柴油机用两级式即时乳化器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于汽车柴油机燃油乳化用设备，特别涉及一种柴油机用两级式即时 乳化器。
【背景技术】
[0002] 用于发动机燃料的乳化油是先在燃油中加入乳化剂（一般为亲水性弱的乳化剂） 溶于油相，再掺入10%~30%的水或其它溶剂（如甲醇、乙醇、生物柴油等），然后通过设备 进行乳化，形成油包水型（W/0型）分子基团的乳化油。乳化油作为内燃机的一种清洁替代 燃料，在内燃机上应用能起到节能和降低排放的双重效果。目前，用于乳化的装置有超声乳 化器、胶体磨乳化机、液力剪切器、机械搅拌器、旋流节管式油水乳化器等。
[0003] 目前车用柴油机燃烧掺水乳化油的方式一般有：（1)进气管喷乳化油，就是将乳 化油喷入进气管，从进气管进入气缸参与燃烧；（2)直接喷乳化油，就是通过特殊的喷嘴将 乳化油直接喷入气缸参与燃烧；（3)水油混合乳化，就是将水油乳化后，做为燃料来使用。 其中水油混合乳化法又可分为预乳化和即时乳化两种方式。但是各种乳化方式都存在装置 成本尚、间歇生广、广品稳定性差等缺点。
[0004] 要形成稳定性期长的乳化油，需要添加一定量的乳化剂和稳定性剂，从而使乳化 油的成本大大提高。为避免乳化油长期存放的不稳定性，做为内燃机用乳化油，可以在内燃 机使用前形成一种即时乳化油，即可满足内燃机运行的需求，同时也可避免乳化油不稳定 的影响，并降低乳化油成本。
【发明内容】
[0005] 本实用新型为了解决乳化装置成本高、间歇生产、产品稳定性差等缺点，提出了一 种柴油机用两级式即时乳化器，该乳化器不但能实现两种溶液任意比例混溶，还可以在线 乳化，提高乳化效率。
[0006] 如上构思，本实用新型的技术方案是：一种柴油机用两级式即时乳化器，其特征在 于：包括供液装置和乳化装置，其中供液装置包括生物柴油箱、生物柴油栗、水箱、水栗和比 例阀；所述生物柴油箱和水箱与比例阀进口连接的输出管路上分别安装有生物柴油滤清器 和水滤清器；所述乳化装置位于比例阀出口和油轨之间，且在乳化装置上设置了回流管路 在回流管路上安装限压阀。
[0007] 上述乳化装置由两级乳化器连接组成。
[0008] 上述乳化器包括乳化箱、多孔叶片、转轴、电机和乳化油栗；所述乳化箱内设置有 多孔叶片和乳化油栗，多孔叶片上制有转轴，转轴与电机连接；所述乳化箱上制有进油口与 比例阀出口连接。
[0009] 上述电机与调速装置连接。
[0010] 上述转轴与乳化箱的连接处安装有滚动轴承。
[0011] 本实用新型的优点是：将生物柴油和水分开存放，在柴油机运行时，再将生物柴油 和水按一定比例掺混、乳化形成乳化油，即采用一种即时乳化的方式，这样，可避免乳化油 不稳定的影响，降低乳化油成本。另外，采用二级乳化方式，乳化效果好，乳化油粒度能满足 柴油机喷油器喷射雾化的要求。
【附图说明】：
[0012] 图1为本实用新型的结构简图；
[0013] 图2为乳化器结构示意图；
[0014] 图3为多孔叶片结构示意图。
[0015] 图中：1.发动机、2.电控单元、3.进气管、4.限压阀、5.水箱、6.水栗、7.水滤清 器、8.生物柴油滤清器、9.生物柴油栗、10.生物柴油箱、11.比例阀、12.乳化装置、13.油 轨、14.催化转化器、15.排气歧管；12-1.电源、12-2?调速装置、12-3.电机、12-4.滚动轴 承、12-5.进油口、12-6.多孔叶片、12-7.乳化箱、12-8.乳化油栗。
【具体实施方式】：
[0016] 下面结合附图对本实用新型的一个实例作进一步的描述：
[0017] 本实用新型设置在柴油机供油管路中，油和水（或其它溶剂）先是分开的，在内燃 机运行时，将油和水（或其它溶剂）通过比例阀按一定比例进入该乳化器掺混乳化形成乳 化油，然后进入内燃机燃烧。本实用新型主要用于生物柴油与水掺混乳化形成即时乳化油。 本实用新型适用于YC4F100-20型直喷柴油机。
[0018] 如图1所示：本装置包括供液装置和乳化装置12。供液装置包括生物柴油箱10、 生物柴油栗9、水箱5、水栗6和比例阀12。生物柴油栗和水栗分别安装在生物柴油箱和水 箱内。根据掺水率，如20 %，则生物柴油箱容积可为25L，水箱容积为5L ;生物柴油栗9和 水栗6的型号可选为HPE025D-400。在生物柴油箱和水箱输出管路上分别安装有生物柴油 滤清器8和水滤清器7,其型号可选为M0000156785 ;连接油管和水管均为8mm内径的橡胶 管；在比例阀11和油轨13之间设置乳化装置12和回流管路，在该管路上设置限压阀4,其 压力为0? 4MPa。
[0019] 如图2、3所示：所述乳化装置由两级乳化器连接组成。两级乳化器的结构完全相 同，均包括乳化箱12-7、多孔叶片12-6、转轴、电机12-3和乳化油栗12-8 ;所述乳化箱内 设置有多孔叶片和乳化油栗，多孔叶片上制有转轴，转轴与电机连接，电机连接有调速装置 12-2,调速装置和电机之间安装有电源12-1。所述乳化箱上制有进油口 12-5与比例阀出口 连接。所述转轴与乳化箱的连接处安装有滚动轴承12-4,其代号为62200。
[0020] 第一级乳化器通过乳化油栗和连接油管与第二级乳化器连接，第二级乳化器通过 乳化油栗和连接油管与油轨连接。
[0021] 第二级乳化箱比第一级乳化箱小，相应的叶片直径也小。第一级乳化器的多孔叶 片直径设为160_，叶片上小孔直径设为3_，第二级乳化器的多孔叶片直径设为120_，叶 片上小孔直径设为2_。第二级乳化器的多孔叶片转速更高。
[0022] 本实用新型的工作原理是：柴油机工作时，生物柴油栗和水栗运转，分别在其对应 的管路中建立一定压力，多余的生物柴油和水分别流回生物柴油箱和水箱。一定压力的生 物柴油和水分别经过滤清器进入比例阀，按一定比例即时混合后进入第一级乳化器进行初 步乳化，然后进入第二级乳化器进一步乳化，使油包水型（W/0型）分子基团细化，进一步减 小乳化油分子基团的直径，形成微乳化生物柴油。然后进入柴油机油轨，经喷油器喷入气缸 进行燃烧。多余的乳化油流回乳化器。
[0023] YC4F100-20柴油发动机的基本参数见下表：
[0024]
【主权项】
1. 一种柴油机用两级式即时乳化器，其特征在于：包括供液装置和乳化装置，其中供 液装置包括生物柴油箱、生物柴油栗、水箱、水栗和比例阀；所述生物柴油箱和水箱与比例 阀进口连接的输出管路上分别安装有生物柴油滤清器和水滤清器；所述乳化装置位于比例 阀出口和油轨之间，且在乳化装置上设置了回流管路在回流管路上安装限压阀。2. 根据权利要求1所述的柴油机用两级式即时乳化器，其特征在于：上述乳化装置由 两级乳化器连接组成。3. 根据权利要求2所述的柴油机用两级式即时乳化器，其特征在于：上述乳化器包括 乳化箱、多孔叶片、转轴、电机和乳化油栗；所述乳化箱内设置有多孔叶片和乳化油栗，多孔 叶片上制有转轴，转轴与电机连接；所述乳化箱上制有进油口与比例阀出口连接。4. 根据权利要求3所述的柴油机用两级式即时乳化器，其特征在于：上述电机与调速 装置连接。5. 根据权利要求3所述的柴油机用两级式即时乳化器，其特征在于：上述转轴与乳化 箱的连接处安装有滚动轴承。
【专利摘要】一种柴油机用两级式即时乳化器，包括供液装置和乳化装置，其中供液装置包括生物柴油箱、生物柴油泵、水箱、水泵和比例阀；所述生物柴油箱和水箱与比例阀进口连接的输出管路上分别安装有生物柴油滤清器和水滤清器；所述乳化装置位于比例阀出口和油轨之间，且在乳化装置上设置了回流管路在回流管路上安装限压阀。本实用新型的优点是：将生物柴油和水分开存放，在柴油机运行时，再将生物柴油和水按一定比例掺混、乳化形成乳化油，即采用一种即时乳化的方式，这样，可避免乳化油不稳定的影响，降低乳化油成本。另外，采用二级乳化方式，乳化效果好，乳化油粒度能满足柴油机喷油器喷射雾化的要求。
【IPC分类】F02M25/00, B01F3/08
【公开号】CN204783335
【申请号】CN201520468470
【发明人】王银山, 吴则旭, 陈真
【申请人】天津职业技术师范大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月2日