专利名称：用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及燃烧装置，特别是涉及一种用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置。
背景技术：
低温条件下，柴油机由于燃料粘度增加而不利于燃油的雾化与燃烧，润滑油流动性变差使各运动零部件阻力增大，再加上蓄电池工作能力降低等因素的影响，极易导致发动机启动困难。采用的常规方法有加注冷起动液、火焰预热启动、热水预热法、电预热法以及燃油加热器加热法等。
冷起动液是一种辅助启动燃料(由乙醚，低挥发点的碳氢化合物和带有添加剂的低凝点机油组成)，其中加入的带有添加剂的低凝点机油可改善气缸壁的润滑条件，达到启动的目的。此种启动方法虽可在瞬间启动发动机，但由于此时机油的温度低、粘度较大，启动后在一段时间内气缸壁上油不多，润滑条件恶劣，发动机工作时机体内作往复运动和回转运动的机件间就会形成干摩擦，使机件磨损加剧。
火焰预热启动法的工作过程是，将电热塞加热到850-950℃后接通启动机，进行火焰预热启动。采用该装置也可使发动机在瞬间启动，但是碰到的困难和加注启动液法类似。干摩擦产生的高温能使摩擦表面金属熔化，极易造成机件卡死。
热水预热法是将沸水进行动力系统的预热。该方法为最原始的方法之一，对发动机部件基本没有什么威胁，但是基本为人工操作，工作量较大。
燃油加热器加热装置为近年来新采用的低温辅助启动方式，这种低温启动方式是通过燃油加热器附带的水泵将发动机机体内的冷却液抽出，通过燃油加热器将其加热后再循环至发动机机体内，以此加热发动机，达到低温条件下启动发动机的目的。整个加热过程需30-40min，能将发动机机体温度加热到40-50℃左右，此时发动机的机油也得以加热，机油的粘度降低，发动机在低温条件下的润滑条件改善，使发动机顺利启动。这种低温启动方式优点明显，可避免大量的人工劳动，不会存在机件卡死及拉缸事故隐患，使发动机在低温寒冷条件下的启动性能大大提高。但是，目前常用的燃油加热器基本采用扩散燃烧方式，燃油加热器本身作为辅助燃烧进行加热系统，尺寸过大，在有限的空间内实现扩散燃烧，尤其是高碳链燃料的扩散燃烧，很容易发生燃烧不完全，造成燃料浪费、尾气污染及积碳现象。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述燃油加热装置的缺陷，而提供一种用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置，其创新点在于采用预蒸发-预混燃烧来取代传统的扩散燃烧，燃烧设备的尺寸更加紧凑，有限空间的放热效率和燃烧效率大大提高，可有效防止碳在机件壁面上的附着沉积，燃烧产生的尾气中氮氧化物和未燃烧烬的碳氢化合物均得到有效降低。
本实用新型的实施方案如下本实用新型提供的用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置，包括燃烧室1和预蒸发室7；所述的燃烧室1的内壁或外壁上装有电加热丝或电加热棒2，燃烧室1的入口端安装与燃烧室腔体相通的电热塞10；所述预蒸发室7的内壁或/外壁上装有电加热丝或电加热棒4，预蒸发室7的外周壁上套有流体腔71，所述预蒸发室7的进口处分别装有燃料雾化喷嘴5和空气入口管6；所述燃烧室1和预蒸发室7之间通过细管式回火防止管3相连通，所述细管式回火防止管3的出口端装有旋流器8；所述燃烧室1的出口与位于预蒸发室7之外的流体腔71通过烟气再循环管9相连通；所述流体腔71上设有流体出口。
所述的燃料雾化喷嘴5为机械雾化喷嘴、旋流雾化喷嘴或超声波雾化喷嘴；所述细管式回火防止管3的直径要足够细，细至其细管式回火防止管3中流体的流速大于燃烧室1内流体的速度；所述的燃烧室1的火花塞10由柴油机载蓄电池点燃；为使燃烧室1内燃烧更趋均匀稳定，可于所述燃烧室1的火焰上游布置有金属网格板12；所述的电加热丝或电加热棒4由柴油机载蓄电池供电加热。
本实用新型提供的用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置属于燃油加热，其优点在于采用预蒸发-预混燃烧方式来取代传统的扩散燃烧，燃烧设备的尺寸更加紧凑，有限空间的放热效率和燃烧效率大大提高，可有效防止碳在机件壁面上的附着沉积，燃烧产生的尾气中氮氧化物和未燃烧烬的碳氢化合物均得到有效降低。
附图1为本实用新型的结构示意图；其中燃烧室1电热丝/棒2 细管式回火防止管3电热丝/棒4 燃料喷嘴5 空气入口管6预蒸发室7 旋流器8烟气再循环管9电热塞10 流体出口72 金属网格板1具体实施方式
附图1为本实用新型的结构示意图；由图1和图2可知，本实用新型提供的用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置，包括燃烧室1和预蒸发室7；所述的燃烧室1的内壁或外壁上装有电加热丝或电加热棒2，燃烧室1的入口端安装与燃烧室腔体相通的电热塞10；所述预蒸发室7的内壁或/外壁上装有电加热丝或电加热棒4，预蒸发室7的外周壁上套有流体腔71，所述预蒸发室7的进口处分别装有燃料雾化喷嘴5和空气入口管6；所述燃烧室1和预蒸发室7之间通过细管式回火防止管3相连通，所述细管式回火防止管3的出口端装有旋流器8；所述燃烧室1的出口与位于预蒸发室7之外的流体腔71通过烟气再循环管9相连通；所述流体腔71上设有流体出口。
所述的燃料雾化喷嘴5为机械雾化喷嘴、旋流雾化喷嘴或超声波雾化喷嘴；所述细管式回火防止管3的直径要足够细，细至其细管式回火防止管3中流体的流速大于燃烧室1内流体的速度；所述的燃烧室1的电热塞10由柴油机载蓄电池点燃；为使燃烧室1内燃烧更趋均匀稳定，可于所述燃烧室1的火焰上游布置有金属网格板12；所述的电加热丝或电加热棒4由柴油机载蓄电池供电加热。
本实用新型的工作过程如下1)首先将燃烧室1外壁(当然也可以是内壁)上装有电加热丝2(当然也可以是电加热棒)的正、负极与柴油机机载蓄电池相连，对燃烧室1和预蒸发室7进行预热；2)分别通过燃料雾化喷嘴5和空气入口管6向预蒸发室7提供燃料和空气，并通过柴油机机载蓄电池对电热塞进行点火进行燃烧；(其燃料雾化喷嘴5可以为机械雾化喷嘴、旋流雾化喷嘴或超声波雾化喷嘴，本实施例为机械雾化喷嘴，究竟使用那种雾化喷嘴，本领域技术人员可根据需要自选)3)在自稳燃烧后，关闭电热塞和柴油机机载蓄电池；4)通过水泵将柴油机的发动机机体内的冷却液抽出，通过本装置将其加热后再循环至发动机机体内，以此加热发动机，达到低温条件下启动发动机的目的。
5)关闭本实用新型的辅助预混燃烧装置。
权利要求1.一种用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置，包括燃烧室(1)，其特征在于，还包括预蒸发室(7)；所述的燃烧室(1)的内壁或外壁上装有电加热丝或电加热棒(2)，燃烧室(1)的入口端安装与燃烧室腔体相通的电热塞(10)；所述预蒸发室(7)的内壁或外壁上装有电加热丝或电加热棒(4)，预蒸发室(7)的外周壁上套有流体腔(71)，所述预蒸发室(7)的进口处分别装有燃料雾化喷嘴(5)和空气入口管(6)；所述燃烧室(1)和预蒸发室(7)之间通过细管式回火防止管(3)相连通，所述细管式回火防止管(3)的出口端装有旋流器(8)；所述燃烧室(1)的出口与位于预蒸发室(7)之外的流体腔(71)通过烟气再循环管(9)相连通；所述流体腔(71)上设有流体出口(72)。
2.按权利要求1所述的用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置，其特征在于，所述的燃料雾化喷嘴(5)为机械雾化喷嘴、旋流雾化喷嘴或超声波雾化喷嘴。
3.按权利要求1所述的用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置，其特征在于，所述细管式回火防止管(3)的直径细至其细管式回火防止管(3)中流体的流速大于燃烧室1内流体的速度。
4.按权利要求1所述的用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置，其特征在于，所述的燃烧室(1)的火花塞(10)由柴油机载蓄电池点燃。
5.按权利要求1所述的用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置，其特征在于，所述燃烧室(1)的火焰上游布置有金属网格板(12)。
6.按权利要求1所述的用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置，其特征在于，所述的电加热丝或电加热棒(4)由柴油机载蓄电池供电加热。
专利摘要本实用新型涉及用于柴油机冷启动的辅助预混燃烧装置，包括燃烧室和预蒸发室；燃烧室内壁/外壁上装有电加热丝/棒，燃烧室入口端安装与燃烧室腔体相通的火花塞；预蒸发室内壁/外壁上装有电加热丝/棒，预蒸发室外壁上套有流体腔，预蒸发室进口处设有燃料喷嘴和空气入口管；燃烧室和预蒸发室之间通过细管式回火防止管相通，回火防止管出口端安装有旋流器；燃烧室出口与位于预蒸发室之外的流体腔通过烟气再循环管相通。本实用新型采用预蒸发－预混燃烧方式取代传统的扩散燃烧方式，燃烧设备尺寸更加紧凑，有限空间放热效率和燃烧效率大大提高，可有效防止碳在机件壁面上的附着沉积，燃烧产生的尾气中氮氧化物和未燃烧烬的碳氢化合物均得到有效降低。
文档编号F02N19/04GK2758507SQ20042004827
公开日2006年2月15日 申请日期2004年4月13日 优先权日2004年4月13日
发明者原鲲, 王岳, 肖云汉 申请人:中国科学院工程热物理研究所