CN203809177U - 柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置 - Google Patents
柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，包括：柴油机的原柴油喷嘴(15)和三通(7)的第一连接口相连，三通(7)的第二连接口和原柴油供给、喷射装置相连，三通(7)的第三连接口和醇类供给装置相连。其优点是：以柴油为燃料来启动发动机，在发动机进气行程开启时，醇类燃料伴随进气直接喷入汽缸，醇类燃料和空气的混合气转入压缩行程的上止点前，高压脉冲在汽缸内进行点火，在醇类混合气爆发的即刻，将柴油燃料再次喷入醇类混合气燃烧的高压高温火焰里产生爆发，实现两种燃料在不同时间里的两次喷射反复燃烧，来改变柴油发动机的完全燃烧，实现燃料替代，提高发动机的动力，降低燃料成本，达到尾气清洁排放的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及柴油发动机节能减排技术领域，具体的说是一种柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置。
背景技术
在我国，以柴油为燃料的柴油发动机使用广泛，在内燃机的汽油、柴油总动力中，柴油汽车发动机的动力、柴油发动机机组的动力、船舶动力、工程机械动力、农业机械动力等使柴油发动机的动力占有率在内燃机总动力中占绝大比例。就是这么大占有率的柴油发动机中老的品种型号占绝大部分，产生了不良的尾气排放，给我们的环境造成了极大的污染。
在城市的空气中，－氧化碳的50％以上，碳氢化合物的60％以上，氮氧化合物的30％以上都来自于柴油汽车(汽油汽车)和柴油发动机的排放，我国二氧化碳的排放已居世界第二位，而柴油发动机(柴油汽车)排放的二氧化碳要占90％左右。这些汽车(内燃发动机)每消耗1公升燃料，需消耗15公升空气，它强烈地与人类和其它生物抢夺空气，排放出来的大量污浊气体，给人类和其它生物的生存环境，受到了极大的威胁，人们和其它生物每天都在被迫呼吸着汽车尾气(内燃发动机)的排放物，汽车排放污染己成为世界性的一大公害。
同时柴油发动机排放的颗粒物PM具有极大的危害性…进入 2013年以来在我们国家，时间连续持继数月，幅面达130多万平方公里连续多次出现的“十面霾伏”的浩大雾霾灾情，其中就包含有汽车(内燃发动机)的排放。
而以上这些有害有毒的排放物，都是因为内燃发动机在运转工作中未能完全燃烧的燃料所致…因此要解决以柴油为燃料的柴油发动机(包括汽油发动机)要完成最大燃烧或完全燃烧是从源头上消除有害污浊气体的有效手段。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：在不同型号的各类柴油发动机上，加装一套高压脉冲点火装置，使用两套喷射高压泵(或高压电喷喷轨)的喷射***，共一个喷嘴，在发动机不同的工作循环中，向汽缸内喷射出两种不同的燃料，实现双燃料双喷射，重复燃烧达到燃料完全燃烧清洁排放的目的，其具体进程是当柴油发动机进气行程开启时，醇类燃料伴随进气直接喷入汽缸，当醇类燃料和空气的混合气转入压缩行程的上止点前，高压脉冲在汽缸内进行点火，在醇类混合气爆发的即刻，由于醇类在燃烧中能大量放氧的特点，又将柴油燃料再次喷入醇类混合气燃烧的高压高温火焰里产生爆发，实现两种燃料在不同时间里的两次喷射反复燃烧，来改变柴油发动机的完全燃烧，实现燃料替代，提高发动机的动力，降低燃料成本，达到尾气清洁排放的目的。
本实用新型柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，包括：柴油机的原柴油喷嘴15和三通7的第一连接口相 连，三通7的第二连接口和原柴油供给、喷射的高压泵18装置相连，三通7的第三连接口和醇类供给装置醇类高压泵17相连，或柴油机的原柴油喷嘴15和三通7的第一连接口相连，三通7的第二连接口和原柴油喷轨供给、喷射装置14相连，三通7的第三连接口和醇类供给装置6相连，还有三通7的第二连接口和第三连接口设置有控制柴油单向控制阀19和醇类单向控制阀20，柴油单向控制阀19和醇类单向控制阀20和柴油、醇类控制信号输出电路相连。
所述的柴油机加装的火花塞上连有高压脉冲点火装置。
所述的原柴油供给、喷射装置，包括：原柴油喷嘴15，原柴油喷嘴15上部加装的三通7，与三通7通过管道连接的原柴油高压泵18。
所述的原柴油喷轨的供给喷射装置，包括：原柴油喷轨14，通过管道连通三通7，原柴油喷轨14与三通7接口处设置有柴油单向控制阀19，三通7下端连接原柴油喷嘴15。
所述的醇类供给装置，包括：醇类储藏箱1，醇类储藏箱1内设置有醇类输送初级泵2，醇类输送初级泵2通过醇类输送管3连接醇类过滤器4，醇类过滤器4与加装的专喷醇类高压泵17通过管道连接，醇类高压泵17通过管道连接原柴油喷嘴上的三通7，醇类储藏箱1通过醇类挥发气回收管8连接挥发气回收管单向阀9，再连接入进气岐管；
或储藏厢1内设置有醇类输送初级泵2，连接醇类输送管3，接通醇类过滤器4、醇类喷轨增压泵5和醇类电喷喷轨6，醇类电喷喷 轨6通过管道连接到柴油喷嘴顶端的柴油醇类混合三通7，醇类电喷喷轨6与三通7接口处设置有醇类单向控制阀20，三通7下端连接原柴油喷嘴15，醇类储藏箱1通过醇类挥发气回收管8连接挥发气回收管单向阀9，再连接入进气岐管。
所述的柴油、醇类控制信号输出电路相连，包括：加装ECU11，加装ECU11和原装的ECU13之间安装有功能转换开关12，加装ECU11通过柴油信号输出线16，连接柴油单向控制阀19，再并联接原柴油喷嘴15，同时加装ECU11还通过醇类信号输出线10，连接醇类单向控制阀20，再并联原柴油喷嘴15。
所述高压脉冲点火装置，包括：点火传感器21，高压脉冲分电器22通过导线与点火传感器21连接，高压脉冲分电器22通过高压线23连接火花塞24。
所述的柴油单向控制阀19、醇类单向控制阀20它们在不工作时是关闭的，以防止醇类、柴油两种燃料的相互渗入。
所述的高压泵喷射形式柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，是这样实现的：在原来使用的高压泵喷射的柴油发动机上，加装一套高压脉冲点火装置和专喷醇类的高压泵喷射装置，在发动机进气行程开启时，专喷醇类燃料的高压泵伴随进气，利用原柴油喷嘴将醇类燃料向汽缸内直喷，形成醇类空气混合气，当发动机将醇混合汽转入压缩行程终止前，加装的高压脉冲点火装置向汽缸内点火，引爆醇类混合气，在醇类混合气爆发的即刻，产生大量的放氧中，原柴油高压泵依常通过柴油喷嘴向正在爆发的醇类混合气中 喷射柴油，产生醇类、柴油重复燃烧，来改变柴油发动机燃料的完全燃烧和尾气的清洁排放。
所述的电喷喷轨喷射形式柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，是这样实现的：在电喷喷轨的柴油发动机上，再加装一套醇类电喷喷轨等装置，将醇类通过醇类单向控制阀20，注入到原电喷的柴油喷嘴上的三通7，利用原电喷柴油喷嘴伴随发动机的进气行程向汽缸内直喷醇类燃料，形成醇的混合气，当发动机转入压缩行程上止点前，由高压脉冲点火装置点燃压缩的醇混合气，产生爆发即刻将迎来柴油的喷入。
本实用新型改变各类柴油发动机燃料的完全燃烧和尾气的清洁排放装置，其优点是：是以柴油为燃料来启动发动机，在发动机进气行程开启时，醇类燃料伴随进气直接喷入汽缸，当醇类燃料和空气的混合气转入压缩行程的上止点前，高压脉冲在汽缸内进行点火，在醇类混合气爆发的即刻，由于醇类在燃烧中能大量放氧的特点，又将柴油燃料再次喷入醇类混合气燃烧的高压高温火焰里产生爆发，实现两种燃料在不同时间里的两次喷射反复燃烧，来改变柴油发动机的完全燃烧，实现燃料替代，提高发动机的动力，降低燃料成本，达到尾气清洁排放的目的。
附图说明
图1为高压泵喷射形式柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置的结构示意图。
图2为电喷喷轨喷射形式柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、 节能尾气清洁排放装置的结构示意图。
图3为加装的ECU控制器的电路方框图。
图4为信号采集流程示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，高压泵喷射形式柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，包括：柴油机的原柴油喷嘴15和三通7的第一连接口相连，三通7的第二连接口和原柴油供给、喷射装置相连，三通7的第三连接口和醇类供给装置相连。
所述的柴油供给、喷射装置，包括：原柴油喷嘴15，原柴油喷嘴15上部加装的三通7，与三通7通过管道连接的原柴油高压泵18。
所述的醇类供给装置，包括：醇类储藏箱1，醇类储藏箱1内设置有醇类输送初级泵2，醇类输送初级泵2通过醇类输送管3连接醇类过滤器4，醇类过滤器4与加装的专喷醇类高压泵17通过管道连接，醇类高压泵17通过管道连接原柴油喷嘴上的三通7，将醇类注入到原柴油喷嘴中实现醇类在进气行程开始时伴随进气向汽缸内直喷醇类燃料，产生醇类混合气，随发动机转入压缩行程的上止点前，等待加装的高压脉冲点火，醇类储藏箱1通过醇类挥发气回收管8连接挥发气回收管单向阀9，再连接入进气岐管。
所述的高压脉冲点火装置，包括：点火传感器21，高压脉冲分电器22通过导线与点火传感器21连接，高压脉冲分电器22通过高压线23连接火花塞24，在发动机将醇类混合气转入压缩行程上止点前， 高压脉冲分电器22，通过火花塞24对醇类混合气进行点火，引爆醇类混合气，当醇类混合气爆发的即刻，产生大量的放氧中，原柴油高压泵依常通过柴油喷嘴向正在爆发的醇类混合气中再次喷射柴油，产生醇类、柴油重复燃烧。
实施例二：
如图2所示，电喷喷轨喷射形式柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，包括：柴油机的原柴油喷嘴15和三通7的第一连接口相连，三通7的第二连接口和原柴油喷轨供给、喷射装置相连，三通7的第三连接口和醇类供给装置相连，还有三通7的第二连接口和第三连接口连有控制柴油单向控制阀19和醇类单向控制阀20，柴油单向控制阀19和醇类单向控制阀20和柴油、醇类控制信号输出电路相连。
所述的柴油机加装的火花塞上连有高压脉冲点火电路。
所述的高压脉冲点火装置，包括：点火传感器21，高压脉冲分电器22通过管道与点火传感器21连接，高压脉冲分电器22通过高压线23连接火花塞24。
所述的醇类供给装置，包括：醇类储藏厢1，醇类储藏厢1内设置有醇类输送初级泵2，醇类输送管3连接醇类输送初级泵2，接通醇类过滤器4、醇类喷轨增压泵5和醇类电喷喷轨6，醇类电喷喷轨6通过管道连接到柴油喷嘴顶端的柴油醇类混合三通7，醇类电喷喷轨6与三通7接口处设置有醇类单向控制阀20，三通7下端连接原柴油喷嘴15，将醇类燃料连通到醇类单向控制阀20，通过控制阀到 原电喷喷嘴上的三通7，再注入到原柴油喷嘴15中，实现醇类燃料在发动机进气行程开始时将醇类燃料直接喷入汽缸中，形成汽缸内的醇类空气混合气，随着发动机转入压缩行程终点前加装的高压脉冲点火装置向汽缸内进行点火，引爆醇类混合气，醇类储藏箱1通过醇类挥发气回收管8连接挥发气回收管单向阀9，再连接入进气岐管。
所述的原柴油喷轨的供给喷射装置，包括：原柴油喷轨14，通过管道连通三通7，原柴油喷轨14与三通7接口处设置有柴油单向控制阀19，三通7下端连接原柴油喷嘴15，当醇类混合气产生爆发的即刻，原柴油高压喷轨14，通过原柴油喷嘴15，向正在爆发的高温高压的醇类燃烧中再次喷入柴油燃料，产生醇类、柴油在不同的时间里两次喷入混合，重复燃烧，来改变柴油发动机燃料的完全燃烧和尾气的清洁排放。
所述的柴油、醇类控制信号输出电路，包括：加装ECU11，加装ECU11和原装的ECU13之间安装有功能转换开关12，加装ECU11通过柴油信号输出线16，连接柴油单向控制阀19，再并联接原柴油喷嘴15，向汽缸内喷射柴油，柴油信号输出线的信号，直接控制着柴油单向控制阀和柴油喷嘴同步的开启和关闭；同时加装ECU11还通过醇类信号输出线10，连接醇类单向控制阀20，再并联原柴油喷嘴15，向汽缸内喷射醇类燃料，醇类信号输出线的信号，直接控制着醇类单向控制阀和柴油喷嘴同步的开启和关闭。
如果要恢复纯烧柴油，转换开关12它通过转换可以将原电脑ECU的指令直接控制着原柴油喷嘴喷射柴油。
所述的柴油单向控制阀19、醇类单向控制阀20它们在不工作时是关闭的，以防止醇类、柴油两种燃料的相互渗入。
加装的ECU控制器〈图3〉、〈图4〉它是将原装的ECU主控制器的各种信号进行采集、分述、整理后，通过柴油信号输出线16，联接柴油单向控制阀19，再并联接原柴油喷嘴15，柴油信号线16，输出线的信号直接控制着柴油单向控制阀和原柴油喷嘴同步的开启和关闭，它的一切都是由电脑控制器ECU下达指令控制的，包括喷射油量、时间…要把醇类加进电喷的柴油发动机作为燃料必须对原电脑控制***的指令进行改、变、调整…加装的ECU就是对主电脑的一切信号，进行采集、综合分述、改变分配、调整…再下达合理的指令信号，控制着发动机的正常运转才能实现柴油发动机对使用两种不同燃料的协调，达到更彻底地燃烧实现清洁排放的目的。
Claims (8)
1.一种柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，包括：柴油机，其特征在于：原柴油喷嘴(15)和三通(7)的第一连接口相连，三通(7)的第二连接口和原柴油供给、喷射装置相连，三通(7)的第三连接口和醇类供给、喷射装置相连，或柴油机的原柴油喷嘴(15)和三通(7)的第一连接口相连，三通(7)的第二连接口和原柴油喷轨供给、喷射装置相连，三通(7)的第三连接口和醇类供给装置相连，还有三通(7)的第二连接口和第三连接口连有控制柴油单向控制阀(19)和醇类单向控制阀(20)，柴油单向控制阀(19)和醇类单向控制阀(20)和油、醇控制信号输出电路相连。
2.根据权利要求1所述的一种柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，其特征在于：所述的柴油机加装的火花塞上连有高压脉冲点火装置。
3.根据权利要求1所述的一种柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，其特征在于：所述的原柴油供给、喷射装置，包括：原柴油喷嘴(15)，原柴油喷嘴(15)上部加装的三通(7)，与三通(7)通过管道连接的原柴油高压泵(18)。
4.根据权利要求1所述的一种柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，其特征在于：所述的原柴油喷轨的供给喷射装置，包括：原柴油喷轨(14)，通过管道连通三通(7)，原柴油喷轨(14)与三通(7)接口处设置有柴油单向控制阀(19)，三 通(7)下端连接原柴油喷嘴(15)。
5.根据权利要求1所述的一种柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，其特征在于：所述的醇类供给装置，包括：醇类储藏箱(1)，醇类储藏箱(1)内设置有醇类输送初级泵(2)，醇类输送初级泵(2)通过醇类输送管(3)连接醇类过滤器(4)，醇类过滤器(4)与加装的专喷醇类高压泵(17)通过管道连接，醇类高压泵(17)通过管道连接原柴油喷嘴上的三通(7)，醇类储藏箱(1)通过醇类挥发气回收管(8)连接挥发气回收管单向阀(9)，再连接入进气岐管；
或醇类储藏厢(1)内设置有醇类输送初级泵(2)，醇类输送管(3)连接醇类输送初级泵(2)，接通醇类过滤器(4)、醇类喷轨增压泵(5)和醇类电喷喷轨(6)，醇类电喷喷轨(6)通过管道连接到柴油喷嘴顶端的柴油醇类混合三通(7)，醇类电喷喷轨(6)与三通(7)接口处设置有醇类单向控制阀(20)，三通(7)下端连接原柴油喷嘴(15)，醇类储藏箱(1)通过醇类挥发气回收管(8)连接挥发气回收管单向阀(9)，再连接入进气岐管。
6.根据权利要求1所述的一种柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，其特征在于：所述的柴油、醇类控制信号输出电路，包括：加装ECU(11)，加装ECU(11)和原装的ECU(13)之间安装有功能转换开关(12)，加装ECU11通过柴油信号输出线(16)，连接柴油单向控制阀(19)，再并联接原柴油喷嘴(15)，同时加装ECU(11)还通过醇类信号输出线(10)，连接醇类单向控 制阀(20)，再并联原柴油喷嘴(15)。
7.根据权利要求1或6所述的一种柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，其特征在于：所述的柴油单向控制阀(19)、醇类单向控制阀(20)它们在不工作时是关闭的。
8.根据权利要求2所述的一种柴油机喷嘴喷双燃料、高压脉冲点火、节能尾气清洁排放装置，其特征在于：所述的高压脉冲点火电路，包括：点火传感器(21)，高压脉冲分电器(22)通过导线与点火传感器(21)连接，高压脉冲分电器(22)通过高压线(23)连接火花塞(24)。
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