一种降低对置活塞二冲程柴油机碳烟排放的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及内燃机技术领域，特别是涉及一种降低对置活塞二冲程柴油机碳烟排放的装置。
【背景技术】
[0002]对置活塞二冲程柴油机相比传统柴油机具有高功率密度、结构简单、制造成本低等优点。对置活塞二冲程柴油机每个气缸内均装有两个往复运动的相对活塞，两个活塞的长短通过一长一短两个连杆与曲轴相连。与相同压缩比的传统柴油机燃烧室相比，对置活塞二冲程柴油机的燃烧室分别布置在两个活塞上，导致燃烧室深度变浅，不利于气流运动的组织，对其燃油喷雾、蒸发、与空气的混合及燃烧过程均会产生不利影响，往往导致对置活塞二冲程柴油机的碳烟排放高于传统柴油机。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对对置活塞二冲程柴油机油气混合差、碳烟排放高的不足，提供一种降低该类型柴油机碳烟排放的装置。
[0004]为解决以上技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种降低对置活塞二冲程柴油机碳烟排放的装置，包括主油箱、主油栗、副油箱、副油栗、第一切换阀、燃油混合器、第二切换阀、第三切换阀以及设置于排气总管后段上的排气-燃油换热器；
[0005]其中，所述主油箱与主油栗相连，所述主油栗与第一切换阀相连，所述第一切换阀分别与燃油混合器以及第二切换阀相连；
[0006]所述副油箱与副油栗相连，所述副油栗与燃油混合器相连，所述燃油混合器还与第二切换阀相连；
[0007]所述排气-燃油换热器分别与第二切换阀以及第三切换阀相连，通过吸收排气总管中的废气热量，来加热燃油达到100°c?400°C。
[0008]所述第三切换阀还分别与第二切换阀以及高压油栗相连。
[0009]进一步的，所述副油箱内充有汽油、醇类或醚类中至少一种低沸点燃料。
[0010]与现有技术相比，本实用新型通过增加一路燃油供给油路(副油箱供油)，能够使该类型柴油机在不同的工况下使用不同油路。
[0011]在冷起动或暖机工况使用原柴油机的燃油供给油路(主油箱供油)，此时不掺混其它燃料，这样可以避免汽油或醇类或醚类这些低沸点燃料较大的汽化潜热和低的十六烷值导致的冷起动或暖机工况着火燃烧不稳定、燃烧效率低、不完全燃烧排放高的问题。
[0012]同时主油箱燃油供给油路也能通过排气-燃油换热器，吸收废气的热量加热燃油，进一步改善冷起动或暖机性能。
[0013]在热机后的低到中高负荷工况，同时加入副油箱燃油供给油路，掺入汽油、醇类或醚类等低沸点燃料在燃油混合器中混合，一方面改变了燃油的理化特性或增加了燃料的含氧量，有助于降低碳烟排放，另一方面通过排气-燃油换热器吸收废气的热量，提高燃油温度达到临界温度，实现燃油的超临界喷射，有助于加快燃油蒸发和混合速率，进一步降低碳烟排放。
[0014]在高负荷和满负荷工况，使用原柴油机的主油箱燃油供给油路，并且不通过排气-燃油换热器，实现柴油机高功率运行。
[0015]该装置基本不改变原有的柴油机结构，因此既可以保证原柴油供给油路的继承性，也可以灵活实现多种燃料(汽油或醇类或醚类等低沸点燃料中的至少一种)与柴油的混合掺烧，有利于改善对置活塞二冲程柴油机的燃油雾化混合效果，降低其碳烟排放。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一种降低对置活塞二冲程柴油机碳烟排放的装置与发动机连接工作的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面对本发明的实施例作详细说明，本实例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0018]如图1所示，一种降低对置活塞二冲程柴油机碳烟排放的装置，包括主油箱1、主油栗3、副油箱2、副油栗4、第一切换阀5、燃油混合器6、第二切换阀7、第三切换阀10、设置于排气总管前段上的增压器9以及设置于排气总管后段上的排气-燃油换热器8;
[0019]其中，所述主油箱I与主油栗3相连，所述主油栗3与第一切换阀5相连，所述第一切换阀5分别与燃油混合器6以及第二切换阀7相连；
[0020]所述副油箱2与副油栗4相连，所述副油栗4与燃油混合器6相连，所述燃油混合器6还与第二切换阀7相连；
[0021]所述排气-燃油换热器8分别与第二切换阀7以及第三切换阀10相连；
[0022]所述第三切换阀10还分别与第二切换阀7以及高压油栗12相连。
[0023]在冷起动或暖机工况，仅使用原柴油机的主油箱燃油供给油路，柴油通过主油箱1、主油栗3、第一切换阀5连接第二切换阀7进入排气-燃油换热器8，吸收废气的热量加热燃油再通过高压油栗12和喷油器13喷入对置活塞二冲程柴油机11中，从而改善冷起动或暖机性能。
[0024]在热机后的低到中高负荷工况，加入使用副油箱燃油供给油路，柴油通过主油箱1、主油栗3、第一切换阀5进入燃油混合器6中，与副油箱2通过副油栗4供入燃油混合器6的乙醚相互混合，再通过第二切换阀7进入排气-燃油换热器8吸收废气的热量，提高燃油温度达到100°C?400°C，然后通过高压油栗12和喷油器13喷入对置活塞二冲程柴油机11中。
[0025]由于喷射过程中的燃油温度可能达到或超过柴油-乙醚混合燃料的临界温度，喷入的燃油可以实现超临界蒸发，有助于加快燃油蒸发和混合速率，降低碳烟排放。
[0026]在高负荷和满负荷工况，使用原柴油机的主油箱燃油供给油路，柴油通过主油箱
1、主油栗3、第一切换阀5连接第二切换阀7，并连通第三切换阀10直接进入高压油栗12，而不通过排气-燃油换热器8，因此可以保证高负荷乃至满负荷工况较大的燃油密度，满足该工况下柴油机高功率运行的需求。
[0027]上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
【主权项】
1.一种降低对置活塞二冲程柴油机碳烟排放的装置，其特征在于，包括主油箱(I)、主油栗(3)、副油箱(2)、副油栗(4)、第一切换阀(5)、燃油混合器(6)、第二切换阀(7)、第三切换阀(10)以及设置于排气总管上的排气-燃油换热器(8); 其中，所述主油箱(I)与主油栗(3)相连，所述主油栗(3)与第一切换阀(5)相连，所述第一切换阀(5)分别与燃油混合器(6)以及第二切换阀(7)相连； 所述副油箱(2)与副油栗(4)相连，所述副油栗(4)与燃油混合器(6)相连，所述燃油混合器(6)还与第二切换阀(7)相连； 所述排气-燃油换热器(8)分别与第二切换阀(7)以及第三切换阀(10)相连； 所述第三切换阀(10)还分别与第二切换阀(7)以及高压油栗(12)相连。2.根据权利要求1所述的一种降低对置活塞二冲程柴油机碳烟排放的装置，其特征在于，所述排气-燃油换热器(8)加热燃油温度为100°C?400°C。3.根据权利要求1所述的一种降低对置活塞二冲程柴油机碳烟排放的装置，其特征在于，所述副油箱(2)内充有汽油、醇类或醚类中至少一种低沸点燃料。
【专利摘要】本实用新型公开了一种降低对置活塞二冲程柴油机碳烟排放的装置，包括主油箱(1)、主油泵(3)、副油箱(2)、副油泵(4)、第一切换阀(5)、燃油混合器(6)、第二切换阀(7)、第三切换阀(10)以及设置于排气总管上的排气-燃油换热器(8)。其中，所述副油箱(2)内充有汽油、醇类或醚类中至少一种低沸点燃料，可与主油箱(1)中的油料混合后形成新的油路。同时，燃油均可通过排气-燃油换热器(8)加热后，再进入高压油泵(12)。本装置不改变原有的柴油机结构，因此既可以保证原柴油供给油路的继承性，也可以灵活实现多种燃料与柴油的混合掺烧，有利于改善对置活塞二冲程柴油机的燃油雾化混合效果，降低其碳烟排放。
【IPC分类】F02M31/02, F02D19/06
【公开号】CN205297750
【申请号】
【发明人】陈征, 杨峰, 徐广辉, 郝勇刚, 刘长振
【申请人】湖南大学, 中国北方发动机研究所(天津)
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月8日