[發明專利]燃料系統和部件

有效

• 申請號: 201480048756.1
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN105829694B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: F·R·賈斯珀
• 申請（專利權）人: 弗蘭克賈斯珀私人有限公司
• 主分類號: F02M31/087
• 分類號: F02M31/087
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所(普通合伙)11269
• 代理人: 嚴慎

背景

用于內燃發動機的燃料系統(比如汽車中的那些)典型地被設計來消除熱量。這是因為一般所接受的是，更冷的空氣更致密，由此增加燃料密度并且允許更大的能量生成。

燃料也可以被熱裂解。在這種途徑中，燃料被加熱。然而，過去的途徑要求低效率的加熱器來加熱燃料并且沒有可獲得的商業上實用的實施方式。

簡要說明

根據本公開的一個實施方案的燃料系統一般包括內燃發動機、燃料裝置和熱交換器。燃料裝置被耦合于燃料供應器來接收燃料并且進一步被耦合于新鮮空氣攝入器來從新鮮空氣攝入器接收新鮮空氣。燃料裝置還被耦合于內燃發動機來向發動機提供空氣/燃料混合物，結果是發動機產生加熱的排氣(exhaust air)。熱交換器被耦合于內燃發動機來接收來自內燃發動機的加熱的排氣并且將熱能從加熱的排氣轉移到新鮮冷空氣，新鮮冷空氣在通向燃料裝置途中通過熱交換器。

在本公開的另一個實施方案中，熱交換器包括第一部分、第二部分、第一隔離器、第二隔離器和第三隔離器。第一部分將熱能從第二氣流轉移到第一氣流，而第二部分將熱能從第三氣流轉移到第一氣流。第一隔離器被設置在第一和第二氣路通道之間，而第二隔離器被設置在第一和第三氣路通道之間。第三隔離器被設置在第二和第三氣路通道之間。第三隔離器的熱傳導性低于第一或第二隔離器的熱傳導性。

附圖簡要說明

實施方案在附圖中通過實施例的方式被圖示說明，其中相同的參考數字指代相似的部分，并且其中：

圖1是示例性燃料系統的模塊圖；

圖2是示例性燃料系統的模塊圖；

圖3是示例性燃料系統的模塊圖；

圖4是示例性燃料系統的模塊圖；

圖5是示例性熱交換器的立體視圖；

圖6A和圖6B是示例性熱交換器的橫截面視圖；

圖7A、圖7B、圖7C、圖7D、圖7E和圖7F是示例性熱交換器的立體視圖；以及

圖8是示例性熱交換器的立體視圖。

詳細說明

比如汽車燃料的碳氫化合物可以被裂解來將復雜的有機分子減小為更簡單的分子。以這些更簡單的分子為內燃發動機提供動力可以導致增加的燃燒效率。用于裂解燃料的一個途徑是使其受到高溫并且可以被稱為熱裂解。至少部分地因為在獲得提供熱裂解的必要溫度方面的困難，熱裂解還沒有被廣泛使用在內燃發動機中。在加熱燃料中所使用的能量必須少于提供效率上的凈增加的性能增益。

圖1圖示說明根據本公開的一個實施方案的示例性燃料系統的模塊圖。燃料系統10包括新鮮空氣攝入器12，新鮮空氣攝入器12可以是攝入管或各種各樣類型的空氣過濾器中的一個。新鮮冷空氣(一般指的是從周圍環境取得的空氣)經由新鮮冷空氣通道14行進到熱交換器16。熱交換器16加熱進入新鮮空氣通道14來向加熱的新鮮空氣通道18提供加熱的新鮮空氣，加熱的新鮮空氣轉而被提供到燃料裝置20。在一個實施方案中，燃料裝置20可以類似于美國專利No.7,510,171中所描述的燃料裝置，美國專利No.7,510,171通過引用被并入本申請。燃料裝置20經由耦合于燃料供應器24的一個或更多個燃料注入器22來接收燃料。因此，燃料裝置20沿加熱的空氣/燃料混合物通道26將加熱的空氣/燃料混合物傳送到節流閥本體28，節流閥本體28可以被設置在空氣/燃料混合物通道26的終點端并且鄰接于發動機30。加熱的空氣/燃料混合物通道26中的氣可以包括被熱裂解的燃料。節流閥本體28向發動機30提供加熱的空氣/燃料混合物作為燃燒氣。發動機30將排氣噴出，排氣分別經由排氣通道34a和排氣通道34b行進通過排出歧管32a和排出歧管32b到熱交換器16。排氣向熱交換器16提供熱能，因此將新鮮冷空氣通道14加熱。然后排氣經由排出端口36a和排出端口36b離開。燃料系統10的示例性應用包括汽車和飛行器。