一种双燃料发动机
技术领域
本发明涉及发动机设备
技术领域
,更具体地说,涉及一种双燃料发动机。背景技术
随着涡轮增压器结构的发电用发动机的功率不断提升,发动机本体的散热量增加,同时需要的进气量不断增加,这就要求较低的进气温度;但是由于静音箱的密封性,导致发动机本体的热量很难快速的扩散至环境中,单纯采用常规水热交换器进行散热的方式已不能满足高功率发动机的散热需求。
现有技术中,市场上常用的柴油发动机多采用功率较低的电调泵和机械泵发动机改制而成,喷油压力低且不稳定,且喷射压力不能根据发动机实际燃油压力、转速和负荷等情况进行调整,喷油系统压力波动较大、雾化效果不好,导致发动机振动大、噪音大并且经济型差。
综上所述,如何提高双燃料发动机的经济性能,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种双燃料发动机,在使用的过程中,可以在进气管的不同位置喷射甲醇,提高甲醇的雾化效果,使甲醇与进气管内的空气充分混合,进而使混合气体能够充分燃烧,从而提高双燃料发动机的经济性能。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种双燃料发动机,包括甲醇供应系统,所述甲醇供应系统包括至少两组甲醇喷射装置,至少两组所述甲醇喷射装置设置于所述双燃料发动机的进气管的不同位置,且所述进气管的一端与散热器连接,另一端与所述双燃料发动机的进气歧管连接。
优选的,设置有两组所述甲醇喷射装置,且其中一组所述甲醇喷射装置设置于所述进气管与所述散热器的连接处;另一组所述甲醇喷射装置设置于所述进气管与所述进气歧管的连接处。
优选的,设置有至少三组所述甲醇喷射装置,且所述甲醇喷射装置在所述进气管的长度方向均匀分布。
优选的,任意一组所述甲醇喷射装置均包括至少两个喷射角度不同的甲醇喷射器。
优选的,任意一组所述甲醇喷射装置中的所述甲醇喷射器的喷射角度在周向将其所在位置的所述进气管内的空间完全覆盖。
优选的,所述双燃料发动机设置有柴油供应系统,还包括用于控制所述甲醇供应系统工作的第一控制单元以及用于控制所述柴油供应系统工作的第二控制单元。
优选的,所述双燃料发动机设置有飞轮壳,所述飞轮壳的上方设置有空气滤清器、空滤支架以及支撑所述空滤支架的辅助支架;
所述空气滤清器安装于所述空滤支架,所述空滤支架架设于所述飞轮壳且横跨所述飞轮壳设置,所述辅助支架沿所述空滤支架的高度方向设置。
优选的,所述空气滤清器设置于所述双燃料发动机的后端。
优选的,所述双燃料发动机设置有油气分离器以及连接于所述油气分离器出气端的出气管,所述出气管与所述散热器连接。
优选的,所述双燃料发动机设置有增压器、连接于所述增压器排气端的排气管以及用于支撑所述排气管的排气支架,所述排气支架安装于所述双燃料发动机的排气歧管上。
在使用本发明提供的双燃料发动机的过程中,甲醇供应系统所提供的甲醇需要与空气进行混合,由于设置有至少两组甲醇喷射装置,并且至少两组甲醇喷射装置设置于进气管的不同位置,在甲醇与进气管内的气体进行混合的过程中,至少两组甲醇喷射装置所喷射的甲醇会与进气管内不同位置的空气进行混合,增大了甲醇喷射装置所喷射的甲醇与进气管内气体的接触面积,并且提高甲醇的雾化效果,使甲醇与进气管内的空气充分混合,进而使混合后的气体能够充分燃烧,从而提高双燃料发动机的经济性能;另外,进气管与散热器连接,甲醇的喷射可以使由散热器流出的气体的温度进一步降低,从而降低双燃料发动机的进气温度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的双燃料发动机的具体实施例的前视示意图;
图2为本发明所提供的双燃料发动机的具体实施例的后视示意图;
图3为本发明所提供的双燃料发动机的具体实施例的俯视示意图;
图4为本发明所提供的双燃料发动机的具体实施例的左视示意图。
图1-4中:
1为空气滤清器、2为空滤支架、3为辅助支架、4为出气管、5为水泵、6为散热器、7为排气支架、8为排气管、9为增压器、10为油气分离器、11为近端甲醇喷射装置、12为进气管、13为远端甲醇喷射装置、14为发动机悬置支架、15为第二控制单元、16为燃油粗滤、17为第一控制单元、18为柴油精滤、19为燃油泵、20为飞轮壳、21为高压共轨、22为增压进气管路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种双燃料发动机,在使用的过程中,可以在进气管的不同位置喷射甲醇,提高甲醇的雾化效果,使甲醇与进气管内的空气充分混合,进而使混合气体能够充分燃烧,从而提高双燃料发动机的经济性能。
请参考图1-4,图1为本发明所提供的双燃料发动机的具体实施例的前视示意图;图2为本发明所提供的双燃料发动机的具体实施例的后视示意图;图3为本发明所提供的双燃料发动机的具体实施例的俯视示意图;图4为本发明所提供的双燃料发动机的具体实施例的左视示意图。
本具体实施例提供了一种双燃料发动机,包括甲醇供应系统,甲醇供应系统包括至少两组甲醇喷射装置,至少两组甲醇喷射装置设置于双燃料发动机的进气管12的不同位置,且进气管12的一端与散热器6连接,另一端与双燃料发动机的进气歧管连接。
需要进行说明的是,本申请文件中提到的双燃料发动机主要用于发电使用,在使用的过程中,为了使发电的频率恒定,需要控制双燃料发动机的输出转速在较为稳定的范围内;当然,本申请文件中提到的双燃料发动机还可以作为其他用途使用,在此不做赘述。
甲醇供应系统包括甲醇箱、甲醇泵、甲醇滤清器和限压阀,甲醇的喷射由单独的控制单元控制。
双燃料发动机可以包括甲醇供应系统和柴油供应系统,在使用的过程中,可以设置控制甲醇供应系统工作的第一控制单元17以及用于控制柴油供应系统工作的第二控制单元15;可以通过第一控制单元17和第二控制单元15分别对甲醇供应系统和柴油供应系统进行控制,可以实现甲醇供应系统中甲醇和柴油供应系统中柴油的同时消耗,实现了甲醇、柴油的协同控制、协同燃烧。同时双燃料发动机具有纯柴油和甲醇柴油双燃料同时燃烧的两种工作模式,并且纯柴油模式与双燃料模式可以自动切换;优选的,双燃料模式支持一键关机功能。
在使用本具体实施例提供的双燃料发动机的过程中,甲醇供应系统所提供的甲醇需要与空气进行混合,由于设置有至少两组甲醇喷射装置,并且至少两组甲醇喷射装置设置于进气管12的不同位置,在甲醇与进气管12内的气体进行混合的过程中,至少两组甲醇喷射装置所喷射的甲醇会与进气管12内不同位置的空气进行混合,增大了甲醇喷射装置所喷射的甲醇与进气管内气体的接触面积,并且提高甲醇的雾化效果,使甲醇与进气管12内的空气充分混合,进而使混合后的气体能够充分燃烧,从而提高双燃料发动机的经济性能;另外,进气管12与散热器6连接,甲醇的喷射可以使由散热器6流出的气体的温度进一步降低,从而降低双燃料发动机的进气温度。
在上述实施例的基础上,可以只设置两组甲醇喷射装置,且其中一组甲醇喷射装置设置于进气管12与散热器6的连接处;另一组甲醇喷射装置设置于进气管12与进气歧管的连接处。
如图2所示,远端甲醇喷射装置13设置于进气管12与进气歧管的连接处,近端甲醇喷射装置11设置于进气管12与散热器6的连接处。
优选的,进气管12为进气钢管。
当然,也可以设置至少三组甲醇喷射装置,且甲醇喷射装置在进气管12的长度方向均匀分布。
在设置的过程中,每一组甲醇喷射装置中的甲醇喷射器的数量可以是一个,也可以是多个,具体根据实际情况确定,在使用的过程中,当设置有多组甲醇喷射装置的情况下,可以使多组甲醇喷射装置喷射甲醇的角度均不相同,以使甲醇可以充分与位于不同角度位置的进气管12内的空气接触;优选的,设置有多组甲醇喷射装置,多组甲醇喷射装置喷射甲醇的角度均不相同,且多组甲醇喷射装置喷射甲醇的角度在周向将进气管12内的空间完全覆盖。
当然,在设置有多组甲醇喷射装置的情况下,也可以使多组甲醇喷射装置的甲醇喷射角度均相同;或者存在甲醇喷射角度相同的甲醇喷射装置;或者仅仅是相邻的甲醇喷射装置的甲醇喷射角度不同等,具体根据实际情况确定。
在上述实施例的基础上,可以使任意一组甲醇喷射装置均包括至少两个喷射角度不同的甲醇喷射器。当然,一组甲醇喷射装置可以仅设置一组甲醇喷射器,具体根据实际情况确定。
在任意一组甲醇喷射装置均包括至少两个喷射角度不同的甲醇喷射器的情况下,为了使甲醇可以与进气管12内的空气充分混合,可以使任意一组甲醇喷射装置中的甲醇喷射器的喷射角度在周向将其所在位置的进气管12内的空间完全覆盖。即任意一组甲醇喷射装置中的甲醇喷射器的喷射角度叠架之后的角度范围可以覆盖这一组甲醇喷射装置所在位置处的排气管8内周向的所有空间,使排气管8内任意角度位置的空间内的空气均可以与甲醇喷射器喷射的甲醇混合。
在另一具体实施例中,为了减小空气滤清器1的振动并节省安装空间,使双燃料发动机设置有飞轮壳20,飞轮壳20的上方设置有空气滤清器1、空滤支架2以及支撑空滤支架2的辅助支架3;空气滤清器1安装于空滤支架2,空滤支架2架设于飞轮壳20且横跨飞轮壳20设置,辅助支架3沿空滤支架2的高度方向设置。
如图1、4所示,空滤支架2横跨飞轮壳20设置,空气滤清器1安装于空滤支架2上,由于空滤支架2具有一定的跨度,安装空气滤清器1之后,空气滤清器1在空滤支架2的高度方向容易发生振动,因此增加设置辅助支架3,辅助支架3沿空滤支架2的高度方向设置,对空滤支架2起到一定的支撑作用,可以很好的减小空气滤清器1的振动,并且空滤支架2架设于飞轮壳20的上部,可以有效节省安装空间。
优选的,空气滤清器1设置于双燃料发动机的后端。
在上述实施例的基础上,双燃料发动机设置有油气分离器10以及连接于油气分离器10出气端的出气管4,出气管4与散热器6连接,以使油气分离器10分离出的废气可以随散热器6排出,冰面对双燃料发动机的静音箱造成污染。
双燃料发动机设置有增压器9、连接于增压器9排气端的排气管8以及用于支撑排气管8的排气支架7,排气支架7安装于双燃料发动机的排气歧管上,排气支架7的设置,使排气管8的安装更加稳固。
如图1-4所示,在另一具体实施例中,双燃料发动机包括空气滤清器1、空滤支架2、辅助支架3、出气管4、水泵5、散热器6、排气支架7、排气管8、增压器9、油气分离器10、近端甲醇喷射装置11、进气管12、远端甲醇喷射装置13、发动机悬置支架14、第二控制单元15、燃油粗滤16、第一控制单元17、柴油精滤18、燃油泵19、飞轮壳20、高压共轨21、增压进气管路22等,
在使用的过程中,新鲜空气通过空气滤清器1和增压器9进气管12路22进入增压器9,增压器9将增压后的空气通过排气管8引入散热器6中,散热器6直接固定在双燃料发动机的底座上,另一端通过进气管12将冷却后的进气引入发动机进气歧管中。
优选的,可以设置两组甲醇喷射装置,一组甲醇喷射装置中设置有三个甲醇喷射器,且两组甲醇喷射装置如图2所示布置在进气管12的两端。这种分开式的布置形式使甲醇与冷却后的增压空气混合更加充分,降低双燃料发动机进气温度、甲醇燃烧更充分,经济性好。
图1-4中双燃料发动机的冷却原理为:当双燃料发动机内水温低于85℃时,节温器处于闭合状态,此时双燃料发动的散热依靠发动机内部的小循环和抽风式的风扇将热量排出静音箱。双燃料发动机内水温高于85℃时,冷却液通过水泵5泵出发动机本体,冷却液通过双燃料发动机出水管连接到散热器6中,散热器6通过支架固定在双燃料发动机的前端,这样冷却后的冷却液再通过双燃料发动机进水管流回双燃料发动机本体中。
需要进行说明的是,本申请文件中提到的“第一控制单元17”和“第二控制单元15”中的第一和第二仅仅是为了区分位置的不同,并没有先后顺序之分。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内,在此不做赘述。
以上对本发明所提供的双燃料发动机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。