[發(fā)明專利]一種預(yù)熱型化學(xué)回?zé)崾讲裼蜋C(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610060525.3
• 申請(qǐng)日: 2016-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN105604694B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦江;程昆林;鮑文;張鐸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F02B69/04
• 分類號(hào): F02B69/04;F02M37/00;F02M31/16;F02M31/14;F02M27/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

一種預(yù)熱型化學(xué)回?zé)崾讲裼蜋C(jī)，它涉及一種柴油機(jī)，具體涉及一種預(yù)熱型化學(xué)回?zé)崾讲裼蜋C(jī)。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有柴油機(jī)效率較低、油耗較高的問(wèn)題。本發(fā)明的油箱的出油口通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥與增壓泵連接，增壓泵與中冷器連接，中冷器通過(guò)進(jìn)氣管與氣缸連接，活塞設(shè)置在氣缸內(nèi)，冷卻通道設(shè)置在氣缸的外側(cè)壁上，陶瓷隔熱層套裝在冷卻通道上，中冷器與柴油?尾氣換熱器連接，氣缸通過(guò)排氣管與廢氣渦輪連接，廢氣渦輪與柴油?尾氣換熱器連接，氣缸與切換閥連接，切換閥通過(guò)氣態(tài)燃料噴嘴和液態(tài)燃料噴嘴與氣缸連接，增壓器與中冷器連接。屬于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種柴油機(jī)，具體涉及一種預(yù)熱型化學(xué)回?zé)崾讲裼蜋C(jī)，屬于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機(jī)作為目前運(yùn)用最普遍的動(dòng)力形式，其排放的尾氣是造成溫室效應(yīng)和大氣污染的重要原因之一。其中，廣泛應(yīng)用于卡車、客車、船舶、拖拉機(jī)和鐵路機(jī)車的柴油機(jī)因日常使用中效率較低、排放不達(dá)標(biāo)而被公眾視為霧霾的“幫兇”。同時(shí)，與日俱增的石油消費(fèi)需求在加重我國(guó)環(huán)境負(fù)擔(dān)的同時(shí)也增加了維持石油貿(mào)易的國(guó)際政治、軍事壓力。因此，提高柴油機(jī)的效率、降低油耗與尾氣排放的任務(wù)迫在眉睫。

眾所周知,內(nèi)燃機(jī)燃料燃燒的熱量除了有限的部分轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械能外,其余大部分的熱量都在機(jī)構(gòu)的降溫、摩擦、傳遞和排氣中損失。對(duì)柴油機(jī)而言，轉(zhuǎn)化為有效功的熱量?jī)H占30％-40％，被冷卻介質(zhì)帶走的熱占到15％-35％。而目前很多研究都是基于汽車尾氣的余熱利用，比較成熟的有渦輪增壓技術(shù)、尾氣采暖技術(shù)、廢氣再循環(huán)利用技術(shù)和尾氣制冷技術(shù)，但由于尾氣的能量密度比較低，能量品位不高，上述技術(shù)的能量利用率一直不高。基于內(nèi)燃機(jī)的冷卻液的余熱利用技術(shù)也有不少，包含余熱吸收式空調(diào)、燃料改良、溫差發(fā)電、機(jī)械式發(fā)電等技術(shù)，但是由于冷卻液的溫度較低，一般都在90℃附近，能量品位很低，直接利用熱能的利用率不高，目前也還沒(méi)有十分高效的能量轉(zhuǎn)換裝置，故整體上對(duì)于汽車內(nèi)燃機(jī)的余熱廢熱利用效果都不理想。這樣，冷卻液和尾氣的廢熱都直接排向環(huán)境而白白浪費(fèi)，使得進(jìn)一步提高內(nèi)燃機(jī)效率面臨很大的困難。

反觀超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，由于高超聲速推進(jìn)系統(tǒng)極高的熱負(fù)荷，因此需要耐高溫的陶瓷基復(fù)合材料、碳/碳復(fù)合材料的同時(shí)，還要依靠燃料在燃燒前完成部件的冷卻任務(wù)，構(gòu)成再生冷卻系統(tǒng)。航空煤油先在冷卻通道中裂解，然后再噴射進(jìn)入燃燒室，裂解后產(chǎn)生部分氣態(tài)小分子產(chǎn)物，使得燃燒效率有進(jìn)一步的提升。這樣，燃料既做冷卻劑又做推進(jìn)劑，解決了發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻問(wèn)題的同時(shí)提高了效率、降低了油耗。基于再生冷卻式超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，提出了一種化學(xué)回?zé)崾讲裼蜋C(jī)，在保證氣缸壁面冷卻的前提下，提高燃料的利用率，進(jìn)而降低油耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有柴油機(jī)效率較低、油耗較高的問(wèn)題，進(jìn)而提出一種預(yù)熱型化學(xué)回?zé)崾讲裼蜋C(jī)。

本發(fā)明為解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明包括增壓泵、流量調(diào)節(jié)閥、柴油-尾氣換熱器、廢氣渦輪、油箱、氣態(tài)燃料噴嘴、進(jìn)氣管、中冷器、增壓器、切換閥、排氣管、液態(tài)燃料噴嘴、氣缸、冷卻通道、活塞和陶瓷隔熱層，油箱的出油口通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥與增壓泵連接，增壓泵與中冷器連接，中冷器通過(guò)進(jìn)氣管與氣缸連接，活塞設(shè)置在氣缸內(nèi)，冷卻通道設(shè)置在氣缸的外側(cè)壁上，陶瓷隔熱層套裝在冷卻通道上，中冷器與柴油-尾氣換熱器連接，氣缸通過(guò)排氣管與廢氣渦輪連接，廢氣渦輪與柴油-尾氣換熱器連接，氣缸與切換閥連接，切換閥通過(guò)氣態(tài)燃料噴嘴和液態(tài)燃料噴嘴與氣缸連接，增壓器與中冷器連接。

進(jìn)一步的，油箱通過(guò)過(guò)濾器與流量調(diào)節(jié)閥連接。

本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明利用化學(xué)回?zé)岬姆绞綔p少了發(fā)動(dòng)機(jī)散熱，提高了柴油機(jī)的效率；2、本發(fā)明利用中冷器和柴油-尾氣換熱器對(duì)柴油進(jìn)行預(yù)熱，能夠充分利用低品位余熱，提高系統(tǒng)的能量利用率；3、本發(fā)明將大分子柴油裂解成部分小分子氣態(tài)產(chǎn)物，能夠提高燃燒效率，降低尾氣中固體顆粒物的含量；4、本發(fā)明利用柴油作為冷卻液，解決了高寒地區(qū)冷卻液凝固問(wèn)題；5、本發(fā)明的冷卻通道外部的陶瓷隔熱層能夠減少高溫柴油裂解氣的散熱，進(jìn)一步提高能量利用率。

附圖說(shuō)明