[发明专利]一种利用转子发动机缸壁余热的燃油预热系统

说明书

技术领域

本发明涉及动力机械领域，尤其涉及一种利用转子发动机缸壁余热的燃油预热系统。

背景技术

在内燃机的设计领域，决定发动机效率的一个重要因素之一就是缸内的燃油雾化质量。这是因为，只有良好的燃油雾化质量才能给发动机的燃烧行程提供良好的可燃混合气，从而实现发动机缸内燃料的高效燃烧。特别是当柴油、航空煤油、重油等雾化性能较差的燃料应用到发动机上时，燃油的雾化质量对发动机的性能尤为重要。由于这些燃料本身的性质决定了其雾化十分困难，这就导致以柴油、航空煤油、重油等为燃料的发动机的效率较低，极大的限制航空煤油、重油等燃料发动机的发展。这是所有内燃机所面临的共性问题，而对于转子发动机而言，以上问题更加突出。这主要是因为，转子发动机特殊的运动方式使其呈现以下两个特点：1.缸内气流是随着转子转动方向运动的，也就是说燃烧室内部的气流整体上呈单向流动，缸内缺少变化剧烈的涡流和滚流。这种流场形式不利于燃油的快速雾化和扩散。2.转子发动机狭长的燃烧室结构导致燃油喷射后非常容易发生燃油碰壁现象，也就是喷射后的燃油很容易附着在转子的壁面上，而较低的燃油温度很难使这些附着在转子壁面上的燃油快速蒸发。综上所述，对于转子发动机而言，如何提高缸内燃料的雾化和蒸发速度对于发动机性能的提高至关重要。

另一方面，转子发动机是一种旋转活塞式内燃机，它的燃烧室位置固定。也就是说，缸壁一周受热严重的区域是固定的，该部分往往能达到很高的温度，需要风冷或水冷来带走这部分废热。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种利用转子发动机缸壁余热的燃油预热系统，可以通过发动机电子控制单元ECU的控制，利用发动机运行后的缸壁高温对燃油进行预热，从而克服了在一定工况下燃料雾化和蒸发困难的缺陷，有效地提高了转子发动机的性能。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种利用转子发动机缸壁余热的燃油预热系统，包括转子发电机壳体和燃油预热系统；所述转子发电机壳体外壁上设有入油口和出油口，所述转子发电机壳体内壁设有加热通道，所述加热通道两端分别与入油口和出油口连通；所述燃油预热系统的输入端与转子发电机油箱连接，所述燃油预热系统的输出端与入油口连接，用于将转子发电机油箱内的燃料输送到转子发电机壳体内；所述转子发电机壳体上安装喷油嘴，所述喷油嘴通过管路与出油口连接。

进一步，所述加热通道在所述转子发电机壳体内壁中呈“S”型或者“U”型。

进一步，所述燃油预热系统包括第一油泵和电子控制单元ECU，所述第一油泵入口与转子发电机油箱通过管路连接，所述第一油泵出口通过入油管与所述入油口连接；所述电子控制单元ECU与第一油泵连接。

进一步，所述燃油预热系统还包括第一流量计，所述入油管上安装第一流量计，用于测量第一油泵出口的流量；所述电子控制单元ECU与第一流量计连接。

进一步，所述燃油预热系统还包括第二泵、第二流量计和温度传感器；所述第二油泵入口与所述转子发电机油箱通过管路连接，所述第二油泵出口通过支管路与出油管连接；所述支管路上安装第二流量计，用于测量第二油泵出口的流量；所述喷油嘴通过出油管与出油口连接；所述温度传感器安装在出油管上，且位于支管路和喷油嘴之间；所述电子控制单元ECU与第二泵、第二流量计和温度传感器连接。

进一步，所述燃油预热系统还包括第二泵、冷却油箱、第二流量计和温度传感器；所述冷却油箱通过支管路与所述转子发电机油箱连接，所述支管路上安装电动阀门；所述出油口通过出油管与冷却油箱连接，所述第二油泵入口与所述冷却油箱通过管路连接，所述第二油泵出口通过管路与喷油嘴连接；所述冷却油箱上设有温度传感器，用于检测冷却油箱温度；所述第二油泵出口与所述喷油嘴之间安装第二流量计，用于检测第二油泵出口的流量；所述电子控制单元ECU与第二泵、第二流量计、温度传感器和电动阀门连接。

进一步，所述冷却油箱上安装液位传感器，用于检测冷却油箱液位。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的利用转子发动机缸壁余热的燃油预热系统，可在燃烧前对燃油进行加热，使这些难以挥发的燃油进入燃烧室后快速蒸发，这对混合气的快速形成非常有利，从而实现了柴油、航空煤油、重油等燃料发动机效率的提高。