专利名称：二甲醚气体内燃发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及内燃发动机技术领域，具体涉及一种二甲醚气体内燃发动机。
背景技术：
二甲醚简称DME，易于储存与输运；由于其十六烷值高达55 60，具有优良的压燃 性，是非常适合于压燃式发动机使用的代用燃料；作为一种新型二次能源，是理想的石油产 品的代用燃料。 由于我国石油资源短缺，煤炭资源丰富，二甲醚由煤转化成，国内二甲醚项目产能 合计超过500万t/a，开拓二甲醚的工业应用市场，已经比较迫切。 近十多年来，国内外研究的重点是开发适合二甲醚燃料特性的发动机，对发动机 燃油喷射过程、喷雾特性、燃烧与性能、可靠性和材料相容性等方面进行了大量研究和试 验。 但二甲醚内燃发动机仍然存在一些技术上的难题 —是，二甲醚在常温常压下为气态，常温下气化压力为0. 5MPa。因此，液态二甲醚 容易气化，容易导致液态燃料系统发生气阻，使发动机不能稳定运行。要防止液态二甲醚气 化，一要设置加压装置保持燃料处于压力供给状态；二要增加冷却器降低二甲醚燃料的回 油温度，控制二甲醚燃料的温度；因而使内燃发动机燃料系统复杂化。 二是，二甲醚对机体润滑及其保护膜系统具有较大的危害，从而加剧机械偶合副
的磨损，需要加入各种添加剂来改善二甲醚的润滑性能。即使二甲醚中加入各种添加剂，也
难以形成均匀而稳定的混合燃料，接触二甲醚的机械偶合副的异常损坏比较严重。 三是，二甲醚对橡胶和塑料密封件有较强的腐蚀性，接触二甲醚的橡胶和塑料密
封件寿命较低。 因此，二甲醚作为内燃机燃料的技术难题没有得到根本解决，目前需要构造一种 能够使用二甲醚作为燃料的内燃发动机。
实用新型内容本实用新型所要解决的问题是如何提供一种二甲醚气体内燃发动机，该发动机 能以二甲醚作为燃料，并克服了现有技术所存在的缺陷。 本实用新型所提出的技术问题是这样解决的提供一种二甲醚气体内燃发动机， 由柴油发动机改造为以二甲醚气体为燃料的内燃发动机，其特征在于 ①在柴油发动机中，取消柴油供油、喷油喷油系统以及调速机构，设置二甲醚气体 燃料系统和控制系统； ②所述二甲醚气体燃料系统包括储液箱1、热交换器3、热水循环管线4和二甲醚 气体管线6，热交换器3设置在储液箱1中，并通过热水循环管线4和发动机连接，二甲醚气 体管线6上设置有电磁阀7和调压阀8，并在连接的储液箱1的端部设置有二甲醚开关2， 另一端与设置在空气管线9上的混合器10连接，混合气管线13上设置有执行器12、节气门11并和发动机进气管13连接； ③所述控制系统包括控制器、转速传感器、水温传感器和压力传感器，控制器分别 连接电磁阀7、节气门11、转速传感器、水温传感器、压力传感器和二甲醚气体管线。 按照本实用新型所提供的二甲醚气体内燃发动机，其特征在于，在热水循环管线 上设置有循环水开关5，在二甲醚温度较低时，开启循环水开关5，通过热水循环管线4将发 动机水箱中的热水引入热交换器3，加快二甲醚吸热汽化。 按照本实用新型所提供的二甲醚气体内燃发动机，其特征在于，储液箱1上设置 有电加热塞16，所述电加热塞16和控制器用于机组在低温环境下启动前二甲醚的汽化。 该内燃发动机具有以下有益效果我国石油资源短缺，煤炭资源丰富，二甲醚由煤 转化成，以二甲醚替代柴油、汽油作为内燃机燃料，具有显著的替油效果和环保效益；而且 二甲醚工业领域需求量大，可以促进甲醇、煤碳等相关产业的发展，具有显著的社会效益。 二甲醚气体内燃发动机以气态二甲醚为燃料，利用了二甲醚固有特性，简化了二甲醚燃料 供给系统装置，避免了液态二甲醚对发动机的危害，为二甲醚作为内燃发动机燃料提供了 技术保证。 二甲醚气体内燃发动机适用于汽车、火车、轮船、工程作业车及其他发动机组或发 电机组，开拓了二甲醚工业应用的广阔领域。 二甲醚气体内燃发动机可以由柴油机改制而成，也可以将二甲醚气体内燃发动机 复原为柴油发动机，为发动机的生产提供了便利，并拓展了发动机用途，经样机运行，效果 良好。
图1是本实用新型的连接结构示意图。 其中，1、储液箱，2、二甲醚开关，3、热交换器，4、热水循环管线，5、循环水开关，6、 二甲醚气体管线，7、电磁阀，8、调压阀，9、空气管线，10、混合器，11、节气门，12、执行器，13、 发动机进气管，14、混合气管线，15、气体压力传感器，16、电加热塞。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述 该二甲醚气体内燃发动机，由柴油发动机改造为以二甲醚气体为燃料的内燃发动
机，在柴油发动机中，取消柴油供油、喷油喷油系统以及调速机构，设置二甲醚气体燃料系
统和控制系统；二甲醚气体燃料系统包括储液箱1、热交换器3、热水循环管线4和二甲醚气
体管线6，热交换器3设置在储液箱1中，并通过热水循环管线4和发动机连接，二甲醚气
体管线6上设置有电磁阀7和调压阀8，并在连接的储液箱1的端部设置有二甲醚开关2，
另一端与设置在空气管线9上的混合器10连接，混合气管线13上设置有执行器12、节气
门11并和发动机进气管13连接；控制系统包括控制器、转速传感器、水温传感器和压力传
感器，控制器分别连接电磁阀7、节气门11、转速传感器、水温传感器、压力传感器和二甲醚
气体管线。储液箱1上设置有电加热塞16，所述电加热塞16和控制器用于机组在低温环境
下启动前二甲醚的汽化。 本实用新型的工作方式为
4[0025] 1、热交换器3设置在储液箱1中； 2、开启二甲醚供给开关2，储液箱l中的二甲醚在常温及低于0.5MPa状况下气化； 若温度较低，可开启循环水转换开关5，通过热水循环管线4将发动机水箱中的热水引入热 交换器3，补充二甲醚汽化吸热； 3、气态二甲醚经管线6，电磁阀7，调压阀8，进入混合器IO，与来自空气管线9的
空气进行混合，形成二甲醚混合燃气，并经发动机进气管13进入发动机燃烧。 本实用新型具有以下特点 1 、以气态二甲醚作为内燃机的燃料 二甲醚的蒸气压为O. 5MPa，二甲醚在常温常压下为气态，液态二甲醚在(40
50)t:的温度范围内容易气化，以气态二甲醚供作内燃机燃料，利用了二甲醚的固有特性，
简化了供给系统装置；更重要的是减少了二甲醚与内燃机机械运动系统偶合副的接触，减
轻了二甲醚对内燃机的危害。 2、将柴油机改制为二甲醚气体发动机 A、基本特点不改变柴油发动机缸体结构、压縮比及启动方式，不改变主要性能参 数；对燃料供给及控制系统进行根本性的改造，使液体燃料内燃机成为气体燃料机； B、取消柴油供油、喷油系统及调速机构，增设二甲醚气体燃料系统及控制系统，就 成为二甲醚气体内燃发动机，二甲醚气体发动机燃料系统，二甲醚气体燃料系统包括储液 箱、蒸发器、电磁阀、调压阀、混合器等，其功能是保证液态二甲醚汽化、按需要调整压力、按 合理的空燃比进行混合，并进入缸体燃烧。控制系统(二甲醚气体发动机调速系统)包括 电子调速器、转速传感器、执行器、节气门等，其功能是依据发动机转速(负荷)变化，调整 二甲醚混合燃气的进给量，确保发动机稳定运行；若发动机异常超过设定转速时，关闭燃气 停机。 3、将二甲醚气体内燃发动机恢复为柴油发动机 恢复柴油供油喷油系统及调速机构，取消二甲醚气体燃料系统及控制系统，二甲 醚气体发动机恢复为柴油内燃发动机。
权利要求一种二甲醚气体内燃发动机，由柴油发动机改造为以二甲醚气体为燃料的内燃发动机，其特征在于①在柴油发动机中，取消柴油供油、喷油系统以及调速机构，设置二甲醚气体燃料系统和控制系统；②所述二甲醚气体燃料系统包括储液箱(1)、热交换器(3)、热水循环管线(4)和二甲醚气体管线(6)，热交换器(3)设置在储液箱(1)中，并通过热水循环管线(4)和发动机连接，二甲醚气体管线(6)上设置有电磁阀(7)和调压阀(8)，并在连接的储液箱(1)的端部设置有二甲醚开关(2)，另一端与设置在空气管线(9)上的混合器(10)连接，混合气管线(13)上设置有执行器(12)、节气门(11)并和发动机进气管(13)连接；③所述控制系统包括控制器、转速传感器、水温传感器和压力传感器，控制器分别连接电磁阀(7)、节气门(11)、转速传感器、水温传感器、压力传感器和二甲醚气体管线(6)。
2. 根据权利要求1所述的二甲醚气体内燃发动机，其特征在于，在热水循环管线上设 置有循环水开关(5)，在二甲醚温度较低时，开启循环水开关(5)，通过热水循环管线(4)将 发动机水箱中的热水引入热交换器(3)，加快二甲醚吸热汽化。
3. 根据权利要求l所述的二甲醚气体内燃发动机，其特征在于，储液箱(1)上设置有电 加热塞(16)，所述电加热塞(16)和控制器用于机组在低温环境下启动前二甲醚的汽化。
专利摘要本实用新型公开了一种二甲醚气体内燃发动机，由柴油发动机改造为以二甲醚气体为燃料的内燃发动机，在柴油发动机中，取消柴油供油、喷油系统以及调速机构，设置二甲醚气体燃料系统和控制系统。以气态二甲醚供作内燃机燃料，利用了二甲醚的固有特性，简化了供给系统装置；更重要的是减少了二甲醚与内燃机机械运动系统偶合副的接触，减轻了二甲醚对内燃机的危害。
文档编号F02M31/18GK201461077SQ20092008116
公开日2010年5月12日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者杨勇华 申请人:杨勇华