燃油冷却柴油机的制作方法

文档序号:12154118阅读:270来源:国知局

本发明涉及热机领域一种以以燃料油作为冷却介质的柴油机

背景资料:

石油是一种战略资源,其主要功能体现在能源领域,作为燃料供应内燃机或者燃气轮机使用,为各种行业提供动力,因此石油产业是关系到国家命脉的产业,寻找合适的替代资源,尤其是可再生资源,无疑将为社会提供一种新的选择。生物油脂尤其是非食用油脂无疑是最佳的选项之一。生物油脂目前主要作为柴油使用,在不改变发动机机构的基础上,使用形式包括生物炼化柴油,生物化学柴油和生物调和柴油三种;生物炼化柴油是将生物油脂作为原油替代产品,其性能和常规柴油接近;生物化学柴油也就是通常所说的生物柴油是通过脂肪酸酯的形式实现,目前主要是甲酯;生物调和柴油是通过将生物油脂和适当的调和组分混合实现,目前发明人正在农村推广相关产品。但是无论以上述任何形式生物油脂的使用离不开煤炭和石油等矿产资源,生物油脂的直接应用逐渐得到了人们的重视,其主要的形式是通过对发动机的改造实现,但是由于相关人员对于成品油调和工艺的陌生,目前并没有非常理想的方案。

柴油机是由德国发明家鲁道夫·狄塞尔(Rudolf Diesel)于1892年发明的,为了纪念这位发明家,柴油就是用他的姓Diesel来表示,而柴油发动机也称为狄塞尔发动机(Diesel engine)。柴油机是一种以压燃形式工作的内燃机,其工作模式对燃料也提出了相应的要求;目前世界各国都制定了柴油的使用标准,再次基础上我们也提出了更多的要求,也就是动力燃料调和原则:

1燃烧性:燃料能够有充分的自燃特征,合适的燃烧速度,和充分的热量释放能力

2安全性:燃料不能够对发动机部件构成腐蚀和磨损,不能够对人体,环境构成危害

3安定性:燃料能够在各种常规理化因素和生物因素影响下保持化学结构稳定

4稳定性:燃料能够在各种常规理化因素和生物因素影响下保持物理结构稳定

5流动性:燃料能够在一定条件的干涉下保持良好的雾化性能

目前生物油脂作为柴油机燃料的研究主要集中在植物油方面,在中国知网,通过全文搜索“植物油”“柴油机”两个关键词,可以找到4824篇相关的文献,年份从1955年到2015年60年来,人们先后从事了多方面的开发工作。全文搜索“动物油”“柴油机”两个关键词,没有相关的文献报道。广东有企业通过在油路上对植物油进行满足发动机燃烧的需要,但是该系统未涉及到动物油脂,主要原因在于倾点过高,不能正常使用。

目前市场上使用的燃油预热装置目前主要用于冬季使用零号柴油,不涉及到高压油管,也没有在生物油脂中使用的报道,国内相关的研发工作主要集中在以下几个方面:

1燃料方面:植物油直接燃烧,植物油基脂肪酸甲酯,油脂炼化

2油路方面:燃油预热系统,植物油双燃料发动机构成的变相预热体系

3主机方面:供油提前角的调整,发动机积碳和磨损研究

4排放方面:尾气排放尤其是可吸入颗粒物研究

生物油酯作为发动机燃料,其主要缺陷在于浊点高,尤其是动物油脂常温下为固态;运动粘度高,植物油虽然在夏季常温下为液态,但是现行发动机尤其是单缸发动机并不能保证其充分雾化,燃烧污染严重,并且对发动机气缸内部件构成破坏;因此我们需要一种在不影响输出的前提下,改善燃油性状的方法。



技术实现要素:

本发明涉及一种燃油冷却柴油机,其特点是:发动机气缸位于发动机油箱内,发动机工作期间,气缸的热量传递给油箱中的燃油,之后燃油通过外接冷却控制燃油温度在发动机可接受的范围内;发动机油箱通过输油管线为发动机供应燃料,并且燃料通过发动机气缸加热使燃料的运动粘度达到发动机的雾化要求,降低发动机对燃料十六烷值的要求。

发动机冷却系统作为燃料油箱的一部分,发动机气缸产生的热量通过燃料进行传递,以达到维持发动温度的目的。其中燃油温度根据发动机设计要求控制在50摄氏度到150摄氏度之间,其中优选但不限于控制在60到120摄氏度之间。燃油温度可以通过和外接油箱低温燃油进行燃油交换实现,也可以通过流动空气降温,也可以通过燃油交换以及流动空气协同降温。

燃油通过发动机气缸加热,通过升温使燃油保持在浊点以上;其中优选但不限于通过温度控制将燃油运动粘度调整到发动机燃油雾化的要求,既运动粘度在20cSt以下,其中优选但不限于使燃油运动粘度保持在1.0cSt到10cSt之间。

通过本发明对发动机进行改良,可以保证生物油脂尤其是动物油脂和棕榈油等高凝固点油脂在柴油机上的正常运行。对于拓展能源渠道,降低工农业生产成本,均具有积极的意义。

具体实施方案

下面我们通过实例对上述发明进行介绍,实例内容不构成对本发明所涉及权利的限制

1柴油机水箱作为油箱使用

发动机水箱中注入生物油脂,出水口借口油管形成生物油脂歧管,简称油脂歧管;柴油机燃料箱出油管形成柴油歧管;高压油泵进油管形成进油歧管,三个歧管通过三通连接。发动机工作时打开柴油歧管阀门,发动机以生物调和柴油或者其他低凝点柴油启动,对水箱中的生物油脂预热;预热到一定温度后打开油脂歧管,关闭柴油歧管,发动机以生物油脂工作;工作结束,打开柴油歧管,关闭油脂歧管,燃油系统在柴油中保存。柴油机水箱通过风冷控温,并通过外接油箱保持生物油酯油位高度。

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