[发明专利]一种棕榈油发动机燃油加热、过滤及双燃料自动切换装置

说明书

技术领域

 本发明涉及发动机供油系统，尤其涉及双燃料供油系统及其控制装置。

背景技术

随着工业经济和交通运输业的发展，传统的柴油燃料紧缺及其存在的污染，促使人们加紧寻找、研究柴油的替代能源，植物油作为发动机用的替代燃油日益受到行业内的重视。植物油用于行进中的发动机已被实验证明可行，特别是在盛产棕榈油的热带亚热带地区，植物油价格低廉，应用效果很好，不但成本低，而且降低了对环境的污染。目前要用植物油作为发动机的新燃料推广应用，存在以下几点问题：一是植物油粘度较高，如棕榈油在常温下的粘度大大高于柴油，在92℃时棕榈油的粘度与20℃时的柴油粘度相当，如在常温下以棕榈油作燃料，会因粘度过大造成油路堵塞、供油不畅而停机；二是为了降低棕榈油粘度提高流动性，必须加热，单纯使用电加热油箱、油路的方式会耗费大量电能，在运行时使用会大大缩短蓄电池的使用寿命，维持正常工作时间较短，难以实用；三是目前双燃料发动机利用发动机的冷却循环水余热加热棕榈油，加热速度慢，效果差，无法控制棕榈油的实际温度，因此在棕榈油与柴油作为双燃料混合应用时，棕榈油容易粘在喷油泵、喷油嘴和油管中，难以清洗，喷嘴容易积炭；四是停机前需要将燃油切换为柴油，一般是采用手动切换，最后再手动停机，操作很不方便，不能保证质量。鉴于以上几点，目前，棕榈油用于发动机燃料还在试验研究之中。

发明内容

本发明的目的，就是提供一种结构合理、操作灵活、应用方便、燃油效率高、配套性能好的主要以植物油为燃料的发动机供油及控制装置，实现双燃料自动控制切换，能够保证发动机正常工作，降低运行成本，减少环境污染，提高社会经济效益。

本发明的任务是这样完成的：研究设计一种棕榈油发动机燃油加热、过滤及双燃料自动切换装置，由棕榈油加热部分、棕榈油滤清器、双燃料切换部分组合构成，棕榈油加热部分包括连接发动机的排气管、加热器以及通气蝶阀和配套的步进电机，利用发动机排出的废气余热对棕榈油加热；棕榈油滤清器包括上盖、壳体、滤网，通过壳体内设置加热元件对棕榈油进行升温过滤；双燃料切换部分包括三通阀连通的棕榈油通断电磁阀、柴油通断电磁阀，三通阀通过输油管连接设置在发动机喷油器顶面的断油电磁阀，各个电子元器件由电控装置进行自动控制；电控装置内设电子控制单元、供电电路、电机驱动器, 电控装置通过导线连接信号传输部分和执行部分,信号传输部分包括：油温传感器、通气蝶阀位置传感器、供油模式按钮、关机按钮；执行部分包括：棕榈油加热部分的步进电机，棕榈油滤清器中的加热元件，双燃料切换部分的棕榈油通断电磁阀、柴油通断电磁阀、断油电磁阀；电控装置通过电源线连接蓄电池。棕榈油加热部分的排气管与加热器用联接法兰固定连接，加热器由套筒壳体内套装加热芯管组成，加热芯管的一端设有联接法兰和通气蝶阀，通气蝶阀连接蝶阀拉线，与步进电机输出轴连接，由电控装置操纵步进电机的转动方向，控制通气蝶阀的开度，套筒壳体和加热芯管之间的封闭空腔构成加热室，套筒壳体顶面设有进油管口，底面设有出油管口，进油管口通过油管连接棕榈油箱，出油管口通过油管连接棕榈油滤清器。棕榈油滤清器的上盖侧面连接固定板装设在发动机所在车辆的车架上，上盖的顶面设有进油管口、出油管口、正电极螺钉、负电极螺钉，进油管口通过油管连接棕榈油加热器，出油管口通过油管连接双燃料切换部分，正电极螺钉、负电极螺钉的底部伸入壳体内连接滤网。壳体内设两只加热元件，一只加热元件位于滤网之外，与进油管口相对应，另一只加热元件位于滤网之内，与出油管口相对应。滤网顶部挂耳连接正电极螺钉和负电极螺钉的底部，固定在上盖内面，设在壳体内上部中间位置，加热元件通过导线连接正电极螺钉和负电极螺钉，正电极螺钉和负电极螺钉分别通过电源线连接蓄电池。双燃料切换部分的棕榈油通断电磁阀的内端连通三通阀，外端通过供应棕榈油的油管连接棕榈油滤清器；柴油通断电磁阀的内端连通三通阀，外端连接供应柴油的油管连通柴油滤清器。棕榈油通断电磁阀和柴油通断电磁阀分别通过导线连接电控装置。电控装置及供油模式按钮、关机按钮设置在发动机所在车辆的驾驶室内，电控装置通过传输信号的导线连接油温传感器、蝶阀位置传感器，通过控制指令的导线连接棕榈油加热部分的步进电机、棕榈油滤清器中的加热元件、双燃料切换部分的棕榈油通断电磁阀、柴油通断电磁阀、断油电磁阀；通过电源线连接蓄电池。电控装置的控制方式包括柴油供油模式和棕榈油供油模式。柴油供油模式为：电控装置的电子控制单元发出指令，控制断油电磁阀通电打开，柴油通断电磁阀打开，棕榈油通断电磁阀关闭，步进电机转动，拉动蝶阀拉线带动通气蝶阀减小开度，直至通气蝶阀关闭，使加热器停止加热，柴油通过柴油通断电磁阀、三通阀、输油管输入断油电磁阀和喷油泵。棕榈油供油模式为：电控装置的电子控制单元发出指令，电机驱动器驱动步进电机反向转动，放松蝶阀拉线，在复位弹簧作用下逐渐加大通气蝶阀的开度，直至达到最大，使排气管输入加热芯管的热气量增加，断油电磁阀通电通油，棕榈油通断电磁阀打开，柴油通断电磁阀关闭，经过加热器加热的棕榈油通过棕榈油滤清器、油管进入棕榈油通断电磁阀，经由三通阀、输油管、断油电磁阀，输入喷油泵，通过喷油嘴向发动机气缸喷射燃烧。