活塞发动机驱动的无人机实现全重油飞行的方法与流程

本发明涉及无人机，特别涉及一种活塞发动机驱动的无人机实现全重油飞行的方法，属于航空。

背景技术：

1、因为活塞发动机具有体积小，重量轻，升功率高，结构简单，操作维护方便等诸多优点，所以目前的中小载荷无人机还主要选择活塞发动机作为驱动动力，但目前的活塞发动机基本上还是以汽油作为燃料，因为汽油在坠机时可能产生的不良后果，汽油为燃料限制了无人机在某些场合的应用，如森林防火、人员密集地的任务执行等， 重油发动机在安全性灯管发明均较汽油有明显的优势，但业界公知重油的粘度高，较难雾化，在飞行中以纯重油为燃料需要对发动机系统进行较大的改造，在互联网文献“小功率航空活塞发动机重油技术进展”（航瑞动力，航瑞动力，https://view.inews.qq.com/a/20220909a06bxu00；https://new.qq.com/rain/a/20220909a06bxu00）中对这类发动机的进展进行了详细的介绍，这种改造成本非常高，所以也导致以重油为燃料的发动机成本高昂，如国内某企业售卖的一款170cc的电喷重油发动机售价高达近30万元，这么高的售价严重阻碍了重油发动机在无人机上的应用，也不利于重油发动机自身技术的发展，使无人机也难以满足在飞行中全部以重油为燃料。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服目前的无人机在飞行中全部以重油为燃料存在的上述问题，提供一种活塞发动机驱动的无人机实现全重油飞行的方法。

2、为实现本发明的目的，采用了下述的技术方案：活塞发动机驱动的无人机实现全重油飞行的方法，所述的活塞发动机为化油器发动机，化油器连接供油系统，活塞发动机上配置有热管理系统，所述的热管理系统包括固定连接在发动机气缸上的水冷套，水冷套上具有冷却液的进口、出口，进口出口分别通过循环水路连接散热水箱，循环水路上安装有循环泵，散热水箱上部安装有散热扇，散热扇的出风方向吹向散热水箱，散热水箱安装在旋翼下方的机架上，供油系统包括重油箱、油泵，还包括小油罐，所述的小油罐为密封罐，管路a的进口端位于小油罐内靠近底部、出口端直接或间接连接至油泵的进口，管路b的进口端位于重油箱内靠近底部、出口端位于小油罐内靠近上口部，油泵的出口通过出油管连接至化油器；

3、在化油器的油室上固定连接有加热块，加热块上开设有至少两个孔，其中一个孔中固定设置有温控开关a，另外的孔中安装有电加热棒，电加热棒连接加热电源，温控开关a连接在电加热棒的加热电源回路中，加热块上端部穿过化油器底面，加热块位于化油器的主量孔下方，加热块与化油器中的油相接触，在化油器底面或者加热块上开设有与油室相通的放油管路，放油孔上安装有放油开关；

4、在散热水箱上安装有温控开关b，温控开关b连接在散热扇的电源回路中，在冷却套上安装有温控开关c，温控开关c连接在循环泵的电源回路中，所述的散热扇为长方形，在散热扇周围固定设置有四根固定柱，在固定柱上端固定安装有挡风板，挡风板覆盖整个散热扇面积，挡风板与散热扇的上表面之间具有间隙；

5、通过包括以下方法实现无人机全重油飞行：

6、a：温控开关a温度t1设定，设定t1温度为80-90℃中的一个值，超过t1温控开关a断开，低于t1温控开关a闭合，温控开关a闭合时电加热棒加热；温控开关b温度t2设定，设定t2温度为75-85℃中的一个值，超过t2温控开关b闭合，低于t2温控开关b断开，温控开关b闭合散热扇运转；温控开关c温度t3设定，设定t3温度为68-74℃中的一个值，超过t3温控开关c闭合，低于t3温控开关c断开，温控开关t3闭合循环泵工作；

7、b：无人机在地面上发动机未启动时，在重油箱中加入煤油，在小油罐中加入汽油；

8、c：启动发动机，汽油通过油泵进入化油器后被吸入发动机使发动机启动，发动机启动后产生热量使发动机自身温度升高；

9、d：发动机启动后随着汽油被抽走，在压力的作用下重油罐中的煤油流入小油罐中，进入化油器的燃料逐渐变为煤油和汽油的混合物；

10、e：当发动机的排气管开始冒出有黑烟时，开始通过电加热棒对加热块加热，通过化油器对进入发动机前的燃料预热到温度t1；

11、f:随着重油进入小油罐，进入化油器的燃料逐渐变为全重油，无人机起飞；在飞行中各温控开关按照设定的温度启闭；

12、d：无人机执行任务完毕后降落到地面，下一次起飞时，通过放油开关将化油器中的重油放掉，卸下小油罐，换上一个装有汽油的小油罐即可。

13、进一步的；所述的小油罐中的汽油量要保证发动机能够不熄火运行至温控开关c第一次闭合。

14、进一步的；所述的小油罐上通过螺纹旋接有上盖，管路a、管路b密封插设在上盖上。

15、本发明的积极有益技术效果在于：本发明在发动机启动时采用常规的汽油启动，启动后对发动机预热时汽油逐渐被消耗殆尽，预热的过程中通过化油器对燃料加热，使进入发动机的煤油非常易于雾化，适应发动机的燃烧要求，本发明在现有的以汽油为燃料的化油器发动机基础上经过不太复杂的改造即可实现无人机飞行中不携带汽油（全重油飞行），能够满足飞行中全部以重油为燃料的条件，拓展了无人机的使用空间，也为重油发动机在应用中进一步研发创造了条件，经过测算其成本不及目前重油发动机的十分之一。

技术特征：

1.活塞发动机驱动的无人机实现全重油飞行的方法，所述的活塞发动机为化油器发动机，化油器连接供油系统，活塞发动机上配置有热管理系统，所述的热管理系统包括固定连接在发动机气缸上的水冷套，水冷套上具有冷却液的进口、出口，进口出口分别通过循环水路连接散热水箱，循环水路上安装有循环泵，散热水箱上部安装有散热扇，散热扇的出风方向吹向散热水箱，散热水箱安装在旋翼下方的机架上，其特征在于：供油系统包括重油箱、油泵，还包括小油罐，所述的小油罐为密封罐，管路a的进口端位于小油罐内靠近底部、出口端直接或间接连接至油泵的进口，管路b的进口端位于重油箱内靠近底部、出口端位于小油罐内靠近上口部，油泵的出口通过出油管连接至化油器；

2.根据权利要求1所述的活塞发动机驱动的无人机实现全重油飞行的方法，其特征在于：所述的小油罐中的汽油量要保证发动机能够不熄火运行至温控开关c第一次闭合。

3.根据权利要求1所述的活塞发动机驱动的无人机实现全重油飞行的方法，其特征在于：所述的小油罐上通过螺纹旋接有上盖，管路a、管路b密封插设在上盖上。

技术总结
活塞发动机驱动的无人机实现全重油飞行的方法，活塞发动机为化油器发动机，活塞发动机上配置有热管理系统，在化油器的油室上固定连接有加热块，无人机在地面上发动机未启动时，在重油箱中加入煤油，在小油罐中加入汽油；启动发动机，汽油通过油泵进入化油器后被吸入发动机使发动机启动，发动机启动后随着汽油被抽走，在压力的作用下重油罐中的煤油流入小油罐中，当发动机的排气管开始冒出有黑烟时，开始通过电加热棒对加热块加热，下一次起飞时，通过放油开关将化油器中的重油放掉，卸下小油罐，换上一个装有汽油的小油罐。本发明能够满足飞行中全部以重油为燃料的条件。

技术研发人员：周国强,冯旭,王琳,于进峰,王志强
受保护的技术使用者：河南坤宇无人机科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12