專利名稱：二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
二甲醚簡(jiǎn)稱DME，易于儲(chǔ)存與輸運(yùn)；由于其十六烷值高達(dá)55 60，具有優(yōu)良的壓燃 性，是非常適合于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)使用的代用燃料；作為一種新型二次能源，是理想的石油產(chǎn) 品的代用燃料。 由于我國石油資源短缺，煤炭資源豐富，二甲醚由煤轉(zhuǎn)化成，國內(nèi)二甲醚項(xiàng)目產(chǎn)能 合計(jì)超過500萬t/a，開拓二甲醚的工業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)，已經(jīng)比較迫切。 近十多年來，國內(nèi)外研究的重點(diǎn)是開發(fā)適合二甲醚燃料特性的發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī) 燃油噴射過程、噴霧特性、燃燒與性能、可靠性和材料相容性等方面進(jìn)行了大量研究和試 驗(yàn)。 但二甲醚內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)仍然存在一些技術(shù)上的難題 —是，二甲醚在常溫常壓下為氣態(tài)，常溫下氣化壓力為0. 5MPa。因此，液態(tài)二甲醚 容易氣化，容易導(dǎo)致液態(tài)燃料系統(tǒng)發(fā)生氣阻，使發(fā)動(dòng)機(jī)不能穩(wěn)定運(yùn)行。要防止液態(tài)二甲醚氣 化，一要設(shè)置加壓裝置保持燃料處于壓力供給狀態(tài)；二要增加冷卻器降低二甲醚燃料的回 油溫度，控制二甲醚燃料的溫度；因而使內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃料系統(tǒng)復(fù)雜化。 二是，二甲醚對(duì)機(jī)體潤(rùn)滑及其保護(hù)膜系統(tǒng)具有較大的危害，從而加劇機(jī)械偶合副
的磨損，需要加入各種添加劑來改善二甲醚的潤(rùn)滑性能。即使二甲醚中加入各種添加劑，也
難以形成均勻而穩(wěn)定的混合燃料，接觸二甲醚的機(jī)械偶合副的異常損壞比較嚴(yán)重。 三是，二甲醚對(duì)橡膠和塑料密封件有較強(qiáng)的腐蝕性，接觸二甲醚的橡膠和塑料密
封件壽命較低。 因此，二甲醚作為內(nèi)燃機(jī)燃料的技術(shù)難題沒有得到根本解決，目前需要構(gòu)造一種 能夠使用二甲醚作為燃料的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問題是如何提供一種二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī) 能以二甲醚作為燃料，并克服了現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷。 本實(shí)用新型所提出的技術(shù)問題是這樣解決的提供一種二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)， 由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)改造為以二甲醚氣體為燃料的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 ①在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，取消柴油供油、噴油噴油系統(tǒng)以及調(diào)速機(jī)構(gòu)，設(shè)置二甲醚氣體 燃料系統(tǒng)和控制系統(tǒng)； ②所述二甲醚氣體燃料系統(tǒng)包括儲(chǔ)液箱1、熱交換器3、熱水循環(huán)管線4和二甲醚 氣體管線6，熱交換器3設(shè)置在儲(chǔ)液箱1中，并通過熱水循環(huán)管線4和發(fā)動(dòng)機(jī)連接，二甲醚氣 體管線6上設(shè)置有電磁閥7和調(diào)壓閥8，并在連接的儲(chǔ)液箱1的端部設(shè)置有二甲醚開關(guān)2， 另一端與設(shè)置在空氣管線9上的混合器10連接，混合氣管線13上設(shè)置有執(zhí)行器12、節(jié)氣門11并和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管13連接； ③所述控制系統(tǒng)包括控制器、轉(zhuǎn)速傳感器、水溫傳感器和壓力傳感器，控制器分別 連接電磁閥7、節(jié)氣門11、轉(zhuǎn)速傳感器、水溫傳感器、壓力傳感器和二甲醚氣體管線。 按照本實(shí)用新型所提供的二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在熱水循環(huán)管線 上設(shè)置有循環(huán)水開關(guān)5，在二甲醚溫度較低時(shí)，開啟循環(huán)水開關(guān)5，通過熱水循環(huán)管線4將發(fā) 動(dòng)機(jī)水箱中的熱水引入熱交換器3，加快二甲醚吸熱汽化。 按照本實(shí)用新型所提供的二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，儲(chǔ)液箱1上設(shè)置 有電加熱塞16，所述電加熱塞16和控制器用于機(jī)組在低溫環(huán)境下啟動(dòng)前二甲醚的汽化。 該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有以下有益效果我國石油資源短缺，煤炭資源豐富，二甲醚由煤 轉(zhuǎn)化成，以二甲醚替代柴油、汽油作為內(nèi)燃機(jī)燃料，具有顯著的替油效果和環(huán)保效益；而且 二甲醚工業(yè)領(lǐng)域需求量大，可以促進(jìn)甲醇、煤碳等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有顯著的社會(huì)效益。 二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以氣態(tài)二甲醚為燃料，利用了二甲醚固有特性，簡(jiǎn)化了二甲醚燃料 供給系統(tǒng)裝置，避免了液態(tài)二甲醚對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的危害，為二甲醚作為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃料提供了 技術(shù)保證。 二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)適用于汽車、火車、輪船、工程作業(yè)車及其他發(fā)動(dòng)機(jī)組或發(fā) 電機(jī)組，開拓了二甲醚工業(yè)應(yīng)用的廣闊領(lǐng)域。 二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以由柴油機(jī)改制而成，也可以將二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 復(fù)原為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，為發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)提供了便利，并拓展了發(fā)動(dòng)機(jī)用途，經(jīng)樣機(jī)運(yùn)行，效果 良好。

圖1是本實(shí)用新型的連接結(jié)構(gòu)示意圖。 其中，1、儲(chǔ)液箱，2、二甲醚開關(guān)，3、熱交換器，4、熱水循環(huán)管線，5、循環(huán)水開關(guān)，6、 二甲醚氣體管線，7、電磁閥，8、調(diào)壓閥，9、空氣管線，10、混合器，11、節(jié)氣門，12、執(zhí)行器，13、 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管，14、混合氣管線，15、氣體壓力傳感器，16、電加熱塞。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述 該二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)改造為以二甲醚氣體為燃料的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)
機(jī)，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，取消柴油供油、噴油噴油系統(tǒng)以及調(diào)速機(jī)構(gòu)，設(shè)置二甲醚氣體燃料系
統(tǒng)和控制系統(tǒng)；二甲醚氣體燃料系統(tǒng)包括儲(chǔ)液箱1、熱交換器3、熱水循環(huán)管線4和二甲醚氣
體管線6，熱交換器3設(shè)置在儲(chǔ)液箱1中，并通過熱水循環(huán)管線4和發(fā)動(dòng)機(jī)連接，二甲醚氣
體管線6上設(shè)置有電磁閥7和調(diào)壓閥8，并在連接的儲(chǔ)液箱1的端部設(shè)置有二甲醚開關(guān)2，
另一端與設(shè)置在空氣管線9上的混合器10連接，混合氣管線13上設(shè)置有執(zhí)行器12、節(jié)氣
門11并和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管13連接；控制系統(tǒng)包括控制器、轉(zhuǎn)速傳感器、水溫傳感器和壓力傳
感器，控制器分別連接電磁閥7、節(jié)氣門11、轉(zhuǎn)速傳感器、水溫傳感器、壓力傳感器和二甲醚
氣體管線。儲(chǔ)液箱1上設(shè)置有電加熱塞16，所述電加熱塞16和控制器用于機(jī)組在低溫環(huán)境
下啟動(dòng)前二甲醚的汽化。 本實(shí)用新型的工作方式為
4[0025] 1、熱交換器3設(shè)置在儲(chǔ)液箱1中； 2、開啟二甲醚供給開關(guān)2，儲(chǔ)液箱l中的二甲醚在常溫及低于0.5MPa狀況下氣化； 若溫度較低，可開啟循環(huán)水轉(zhuǎn)換開關(guān)5，通過熱水循環(huán)管線4將發(fā)動(dòng)機(jī)水箱中的熱水引入熱 交換器3，補(bǔ)充二甲醚汽化吸熱； 3、氣態(tài)二甲醚經(jīng)管線6，電磁閥7，調(diào)壓閥8，進(jìn)入混合器IO，與來自空氣管線9的
空氣進(jìn)行混合，形成二甲醚混合燃?xì)?，并?jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管13進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒。 本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn) 1 、以氣態(tài)二甲醚作為內(nèi)燃機(jī)的燃料 二甲醚的蒸氣壓為O. 5MPa，二甲醚在常溫常壓下為氣態(tài)，液態(tài)二甲醚在(40
50)t:的溫度范圍內(nèi)容易氣化，以氣態(tài)二甲醚供作內(nèi)燃機(jī)燃料，利用了二甲醚的固有特性，
簡(jiǎn)化了供給系統(tǒng)裝置；更重要的是減少了二甲醚與內(nèi)燃機(jī)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)偶合副的接觸，減
輕了二甲醚對(duì)內(nèi)燃機(jī)的危害。 2、將柴油機(jī)改制為二甲醚氣體發(fā)動(dòng)機(jī) A、基本特點(diǎn)不改變柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸體結(jié)構(gòu)、壓縮比及啟動(dòng)方式，不改變主要性能參 數(shù)；對(duì)燃料供給及控制系統(tǒng)進(jìn)行根本性的改造，使液體燃料內(nèi)燃機(jī)成為氣體燃料機(jī)； B、取消柴油供油、噴油系統(tǒng)及調(diào)速機(jī)構(gòu)，增設(shè)二甲醚氣體燃料系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，就 成為二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，二甲醚氣體發(fā)動(dòng)機(jī)燃料系統(tǒng)，二甲醚氣體燃料系統(tǒng)包括儲(chǔ)液 箱、蒸發(fā)器、電磁閥、調(diào)壓閥、混合器等，其功能是保證液態(tài)二甲醚汽化、按需要調(diào)整壓力、按 合理的空燃比進(jìn)行混合，并進(jìn)入缸體燃燒?？刂葡到y(tǒng)(二甲醚氣體發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng))包括 電子調(diào)速器、轉(zhuǎn)速傳感器、執(zhí)行器、節(jié)氣門等，其功能是依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(負(fù)荷)變化，調(diào)整 二甲醚混合燃?xì)獾倪M(jìn)給量，確保發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行；若發(fā)動(dòng)機(jī)異常超過設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，關(guān)閉燃?xì)?停機(jī)。 3、將二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)為柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 恢復(fù)柴油供油噴油系統(tǒng)及調(diào)速機(jī)構(gòu)，取消二甲醚氣體燃料系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，二甲 醚氣體發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)為柴油內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求一種二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)改造為以二甲醚氣體為燃料的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于①在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，取消柴油供油、噴油系統(tǒng)以及調(diào)速機(jī)構(gòu)，設(shè)置二甲醚氣體燃料系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；②所述二甲醚氣體燃料系統(tǒng)包括儲(chǔ)液箱(1)、熱交換器(3)、熱水循環(huán)管線(4)和二甲醚氣體管線(6)，熱交換器(3)設(shè)置在儲(chǔ)液箱(1)中，并通過熱水循環(huán)管線(4)和發(fā)動(dòng)機(jī)連接，二甲醚氣體管線(6)上設(shè)置有電磁閥(7)和調(diào)壓閥(8)，并在連接的儲(chǔ)液箱(1)的端部設(shè)置有二甲醚開關(guān)(2)，另一端與設(shè)置在空氣管線(9)上的混合器(10)連接，混合氣管線(13)上設(shè)置有執(zhí)行器(12)、節(jié)氣門(11)并和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(13)連接；③所述控制系統(tǒng)包括控制器、轉(zhuǎn)速傳感器、水溫傳感器和壓力傳感器，控制器分別連接電磁閥(7)、節(jié)氣門(11)、轉(zhuǎn)速傳感器、水溫傳感器、壓力傳感器和二甲醚氣體管線(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在熱水循環(huán)管線上設(shè) 置有循環(huán)水開關(guān)(5)，在二甲醚溫度較低時(shí)，開啟循環(huán)水開關(guān)(5)，通過熱水循環(huán)管線(4)將 發(fā)動(dòng)機(jī)水箱中的熱水引入熱交換器(3)，加快二甲醚吸熱汽化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，儲(chǔ)液箱(1)上設(shè)置有電 加熱塞(16)，所述電加熱塞(16)和控制器用于機(jī)組在低溫環(huán)境下啟動(dòng)前二甲醚的汽化。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種二甲醚氣體內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)改造為以二甲醚氣體為燃料的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，取消柴油供油、噴油系統(tǒng)以及調(diào)速機(jī)構(gòu)，設(shè)置二甲醚氣體燃料系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。以氣態(tài)二甲醚供作內(nèi)燃機(jī)燃料，利用了二甲醚的固有特性，簡(jiǎn)化了供給系統(tǒng)裝置；更重要的是減少了二甲醚與內(nèi)燃機(jī)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)偶合副的接觸，減輕了二甲醚對(duì)內(nèi)燃機(jī)的危害。
文檔編號(hào)F02M31/18GK201461077SQ20092008116
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者楊勇華 申請(qǐng)人:楊勇華