CN204226008U - 一种实现柴油机燃用甲醇汽油的燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种实现柴油机燃用甲醇汽油的燃烧装置。目前还没有能降低有害气体排放，可大比例燃用甲醇汽油的燃烧装置。本实用新型包括活塞、排气道、活塞销、气缸、连杆、曲柄销、曲轴、排气门、进气门、进气道和喷油器，活塞位于气缸内，曲轴固定在气缸中；连杆的一端通过活塞销连接在活塞上，另一端通过曲柄销连接在曲轴上；排气道、排气门、进气门、进气道和喷油器均固定在气缸的顶部，且均与气缸的内部连通；其特点是：还包括真空EGR阀和电热塞，所述真空EGR阀连接在排气道和进气道之间，电热塞固定在气缸的顶部，电热塞与气缸的内部连通，电热塞紧靠喷油器。本实用新型能降低有害气体排放，可大比例燃用甲醇汽油。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种实现柴油机燃用甲醇汽油的燃烧装置，属于内燃机技术领域。
背景技术
由于醇类燃料的辛烷值高，具有较好的抗爆性，因此在压缩比比较高的柴油机上燃烧，有利于提高发动机的热效率，甲醇是清洁的、良好的替代燃料。甲醇可用资源丰富的煤炭生产，而用取之不尽的生物质生产乙醇的技术即将实现工业化规模地廉价生产。在柴油机上使用甲醇汽油作燃料，不仅可以缓解部分地区柴油供应紧张的局面，而且可以明显降低柴油机碳烟微粒及氮氧化物（NOX）的排放，更容易达到排放法规的要求。
甲醇的重要理化特性之一是虽然自燃温度高难以压燃，但是具有较强的自燃倾向，即当浓度在可燃极限范围内的混合气周围有温度达到一定水平的炽热表面时，可使炽热表面附近的甲醇混合气迅速自燃着火，再带动周围混合气燃烧。
国内虽然有在内燃机的缸盖上加火花塞的办法，但是火花塞需要电源调节系统，高能点火器，分电盘及电极火花塞，而且火花塞需要由凸轮轴驱动，发动机结构变动大，导致火花塞法的系统较复杂，整个系统的可靠性决定于较多的零部件各自可靠性，影响着燃烧过程的因素亦较多。
综上所述，目前还没有一种结构设计合理，能够降低有害气体的排放，且可以大比例的燃用甲醇汽油的实现柴油机燃用甲醇汽油的燃烧装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，能够降低有害气体的排放，且可以大比例的燃用甲醇汽油的实现柴油机燃用甲醇汽油的燃烧装置。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该实现柴油机燃用甲醇汽油的燃烧装置包括活塞、排气道、活塞销、气缸、连杆、曲柄销、曲轴、排气门、进气门、进气道和喷油器，所述活塞位于气缸内，所述曲轴固定在气缸中，所述连杆的一端通过活塞销连接在活塞上，该连杆的另一端通过曲柄销连接在曲轴上，所述排气道、排气门、进气门、进气道和喷油器均固定在气缸的顶部，该排气道、排气门、进气门、进气道和喷油器均与气缸的内部连通，其结构特点在于：还包括真空EGR阀和电热塞，所述真空EGR阀连接在排气道和进气道之间，所述电热塞固定在气缸的顶部，该电热塞与气缸的内部连通，所述电热塞紧靠喷油器。
作为优选，本实用新型所述电热塞外设置有一个带孔的护套，该护套和电热塞之间存在间隙。护套和电热塞之间的间隙相当于一个小型的预燃室，能够有效避免甲醇及空气涡流直接作用在炙热体上，减少热损失，提高使用寿命。
作为优选，本实用新型所述电热塞为陶瓷材质。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：改变已有的内燃机的机构，在现有的内燃机的基础上在缸盖上加装电热塞，电热塞紧靠着喷油器布置，使柴油机可以燃用甲醇汽油，降低有害气体的排放，且可以大比例的燃用甲醇汽油，结构简单，在现有的内燃机的基础上进行尽可能小的改动，以实现柴油机燃用甲醇汽油的功能，便于推广和应用。本实用新型加装电热塞，由于炽热体对周围甲醇汽油加热的作用，较易雾化，气化，滞燃期短，在电热塞炽热体周围小区域内引发着火和燃烧，放热率较大。本实用新型比原柴油机的能耗低，排气无烟，由于加装电热塞使甲醇较易汽化，燃烧较完善，因此在较多的工况下能取得较低的CO、HC及未然醇的排放。
本实用新型在排气管侧加装一个真空EGR阀，让部分排气回到气缸内，可以提高缸内工质的温度，改善混合气的形成，加速燃烧过程，提高热效率。同时甲醇汽油燃烧产物中碳烟微粒很少，真空EGR阀不会对进气系统形成污垢积碳，并根据发动机的转速、负荷及冷却水的信息等，调节真空EGR阀的升程，控制EGR率的大小，对EGR进行开环控制。
本实用新型的结构设计合理，布局科学，对发动机的结构变动小，有利于推广和应用，市场前景广阔，不需要额外的电源调节系统，高能点火器，分电盘及电极火花塞。
附图说明
图1是本实用新型实施例中实现柴油机燃用甲醇汽油的燃烧装置的结构示意图。
图2是本实用新型实施例中的柴油机缸盖上加装电热塞的位置结构示意图。
图3是本实用新型实施例中的柴油机缸盖上加装电热塞的位置的截面结构示意图。
图4是本实用新型实施例中的电热塞的结构示意图。
图中：1：真空EGR阀；2：水封；3：活塞；4：排气道；5：活塞销；6：气缸；7：连杆；8：曲柄销；9：曲轴；10：排气门；11：进气门；13：进气道；14：喷油器；15：电热塞。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图4，本实施例中实现柴油机燃用甲醇汽油的燃烧装置包括真空EGR阀1、活塞3、排气道4、活塞销5、气缸6、连杆7、曲柄销8、曲轴9、排气门10、进气门11、进气道13、喷油器14和电热塞15。
本实施例中的活塞3位于气缸6内，曲轴9固定在气缸6中，连杆7的一端通过活塞销5连接在活塞3上，该连杆7的另一端通过曲柄销8连接在曲轴9上。排气道4、排气门10、进气门11、进气道13、喷油器14和电热塞15均固定在气缸6的顶部，该排气道4、排气门10、进气门11、进气道13、喷油器14和电热塞15均与气缸6的内部连通，且电热塞15紧靠喷油器14。本实施例中的真空EGR阀1连接在排气道4和进气道13之间，让部分排气回到气缸内，可以提高缸内工质的温度，改善混合气的形成，加速燃烧过程，提高热效率。
通常情况下，电热塞15外设置有一个带孔的护套，该护套和电热塞15之间存在间隙。电热塞15为陶瓷材质。
本实用新型为了避免甲醇及空气涡流直接作用在炙热体上，减少热损失及提高使用寿命，在电热塞15的外面加一个带有小孔的护套，且护套和电热塞15之间有一定的间隙空间，这样在电热塞15加护套后又成为一个小型的预燃室。电热塞15紧靠着喷油器14布置，在上止点前10-20CA喷射甲醇汽油，加了护套的炽热体伸入到燃烧室中，提高了压缩比。加装真空EGR阀1，根据发动机的转速，负荷及冷却水等信息，调节真空EGR阀1的升程，控制EGR率的大小。在柴油机上使用甲醇汽油作燃料，不仅可以缓解部分地区柴油供应紧张的局面，而且可以明显降低柴油机碳烟微粒及氮氧化物（NOX）的排放，更容易达到排放法规的要求。本实用新型不改变原柴油机的燃烧模式，仍采用压燃式扩散燃烧方式。电热塞15选取可以根据各类发动机缸盖的不同结构选用不同规格的电热塞15。
本实用新型提出在缸盖上加装电热塞15，电热塞15位于涡流燃烧室涡流方向喷油器14下游，且靠近燃烧室壁面。用电控系统控制电热塞15工作，并调节器功率的大小，电热塞15的功率较低，增加电热塞15的功率可以提高甲醇汽油燃料发动机的热效率，但功率增加到一定值后，热效率并不会增加。本实用新型提出在缸盖上加装电热塞15，电阻丝可以埋在绝缘的填料中，密封在不锈钢套中，电阻线圈由焊接在电热塞头部的加热线圈和底部螺丝引线相连的控制线圈组合。
本实用新型提出的在柴油机上燃用甲醇汽油，为保证就要有原柴油机的标定功率，可以采用原高压喷油泵及喷油器14，甲醇汽油每循环供应量比柴油大，为了缩短喷射期，在元喷油泵结构强度的限制下应加大柱塞直径。为了进一步提高热效率及降低排放引入废气再循环，在排气管4侧加装一个真空EGR阀1，让部分排气回到气缸6内，可以提高缸内工质的温度，改善混合气的形成，加速燃烧过程，提高热效率；同时甲醇汽油燃烧产物中碳烟微粒很少，真空EGR阀1不会对进气系统形成污垢积碳，并根据发动机的转速、负荷及冷却水的信息等，调节EGR阀的升程，控制EGR率的大小，对EGR进行开环控制。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种实现柴油机燃用甲醇汽油的燃烧装置，包括活塞、排气道、活塞销、气缸、连杆、曲柄销、曲轴、排气门、进气门、进气道和喷油器，所述活塞位于气缸内，所述曲轴固定在气缸中，所述连杆的一端通过活塞销连接在活塞上，该连杆的另一端通过曲柄销连接在曲轴上，所述排气道、排气门、进气门、进气道和喷油器均固定在气缸的顶部，该排气道、排气门、进气门、进气道和喷油器均与气缸的内部连通，其特征在于：还包括真空EGR阀和电热塞，所述真空EGR阀连接在排气道和进气道之间，所述电热塞固定在气缸的顶部，该电热塞与气缸的内部连通，所述电热塞紧靠喷油器。
2.根据权利要求1所述的实现柴油机燃用甲醇汽油的燃烧装置，其特征在于：所述电热塞外设置有一个带孔的护套，该护套和电热塞之间存在间隙。
3.根据权利要求1所述的实现柴油机燃用甲醇汽油的燃烧装置，其特征在于：所述电热塞为陶瓷材质。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115773185A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-03-10 | 太原理工大学 | 一种可控温电热塞辅助压燃式甲醇发动机及其控制方法 |
| WO2025102447A1 (zh) * | 2023-11-13 | 2025-05-22 | 重庆利迈科技有限公司 | 甲醇发动机及控制方法 |
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