[發明專利]一種冷啟動時自加熱的柴油機噴油器

在審

• 申請號: 201410076338.5
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN104895715A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 王君
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: F02M53/06
• 分類號: F02M53/06;F02M33/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明創造涉及一種內燃機燃油噴射系統，特別是利用正溫度(Positive?temperature?coefficient)系數陶瓷在發動機冷啟動時對噴油器中的少量燃油進行預熱或進行性加熱的燃油噴射系統。

背景技術

社會的發展是以人類的健康為目的和前提的。環境與資源是人類存在與發展面臨的兩個主要問題。隨著世界經濟的不斷發展，運輸工具越來越多，石油資源日益匱乏。同時，由于燃油不完全燃燒導致的汽車尾氣污染也隨著汽車數量的增加和環境日漸脆弱的承受能力而日益加重。在這個環保意識日益增強的世界，汽車工業面臨的主要挑戰是被要求尋找燃燒更清潔，燃燒效率更高的汽車。

為了限制某些對人類健康有害物質和使地球氣候環境產生重大變化的物質的排放。在世界范圍內頒布的相關的法律和協議。我國也積極參與了這些法律、法規的制定和實施。并承擔相當大的減少碳排放的任務。由于二氧化碳具有阻止熱氣擴散的能力和不可避免的燃燒副產品的事實。這種具有溫室效應的氣體在汽車尾氣排放指標中也受到了很大的關注。它具體體現在燃燒效率上，燃燒效率越高，燃燒的燃料就越少，排放的二氧化碳就越少，地球的這種溫室氣體就增長的越慢。這個指標的長期積累可能劇烈的改變地球上的氣候環境。有科學家稱，金星上嚴酷的氣候的主因就是溫室效應造成的。短期上看，汽車的其他尾氣排放則對人的健康立即產生傷害。

石油作為一種戰略物資在國民經濟發展中占有舉足輕重的地位。近幾年來，我國國民經濟保持持續高速增長，國內生產總值(GDP)的增長速度已經連續多年達到或略高10％，從而帶動石油需求以較快的速度持續增長。2000年我國石油的表觀消費量為2.33億噸，2005年達到3.17億噸，2006增長3.46億噸，比2005年增長9.3％。如果照此速度發展下去，據有關專家預測，2020年國石油的需求總量將超過7億噸，將遠遠超過國民經濟持續發展所能承受的消費總。屆時我國石油需求缺口至少為5億噸，而石油進口依存度將超過70％，這將對我國的源安全造成極大的不利影響，并直接威脅到我國國民經濟的持續、健康、穩定發展。

在石油的消耗總量中，交通運輸占據了很大的份額。據聯合國的統計數據顯示，世界交通運輸消耗的石油總量中，航空占12％，海運占7％，而汽車占到了75％。近年來，我國汽車工業一直保持10％以上的增長速度，2000年我國汽車保有量已達20萬輛，據有關權威機構預計，2010年我國汽車保有量將達到4500萬輛，到2015年前我國將成為全球最大的汽車市場。目前，汽車的石油消耗量已經占我國石油消耗總量25％，據有關專家預測，2010年汽車的石油消耗量將占我國石油消耗總量的35％，而2020年，這個數字將達到55％。

以內燃機作為動力源的汽車在大量消耗石油資源的同時又對環境造成了嚴重的染。汽車尾氣中的碳、氮、硫的氧化物及其他有害物已成為城市空氣污染的主要來源。據有關權威機構統計，空氣中42％的污染物來自汽車尾氣，而電廠和工業排放僅占21和14％。汽車尾氣對城市空氣污染物的貢獻度為：二氧化碳42％、一氧化碳79％，碳化合物38％，氮氧化物50％。目前，全球汽車保有量已逾6億輛，年產量超過5000輛，按汽車每年平均行駛2萬公里計算，每年汽車將排出約28億噸的有害氣體，而我國現有的汽車保有量計算，每年我國將消耗汽油約1億噸，汽車排出的有害氣體約2.3億噸。

從我國目前的環境狀況來看，大中型城市的空氣污染已經嚴重影響到了人們的身健康和社會的可持續發展。據國家環保中心統計，2010年我國汽車尾氣排放量占空污染源的64％。如果我國汽車工業發展繼續沿用傳統的內燃機技術，必將給我國的能源安全和環境保護帶來巨大的壓力。

由于化石類燃料燃燒時不可避免的會產生二氧化碳，而尾氣排放則立即會危及到人類的健康，所以，提高燃燒效率和減排都是我們研究的目標。目的則是在滿足人類需求的條件下，保護人類免受氣候和有害氣體的傷害。

筆者提出一種用PTC材料內置噴油器加熱柴油的方法，可以降低柴油的黏度，提高柴油機冷起動性能，降低冷起動排放。將PTC材料內置于噴油器中自限溫加熱，保證噴油器內燃油在冷起動和暖機過程中，不會超過其沸點，避免燃油在噴油器內產生相變。

PTC(positive?temperature?coefficient)材料就是當它的電阻率在某一定的溫度范圍內時基本保持不變或僅有很小的變化，而當溫度達到材料的居里溫度附近時，材料的電阻率會在幾度或幾十度較窄的溫度范圍內迅速增大10³～10⁹數量級，接近絕緣體。