專利名稱：一種用柴油壓燃點(diǎn)火的汽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種汽油機(jī)。確切地說(shuō)是一種應(yīng)用兩極噴射方式使用柴油壓燃點(diǎn)火的雙重燃料汽油機(jī)。
通常情況下汽油作為汽油機(jī)燃料，其燃料經(jīng)濟(jì)性是比較低的，排污卻是相當(dāng)嚴(yán)重的。隨著人們對(duì)能源需求的不斷增長(zhǎng)和對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，特別是無(wú)鉛汽油的禁制使用，因而有必要提高汽油機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性且降低其排污。采用分層燃燒技術(shù)以提高過(guò)量空氣系數(shù)和壓縮比的德士古可控燃燒系統(tǒng)(Texaco tccs)就是通過(guò)火花塞點(diǎn)燃由噴油器噴射的汽油形成的可燃?xì)?，?shí)現(xiàn)混合氣的分層燃燒。同樣聯(lián)邦德國(guó)外源點(diǎn)火過(guò)程(MAN FM)也采用了分層充氣技術(shù)，它們都有良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和多種燃料性，且排污小。但是它們部存在低負(fù)荷時(shí)特別是怠速時(shí)燃燒不穩(wěn)定，排污大的缺點(diǎn)，雷卡多方式亦存在此缺點(diǎn)且高速時(shí)噪聲大。在柴油機(jī)中有一種兩級(jí)噴射方式，它具有主噴射和副噴射，或者使副噴射先于主噴射工作起點(diǎn)火作用，或者使副噴射緊接主噴射之后，以增加速燃期內(nèi)的噴油量，它既可控制過(guò)大的爆發(fā)壓力和壓力升高率，又可改善燃燒過(guò)程，例如西德曼恩(MAN)公司在RV，VV52/55型中速機(jī)使用了雙柱塞高壓油泵實(shí)現(xiàn)兩極噴射，并在此基礎(chǔ)上使用雙重燃料。使用雙重燃料以燃用重油、渣油的中低速柴油機(jī)有良好的多種燃料性——這是非常有益的。以上主要參閱《汽車百科全書》，機(jī)械工業(yè)部出版。以上資料表明第一，在控制好不正常燃燒和排污問(wèn)題之后，提高壓縮比和增大過(guò)量空氣系數(shù)，是有利于提高汽油燃料經(jīng)濟(jì)性和多種燃料性的；第二，必須解決低負(fù)荷特別是怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不穩(wěn)定排污大的缺點(diǎn)；第三，使用雙重燃料應(yīng)用兩極噴射方式燃用汽油是有利并可行的。
本發(fā)明的目的是以壓燃方式用壓燃著火的柴油去點(diǎn)燃汽油，進(jìn)一步提高汽油的燃燒效率及增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)多種燃料性，并減少排放中的污染。
本發(fā)明采用的方式是在汽油機(jī)壓縮終未通過(guò)布置在燃燒室中的柴油噴油器及汽油噴油器，由柴油噴油器噴入的少量柴油，柴油自燃著火起點(diǎn)火作用，點(diǎn)燃通過(guò)汽油噴油器噴入的大量汽油所形成的汽油混合氣，于是柴油或汽油均自燃或被點(diǎn)燃，進(jìn)而產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)馐拱l(fā)動(dòng)機(jī)完成工作循環(huán)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)以壓燃和點(diǎn)燃方式主要燃用汽油。為實(shí)現(xiàn)這一工作方式，我們是基于雙重燃料柴油機(jī)基礎(chǔ)同時(shí)應(yīng)用兩極噴射技術(shù)，除保留原發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、柴油供給系、潤(rùn)滑系、冷卻系、起動(dòng)系等，改變柴油機(jī)缸蓋且新增一套與柴油供給系類似的汽油供給系；同時(shí)調(diào)整噴油機(jī)構(gòu)，使柴汽油復(fù)合發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下，柴汽油比例得以恰當(dāng)。
因此本發(fā)明較之普通柴油機(jī)，在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是有相互獨(dú)立的柴油供給系和汽油供給系；在燃燒室內(nèi)布置相互獨(dú)立的柴油噴油器和汽油噴油器；柴油經(jīng)柴油箱流入柴油濾清器除去雜質(zhì)，柴油輸油泵將其吸入柴油噴油泵，柴油經(jīng)柴油噴油泵加壓，由柴油噴油器噴入燃燒室并自燃著火；汽油經(jīng)汽油箱流入汽油濾清器除去雜質(zhì)，汽油輸油泵將其吸入汽油噴油泵，汽油經(jīng)汽油噴油泵加壓，由汽油噴油器噴入燃燒室，汽油被已自燃著火的柴油點(diǎn)燃著火。
實(shí)踐表明，汽油是可以用于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的，但是汽油自燃點(diǎn)為510攝氏度，而其燃點(diǎn)僅為280攝氏度，因而單純壓燃方式使用汽油是困難的——這將導(dǎo)致嚴(yán)重的敲缸且低速時(shí)工作不穩(wěn)定及起動(dòng)困難現(xiàn)象。因而在柴汽油復(fù)合發(fā)動(dòng)機(jī)中我們提高了發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比和增大過(guò)量空氣系，并且在壓縮終未噴射柴油(柴油有良好的壓燃特性)進(jìn)入燃燒室輔助壓燃著火。因而在本發(fā)明中除了柴油或汽油的自燃著火以外，還包括汽油的被動(dòng)點(diǎn)燃。事實(shí)上為提高汽油燃料經(jīng)濟(jì)性及發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)的穩(wěn)定性并獲得良好的排放效果，我們通過(guò)柴油和汽油供給系使之1)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速或低負(fù)荷時(shí)只供給柴油或主要供給柴油和少量供給汽油；2)發(fā)動(dòng)機(jī)工作于中高負(fù)荷時(shí)則少量供給柴油主要供給汽油；3)使噴油規(guī)律呈在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮終未，柴油噴油器噴入少量柴油起點(diǎn)火作用，點(diǎn)燃通過(guò)汽油噴油器噴入的汽油及柴油噴油器后續(xù)噴入的柴油，從而通過(guò)這種雙重燃料的兩極噴射方式來(lái)改善燃燒過(guò)程；4)汽油混合氣可以早于柴油混合氣形成亦可晚于柴油混合氣形成，使用前者發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性好，但工作粗暴(這還與燃燒室等有關(guān))，而后者則發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)，噪音小且排污少(最高工作溫度較低)——所以我們一般使用后者。
以上表明1)本發(fā)明主要應(yīng)用了狄塞爾定壓循環(huán)，因而本發(fā)明較之普通汽油機(jī)有更高的熱效率(壓縮比大、過(guò)量空氣系數(shù)大、不節(jié)流充量系數(shù)高)，并且可以很好的燃用低辛烷值的汽油(辛烷值低則十六值必然高，這正是壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)所期望的)，因而低辛烷值的無(wú)鉛汽油可以很好的得以使用；2)本發(fā)明應(yīng)用了兩極噴射技術(shù)，它在怠速和低負(fù)荷時(shí)燃燒良好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且使排污減少；3)當(dāng)汽油供給系也供給柴油時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于單一油料的兩極噴射柴油機(jī)形式；4)本發(fā)明可以使用柴油-汽油組合燃料或柴油等燃料，因此它有良好的多種燃料性。
以下結(jié)合附
圖1所表示的實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
附
圖1是本實(shí)例發(fā)動(dòng)機(jī)的渦流燃燒室形狀簡(jiǎn)圖，其中1是柴油噴油器、2是汽油噴油器、3是鑲塊、4是預(yù)燃點(diǎn)火噴孔、5是氣流通道。
本實(shí)例是通過(guò)改造一種四缸渦流室柴油機(jī)得到。本實(shí)例壓縮比選取在20，缸徑125MM，柱塞直徑7MM，各缸供油順序1342。改進(jìn)如下首先，改進(jìn)缸蓋增設(shè)汽油噴油器位置，其渦流燃燒室形狀如
圖1所示，其中渦流室呈平底，柴油汽油均順渦流噴射，其中柴油噴射方向靠近渦流中心，汽油噴射方向略微靠近渦流室壁面。第二在柴油機(jī)基礎(chǔ)上增加汽油供給系，即增加汽油箱、汽油濾清器、汽油輸油管、電動(dòng)油泵、汽油噴油泵、高壓油管、汽油噴油器等，其中柴油箱與汽油箱的容積比根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的具體用途決定，柴油噴油器與汽油噴油器均使用同一型號(hào)的軸針式噴油器，考慮到在缸體上安置兩套噴油泵的困難，所以將汽油噴油泵與柴油噴油泵合為一體，設(shè)計(jì)如下1)選用8分泵II號(hào)噴油泵為原型；2)將II號(hào)噴油泵上體中縱向油道第四、五分泵間隔處分隔開使之形成前后(從驅(qū)動(dòng)端看)兩個(gè)相互獨(dú)立的油道；3)原柴油進(jìn)油道不變，即原柴油輸油管輸出的柴油仍經(jīng)原進(jìn)油管接頭進(jìn)入上體前油道，而原油泵溢油閥換為汽油管接頭，汽油由此進(jìn)入上體后油道，給噴油泵后邊四個(gè)分泵供給汽油；4)將原油泵前邊柴油放氣螺釘孔徑加大，在此處安裝柴油溢油閥；5)改造噴油泵凸輪軸，分別使一五分泵、二六分泵、三七分泵、四八分泵供油順序一致，且前四個(gè)柴油分泵的供油提前角比后四個(gè)汽油分泵供油提前角略大2-10度；為使最大負(fù)荷主要燃用汽油，所以限制凸輪最大行程，使之柴油分泵的最大循環(huán)供油量不大于發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定供油量的二分之一，一般地柴油最大循環(huán)供油量由發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性決定；6)調(diào)整滾架內(nèi)調(diào)整墊塊使柴油與汽油分泵供油提前角精確，且各分泵之間供油間隔角均勻；7)調(diào)整撥叉式油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。先使噴油泵處于怠速轉(zhuǎn)速，然后調(diào)整調(diào)節(jié)叉使柴油分泵以怠速供油量供油，汽油分泵則調(diào)整到以最小循環(huán)供油量供油。
實(shí)例發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速和低負(fù)荷時(shí)主要燃用柴油，中高負(fù)荷時(shí)主要燃用汽油，實(shí)例發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下能穩(wěn)定的工作；必要時(shí)此實(shí)例發(fā)動(dòng)機(jī)可以只使用柴油為燃料(即汽油供給系也供給柴油)——此時(shí)實(shí)例發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際上已成為了兩極噴射方式柴油機(jī)。本實(shí)例發(fā)動(dòng)機(jī)有良好的經(jīng)濟(jì)性、多種燃料性、且排污少，同時(shí)它可以很好的燃用低辛烷值的無(wú)鉛汽油。
權(quán)利要求1.本發(fā)明是一種汽油機(jī)，確切地說(shuō)是一種應(yīng)用兩極噴射方式使用柴油壓燃點(diǎn)火的雙重燃料汽油機(jī)。包括機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、柴油供給系、汽油供給系、潤(rùn)滑系、冷卻系、起動(dòng)系等，其中汽油供給系包括汽油箱、汽油濾清器、汽油輸油管、汽油輸油泵、汽油噴油泵、高壓油管、汽油噴油器等；其特征在于本發(fā)明的燃燒室內(nèi)布置有柴油噴油器和汽油噴油器，利用柴油噴油器噴入的柴油自燃著火，去點(diǎn)燃汽油噴油器噴入的汽油。
專利摘要本實(shí)用新型是一種應(yīng)用兩極噴射方式使用柴油壓燃點(diǎn)火的雙重燃料汽油機(jī)。本實(shí)用新型的燃燒室內(nèi)布置有柴油噴油器和汽油噴油器,利用柴油噴油器噴入柴油自燃著火,去點(diǎn)燃汽油噴油器噴入的汽油。本實(shí)用新型在怠速和低負(fù)荷時(shí)主要燃用柴油,中高負(fù)荷時(shí)主要燃用汽油,各工況下燃燒良好,且使排污大大減少;本實(shí)用新型可以使用柴油—汽油組合燃料或單一的柴油—它有良好多種燃料性,它可以很好地燃用低辛烷值的無(wú)鉛汽油。
文檔編號(hào)F02B1/04GK2365405SQ97226389
公開日2000年2月23日 申請(qǐng)日期1997年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月5日
發(fā)明者賈鳳斌 申請(qǐng)人:賈鳳斌