专利名称：一种柴油机聚热升温高效助燃器的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种柴油机聚热升温高效助燃器，涉及柴油机助燃技术。
目前国内外柴油机的工作原理基本上都是采取四冲程曲轴结构，只是存在着工艺制造水准的差距问题。尽管先进国家由于工艺制造水准较高而使所生产的柴油机耗油低些，但并不等于柴油燃烧完好，或无污染。例如，国外已开始准备禁止柴油机进城，就足以说明柴油机确实存在着一个长期期待解决的技术难题。这就是第一、要求柴油机燃烧室内的燃油在高压高温下高效燃烧，以便降低油耗，减少污染。
第二、同时避免柴油机活塞顶部出现高温，防止机油被烧，润滑失灵，防止活塞被熔化和整机发生爆炸。
要同时满足上述两个互相矛盾着的条件是非常困难的。因为柴油机设置了良好的冷却系统，固然使其低温润滑以提高机械转换效率和延长使用寿命。但由于金属热阻小，冷却快，又必然使喷油燃烧不可能达到完好，所以废气排放污染的问题的确是目前国际上共存的一大技术难题。
本实用新型的目的就在于克服目前柴油机存在着的升温燃爆与冷却润滑以及高效与安全这两个互相矛盾着的难题，提供一种新型的助燃器，以满足柴油机既提高燃烧效率、降低废气污染，又提高机械运转效率和延长使用寿命。
本实用新型的目的是这样实现的，即在柴油机活塞的顶部安装了既聚热升温又保温隔热的高效助燃器，该助燃器为一个三层的圆片，顶层吸热助燃，中层聚热升温，底层保温隔热。
以下结合附图详细说明
图1助燃器结构图图2为柴油机助燃器安装前加工示意图图3为柴油机助燃器安装后示意图图4为我国新型四冲程柴油机单缸示意图其中1-助燃器，2-吸热助燃层，3-聚热升温层，4-保温隔热层，5-冷却系统缸套水环，6-冷却系统缸套，7-活塞，8-助燃器安装前示意状况，9-喷油器，10-燃烧室，11-新型燃烧室。
由
图1可知，本实用新型为一种具有三层结构、三种性能的圆片，由顶层、中层、底层组成。顶层是吸热助燃层2，采用吸热材料；中层是聚热升温层3，采用聚热材料；底层是保温隔热层4，采用隔热材料。助燃器1作为一种聚热升温和隔热结构件，可由多种复合材料，采用压制烧结成型；也可将各层分别高温熔炼后，再用耐温胶胶合成型。其主要材料有银铜合金和氧化铝、硅、硼、钼及石英、云母、树脂胶等。助燃器1圆片其圆直径大小按活塞7直径的4/5以内设计，其厚度按活塞7厚度的1/8至1/6以内设计。
由图2、图3可知，助燃器1的安装程序是这样的先将活塞7的顶部加工一圆孔，圆孔的大小以能满足和助燃器1动配合设计，圆孔的深度按能满足助燃器1的厚度和燃烧室10的空间大小设计。用耐温树脂胶在一定温度及强压下将助燃器1胶合在活塞7的顶部圆孔内。
下面再结合实施例作进一步说明本实用新型的工作原理。因为本实用新型是一种多层结构、多种性能的圆片，安装在活塞顶部的已加工好的圆孔内。其特别性能正好置于柴油机的冷却与燃曝两系统相互影响其性能发挥的矛盾中间，起到了两性能调节互补的作用。它的助燃程序是当柴油机首次由喷油器9喷油燃爆时，助燃器1的吸热助燃层2因具有快速吸导热量的功能，可进行大量吸热，并将所吸收的热量快速传导给聚热升温层3。当四冲程往复进行再进入燃爆期，由于保温隔热层4的保温特性，聚热升温层3的聚热升温特性，在经过三个冲程时期的冷却系统的作用下，吸热助燃层2依然保存有高于活塞7温度的一定温度，再迎接喷油器9喷射的油雾，使其射碰燃烧。为此反复运行，助燃器1随之发挥着吸热、聚热、保温、放热的助燃作用，其所聚热量会逐步使聚热升温层3至近熔软状，达到高温高效燃烧，减少废气排放污染的目的。由于保温隔热层4的作用，使燃烧室10的高温燃爆不影响冷却系统的性能发挥，保障了润滑部件的良好润滑，同时也使冷却系统不影响高温燃爆的性能发挥。总之是解决了柴油机升温燃爆和冷却润滑、高效和安全的互相矛盾的技术难题。
图4是我国新型四冲程柴油机单缸示意图，可以看出，没有采用本实用新型的助燃器，所以本实用新型系国内外首创，具有以下优点①高效。由于本实用新型的聚热升温助燃作用，提高了燃油的热效率，降低油耗，节约能源，减少营运成本，预计可降低油耗5-10％。
②卫生。由于燃烧良好，废气排放污染较少，使柴油机废气排放质量达到了国际排放标准。
③安全。由于冷却系统的性能得到发挥；又由于燃油的完全燃烧，从而使气门、缸盖、缸套等热燃部件减少结碳，改善了润滑条件。因此保障了整机运行安全，提高了机械转换效率和延长机件使用寿命。
④性能价格比高。由于本实用新型结构简单，体积小，所以成本很低，预计最小柴油机使用的助燃器约在5元左右。
总之，由于本实用新型较好地解决柴油机长期以来存在着的升温燃爆和冷却润滑、高效和安全之间矛盾着的技术难题，从而使一个小小的助燃器能产生较大的经济效益和社会效益，有着广阔的应用前景。
权利要求1.一种柴油机聚热升温高效助燃器，安装在各类柴油机活塞(7)的顶部，其特征在于助燃器(1)为一圆片，由顶层、中层、底层组合而成；顶层是吸热助燃层(2)，采用吸热材料；中层是聚热升温层(3)，采用聚热材料；底层是保温隔热层(4)，采用隔热材料。
2.按权利要求1所述的一种柴油机聚热升温高效助燃器，其特征在于助燃器(1)圆片的直径设计在活塞(7)直径的4/5以内，圆片的厚度设计在活塞(7)厚度的1/8至1/6以内；圆片用耐温树脂胶在一定温度及强压下胶合在活塞(7)的顶部圆孔内。
专利摘要本实用新型公开了一种柴油机聚热升温高效助燃器,涉及柴油机助燃技术。为解决柴油机升温燃爆和冷却润滑、高效和安全之间矛盾着的技术难题,提供的助燃器是安装在各类柴油机活塞顶部的由吸热助燃层、聚热升温层、保温隔热层组成的圆片,由多种吸热、聚热、隔热复合材料压制烧结成型。因为其高效、卫生、安全、性能价格比高,可广泛应用在各类柴油机的活塞上。
文档编号F02F3/12GK2324301SQ9823517
公开日1999年6月16日 申请日期1998年1月20日 优先权日1998年1月20日
发明者姚世贤 申请人:中国科学院长沙农业现代化研究所