专利名称：一种发动机燃油气体转换装置的制作方法
技术领域：
本发明属于发动机燃油气体转换技术。
目前车用汽油、柴油发动机中，促使燃油与空气混合的雾化装置，均由制造精度很高的电控汽油喷射装置和柴油雾化喷射高压油泵与喷油嘴组成的电控机械式高压喷射雾化装置。其生产工艺复杂，制造成本高。特别是柴油机，由于在压缩行程接近终了时才向燃烧室内喷油，使得柴油机混合气形成时间极短，仅占15°～35°曲轴转角。因而造成混合气成份在燃烧室内各处很不均匀。导致柴油机工作粗爆、排气冒烟污染环境，而且低温起动性能和急加速性能，均不如点燃式汽油机可靠。
本发明的目的是为解决上述不足，提供一种适用轿车和中、重型卡车、坦克、舰艇等发动机的燃油高温汽化式可燃气体转换装置。它不仅能使液体燃料转换成180～300℃以上的可燃气体；同时还能使点燃式汽油发动机通用汽油、煤油、柴油燃料。它与现代汽油机、柴油机、燃料雾化装置的根本区别，在于使燃料在进入气缸前，已被高温气化装置，转变为可燃汽油气、煤油气和柴油气体。并使其经空气燃料混合器与空气均匀混合，形成可燃混合气，进入气缸经压缩点火高速燃烧。达到汽油、煤油、柴油燃料，通用于点燃式发动机；实现从根本上改变大功率、超大功率压燃式柴油机的可燃混合气在进入气缸前就已形成标准可燃混合气的新型压燃式柴油发动机的目的。
本发明的实施方案是这样实现的以12V/120W、24V/240W、48V/500W、110V/1200W、0.8～2.5MP/cm2供油压力的内置式、直流永磁电动燃油泵，作为发动机在起动和各种负荷运转工况时的燃油供给动力源。以设有脉冲点火，2400℃瞬时高压喷火枪，为发动机起动和中等负荷运转工况时，燃料由液体转换为气体的高温汽化热源；并使其置入，设有进油管接头，可燃气输出管接头，可燃气温度传感器的发动机废气高温汽化燃油的夹层汽化套内。以设在排气管上的废气温度传感器，与温控脉冲点火继电器、温控开关，自动控制燃油蒸发汽化温度。以空气、燃料混合器，为燃油可燃气体与空气均匀混合装置；确保发动机在任何起动与各种负荷运转工况下，燃油可燃气体与空气均匀混合效率100％。达到使可燃混合气在燃烧室内，充分燃烧无积炭。实现发动机在各种气温环境条件下的起动和各种不同负荷运转工况下，性能稳定可靠、经济实用能耗低，废气排放无污染的目的。
本发明的具体实施方案，依据匹配与以下四种不同功率、不同用途发动机的燃油气体转换装置给出。
1、功率为60～220KW的轿车发动机；2、功率为120～300KW的大扭矩中、重型卡车发动机；3、功率为500～1200KW的高速坦克发动机；4、功率为1500～3000KW/大扭矩、高速舰艇发动机燃油可燃气体转换装置。
下面结合上述四种不同功率、不同用途发动机的燃油气体转换装置，详细说明依据本发明提出的具体实施细节与实施情况。
该燃油气体转换装置，分别由12V/120W、24V/240W、48V/500W、110V/1200W、内置式直流永磁电动燃油泵、燃油滤清器、脉冲电子点火器，内置式2400℃瞬时高压喷火枪、废气预热燃油夹层汽化套、废气温度传感器、可燃气温度传感器、温控脉冲点火继电器、温控开关、高压油管、高温汽化管、高温高压绝热可燃气管、空气燃料混合器、可燃气喷嘴、集控电路板等十五个分总成元件装配组成。
功率为60～220KW轿车发动机，燃油气体转换装置的实施方案是由12V/120W、0.8～1.0MP/cm2供油压力的内置式、直流永磁电动燃油泵、燃油滤清器、2400℃内置式单点高压喷火枪、脉冲电子点火器、废气预热燃油夹层汽化套、废气温度传感器、可燃气温度传感器、温控脉冲点火继电器、温控开关、高压油管、高温气化管、高温高压绝热可燃气管、空气燃料混合器、可燃气喷嘴、集控电路板等十五个分总成元件，组成具有机、电、液、气一体化，自动控制的轿车发动机燃油气体转换装置。
功率为150～300KW的大扭矩、中、重型卡车发动机，燃油气体转换装置的实施方案，与上述轿车发动机燃油气体转换装置之区别在于按其发动机最大起动运转阻力矩、最大输出功率时的油耗、蓄电池电压，配置24V/240W、1.5MP/cm2供油压力的内置式、直流永磁电动燃油泵、2400℃内置式、双点相向喷射火焰的高压喷火枪、双腔并动空气燃料混合器，集控电路板、废气温度传感器、可燃气温传感器、温控脉冲点火继电器、电子点火器、均属于燃油气体转换装置系统通用件，12V电压不变。功率为500～1200KW的大扭矩高速坦克发动机，燃油气体转换装置的实施方案，与上述燃油气体转换装置之区别在于配置2MP/cm2供油压力的48V/500W内置式、直流永磁电动燃油泵、2400℃内置式四点相向高压喷火枪，分置式双主副腔分动式空气燃料混合器，其它电控元件与上述燃油气体转换装置互为通用件；功率为1500～3000KW的特大功率高速舰艇发动机，燃油气体转换装置的实施方案，与上述燃油气体转换装置之区别在于配置2.5MP/cm2供油压力的110V/1200W内置式，直流永磁电动燃油泵、2400℃内置式六点相向高压喷火枪，110V/2400W两级电流快速加热燃油的电热燃油气体转换器、分置式四腔并动空气燃料混合器，以达到确保特大功率高速柴油机，由压缩终点前瞬时形成可燃混合气，改造为柴油气体在进入气缸前，经空气燃料混合器与空气进行初级混合，并使其混合过程一直持续到气缸压缩行程终点、自行发火燃烧前的漫长而连续不断的空气燃料混合过程。实现特大功率柴油机，高转速低噪音，提速快，尾气排放无污染的目的。
当对轿车发动机实施试应用燃油气体转换装置时，需按以下步骤进行改装。
一、拆下化油器或电控汽油喷射装置系统中的节气门总成，利用其原固定螺丝，固定安装空气燃料混合器，并同时安装可燃气喷管和节气门、节气阀加速踏板拉线。
二、从排气总管上拆下排气管，将燃油气体转换装置，装入排气总管与排气管之间，用螺栓固定锁紧后，再安装高压油管和连接紧固可燃气管。
三、在排气管上钻一直径φ20的孔，镶套安装废气温度传感器，并使其导线与来自集控板的接口插接至锁止位置即可。
上述改装程序完毕后，确认油、电、气、至管接头和导线插接器各点，均结合密封牢固无泄漏，方可允许分别进行汽油、煤油、柴油三种不同燃油的可燃气体喷射式发动机外特性试验。检验原汽油发动机，换用该燃油气体转换置后的起动、怠速、中等负荷、全负荷、急加速转速过渡工况时的外特性是否可靠？其动力性、经济性、可靠性和耐久性是否完全达到设计要求。
当对中、重型卡车或坦克、舰艇特大功率与扭矩的大型柴油机，实施试应用燃油气体转换装置的台架试验时，需按以下步骤进行。
一、在不改变原发动机压缩比，仅使用柴油燃料、进行试应用柴油气体转换装置的台架试验时，需将空气滤清器拆下，并利用其座孔螺栓固定安装空气燃料混合器，并同时安装节气门加速踏板拉线和风门拉线。
二、把喷油泵从驱动轴结合突缘上拆下，再把连接与喷油嘴的高压油管拆下，喷油嘴作为密封丝堵功用，无须拆下。
三、从排气管总管上拆下排气管，将燃油气体转换装置，装入排气总管与排气管之间，其上下两端分别用螺栓予以固定锁紧后，再连接来自燃油泵的高压油管和与空气燃料混合器连接的高温高压绝热可燃气管。
四、在排气管上钻一φ20mm直径的孔，并镶套安装废气温度传感器。
上述改装程序完毕后，确认油、电、气各管接头和导线插接器各点，均结合密封牢固无泄漏，方可允许分别进行发动机的外特性和低温起动性能的对比试验。经对同一台奔驰OM402型190KW、V8柴油发动机在同一试验室，进行低温起动性能对比试验结果表明原机燃油雾化装置，仅能在-40℃以内环境温度条件下，利用低温起动燃料引燃起动运转10分钟后，喷油泵才进入正常高压供油工况；而改用柴油气体转换装置后的低温起动试验结果表明在-41.5℃衡温12小时条件下，进行冷车起动，(无须特殊起动燃料)不仅起动着火迅速，而且着火运转后40秒内即可进入500转/分的稳定怠速运转，特别是在急加速时，排气无烟，而且提速快、噪音低。实现了本发明之前述设计目的。
权利要求
1.一种发动机燃油气体转换装置，其特征在于由12V～110V/120W～1200W的内置式、直流永磁电动燃油泵、2400℃单点、多点相向高压喷火枪、高温汽化管、废气预热燃油的夹层汽化套、废气温度传感器、可燃气温度传感器、脉冲电子点火器、温控脉冲点火继电器、温控开关、高温高压绝热保温可燃气管、空气燃料混合器等十五个分总成元件组成燃油气体转换装置。
2.如权利要求1所述的发动机燃油气体转换装置，其特征在于60～220KW轿车发动机的燃油气体转换装置，设有与废气预热燃油夹层汽化套，结为一体的2400℃内置式单点高压喷火枪。
3.如权利要求1所述的发动机燃油气体转换装置，其特征在于150～300KW中、重型卡车发动机的燃油气体转换装置内，设有2400℃双点相向喷射的高压喷火枪；双腔并动空气燃料混合器。
4.如权利要求1所述的发动机燃油气体转换装置，其特征在于500～1200KW坦克发动机的燃油气体转换装置内，设有2400℃四点相向喷射的高压喷火枪；分置式、双主副腔分动式空气燃料混合器。
5.如权利要求1所述的发动机燃油气体转换装置，其特征在于1500～3000KW发动机的燃油气体转换装置内，设有2400℃六点相向喷射的高压喷火枪，110V/2400W温控式两级电流快速加热燃油的电热燃油气体转换装置。
6.如权利要求1所述的发动机燃油气体转换装置，其特征在于其转换装置系统中的可燃气喷管表面，设有绝热保温层，并使其上与空气燃料混合器的喷嘴管接头连接；下与燃油气体转换装置喷气管接头连接的桥式连接结构。
7.如权利要求1所述的发动机燃油气体转换装置，其特征在于其燃油气体转换装置中的废气预热燃油夹层汽化套上，设有可燃气温度传感器。
全文摘要
本发明属于发动机燃油气体转换技术。目前汽油、柴油发动机中,促使燃料与空气混合的装置,均属于燃烧雾化装置。而不是汽化装置。不仅能耗高、经济性差,而且污染大气环境。本发明的目的是为解决上述不足,提供一种燃油气体转换装置。它不仅能使汽油、煤油和柴油转换成可燃气体,同时还能使燃油气体与空气均匀混合为可燃混合气,进入气缸高速燃烧无积炭。达到高效率、低能耗,尾气排放无污染的目的。
文档编号F02M15/00GK1254794SQ98122909
公开日2000年5月31日 申请日期1998年11月22日 优先权日1998年11月22日
发明者宇仁洲, 陈敏 申请人:宇仁洲