[發(fā)明專利]一種預(yù)熱裝置、系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810469843.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108612605A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉波瀾;王曉剛;高宏力;余錫洋;張超;胡敬超;崔濤;張付軍;趙振峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F02M31/135
• 分類號(hào): F02M31/135;F02M17/00
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

本發(fā)明提供了一種預(yù)熱裝置、系統(tǒng)及方法，包括：進(jìn)氣主管、預(yù)熱塞安裝腔體、夾氣塊裝置安裝腔體、進(jìn)氣口和排氣口。進(jìn)氣主管，其兩端分別設(shè)置為進(jìn)氣口和排氣口，所述進(jìn)氣口用于與進(jìn)氣歧管連接，所述排氣口用于與氣缸連接。預(yù)熱塞安裝腔體，設(shè)置于所述進(jìn)氣主管上，且靠近所述排氣口，并與所述進(jìn)氣主管連通，用于安裝預(yù)熱塞。夾氣塊裝置安裝腔體，設(shè)置于所述進(jìn)氣主管上與所述預(yù)熱塞安裝腔體相對(duì)的一側(cè)，且靠近所述排氣口端，且與所述進(jìn)氣主管連通，用于安裝夾氣塊裝置。本發(fā)明通過(guò)夾氣塊的混合氣混合均勻，霧化效果好，利于燃油充分燃燒；預(yù)熱塞的加熱作用使發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫冷啟動(dòng)時(shí)具有良好的啟動(dòng)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空煤油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)熱裝置、系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在航空領(lǐng)域的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)主要以航空煤油為燃料，航空煤油的主要成分為碳原子數(shù)C11-C17的高沸點(diǎn)烴類混合物。航空煤油活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：

1)安全性高：主要體現(xiàn)在煤油的閃電高，不易自燃，揮發(fā)性不強(qiáng)。

2)燃料易獲取。

3)價(jià)格低廉經(jīng)濟(jì)性好

由于煤油的分子量介于汽油和柴油之間，相比于汽油來(lái)說(shuō)氣沸點(diǎn)更高，霧化更難。在航空領(lǐng)域應(yīng)用煤油發(fā)動(dòng)機(jī)則會(huì)將此問(wèn)題突出：一方面，小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用化油器式供油方式，這種供油方式成本相對(duì)低廉，混合效果不佳，控制精度也低。另一方面，航空重油運(yùn)動(dòng)粘度大、飽和蒸氣壓低造成燃油霧化效果差，其次發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用一般在高空領(lǐng)域，這樣的工況下氣壓低、進(jìn)氣溫度很低，煤油本身的溫度也會(huì)極大受到外界影響而降低，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣霧化效果會(huì)變得極差。盡管在地面啟動(dòng)時(shí)這些問(wèn)題并不突出，但是如果在空中面臨二次啟動(dòng)的工況時(shí)，低溫啟動(dòng)難的問(wèn)題便不可避免。

盡管在低溫冷啟動(dòng)時(shí)進(jìn)氣預(yù)熱這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)投入運(yùn)用，但傳統(tǒng)的進(jìn)氣預(yù)熱方式實(shí)際效果并不好。傳統(tǒng)預(yù)熱塞工作時(shí)需要引出一部分油路，經(jīng)過(guò)預(yù)熱塞的電阻絲加熱燃燒后產(chǎn)生熱量以加熱空氣。但是如果給油量過(guò)大則會(huì)燃燒不充分導(dǎo)致結(jié)焦、積碳。給油量過(guò)少則不足以滿足低溫下啟動(dòng)的需求。此外傳統(tǒng)的預(yù)熱塞安裝是必須垂直于進(jìn)氣道，油路必須依靠重力垂直流向電熱絲以保證良好的接觸和燃燒，進(jìn)而加熱進(jìn)氣；然而這樣操作的結(jié)果是預(yù)熱裝置安裝角度固定，對(duì)于設(shè)計(jì)上會(huì)帶來(lái)一些麻煩，并且容易被吹熄。因而實(shí)際使用中的效果并不理想。為了解決煤油霧化效果不佳、混合氣混合不良，以及高空進(jìn)氣溫度低導(dǎo)致啟動(dòng)困難等問(wèn)題，必須針對(duì)性地解決兩個(gè)環(huán)節(jié)的問(wèn)題。首先是解決煤油霧化效果不佳的問(wèn)題，其次是解決進(jìn)氣溫度低導(dǎo)致的燃燒不良、發(fā)動(dòng)機(jī)整體效率低的問(wèn)題。

針對(duì)這些問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種預(yù)熱裝置、系統(tǒng)及方法，本發(fā)明針對(duì)性地解決了在較低的供油壓力下實(shí)現(xiàn)混合氣的良好霧化效果以及提高進(jìn)氣溫度來(lái)改善燃燒狀況的需求，有效地提高了燃油系統(tǒng)的工作可靠性和穩(wěn)定性。本發(fā)明還解決了另一個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明預(yù)熱塞不與主進(jìn)氣管道垂直設(shè)置，預(yù)熱裝置安裝角度不固定，本發(fā)明不會(huì)有大量液態(tài)油流向電阻絲因而不會(huì)有積碳等問(wèn)題產(chǎn)生，且引燃的燃油量不大燃燒卻很完全，對(duì)空燃比影響較小，綜合起來(lái)有效避免了傳統(tǒng)預(yù)熱的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種夾氣塊預(yù)熱裝置、系統(tǒng)及方法，一種預(yù)熱裝置，方便預(yù)熱裝置和夾氣塊裝置等部件從進(jìn)氣主管上拆裝，將預(yù)熱裝置和夾氣塊裝置獨(dú)立出來(lái)，并在較低的供油壓力下，提高進(jìn)氣溫度并提高燃油噴霧的霧化效果，尤其對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)避免了傳統(tǒng)預(yù)熱的問(wèn)題，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性，動(dòng)力性以及排放性能。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，一種預(yù)熱裝置，包括：進(jìn)氣主管、預(yù)熱塞安裝腔體、夾氣塊裝置安裝腔體、進(jìn)氣口和排氣口。

進(jìn)氣主管，其兩端分別設(shè)置為進(jìn)氣口和排氣口，所述進(jìn)氣口用于與進(jìn)氣歧管連接，所述排氣口用于與氣缸連接；

預(yù)熱塞安裝腔體，設(shè)置于所述進(jìn)氣主管上，且靠近所述排氣口，并與所述進(jìn)氣主管連通，用于安裝預(yù)熱塞；