[发明专利]一种内燃机用高温气体控制装置

说明书

本发明提供了一种内燃机用高温气体控制装置，包括内燃机本体和排气管路，还包括温度监测传感器、控制器、执行器控制阀、高压水路和冷器液雾化喷嘴，冷器液雾化喷嘴安装在排气管路上，冷器液雾化喷嘴的输入端连接高压水路，通过冷器液雾化喷嘴的喷孔将高压水路提供的压力冷却介质以雾化形成喷入所述排气管路；执行器控制阀安装在高压水路的输入端，并通过信号线连接控制器，所述控制器还通过信号线连接温度监测传感器；所述温度监测传感器安装在排气管路上。本发明通过降低排气管路内温度，进一步控制热辐射能量，降低内燃机外围表面温度，可有效提高内燃机工作过程中与外围装置工作可靠性，同时可以降低动力装置外围体积，提高其集成化程度。

技术领域

本发明属于内燃机整机开发技术领域，尤其是涉及一种内燃机用高温气体控制装置。

背景技术

发动机作为热能动力转换装置，将燃料化学能转换为热能后推动机械件做功，在能量转换过程中有40％左右转化为有效功，剩余60％以热能、排气、摩擦等形成消耗，造成内燃机本体温度升高，特别是排气能量往往较高。由于内燃机类装置处于大负荷大功率使用过程中，其外表面温度升高，特别是排气温度将达到700℃甚至更高，形成较大能量热辐射对外围防护罩、轻质新型材料造成软化破坏。

现在的内燃机动力装置要求结构集成化、紧凑化且运行可靠，对动力装置外形整体尺寸提出苛刻要求。为实现高功重比、高紧凑性、高集成化动力装置设计，要求动力装置外部防护罩与内燃机本体距离50mm，最小距离10cm，但是因排气引起高温壁面难以满足该距离要求，限制了动力装置集成化、轻量化水平。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种内燃机用高温气体控制装置，以降低内燃机壁面温度特别是排气温度，进而采用轻量化材料缩小动力装置外形体积同时降低重量，提高动力装置集成化程度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种内燃机用高温气体控制装置，包括内燃机本体和排气管路，排气管路用于引导内燃机本体产生的高温气体排入外界环境；还包括温度监测传感器、控制器、执行器控制阀、高压水路和冷器液雾化喷嘴，所述冷器液雾化喷嘴安装在排气管路上，冷器液雾化喷嘴的输入端连接所述高压水路，通过冷器液雾化喷嘴的喷孔将高压水路提供的压力冷却介质以雾化形成喷入所述排气管路；所述执行器控制阀安装在高压水路的输入端，并通过信号线连接控制器，所述控制器还通过信号线连接温度监测传感器；所述温度监测传感器安装在排气管路上，用于采集排气管路内的温度。

进一步的，所述高压水路提供1.5-2MPa压力冷却介质。

进一步的，所述内燃机本体本体外侧安装高强度材料的轻质保护罩9。

进一步的，所述控制装置的控制策略如下：

当控制器收到温度监测传感器采集的温度在100℃以下时，不执行动作；

当控制器收到温度监测传感器采集的温度在100℃以上时，发出信号给执行器控制阀使其逐渐开启，采用线性控制策略，随排气温度的升高，控制执行器控制阀的开启角度不断增大，当排气温度升高到700℃，执行器控制阀的开度达到100％。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明实现内燃机类动力装置高温气体有效控制，通过降低排气管路内温度，进一步控制热辐射能量，降低内燃机外围表面温度，可有效提高内燃机工作过程中与外围装置工作可靠性，同时可以降低动力装置外围体积，提高其集成化程度。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的高温气体控制装置的结构示意图；