一種降低對置活塞二沖程柴油機碳煙排放的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及內燃機技術領域，特別是涉及一種降低對置活塞二沖程柴油機碳煙排放的裝置。
【背景技術】
[0002]對置活塞二沖程柴油機相比傳統柴油機具有高功率密度、結構簡單、制造成本低等優點。對置活塞二沖程柴油機每個氣缸內均裝有兩個往復運動的相對活塞，兩個活塞的長短通過一長一短兩個連桿與曲軸相連。與相同壓縮比的傳統柴油機燃燒室相比，對置活塞二沖程柴油機的燃燒室分別布置在兩個活塞上，導致燃燒室深度變淺，不利于氣流運動的組織，對其燃油噴霧、蒸發、與空氣的混合及燃燒過程均會產生不利影響，往往導致對置活塞二沖程柴油機的碳煙排放高于傳統柴油機。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于針對對置活塞二沖程柴油機油氣混合差、碳煙排放高的不足，提供一種降低該類型柴油機碳煙排放的裝置。
[0004]為解決以上技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種降低對置活塞二沖程柴油機碳煙排放的裝置，包括主油箱、主油栗、副油箱、副油栗、第一切換閥、燃油混合器、第二切換閥、第三切換閥以及設置于排氣總管后段上的排氣-燃油換熱器；
[0005]其中，所述主油箱與主油栗相連，所述主油栗與第一切換閥相連，所述第一切換閥分別與燃油混合器以及第二切換閥相連；
[0006]所述副油箱與副油栗相連，所述副油栗與燃油混合器相連，所述燃油混合器還與第二切換閥相連；
[0007]所述排氣-燃油換熱器分別與第二切換閥以及第三切換閥相連，通過吸收排氣總管中的廢氣熱量，來加熱燃油達到100°c?400°C。
[0008]所述第三切換閥還分別與第二切換閥以及高壓油栗相連。
[0009]進一步的，所述副油箱內充有汽油、醇類或醚類中至少一種低沸點燃料。
[0010]與現有技術相比，本實用新型通過增加一路燃油供給油路(副油箱供油)，能夠使該類型柴油機在不同的工況下使用不同油路。
[0011]在冷起動或暖機工況使用原柴油機的燃油供給油路(主油箱供油)，此時不摻混其它燃料，這樣可以避免汽油或醇類或醚類這些低沸點燃料較大的汽化潛熱和低的十六烷值導致的冷起動或暖機工況著火燃燒不穩定、燃燒效率低、不完全燃燒排放高的問題。
[0012]同時主油箱燃油供給油路也能通過排氣-燃油換熱器，吸收廢氣的熱量加熱燃油，進一步改善冷起動或暖機性能。
[0013]在熱機后的低到中高負荷工況，同時加入副油箱燃油供給油路，摻入汽油、醇類或醚類等低沸點燃料在燃油混合器中混合，一方面改變了燃油的理化特性或增加了燃料的含氧量，有助于降低碳煙排放，另一方面通過排氣-燃油換熱器吸收廢氣的熱量，提高燃油溫度達到臨界溫度，實現燃油的超臨界噴射，有助于加快燃油蒸發和混合速率，進一步降低碳煙排放。
[0014]在高負荷和滿負荷工況，使用原柴油機的主油箱燃油供給油路，并且不通過排氣-燃油換熱器，實現柴油機高功率運行。
[0015]該裝置基本不改變原有的柴油機結構，因此既可以保證原柴油供給油路的繼承性，也可以靈活實現多種燃料(汽油或醇類或醚類等低沸點燃料中的至少一種)與柴油的混合摻燒，有利于改善對置活塞二沖程柴油機的燃油霧化混合效果，降低其碳煙排放。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一種降低對置活塞二沖程柴油機碳煙排放的裝置與發動機連接工作的整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0018]如圖1所示，一種降低對置活塞二沖程柴油機碳煙排放的裝置，包括主油箱1、主油栗3、副油箱2、副油栗4、第一切換閥5、燃油混合器6、第二切換閥7、第三切換閥10、設置于排氣總管前段上的增壓器9以及設置于排氣總管后段上的排氣-燃油換熱器8;
[0019]其中，所述主油箱I與主油栗3相連，所述主油栗3與第一切換閥5相連，所述第一切換閥5分別與燃油混合器6以及第二切換閥7相連；
[0020]所述副油箱2與副油栗4相連，所述副油栗4與燃油混合器6相連，所述燃油混合器6還與第二切換閥7相連；
[0021]所述排氣-燃油換熱器8分別與第二切換閥7以及第三切換閥10相連；
[0022]所述第三切換閥10還分別與第二切換閥7以及高壓油栗12相連。
[0023]在冷起動或暖機工況，僅使用原柴油機的主油箱燃油供給油路，柴油通過主油箱1、主油栗3、第一切換閥5連接第二切換閥7進入排氣-燃油換熱器8，吸收廢氣的熱量加熱燃油再通過高壓油栗12和噴油器13噴入對置活塞二沖程柴油機11中，從而改善冷起動或暖機性能。
[0024]在熱機后的低到中高負荷工況，加入使用副油箱燃油供給油路，柴油通過主油箱1、主油栗3、第一切換閥5進入燃油混合器6中，與副油箱2通過副油栗4供入燃油混合器6的乙醚相互混合，再通過第二切換閥7進入排氣-燃油換熱器8吸收廢氣的熱量，提高燃油溫度達到100°C?400°C，然后通過高壓油栗12和噴油器13噴入對置活塞二沖程柴油機11中。
[0025]由于噴射過程中的燃油溫度可能達到或超過柴油-乙醚混合燃料的臨界溫度，噴入的燃油可以實現超臨界蒸發，有助于加快燃油蒸發和混合速率，降低碳煙排放。
[0026]在高負荷和滿負荷工況，使用原柴油機的主油箱燃油供給油路，柴油通過主油箱
1、主油栗3、第一切換閥5連接第二切換閥7，并連通第三切換閥10直接進入高壓油栗12，而不通過排氣-燃油換熱器8，因此可以保證高負荷乃至滿負荷工況較大的燃油密度，滿足該工況下柴油機高功率運行的需求。
[0027]上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用于更清楚地說明本實用新型，而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
【主權項】
1.一種降低對置活塞二沖程柴油機碳煙排放的裝置，其特征在于，包括主油箱(I)、主油栗(3)、副油箱(2)、副油栗(4)、第一切換閥(5)、燃油混合器(6)、第二切換閥(7)、第三切換閥(10)以及設置于排氣總管上的排氣-燃油換熱器(8); 其中，所述主油箱(I)與主油栗(3)相連，所述主油栗(3)與第一切換閥(5)相連，所述第一切換閥(5)分別與燃油混合器(6)以及第二切換閥(7)相連； 所述副油箱(2)與副油栗(4)相連，所述副油栗(4)與燃油混合器(6)相連，所述燃油混合器(6)還與第二切換閥(7)相連； 所述排氣-燃油換熱器(8)分別與第二切換閥(7)以及第三切換閥(10)相連； 所述第三切換閥(10)還分別與第二切換閥(7)以及高壓油栗(12)相連。2.根據權利要求1所述的一種降低對置活塞二沖程柴油機碳煙排放的裝置，其特征在于，所述排氣-燃油換熱器(8)加熱燃油溫度為100°C?400°C。3.根據權利要求1所述的一種降低對置活塞二沖程柴油機碳煙排放的裝置，其特征在于，所述副油箱(2)內充有汽油、醇類或醚類中至少一種低沸點燃料。
【專利摘要】本實用新型公開了一種降低對置活塞二沖程柴油機碳煙排放的裝置，包括主油箱(1)、主油泵(3)、副油箱(2)、副油泵(4)、第一切換閥(5)、燃油混合器(6)、第二切換閥(7)、第三切換閥(10)以及設置于排氣總管上的排氣-燃油換熱器(8)。其中，所述副油箱(2)內充有汽油、醇類或醚類中至少一種低沸點燃料，可與主油箱(1)中的油料混合后形成新的油路。同時，燃油均可通過排氣-燃油換熱器(8)加熱后，再進入高壓油泵(12)。本裝置不改變原有的柴油機結構，因此既可以保證原柴油供給油路的繼承性，也可以靈活實現多種燃料與柴油的混合摻燒，有利于改善對置活塞二沖程柴油機的燃油霧化混合效果，降低其碳煙排放。
【IPC分類】F02M31/02, F02D19/06
【公開號】CN205297750
【申請號】
【發明人】陳征, 楊峰, 徐廣輝, 郝勇剛, 劉長振
【申請人】湖南大學, 中國北方發動機研究所(天津)
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月8日