[發(fā)明專利]一種基于氫氣火焰引燃的重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)輔助點(diǎn)火裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011160481.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112127994A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳偉;余詩(shī)武;朱國(guó)輝;左青松;張彬;張建平;王志奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué);佛山湘潭大學(xué)綠色智造研究院
• 主分類號(hào): F02B53/10
• 分類號(hào): F02B53/10;F02B53/12;F02D19/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種基于氫氣火焰引燃的重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)輔助點(diǎn)火裝置，包括重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)和氫氣輔助點(diǎn)火裝置；所述重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括缸體、燃燒室、重油噴嘴、三角轉(zhuǎn)子；所述氫氣輔助點(diǎn)火裝置包括第一腔體、第二腔體、傾斜引火通道、氫氣噴嘴、特制火花塞、第一密封片、第二密封片、第一固定板、第二固定板和第三固定板。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于氫氣火焰引燃的新型輔助點(diǎn)火裝置，可在第一腔體和第二腔體內(nèi)形成穩(wěn)定的氫氣火焰點(diǎn)火源，并通過(guò)傾斜引火通道持續(xù)地引燃可燃混合氣。該裝置能充分利用氫氣易擴(kuò)散、燃燒速率快和可燃極限寬等特點(diǎn)，來(lái)提升發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火及燃燒過(guò)程的穩(wěn)定性和可靠性。它還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝便捷、易于實(shí)現(xiàn)及成本低廉的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于氫氣火焰引燃的重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)輔助點(diǎn)火裝置。

背景技術(shù)

重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機(jī)，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、功重比高的突出特點(diǎn)，近期它又受到了關(guān)注。但是，重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)面臨燃燒效率低的問(wèn)題亟需解決。這是因?yàn)樗诠ぷ鬟^(guò)程中，壓縮階段到上止點(diǎn)時(shí)刻，燃燒室形狀為狹長(zhǎng)型，同時(shí)缸內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)是高速向前的單向流，在這種高速且單向運(yùn)動(dòng)的氣流環(huán)境下，燃燒過(guò)程中火焰易發(fā)生焠熄現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒穩(wěn)定性較差。此外，由于重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比較低，無(wú)法將缸內(nèi)的燃料壓燃，需要采用火花塞進(jìn)行引燃，然而在缸內(nèi)直噴模式下，火花點(diǎn)火對(duì)重油（柴油、航空煤油、生物柴油等）的點(diǎn)火效果不佳，進(jìn)而導(dǎo)致重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火穩(wěn)定性較差。綜上，目前重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)面臨的點(diǎn)火及燃燒穩(wěn)定性問(wèn)題制約了其快速發(fā)展，急需開(kāi)發(fā)新型的輔助點(diǎn)火技術(shù)。

氫氣是一種清潔的氣體燃料，它具有良好的流動(dòng)和擴(kuò)散特性，能在狹窄空間內(nèi)迅速擴(kuò)散并形成濃度均勻的混合氣。同時(shí)，氫氣還有兩個(gè)重要的燃燒特性，即火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤旌涂扇紭O限寬，這使其在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用非常引人注目。此外，氫氣燃燒還可降低發(fā)動(dòng)機(jī)的主要污染物，改善排放性能，在排放法規(guī)日益嚴(yán)格的今天也是其備受關(guān)注的一大優(yōu)勢(shì)。綜上，氫氣作為輔助燃料非常適合在重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的引燃點(diǎn)火系統(tǒng)上應(yīng)用。倘若能夠設(shè)計(jì)一種新型的重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)輔助點(diǎn)火裝置，進(jìn)而充分、合理地利用氫氣的這些優(yōu)點(diǎn)和燃燒特性，提高輔助點(diǎn)火系統(tǒng)的可靠性，改善點(diǎn)火過(guò)程的穩(wěn)定性，并形成持續(xù)的點(diǎn)火效益，加快燃燒火焰的傳播速度、進(jìn)而消除火焰焠熄現(xiàn)象，最后提高整體燃燒效率。

因此，本發(fā)明的初衷即為面向重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)新型輔助點(diǎn)火裝置，以便改善其點(diǎn)火及燃燒過(guò)程的穩(wěn)定性，相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)具有重要意義，并為重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)新型點(diǎn)火及燃燒技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供切實(shí)可行的技術(shù)方案。還需說(shuō)明的是，該裝置結(jié)構(gòu)和尺寸均基于原火花塞設(shè)計(jì)，無(wú)需對(duì)樣機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大改動(dòng)，并且裝置進(jìn)行了多方位的密封設(shè)計(jì)，確保工作過(guò)程中燃燒腔內(nèi)的密封性，并形成持續(xù)穩(wěn)定的引燃火焰，同時(shí)它還具有拆裝便捷、更換方便、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸較小、易于實(shí)現(xiàn)、成本低廉等特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于氫氣火焰引燃的重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)輔助點(diǎn)火裝置，可充分利用氫氣良好的擴(kuò)散特性、較快的火焰?zhèn)鞑ニ俣?、較寬的可燃極限和突出的低排放特性，來(lái)提高重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火和燃燒過(guò)程的穩(wěn)定性，解決點(diǎn)火不穩(wěn)定和燃燒效率低的問(wèn)題，提升重油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒和排放性能。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的。