过滤器的一端固定有高压雾化喷嘴，高压雾化喷嘴固定在柴油机进气总管上且高压雾化喷嘴的喷孔出口位于进气总管内；液位计通过导线连接电控单元的输入端，电控单元的控制端口分别与微型高压泵、电磁阀连接。