[發明專利]用于內燃機的節油器燃料蒸氣系統

無效

• 申請號: 201080056308.8
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN102648344A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: C.斯馬特
• 申請（專利權）人: 先進里程技術有限責任公司
• 主分類號: F02M15/02
• 分類號: F02M15/02;F02M31/18;F02M15/00;F02M37/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 曲瑩

技術領域

本發明涉及在內燃機中將液態燃料轉變成燃料蒸氣以改善燃燒的系統。

背景技術

向發動機提供燃料的方式對燃料效率和廢氣排放影響重大。在具有化油器的活塞式發動機中，液態汽油被集中地引入到燃燒氣流中，隨后所述空氣-燃料混合物被分開并分配到發動機氣缸。在汽缸中具有燃料噴射器的活塞式發動機中，加壓的液態燃料受壓通過所述噴射器的噴管，以噴注液態燃料液滴的噴霧。所述噴霧被噴注到位于所述汽缸的入口處的燃燒空氣中，或者直接進入燃燒區域中。這些及其它發動機中的燃料的不完全燃燒對燃料經濟性產生不利影響，并產生有害排放物。

在過去數十年中，已有建議將燃料預蒸發作為內燃機提高燃料效率并減少排放物的一種辦法。

Cooke(美國專利No.5,746,188)和Shetley(美國專利No.6,758,194)圖示出使用電熱元件的燃料蒸發系統的實例。

盡管有上述情況，仍有相當可觀的空間來提高燃料效率并減少排放物。

發明內容

一種用于內燃機的燃料蒸發器，包括：限定出至少部分由壁面封閉的第一容積的第一封閉室、在所述第一封閉室內的傳熱表面、至少部分圍繞所述第一封閉室的限定出第二容積的第二封閉室、包括液態燃料供應管路和燃料噴射器的液態燃料供應系統，所述燃料噴射器在超大氣壓力(super-atmospheric?pressure)下，從與所述傳熱表面隔開的至少一個孔口向所述第一容積內噴注擴張了的液態燃料噴霧圖案(expanding?pattern)。熱流體系統被構造成將加熱流體引入到所述第二容積并將熱量從所述加熱流體通過所有所述第一封閉室轉移，并且蒸發燃料出口被構造成引導蒸發燃料從所述第一封閉室到達向所述發動機的至少一個燃燒區域供應燃料的燃燒燃料供應管路。

在一些實施例中，所述第一封閉室的所述傳熱表面是所述第一封閉室的壁面?？蛇x擇地，所述傳熱表面可以是與供應體的所述壁面具有熱連通的增加的表面積中的一者。

所述蒸發器系統還可包括可選擇的減壓閥，所述減壓閥可被構造成當所述第一封閉室內部的壓力超過預定閾值時打開，并引導已蒸發的燃料到達所述液態燃料供應系統。所述第一封閉室還可包括上端和下端，其中所述蒸發燃料出口可配置在所述上端，而所述液態燃料回流器可配置在所述下端。

一些實施例可提供向內燃機的至少一個燃燒區域供應燃料的方法，包括：將加熱流體引入到一容積中，所述容積至少部分地圍繞蒸氣室；將熱量從所述加熱流體傳遞到所述蒸氣室；經由液態燃料供應管路向所述蒸氣室供應燃料；在超大氣壓力下向所述蒸氣室中噴注(emitting)基本為液態的燃料；在所述蒸氣室中將所述基本為液態的燃料蒸發并將蒸發的燃料從所述蒸氣室排放到燃燒室燃料供應管路。

本發明的方法可進一步包括：在液態燃料旁通閥處接收信號，該信號指示來自于所述蒸氣室已蒸發的燃料不足以滿足所述燃燒區域的燃料需求；至少部分地打開所述液態燃料旁通閥；并通過將液態燃料從所述液態燃料供應管路轉向所述燃燒室燃料供應管路來繞過所述蒸氣室。所述方法還可包括將液態燃料從所述蒸氣室回流到所述液態燃料供應管路。進一步，方法可包括在所述蒸氣室中的壓力超過預定閾值時打開減壓閥。

本發明的實施例可包括用于內燃機的燃料蒸發器，包括：限定出一容積的封閉壓力室、與所述容積相連并被布置成被加熱的傳熱表面、以及液態燃料供應系統，所述液態燃料供應系統在超大氣壓力下，從與所述傳熱表面隔開的至少一個孔口向所述容積內噴注擴張了的液態燃料噴霧圖案，所述液態燃料供應系統將燃料噴注到所述容積中，以將其蒸發并供應到所述內燃機的至少一個燃燒區域。所述封閉壓力室和所述液態燃料供應系統可相對于所述傳熱表面構造和布置，以在所述至少一個出口和所述傳熱表面之間建立一個混合區域，在該區域中，通過與先前已從所述傳熱表面通過并得到熱量的再循環的加熱燃料蒸氣混合，所述燃料噴霧隨著其從所述出口前進通過所述容積時基本上被加熱并蒸發。所述燃料蒸發器可與蒸氣流出通路相連，加壓蒸氣通過所述蒸氣流出通路離開所述封閉壓力室以供應至所述至少一個燃燒區域。所述傳熱表面可被布置成至少部分地通過圍繞所述封閉壓力室外部循環的發動機冷卻劑加熱。

實施例可進一步包括第二封閉室，所述第二封閉室至少部分地圍繞所述封閉壓力室并限定一容積，所述發動機冷卻劑通過該容積循環。進一步，實施例可包括發動機冷卻劑入口和發動機冷卻劑出口，其中經由所述發動機冷卻劑入口進入的發動機冷卻劑的溫度高于經由所述發動機冷卻劑出口離開的發動機冷卻劑。