专利名称：利用蒸汽雾化发动机燃油的节能装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于发动机废热利用和向燃料中加入蒸汽技术领域，是一种利用蒸汽雾化发动机燃油的节能装置。
目前不管是汽油发动机还是柴油发动机排出的废气中都含有燃烧不完全的物质，主要是燃油没有得到充分雾化，燃烧不完全所致，这样既浪费了能源，又由于这些燃烧不完全的物质生成有害物质而严重污染环境，排出的废汽温度较高，其余热也没有加以利用。
本实用新型的目的是要利用发动机废气的余热生产蒸汽，用蒸汽对燃油进行强制雾化，使燃油在进入燃烧室前能够得到充分雾化，在燃烧室能够充分燃烧，这样既回收了发动机废气余热，提高了燃油的燃烧效率，节省能源，又减少了有害物质对环境的污染。
本实用新型的目的是用以下方式实现的。在发动机旁安装蒸汽发生器或者将蒸汽发生器与发动机设计成一体，让废气通过蒸汽发生器，用废气余热生产蒸汽，将蒸汽用输汽管输送到发动机的燃油雾化系统，把蒸汽喷入雾化燃油中对燃油进行第二次强制雾化，对于汽油发动机，蒸器发生器的蒸汽出口与输汽管连接，输汽管与蒸汽喷咀连接，蒸汽喷咀安装在化油器大喉管处的化油器下部外壳上，喇叭口朝下的内衬与化油器下部外壳之间形成蒸汽环套层，蒸汽喷咀与蒸汽环套层相通，内衬上开有朝下倾斜的蒸汽混合喷孔。对于柴油发动机蒸汽发生器的蒸汽出口与输汽管连接，蒸汽喷咀连接输汽管，蒸汽喷咀安装在空气滤清器与进气管之间的颈管上，为了降低柴油的粘度，在柴油发动机的柴油滤清器外壳环绕与输气管连接的蒸汽加热管，对柴油进行加热，该加热管装置在冬季寒冻气候时，对柴油的雾化、排除油路故障、节油效果更为显著。用以回收废汽余热生产蒸汽的蒸汽发生器由进水口、蒸汽发生室、热交换室、蒸汽输出口所组成，蒸汽发生室与热交换室由蒸汽发生室底板隔开，热交换室的废汽入口与发动机的废气出气管连接，废气排出口与废气排气管连接。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1汽油发动机蒸汽雾化燃油装置示意图；图2柴油发动机空气滤清器处蒸汽喷咀位置图；图3带有蒸汽加热管的柴油滤清器结构图；图4蒸汽发生器主视图；图5蒸汽发生器右侧视图；图6蒸汽发生器俯视图；图7喷汽喷油同步器结构放大图(图中节油门与同步器活塞处于高速全开状态)；图8为图7的左侧视图(图中节油门与同步器活塞处于慢速关闭状态)。
图中1—发动机，2—化油器，3—内衬，4—化油器下部外壳，5—蒸汽喷咀，6—复合外壳，7—蒸汽输入口，8—蒸汽输出管，9—发动机进气管，10—发动机出气管，11—蒸汽发生器，12—储水箱盖，13—储水箱，14—净水过滤器，15—进水管，17、48、64—输汽管，18—蒸汽开关，31—汽车方向盘，32—排气管，33—空气滤清器，35—进水口，36—蒸汽输出口，37—废气入口，38—废气阻流道盖板，39—废气排出口，40—放水开关，41—热交换室，42—可调换丝扣安位座，43—蒸汽混合喷孔，45—蒸汽发生室，53—喷汽喷油同步器，54—活塞缸，55—蒸汽入口，56—活塞，57—蒸汽出口，58—缸盖，59—活塞杆弹簧，60—联动同步板，61—平衡压力弹簧，62—节油门联动轴，63—节油门，65—活塞杆封圈，66—活塞连杆，68—柴油发动机，69—进气管，70—蒸汽喷咀。71—空气滤清器，72—中间连杆，73—定位销，74—连杆，75—连杆连接孔，76—分隔板，77—进水阀三角针座，78—活动式三角针，75—框架，80—支承板，81—平衡弹簧，82—浮子，83—进水孔，84—蒸汽环套层，85—环套，86—蒸汽加热管，87—脚油门连杆，88—传动连杆，90—连杆连接孔，91—定位销固定板，100—同步器固定装孔，101—同步器固定板。
为了增加废气在热交换室(41)中的流程、产生阻流，在热交换室(41)中安装分隔板(76)，使废气在热交换室(41)中回转后排出，蒸汽发生室(45)的进水口(35)安装自动控制进水器，它由浮子(82)、进水阀三角针座(77)、活动式三角针(78)、框架(79)、支承板(80)、平衡弹簧(81)、进水管(15)组成，浮子(82)与支承板(80)紧固连接，支承板(80)与框架(79)铰连，平衡弹簧(81)安装在框架(79)上，支承板(80)由平衡弹簧(81)支承连接，活动式三角针(78)下部可与支承板(80)接触，安装在带有进水孔(83)的进水阀三角针座(77)里，进水阀三角针座(77)和框架(79)固定在蒸汽发生室(45)壁上，进水管(15)与贮水箱连通，当蒸汽发生室(45)里的水位降低时，浮子(82)向下运动，活动式三角针(78)也向下运动，打开进水孔(45)，水经进水孔(83)进入蒸汽发生室(45)，水位上升，浮子(82)上升，带动支承板(80)将活动式三角针(78)向上推，到规定水位时，针顶自动顶住进水，当车行驶在凸凹不平道路上时，依靠弹簧缓冲作用，避免进水口开启的频繁，保证蒸汽正常生产，为使蒸汽发生器(11)生产的在蒸汽发生室(45)上部的蒸汽低于规定的压力，可在蒸汽输出口(36)旁安装限压阀，输出的蒸汽由蒸汽开关(18)控制开闭。对于汽油发动机，在化油器(2)下部的大喉管处，化油器下部外壳(4)与喇叭口朝下的内衬(3)之间有蒸汽环套层(84)、化油器下部外壳(4)有蒸汽喷咀(5)与蒸汽环套层(84)相通，内衬(3)上有朝下倾斜的蒸汽混合喷孔(43)，喷孔(43)的直径0.5-1.5毫米，向下倾斜的角度α＝30°-70°，孔数约200-400个，便于蒸汽在大喉管处顺汽油喷射方向向下喷射，使汽油温度升高，两者混合均匀，使汽油充分雾化，蒸汽喷咀(5)与输送蒸汽的输汽管(64)连接。对于柴油发动机(68)，输送蒸汽的输汽管(64)与蒸汽喷咀(70)连接，蒸汽喷咀(70)设置在空气滤清器(71)与进气管(69)之间的颈管上，使蒸汽与助燃空气预混、混合汽在燃烧室雾化燃油，为降低柴油粘度、在柴油滤清器(6)外壳环绕蒸汽加热管(86)加热柴油，柴油滤清器外壳采用双层复合式，蒸汽加热管(86)夹在复合式外壳中间，蒸汽加热管(86)与输汽管(64)连通。
为了使蒸汽喷入量与燃油的喷入量成固定的比例关系即在节油门开大燃油喷入量多时，蒸汽喷入量多，节油门开小时燃油喷入燃烧室的量少，蒸汽喷入量也少，因此在蒸汽喷咀(5、70)之前的输汽管(64)与喷汽喷油同步器(53)连接，喷汽喷油同步器(53)由活塞缸(54)、活塞(56)、活塞杆弹簧(59)、联动同步板(60)、平衡压力弹簧(61)和活动连杆机构(72、73、74、75)所组成，活塞缸(54)的蒸汽入口(55)与输汽管(17)连接，蒸汽出口(57)与蒸汽喷咀(5、70)连接，活塞杆弹簧(59)固定在缸盖(58)上，弹簧中间有与活塞连接的活塞连杆(66)，活塞(56)中部为环形凹槽，凹槽与活塞缸(54)壁形成环套(85)，活塞连杆(66)与中间连杆(72)铰连。中间连杆(72)中部用定位销(73)固定，连杆(74)一端活动连接在与节油门旋转轴(62)固定为一体的联动同步板(60)上，另一端与中间连杆(72)铰连。操作杆铰连在联动同步板(60)的连杆连接孔(75)处，拉动操作杆，联动同步板(60)产生约60°左右的园周运动，使化油器节油门(63)改变开度，同时使连杆(74)上下运动，带动中间连杆(72)运动，致使活塞连杆(66)上下运动，活塞(56)在活塞缸(54)内运动，并改变环套(85)与蒸汽出口(57)的相对位置，从而达到调节进入蒸汽喷咀(5)的蒸汽量，使喷油量的调节与蒸汽喷入量的调节同步即将一定比例的蒸汽喷入燃烧室将燃油雾化后燃烧作功、怠速时，无蒸汽喷入燃烧室。在柴油发动机中，喷汽喷油同步器(53)的连杆(74)与高压油泵的供油操作杆铰连。
图1是本实用新型在汽车中的实施例，储水箱(13)安装在车厢顶，蒸汽发生器(11)安装在汽油发动机(1)的废气排出口处，蒸汽开关(18)安装在驾驶室里，便于驾驶员操作，喷汽喷油同步器(53)安装在化油器(2)旁，连杆(74)通过连杆连接孔(75)与联动同步板(60)铰连，通过脚油门连杆(87)推动联动同步板(60)，使喷汽喷油同步器(53)与节油门(63)同步工作，当汽车的汽油发动机启动时，就有废气通过蒸汽发生器(11)，在发动机水箱水温升到80℃时，蒸汽发生器(11)的蒸汽发生室(45)里的水温达到沸点，就有蒸汽源源不断地输出，用以雾化燃油，使燃油能燃烧完全，提高燃烧效率，达到节油、减少废气中的有害气体，减少对环境的污染。
用本实用新型在已运行30万公里的东风140大货车上，在2-4级公路上作1千公里满载试验，经测试证明节油率达到10％以上，而尾气排染(污)在国标一半以下，发动机噪声降低。因此，本实用新型具有节省能源、减少污染、操作简单的特点，适合于一切汽、柴油发动机系列。
权利要求1.一种汽油发动机蒸汽雾化燃油装置，包括回收废气余热的蒸汽发生器(11)、输汽管(64)、蒸汽喷咀(5)，其特征在于蒸汽喷咀(5)安装在化油器(2)大喉管处的化油器下部外壳(4)上，喇叭口朝下的内衬(3)与化油器下部外壳(4)之间形成蒸汽环套层(84)，蒸汽喷咀(5)与蒸汽环套层(84)相通，内衬(3)上开有朝下倾斜的蒸汽混合喷孔(43)。
2.一种柴油发动机蒸汽雾化燃油装置，包括回收废汽余热的蒸汽发生器(11)、输汽管(64)、蒸汽喷咀(70)，其特征在于蒸汽喷咀(70)安装在空气滤清器(71)与进气管(69)之间的颈管上。
3.根据权利要求1或2所述的发动机蒸汽雾化燃油装置，其特征在于蒸汽发生器(11)由进水口(35)，蒸汽发生室(45)、热交换室(41)、蒸汽输出口(36)所组成，蒸汽发生室(45)与热交换室(41)由蒸汽发生室底板隔开，热交换室(41)的废气入口(37)与发动机的废气出气管(10)连接，废气排出口(39)与废气排气管(32)连接。
4.根据权利要求3所述的发动机蒸汽雾化燃油装置，其特征在于蒸汽发生器(11)的进水口(35)安装自动控制进水器，它是由浮子(83)，进水阀三角针座(77)，活动式三角针(78)、框架(79)、支承板(80)、平衡弹簧(81)、进水管(15)组成，浮子(82)与支承板(80)连接，支承板(80)与框架(79)铰连，平衡弹簧(81)安装在框架(79)上，支承板(80)由平衡弹簧(81)顶部支承连接，活动式三角针(78)下部可与支承板(80)接触，安装在带有进水孔(83)的进水阀三角针座(77)里，进水阀三角针座(77)和框架(79)固定在蒸汽发生室(45)壁上，进水管(15)与贮水箱(13)连通。
5.根据权利要求3所述的发动机蒸汽雾化燃油装置，其特征在于蒸汽发生器(11)的热交换室(41)里有使废气产生阻流增加流程的分隔板(76)。
6.根据权利要求1或2所述的发动机蒸汽雾化燃油的装置，其特征在于蒸汽喷咀(5、70)之前的输汽管(64)与喷汽喷油同步器(53)连接，喷汽喷油同步器(3)由活塞缸(54)、活塞(56)、活塞杆弹簧(59)、联动同步板(60)、平衡压力弹簧(61)和活动连杆机构(72、73、74、75)所组成，活塞缸(54)的蒸汽入口(55)与输汽管(17)连接，蒸汽出口(57)与蒸汽喷咀(5、70)连接，活塞缸弹簧(59)固定在缸盖(58)上，弹簧中间有与活塞连接的活塞连杆(66)、活塞(56)中部为环形凹槽，凹槽与活塞缸(54)壁形成环套(85)，活塞连杆(66)与中间连杆(72)铰连，中间连杆(72)中部用定位销(73)固定，连杆(74)一端活动连接在与节油门旋转轴(62)固定为一体的联动同步板(60)上，另一端与中间连杆(72)铰连。
7.根据权利要求1所述的发动机蒸汽雾化燃油装置，其特征在于内衬(3)上的蒸汽混合喷孔(43)的直径0.5-1.5mm，喷孔向下倾斜的角度α＝30°-70°，整个内衬(3)上的喷孔数量为200-400个。
8.根据权利要求2所述的发动机蒸汽雾化燃油装置，其特征在于柴油发动机的柴油滤清器外壳(6)环绕与输汽管连接的蒸汽加热管(86)。
9.根据权利要求2所述的发动机蒸汽雾化燃油装置，其特征在于柴油滤清器外壳(6)为双层复合式，蒸汽加热管(86)夹在双层复合式外壳中间。
专利摘要本实用新型是一种利用发动机废气生产的蒸汽对燃油进行雾化的节能装置，它是在发动机旁安装蒸汽发生器让废气通过蒸汽发生器，用废气余热生产蒸汽，将蒸汽用输汽管输送到发动机烧油雾化系统，把蒸汽喷入燃油中，对燃油进行充分雾化，能使燃油燃烧完全，提高燃烧效率。本实用新型具有节油、减少尾气中的有害气体，减少环境污染，降低噪声、操作简单等特点。
文档编号F01N5/00GK2048117SQ8921236
公开日1989年11月22日 申请日期1989年4月14日 优先权日1989年4月14日
发明者王石腾 申请人:王石腾