專利名稱：混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種混合燃料發(fā)動機，特別涉及一種混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置和方法。
背景技術：
柴油發(fā)動機大多用于大型動力機械。在提高柴油發(fā)動機的燃燒效果方面，發(fā)達國家在高壓泵和噴油嘴的材質和工藝上達到了很高的水平，從而能取得較好的燃燒效果，但是其成本高，生產工藝復雜，不適用于在市場上大力推廣。由于柴油發(fā)動機的特性，在穩(wěn)定性上比汽油機差，噪音大，冬天冷啟動困難，發(fā)動機的部件比如活塞環(huán)、高壓泵和柱塞等等，稍有磨損就會降低發(fā)動機性能，并產生冒黑煙，能耗加大等現象，機械的輕微磨損使得燃料燃燒變慢而產生很多不良后果。
二甲醚(dimethyl ether)具有高的十六烷值，是柴油發(fā)動機的理想替代燃料，它沸點低，易汽化，燃燒速度快，雖然十六烷值很高，但是碳的含量很小，屬于清潔燃料。柴油發(fā)動機單獨使用二甲醚代替柴油雖然效果非常好，但是發(fā)動機需要改造成為二甲醚專用的發(fā)動機，使得推廣起來有難度。而如果將二甲醚和柴油混溶后使用，燃燒效果也會很好，但是其融合有困難，只能在冬季的時候才能部分融合，夏季的時候不能融合，即使能大量融合也會破壞柴油發(fā)動機高壓泵柱塞的潤滑性。
本發(fā)明人根據多年的研究和試驗經驗發(fā)現，要使用二甲醚，無需對柴油發(fā)動機做大的改動，只需添加一套二甲醚的供氣系統(tǒng)即可，就可以解決上述存在的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置和方法，在柴油發(fā)動機中添加了一套二甲醚的供氣系統(tǒng)，并設計了一種二甲醚供氣的方法，克服了上述混溶的問題，可以獲得很好的燃燒效果，并解決了柴油發(fā)動機冒黑煙等問題，節(jié)省燃料，提高動力。
為了實現上述目的，本發(fā)明提供一種混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置，所述要供應的燃料為二甲醚，其特征在于包括有儲氣瓶、減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥，通過管道將上述儲氣瓶、減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥依次連接起來，使其聯通；所述負壓閥與發(fā)動機的進氣口聯通；二甲醚存儲在儲氣瓶中，通過管道的聯通，依次通過減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥，由發(fā)動機進氣口進入發(fā)動機氣缸中。
所述負壓閥包括有第一閥體和第二閥體，所述第一閥體內部形成通孔，所述通孔具有斜面，其兩端的孔徑不同，小孔徑那一端通過管道與電磁閥聯通，大孔徑那一端與發(fā)動機進氣口聯通；所述負壓閥還包括有閥桿和彈簧，所述閥桿一端形成與所述通孔斜面形狀相配合的錐形端，另一端形成有凸緣，中部設置有與發(fā)動機進氣口配合的閥片，所述錐形端抵靠于通孔的斜面，所述凸緣抵靠于彈簧一端，彈簧另一端抵靠于所述第二閥體。
所述彈簧為螺旋彈簧。
所述負壓閥還包括有用于控制所述彈簧翻轉的控制器。
所述儲氣瓶和管道上包裹有保溫層。
本發(fā)明還提供一種混合燃料發(fā)動機的燃料供應方法，包括有儲氣瓶、減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥，其特征在于，包括以下步驟將二甲醚存儲在儲氣瓶中；調節(jié)減壓調節(jié)閥，來調節(jié)供應給發(fā)動機的燃料中二甲醚的含量，并相應的改變柴油的供應量；啟動發(fā)動機的同時，接通電磁閥，從而啟動二甲醚供應系統(tǒng)；二甲醚依次通過減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥，由發(fā)動機進氣口進入發(fā)動機氣缸中。
由減壓調節(jié)閥調節(jié)的供應給發(fā)動機的燃料中二甲醚的含量小于或等于99％，優(yōu)選的，可以小于或等于80％。
當增加燃料中二甲醚的含量時，則相應的減小柴油的含量；當減小燃料中二甲醚的含量時，則相應的增加柴油的含量，使得燃料的總量保持一定。
所述儲氣瓶和管道上包裹有保溫層，利用發(fā)動機冷卻液循環(huán)產生的熱量或者尾氣的熱量通過所述保溫層對所述儲氣瓶和管道進行保溫。
本發(fā)明的上述和另外的特征、優(yōu)點可以通過以下結合附圖的詳細說明得到進一步的理解。


圖1為本發(fā)明燃料供應裝置的結構方塊圖；圖2為負壓閥的俯視圖；圖3為負壓閥工作時的示意圖。
附圖標記說明儲氣瓶1；減壓調節(jié)閥2；電磁閥3；負壓閥4；第一閥體41；通孔411；第二閥體42；閥桿43；錐形端431；閥片432；凸緣433；彈簧44；管道5。
具體實施例方式
如圖1至圖3所示，本發(fā)明提供一種混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置，時附加給柴油發(fā)動機的供應裝置，所述要供應的燃料為二甲醚，所述裝置包括有儲氣瓶1、減壓調節(jié)閥2、電磁閥3和負壓閥4，通過管道5將上述儲氣瓶1、減壓調節(jié)閥2、電磁閥3和負壓閥4依次連接起來，使其聯通；所述負壓閥4與發(fā)動機的進氣口聯通；二甲醚存儲在儲氣瓶1中，通過管道5的聯通，依次通過減壓調節(jié)閥2、電磁閥3和負壓閥4，由發(fā)動機進氣口進入發(fā)動機氣缸中，由此通過上述附加的裝置向柴油發(fā)動機供應二甲醚，同時并不對柴油發(fā)動機的基本結構做大的改動。
所述負壓閥4包括有第一閥體41和第二閥體42，所述第一閥體41內部形成通孔411，所述通孔411具有斜面，其兩端的孔徑不同，小孔徑那一端通過管道5與電磁閥3聯通，大孔徑那一端與發(fā)動機進氣口聯通；所述負壓閥4還包括有閥桿43和彈簧44，所述閥桿43一端形成與所述通孔411斜面形狀相配合的錐形端431，另一端形成有凸緣433，所述閥桿43中部設置有與發(fā)動機進氣口配合的閥片432，所述錐形端431抵靠于通孔411的斜面，所述凸緣433抵靠于彈簧44一端，所述彈簧44的另一端抵靠于所述第二閥體42。其中所述彈簧44在本實施例中為螺旋彈簧。此外，負壓閥4還與空氣濾清器聯通，使得空氣可以通過負壓閥4進入發(fā)動機。
其中閥桿43可以在負壓閥4內前后移動，如圖2所示，當發(fā)動機和供應裝置沒有啟動的時候，在負壓閥4內不會產生負壓，由于彈簧44的彈力作用而將閥桿43的錐形端431壓緊抵靠在所述通孔411的斜面上，將通孔411封閉，使得電磁閥3和發(fā)動機進氣口不聯通，這樣也就使得供應裝置與發(fā)動機進氣口不聯通，二甲醚不會供應給發(fā)動機，并且此時閥片432的狀態(tài)是蓋住并關閉發(fā)動機進氣口；如圖3所示，當發(fā)動機和供應裝置啟動的時候，在負壓閥4內產生負壓，由此克服彈簧44的彈力而將閥桿43向后推，使得閥桿43的錐形端431離開所述通孔411的斜面，通孔411打開，由此導通電磁閥3和發(fā)動機進氣口，使得供應裝置與發(fā)動機進氣口聯通，二甲醚通過負壓閥4供應給發(fā)動機，此時閥片432的狀態(tài)是翻轉一定角度，比如90°，而打開發(fā)動機進氣口。上述閥片432的運動狀態(tài)可以通過控制器(圖中未示)控制，即控制器控制閥片432的翻轉，使其在供應裝置沒有啟動的時候關閉發(fā)動機進氣口，而在供應裝置啟動的時候打開發(fā)動機進氣口。
此外，本發(fā)明所采用的負壓閥并不限于上述實施例中所描述的負壓閥4，也可以采用現有技術中其它的負壓閥，比如型號為UD-6HAC220V的閥門。
在寒冷的冬季，尤其是在北方，氣溫經常會低于-25℃，而二甲醚的沸點為-25℃，在這種情況下，發(fā)動機將難以啟動，為此，可以在所述儲氣瓶1和管道5上包裹有保溫層，利用發(fā)動機冷卻液循環(huán)產生的熱量或者尾氣的熱量通過所述保溫層對所述儲氣瓶1和管道5進行保溫，比如，在儲氣瓶1離發(fā)動機較近的時候，就可以利用發(fā)動機冷卻液循環(huán)產生的熱量對儲氣瓶1進行保溫，而利用發(fā)動機所排放尾氣的熱量對所述管道5進行保溫。這樣，可以在低于-25℃的情況下，在較長時間內保持二甲醚的環(huán)境溫度高于-25℃，從而使得即使在寒冷的冬季也能方便的使用本發(fā)明的混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置。
本發(fā)明還提供一種混合燃料發(fā)動機的燃料供應方法，包括有儲氣瓶、減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥，其中，包括以下步驟將二甲醚存儲在儲氣瓶中；調節(jié)減壓調節(jié)閥，來調節(jié)供應給發(fā)動機的燃料中二甲醚的含量，并相應的改變柴油的供應量；啟動發(fā)動機的同時，接通電磁閥，從而啟動二甲醚供應系統(tǒng)；二甲醚依次通過減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥，由發(fā)動機進氣口進入發(fā)動機氣缸中。
通常，由減壓調節(jié)閥調節(jié)的供應給發(fā)動機的燃料中二甲醚的含量小于或等于90％，優(yōu)選的，可以將二甲醚的含量降低一些，比如小于或等于80％。
當增加燃料中二甲醚的含量時，則相應的減小柴油的含量；當減小燃料中二甲醚的含量時，則相應的增加柴油的含量，使得燃料的總量保持一定，由此對于發(fā)動機的正常使用不會有不利影響。
在本發(fā)明的方法中，可以在所述儲氣瓶1和管道5上包裹有保溫層，利用發(fā)動機冷卻液循環(huán)產生的熱量或者尾氣的熱量通過所述保溫層對所述儲氣瓶1和管道5進行保溫。
本發(fā)明提供的混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置和方法，采用二甲醚和柴油作為混合燃料，二甲醚具有很高的十六烷值，沸點低，易汽化，燃燒速度快，雖然十六烷值很高，但是碳的含量很小，屬于清潔燃料，其與柴油共同使用，可以克服柴油發(fā)動機中存在冒黑煙等問題。同時，由于本供應裝置和方法是直接將二甲醚供應給發(fā)動機，避免了二甲醚與柴油的融合過程，從而也避免了上述二甲醚與柴油融合所產生的一系列問題，可有效改善柴油發(fā)動機的工作狀況。
應當理解，以上結合實施例的說明對本發(fā)明而言只是說明性而非限制性的，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，可對本發(fā)明做出許多變更和修改，其都將落在由權利要求所限定的本發(fā)明的范圍內。
權利要求
1.一種混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置，所述要供應的燃料為二甲醚，其特征在于包括有儲氣瓶、減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥，通過管道將上述儲氣瓶、減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥依次連接起來，使其聯通；所述負壓閥與發(fā)動機的進氣口聯通；二甲醚存儲在儲氣瓶中，通過管道的聯通，依次通過減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥，由發(fā)動機進氣口進入發(fā)動機氣缸中。
2.如權利要求1所述的混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置，其特征在于所述負壓閥包括有第一閥體和第二閥體，所述第一閥體內部形成通孔，所述通孔具有斜面，其兩端的孔徑不同，小孔徑那一端通過管道與電磁閥聯通，大孔徑那一端與發(fā)動機進氣口聯通；所述負壓閥還包括有閥桿和彈簧，所述閥桿一端形成與所述通孔斜面形狀相配合的錐形端，另一端形成有凸緣，中部設置有與發(fā)動機進氣口配合的閥片，所述錐形端抵靠于通孔的斜面，所述凸緣抵靠于彈簧一端，彈簧另一端抵靠于所述第二閥體。
3.如權利要求2所述的混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置，其特征在于所述彈簧為螺旋彈簧。
4.如權利要求2所述的混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置，其特征在于所述負壓閥還包括有用于控制所述彈簧翻轉的控制器。
5.如權利要求1或2所述的混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置，其特征在于所述儲氣瓶和管道上包裹有保溫層。
6.如權利要求1所述的混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置，其特征在于所述負壓閥的型號為UD-6HAC220V。
7.一種混合燃料發(fā)動機的燃料供應方法，包括有儲氣瓶、減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥，其特征在于，包括以下步驟將二甲醚存儲在儲氣瓶中；調節(jié)減壓調節(jié)閥，來調節(jié)供應給發(fā)動機的燃料中二甲醚的含量，并相應的改變柴油的供應量；啟動發(fā)動機的同時，接通電磁閥，從而啟動二甲醚供應系統(tǒng)；二甲醚依次通過減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥，由發(fā)動機進氣口進入發(fā)動機氣缸中。
8.如權利要求7所述的混合燃料發(fā)動機的燃料供應方法，其特征在于由減壓調節(jié)閥調節(jié)的供應給發(fā)動機的燃料中二甲醚的含量小于或等于99％。
9.如權利要求7所述的混合燃料發(fā)動機的燃料供應方法，其特征在于由減壓調節(jié)閥調節(jié)的供應給發(fā)動機的燃料中二甲醚的含量小于或等于80％。
10.如權利要求7所述的混合燃料發(fā)動機的燃料供應方法，其特征在于當增加燃料中二甲醚的含量時，則相應的減小柴油的含量；當減小燃料中二甲醚的含量時，則相應的增加柴油的含量，使得燃料的總量保持一定。
11.如權利要求7所述的混合燃料發(fā)動機的燃料供應方法，其特征在于所述儲氣瓶和管道上包裹有保溫層，利用發(fā)動機冷卻液循環(huán)產生的熱量或者尾氣的熱量通過所述保溫層對所述儲氣瓶和管道進行保溫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合燃料發(fā)動機的燃料供應裝置和方法，所述要供應的燃料為二甲醚，其裝置包括有儲氣瓶、減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥，通過管道將上述儲氣瓶、減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥依次連接起來，使其聯通；所述負壓閥與發(fā)動機的進氣口聯通；二甲醚存儲在儲氣瓶中，通過管道的聯通，依次通過減壓調節(jié)閥、電磁閥和負壓閥，由發(fā)動機進氣口進入發(fā)動機氣缸中?？梢哉{節(jié)減壓調節(jié)閥，來調節(jié)供應給發(fā)動機的燃料中二甲醚的含量，并相應的改變柴油的供應量；啟動發(fā)動機的同時，接通電磁閥，從而啟動二甲醚供應系統(tǒng)。
文檔編號F02M21/02GK1982667SQ20061014506
公開日2007年6月20日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權日2006年3月31日
發(fā)明者王國良, 李 杰, 張東來, 陰法桐 申請人:段玉獻, 王國良, 楊京廣, 張東來