燃油氣內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種燃油氣內(nèi)燃機，包括燃油泵、控制裝置、氣缸、與氣缸進口相連的混合供應(yīng)器、與氣缸出口相連的排氣管，混合供應(yīng)器包括助燃劑供給口和若干燃料供給口，該內(nèi)燃機還包括液態(tài)燃油氣化管、燃氣聚集筒、減壓器和依次連通的空氣過濾器、空壓機、油水分離器、制氧分子篩、氧氣聚氣筒、矢量控制器，液態(tài)燃油氣化管安裝在所述排氣管內(nèi)，該液態(tài)燃油氣化管的一端穿過排氣管的側(cè)壁通過一單向電磁閥與燃油泵相連，其另一端穿過排氣管的側(cè)壁與混合供應(yīng)器的一燃料供給口相連或通過一單向閥與燃氣聚集筒的進氣口相連。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，節(jié)能環(huán)保效果好，可直接加入液體油或氣體油，液體油無需分別是柴油或汽油。
【專利說明】燃油氣內(nèi)燃機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種內(nèi)燃機燃氣動氣設(shè)備，尤其涉及一種燃油氣內(nèi)燃機。
【背景技術(shù)】
[0002]燃油發(fā)動機是以內(nèi)燃機為代表的動力機械裝置。燃燒發(fā)動機為社會進步、科技發(fā)展和改善人民生活做出了巨大的貢獻，現(xiàn)代文明社會的諸多交通工具都是依靠燃燒發(fā)動機作為其動力源。從燃燒發(fā)動機的誕生至今已有100年的歷史，100年來特別是近20-30年來，燃燒發(fā)動機的技術(shù)取得了突飛猛進的發(fā)展，發(fā)動機的熱效率獲得明顯提高，排放得到有效控制，燃烷基礎(chǔ)研究的進展和燃燒控制技術(shù)的提高對燃燒發(fā)動機的改進起到了至關(guān)重要的作用。
[0003]目前為止，燃燒發(fā)動機仍主要靠石油類燃料，而石油燃燒多帶來的大氣污染問題已成為全世界面臨的重大問題，燃燒發(fā)動機的研究將主要集中在現(xiàn)有石油燃燒發(fā)動機的節(jié)能、污染物控制、石油替代燃料發(fā)動機、可再生能源發(fā)動機和新型燃燒方式發(fā)動機上，目標(biāo)是通過石油類燃料發(fā)動機節(jié)能延長石油資源的使用期，開發(fā)燃燒發(fā)動機的燃料替代，開發(fā)新型發(fā)動機燃燒技術(shù)實現(xiàn)高效清潔燃燒。為實現(xiàn)上述目標(biāo)，需要再發(fā)動機燃燒方面開展系統(tǒng)深入的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，為發(fā)動機技術(shù)的不斷發(fā)展提供理論支撐和技術(shù)創(chuàng)新源泉。
[0004]但到目前 為止，內(nèi)燃機的燃料從進入到排放的整個過程基本是兩種:汽油機是將空氣與汽油按一定比例(空燃比)混合，然后經(jīng)進氣管供入氣缸內(nèi)被壓縮至上止點，由汽油機點火系統(tǒng)控制的電火花定時點燃，燃燒做功把活塞推至下止點，隨即向上排除廢氣；柴油機的燃油則是吸入純空氣，通過柴油機噴油系統(tǒng)將柴油噴入燃燒室，在高溫高壓下自行著火燃燒。無論是汽油機還是柴油機，其供給的燃油都是液態(tài)的冷油，分子間的距離較近，燃點較高，燃燒做功時需要吸收大量的熱量，且很難充分燃燒，致使燃燒后會向空氣中排放大量的粉塵顆粒和有毒氣體。
[0005]雖然現(xiàn)在利用電子噴油起到一定的節(jié)油作用，但這僅僅是一種改變進油的方式而已，對于其壓縮、燃燒做功和排放并沒有改變，就汽油機而言，在運行時吸進的是汽油和空氣混合氣，壓縮比越大，壓縮終了的混合氣的壓力和溫度就越高，混合氣中汽油分子就能氣化得更完全，燃燒也更迅速更充分，因而發(fā)動機發(fā)出的功率越大，經(jīng)濟性越好，排氣質(zhì)量也能相應(yīng)得到改善。為此，人們發(fā)明了通過壓縮空氣來增加進氣量的渦輪增壓器，它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機的輸出功率。
[0006]然而，不論是一般的內(nèi)燃機還是增加了渦輪增壓器的內(nèi)燃機，其都是通過吸收空氣直接作為助燃劑使用，而空氣中真正具有助燃作用的氧氣卻僅含有20.9%，其余79%的氮氣及少量的二氧化碳、水及微量惰性氣體不但沒有助燃效果，還會吸收燃燒時熱量，不但影響內(nèi)燃機的效果，燃燒后還會產(chǎn)生大量的一氧化碳、碳化氫、氮素酸化物等有害氣體及塵埃顆粒，對環(huán)境污染嚴重，嚴重影響人類健康。
[0007]為了節(jié)能減排，人們還發(fā)明燃燒天然氣的內(nèi)燃機，由于其采用的是氣體分子結(jié)構(gòu)，分子間的距離較大，燃燒做功時需要吸收熱量的相對較少，燃燒較為完全，能省油50%，排放減少85%_90%，但在使用過程中，其需要配備一較大的儲氣罐隨車行車，安全性不強，且天然氣的使用還沒有燃油普及，往往會出現(xiàn)加氣難的情況發(fā)生，致使其不能被大范圍的普及使用。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的在于提供一種節(jié)能效果更好，助燃效果更好，污染排放率更低的燃油氣內(nèi)燃機。
[0009]本實用新型提供的這種燃油氣內(nèi)燃機，包括燃油泵、控制裝置、氣缸、與所述氣缸進口相連的混合供應(yīng)器、與所述氣缸出口相連的排氣管，所述混合供應(yīng)器包括助燃劑供給口和若干燃料供給口，該內(nèi)燃機還包括液態(tài)燃油氣化管、燃氣聚集筒、減壓器和依次連通的空氣過濾器、空壓機、油水分離器、制氧分子篩、氧氣聚氣筒、矢量控制器，所述液態(tài)燃油氣化管安裝在所述排氣管內(nèi)，該液態(tài)燃油氣化管的一端穿過排氣管的側(cè)壁通過一單向電磁閥與燃油泵相連，其另一端穿過排氣管的側(cè)壁與混合供應(yīng)器的一燃料供給口相連或通過一單向閥與燃氣聚集筒的進氣口相連，所述燃氣聚集筒的出氣口通過一氣冷啟動電磁閥與混合供應(yīng)器的一燃料供給口相連，所述燃油泵通過一油冷啟動電磁閥與混合供應(yīng)器的一燃料供給口相連，在所述排氣管上安裝有一溫度傳感器，在所述燃氣聚集筒上安裝有一燃氣壓力傳感器和加氣閥，所述溫度傳感器和燃氣壓力傳感器的信號輸出端與控制裝置連接，所述控制裝置分別控制燃油泵、單向電磁閥、加氣閥、氣冷啟動電磁閥和油冷啟動電磁閥的開啟或關(guān)閉，所述矢量控制器的出氣口與助燃劑供給口連通，在所述氧氣聚氣筒上安裝有一氧氣壓力傳感器，所述氧氣壓力傳感器的信號輸出端與控制裝置連接，所述控制裝置控制空壓機的開啟或關(guān)閉，在所述混合供應(yīng)器內(nèi)各燃料供給口的出口處安裝有總進油量傳感器，所述總進油量傳感器的信號輸出端與控制裝置連接，該控制裝置控制矢量控制器的流出量大小。
[0010]為使本發(fā)明排氣管中熱量的利用率更高，所述液態(tài)燃油氣化管安裝在所述排氣管內(nèi)靠近氣缸端。
[0011]所述空壓機采用螺桿式結(jié)構(gòu)。
[0012]所述制氧分子篩采用雙筒式結(jié)構(gòu)。
[0013]為使本發(fā)明中液態(tài)燃油在排氣管內(nèi)流通的時間越長氣化越完全，所述液態(tài)燃油氣化管安裝在排氣管內(nèi)的一段采用螺旋管。
[0014]所述液態(tài)燃油氣化管安裝在排氣管內(nèi)的一段采用直管。
[0015]所述液態(tài)燃油氣化管安裝在排氣管內(nèi)的一段采用夾層管，所述燃油泵內(nèi)的燃油從所述夾層管的夾層流過。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0017]1、本實用新型通過在排氣管內(nèi)增加一液態(tài)燃油氣化管，利用排氣管內(nèi)排放的高溫氣體的溫度對液態(tài)燃油氣化管進行加熱，使從燃油泵內(nèi)流過來的液態(tài)燃油氣化變成氣態(tài)燃油供給氣缸做功，與液態(tài)燃油相比，其加大了燃油分子間的距離，使燃燒做功更完全；與天然氣相比，在正常狀況下，每立方米的天然氣燃燒后所放的熱值約為116千焦，而每立方米的氣態(tài)汽油燃燒后所放的熱值約為881千焦,功率更大。
[0018]2、本實用新型可以通過加氣閥為燃氣聚集筒內(nèi)注燃氣實現(xiàn)氣起動模式，也可以通過打開油冷起動電磁閥,使燃油泵內(nèi)的液體燃油直接注入混合供應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)油起動模式，功能齊全，方便實用。
[0019]3、在正常狀況下，排氣管內(nèi)的溫度可達600度至800度，而國標(biāo)規(guī)定各牌號汽油的終餾點則不高于205度，輕柴油的沸點范圍在180度至370度之間，重柴油的沸點范圍在350度至410度之間，不論是直接在燃油泵內(nèi)加入液態(tài)的汽油還是柴油，其都可以在液態(tài)燃油氣化管內(nèi)被排氣管內(nèi)的熱量完全氣化成為氣態(tài)，無需再將內(nèi)燃機分為柴油機或汽油機。
[0020]4、通過將吸收的空氣經(jīng)過空氣過濾器、空壓機、油水分離器和制氧分子篩后形成純氧助燃劑存入再氧氣聚氣筒內(nèi)，再經(jīng)混合供應(yīng)器與燃料混合為內(nèi)燃機提供原料，由于純氧的助燃效果明顯高于空氣助燃，內(nèi)燃機產(chǎn)生動力的爆炸燃燒運作，不但可籍以具有更加效率，同時，可保證燃燒的效果更完全，從而使燃燒所需的燃料實現(xiàn)節(jié)省效果，對于燃燒排放的廢氣濃度也可以達到直接降低、改善的目的。
[0021]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實用性強，節(jié)能環(huán)保效果好，可直接加入液體油或氣體油，液體油無需分別是柴油或汽油，與現(xiàn)有的內(nèi)燃機相比，其使用后可節(jié)省燃油60%-80%,尾氣污染排放減少85%-90%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意。
[0023]圖2為本實用新型液態(tài)燃油氣化管的結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0024]圖3為本實用新型液態(tài)燃油氣化管的結(jié)構(gòu)示意圖三。
【具體實施方式】
[0025]從圖1可以看出，本實用新型這種燃油氣內(nèi)燃機，包括燃油泵1、液態(tài)燃油氣化管
3、燃氣聚集筒5、減壓器7、控制裝置10、氣缸12、與氣缸12進口相連的混合供應(yīng)器8、與氣缸12出口相連的排氣管11、空氣過濾器14、空壓機15、油水分離器16、制氧分子篩17、氧氣聚氣筒18和矢量控制器19，其中，在排氣管11上安裝有一溫度傳感器13，在燃氣聚集筒5上安裝有一燃氣壓力傳感器51和加氣閥52，混合供應(yīng)器8包括助燃劑供給口 81和若干燃料供給口 82，在混合供應(yīng)器8內(nèi)各燃料供給口 82的出口處安裝有總進油量傳感器83，在氧氣聚氣筒18上安裝有一氧氣壓力傳感器181。
[0026]液態(tài)燃油氣化管3安裝在排氣管11內(nèi)，該液態(tài)燃油氣化管3的一端穿過排氣管11的側(cè)壁通過一單向電磁閥2與燃油泵I相連，其另一端穿過排氣管11的側(cè)壁與混合供應(yīng)器8的一燃料供給口 82相連或通過一單向閥4與燃氣聚集筒5的進氣口相連，燃氣聚集筒5的出氣口通過一氣冷啟動電磁閥6與混合供應(yīng)器8的一燃料供給口 82相連，燃油泵I通過一油冷啟動電磁閥9與混合供應(yīng)器8的一燃料供給口 82相連，溫度傳感器13和燃氣壓力傳感器51的信號輸出端與控制裝置10連接，控制裝置10分別控制燃油泵1、單向電磁閥
2、加氣閥52、氣冷啟動電磁閥6和油冷啟動電磁閥9的開啟或關(guān)閉，空氣過濾器14、空壓機15、油水分離器16、制氧分子篩17、氧氣聚氣筒18和矢量控制器19依次連通，矢量控制器19的出氣口與助燃劑供給口 81連通，氧氣壓力傳感器181的信號輸出端與控制裝置10連接并通過該控制裝置10控制空壓機15的開啟或關(guān)閉，總進油量傳感器83的信號輸出端與控制裝置10連接并通過該控制裝置10控制矢量控制器19的流出量大小。
[0027]從圖1還可以看出，本實用新型的液態(tài)燃油氣化管3安裝在排氣管內(nèi)靠近氣缸端。
[0028]從圖1還可以看出，本實用新型的液態(tài)燃油氣化管3安裝在排氣管11內(nèi)的一段采用螺紋管。
[0029]從圖2還可以看出，本實用新型的液態(tài)燃油氣化管3安裝在排氣管11內(nèi)的一段采
用直管。
[0030]從圖3還可以看出，本實用新型的液態(tài)燃油氣化管3安裝在排氣管11內(nèi)的一段采用夾層管，燃油泵內(nèi)的燃油從該夾層管的夾層流過。
[0031]本實用新型在使用前，使用者可以直接給燃氣聚集筒5內(nèi)添加氣態(tài)的燃油。
[0032]在本實用新型中，空壓機15采用螺桿式結(jié)構(gòu)，制氧分子篩17采用雙筒式結(jié)構(gòu)。
[0033]本實用新型的啟動方式包括氣起動和油起動,其中氣啟動過程如下:
[0034]首先，溫度傳感器13檢測到排氣管11上的溫度低于液體油氣化所需溫度值，燃氣壓力傳感器51檢測到燃氣聚集筒5內(nèi)的壓強高于其使用標(biāo)準(zhǔn)要求時，控制裝置10控制氣冷啟動電磁閥6開啟，燃油泵1、單向電磁閥2和油冷啟動電磁閥9關(guān)閉，燃氣聚集筒5內(nèi)的氣體燃油直接進入混合供應(yīng)器8內(nèi)。
[0035]然后，隨著內(nèi)燃機的做功，排氣管11的溫度逐漸上升，溫度傳感器13檢測到排氣管11上的溫度不低于液體油氣化所需值，控制裝置10控制燃油泵I和單向電磁閥2開啟、油冷啟動電磁閥9關(guān)閉，燃油泵I內(nèi)的液體燃油經(jīng)過液態(tài)燃油氣化管3氣化形成氣體，通過單向閥4流至燃氣聚集筒5內(nèi)，繼續(xù)為混合供應(yīng)器8提供燃料。
[0036]油啟動過程如下:
[0037]首先，控制裝置10控制氣冷啟動電磁閥6關(guān)閉，燃氣聚集筒5內(nèi)氣體燃油不能為混合供應(yīng)器8提供燃料；溫度傳感器13檢測到排氣管11上的溫度低于液體油氣化所需溫度值，控制裝置10控制單向電磁閥2關(guān)閉、燃油泵I和油冷啟動電磁閥9開啟，燃油泵I內(nèi)的液體燃油直接進入混合供應(yīng)器8內(nèi)；
[0038]其次，隨著內(nèi)燃機的做功，排氣管11的溫度逐漸上升，溫度傳感器13檢測到排氣管11上的溫度不低于液體油氣化所需值，控制裝置10控制單向電磁閥2開啟、油冷啟動電磁閥9關(guān)閉，燃油泵I內(nèi)的液體燃油經(jīng)過液態(tài)燃油氣化管3氣化形成氣體，直接進入混合供應(yīng)器8內(nèi)。
[0039]本實用新型純氧助燃供給過程如下:
[0040]1、空壓機15啟動，空氣經(jīng)空氣過濾器14、空壓機15、油水分離器16、制氧分子篩17形成純氧助燃劑存入氧氣聚氣筒18內(nèi)，再經(jīng)矢量控制器19進入混合供應(yīng)器8內(nèi)混合。
[0041]2、當(dāng)氧氣聚氣筒18內(nèi)純氧助燃劑的壓強高于氧氣聚氣筒5所能承受的壓強值時，氧氣壓力傳感器181發(fā)送信號給控制裝置10由其驅(qū)動空壓機15的關(guān)閉；當(dāng)氧氣聚氣筒18內(nèi)純氧助燃劑的壓強低于內(nèi)燃機所需助燃劑的壓強值時，氧氣壓力傳感器181發(fā)送信號給控制裝置10由其驅(qū)動空壓機15的開啟。
[0042]3、當(dāng)內(nèi)燃機需要加快做功時，流入混合供應(yīng)器8的燃料供給口 82的燃油流量加大，總進油量傳感器83發(fā)送信號給控制裝置10由其驅(qū)動矢量控制器19的開口擴大，純氧助燃劑的流出量增加，與混合供應(yīng)器8內(nèi)的燃油按比列混合。
【權(quán)利要求】
1.一種燃油氣內(nèi)燃機，包括燃油泵(I)、控制裝置(10)、氣缸(12)、與所述氣缸(12)進口相連的混合供應(yīng)器(8 )、與所述氣缸(12 )出口相連的排氣管(11 )，所述混合供應(yīng)器(8 )包括助燃劑供給口(81)和若干燃料供給口(82)，其特征在于:該內(nèi)燃機還包括液態(tài)燃油氣化管(3)、燃氣聚集筒(5)、減壓器(7)和依次連通的空氣過濾器(14)、空壓機(15)、油水分離器(16)、制氧分子篩(17)、氧氣聚氣筒(18)、矢量控制器(19)，所述液態(tài)燃油氣化管(3)安裝在所述排氣管(11)內(nèi)，該液態(tài)燃油氣化管(3 )的一端穿過排氣管(11)的側(cè)壁通過一單向電磁閥(2)與燃油泵(I)相連，其另一端穿過排氣管(11)的側(cè)壁與混合供應(yīng)器(8)的一燃料供給口(82)相連或通過一單向閥(4)與燃氣聚集筒(5)的進氣口相連，所述燃氣聚集筒(5 )的出氣口通過一氣冷啟動電磁閥(6 )與混合供應(yīng)器(8 )的一燃料供給口( 82 )相連，所述燃油泵(I)通過一油冷啟動電磁閥(9)與混合供應(yīng)器(8)的一燃料供給口(82)相連，在所述排氣管(11)上安裝有一溫度傳感器(13)，在所述燃氣聚集筒(5 )上安裝有一燃氣壓力傳感器(51)和加氣閥(52)，所述溫度傳感器(13)和燃氣壓力傳感器(51)的信號輸出端與控制裝置(10)連接，所述控制裝置(10)分別控制燃油泵(I)、單向電磁閥(2)、加氣閥(52)、氣冷啟動電磁閥(6)和油冷啟動電磁閥(9)的開啟或關(guān)閉，所述矢量控制器(19)的出氣口與助燃劑供給口(81)連通，在所述氧氣聚氣筒(18)上安裝有一氧氣壓力傳感器(181 )，所述氧氣壓力傳感器(181)的信號輸出端與控制裝置(10)連接，所述控制裝置(10)控制空壓機(15 )的開啟或關(guān)閉，在所述混合供應(yīng)器(8 )內(nèi)各燃料供給口( 82 )的出口處安裝有總進油量傳感器(83)，所述總進油量傳感器(83)的信號輸出端與控制裝置(10)連接，該控制裝置(10)控制矢量控制器(19)的流出量大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油氣內(nèi)燃機，其特征在于:所述液態(tài)燃油氣化管(3)安裝在所述排氣管內(nèi)靠近氣缸端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油氣內(nèi)燃機，其特征在于:所述空壓機(15)采用螺桿式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油氣內(nèi)燃機，其特征在于:所述制氧分子篩(17)采用雙筒式結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃油氣內(nèi)燃機，其特征在于:所述液態(tài)燃油氣化管(3)安裝在排氣管(11)內(nèi)的一段采用螺旋管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃油氣內(nèi)燃機，其特征在于:所述液態(tài)燃油氣化管(3)安裝在排氣管(11)內(nèi)的一段米用直管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃油氣內(nèi)燃機，其特征在于:所述液態(tài)燃油氣化管(3)安裝在排氣管(11)內(nèi)的一段采用夾層管，所述燃油泵內(nèi)的燃油從所述夾層管的夾層流過。
【文檔編號】F02M31/18GK203627017SQ201320730514
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】鄭伯平, 王下雨 申請人:鄭伯平, 王下雨