一種甲醇發(fā)動機進氣加熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種甲醇發(fā)動機進氣加熱器，包括殼體和PTC蜂窩狀加熱器，PTC蜂窩狀加熱器置于殼體內，PTC蜂窩狀加熱器上設有噴油器，噴油器為一環(huán)形管，噴油器套接在PTC蜂窩狀加熱器外，噴油器內側設有多個噴油孔。本實用新型結構更為合理，能減小加熱器工作時的壓降，提高熱功效，確保甲醇發(fā)動機低溫條件下順利啟動；汽化效果好，可提高甲醇發(fā)動機啟動性能；可提高甲醇發(fā)動機經(jīng)濟性。
【專利說明】
一種甲醇發(fā)動機進氣加熱器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種節(jié)能汽車發(fā)動機的部件，更具體地說，它涉及一種甲醇發(fā)動機進氣加熱器。
【背景技術】
[0002]隨著排放法規(guī)的日益嚴苛和石油資源的減少，清潔能源燃料被逐漸應用在汽車上，其中甲醇燃料是清潔能源汽車中應用技術相對成熟的一種，在局部煤礦豐富而石油運輸相對復雜的地區(qū)，甲醇燃料作為汽車使用的主要燃料。由于甲醇燃料特性的原因，雖然甲醇與柴油相比，具有較高的辛烷值及抗爆性能，但醇燃料的著火溫度高，汽化潛熱大，妨礙甲醇在較低的溫度下完全汽化，進而會出現(xiàn)低溫甚至環(huán)境溫度為15°C以下，甲醇發(fā)動機就難以啟動的問題。
[0003]目前，為解決甲醇發(fā)動機啟動困難的問題主要有兩方面的技術:
[0004]一.改變燃料的組成及性質。如使用M85(甲醇85%，汽油15%)或者甲醇中加入易揮發(fā)的組分，使用改質的醇燃料，如通過催化劑高溫裂解成CO及H2。
[0005]二.改善低溫啟動性能的結構。此類措施中通常應用下列器件:電預熱裝置;PTC(positive temperature coefficient)蜂窩狀加熱器;PTC電控節(jié)氣門；專用噴油器;加熱火花塞;采用高壓縮比及鋼頂隔熱活塞。
[0006]其中后一種技術國內已有很多單位進行了大量開發(fā)研究，取得了一定成果，但仍有一些問題有待解決。現(xiàn)有的PTC蜂窩狀加熱器，其主體是用金屬做成蜂窩狀，內部有正溫度效應的加熱元件，此種加熱器使用于已有的化油器式汽油機汽車上，安裝在化油器與進氣總管之間，使得使用時加熱器主體有較大壓力降；而電預熱裝置噴油器的位置在正溫度效應元件的正面，為保證進氣的流向不發(fā)生變化，進氣和噴油在同一側位置，造成該裝置體積較大，所需安裝空間較大，且對混合氣中油粒汽化效果較差。為解決甲醇發(fā)動機的低溫啟動問題，目前的甲醇發(fā)動機借助于一套汽油供油系統(tǒng)完成，發(fā)動機啟動后再切換為甲醇供油系統(tǒng)。公開號為CN200958438的實用新型于2007年10月10日公開了一種甲醇發(fā)動機冷啟動輔助加熱裝置，包括一個空氣加熱器，所述的空氣加熱器由一個法蘭及固定在法蘭內框的電熱器組成，所述電熱器的兩端分別與車載電瓶的正負極相連。該實用新型的甲醇發(fā)動機冷啟動輔助加熱裝置，在發(fā)動機進氣管上固定一個內置電熱器的法蘭，采用車載電瓶加熱，本裝置體積小，安裝簡單，成本低，容易控制，安全性能好。該裝置的加熱器系現(xiàn)有技術的代表，存在上述壓降大、汽化效果差的問題。
【實用新型內容】
[0007]現(xiàn)有的甲醇發(fā)動機進氣加熱器工作時壓降大，汽化效果差，為克服這些缺陷，本實用新型提供了一種結構更合理，可減小工作時的壓降，提高汽化效果，從而進一步提高熱功效，改善低溫啟動性能的甲醇發(fā)動機進氣加熱器。
[0008]本實用新型的技術方案是:一種甲醇發(fā)動機進氣加熱器，包括殼體和PTC蜂窩狀加熱器，PTC蜂窩狀加熱器置于殼體內，PTC蜂窩狀加熱器上設有噴油器，噴油器為一環(huán)形管，噴油器套接在PTC蜂窩狀加熱器外，噴油器內側設有多個噴油孔。噴油器環(huán)繞于PTC蜂窩狀加熱器周圍，甲醇進入噴油器中，通過噴油孔全方位地噴到PTC蜂窩狀加熱器上，甲醇在PTC蜂窩狀加熱器的工作空間內充分散布，從而取得更佳汽化效果。
[0009]作為優(yōu)選，PTC蜂窩狀加熱器包括加熱元件和多片散熱片，散熱片等間距平行排列，加熱元件貫穿各散熱片。加熱元件與散熱片相交，一方面加熱元件產(chǎn)生的的熱能低損耗、較直接地傳遞給散熱片，另一方面加熱元件也可將各散熱片相串連，起支撐固定作用。平行排列的散熱片可減少氣流阻礙，降低壓降，確保氣流的方向不發(fā)生紊亂，從而保證加熱效果。
[0010]作為優(yōu)選，PTC蜂窩狀加熱器還包括一對固定環(huán)形板，各散熱片兩端分別抵接在固定環(huán)形板的內圈，噴油器夾在兩固定環(huán)形板之間，兩固定環(huán)形板通過定位支撐卡夾連接。兩固定環(huán)形板通過定位支撐卡夾形成一支撐加強結構，可把散熱片的排列形狀約束成圓形，同時又能夾持固定噴油器，從而加強PTC蜂窩狀加熱器的整體結構強度。
[0011]作為優(yōu)選，殼體兩端分別固設一安裝法蘭。本甲醇發(fā)動機進氣加熱器安裝于進氣歧管與節(jié)氣門體中間，設置安裝法蘭可以與兩端的進氣歧管與節(jié)氣門體進行可靠連接。
[0012]作為優(yōu)選，殼體包括上殼體和下殼體，上殼體和下殼體對接固連。米用分體結構的殼體便于PTC蜂窩狀加熱器在殼體內進行安裝。
[0013]作為優(yōu)選，噴油孔均布在噴油器上。均勻分布在噴油器上的噴油孔噴出的甲醇能在PTC蜂窩狀加熱器的工作空間內均勻散布，充分提高空間利用效率，從而取得更佳汽化效果O
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]結構更為合理，能減小加熱器工作時的壓降，提高熱功效，確保甲醇發(fā)動機低溫條件下順利啟動。本實用新型中PTC蜂窩狀加熱器可減少氣流阻礙，降低壓降，確保氣流的方向不發(fā)生紊亂，保證加熱效果，因而可使甲醇發(fā)動機迅速加熱到所需工作溫度，低溫下仍能按照標準規(guī)范順利啟動。
[0016]汽化效果好，提高甲醇發(fā)動機啟動性能。本實用新型中噴油器環(huán)繞于PTC蜂窩狀加熱器周圍，甲醇進入噴油器中，通過噴油孔全方位地噴到PTC蜂窩狀加熱器上，甲醇可在PTC蜂窩狀加熱器的工作空間內充分均勻散布，從而取得更佳汽化效果，縮短甲醇發(fā)動機啟動時間。
[0017]提高甲醇發(fā)動機經(jīng)濟性。本實用新型通過結構上的優(yōu)化，可改善甲醇發(fā)動機啟動性能，實現(xiàn)甲醇發(fā)動機一般性低溫啟動，而無需像現(xiàn)有甲醇發(fā)動機一樣通過另外的汽油供油系統(tǒng)輔助啟動，因此結構配置上更為精簡，零部件使用更少，更易維護，在成本控制和減重方面都更有優(yōu)勢，經(jīng)濟性更好。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的一種結構不意圖；
[0019]圖2為本實用新型中PTC蜂窩狀加熱器的一種結構示意圖；
[0020]圖3為本實用新型的一種分解結構示意圖；
[0021 ]圖4為本實用新型中噴油器的一種結構示意圖；
[0022]圖5為本實用新型所在系統(tǒng)中的一種系統(tǒng)工作示意圖。
[0023]圖中，1-殼體，2-PTC蜂窩狀加熱器，3-噴油器，4-噴油孔，5-散熱片，6-固定環(huán)形板，7-定位支撐卡夾，8-安裝法蘭，9-上殼體，I O-下殼體。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0025]實施例:
[0026]如圖1至圖4，一種甲醇發(fā)動機進氣加熱器，包括殼體I和PTC蜂窩狀加熱器2，PTC蜂窩狀加熱器2置于殼體I內，PTC蜂窩狀加熱器2上設有噴油器3，噴油器3為一環(huán)形管，噴油器3套接在PTC蜂窩狀加熱器2外，噴油器3內側設有多個噴油孔4，噴油孔4均布在噴油器3上，噴油孔4位于噴油器3與散熱片相接處附近，噴油孔大小和數(shù)量可根據(jù)啟動時進氣量來確定。PTC蜂窩狀加熱器2包括加熱元件、一對固定環(huán)形板6和多片散熱片5，散熱片5等間距平行排列，加熱元件貫穿各散熱片5，各散熱片5兩端分別抵接在固定環(huán)形板6的內圈，噴油器3夾在兩固定環(huán)形板6之間，兩固定環(huán)形板6通過定位支撐卡夾7連接。殼體I兩端分別固設一安裝法蘭8。殼體I包括上殼體9和下殼體10，上殼體9和下殼體10對接固連。
[0027]安裝時，把環(huán)形的噴油器3套于PTC蜂窩狀加熱器2周面外，兩側放置固定環(huán)形板6，通過定位支撐卡夾7進行軸向固定;加熱器內部零部件安裝好后，通過焊接把上殼體1與圓形噴油管的入口處總管相連，圓形噴油管的入口處總管可通過膠管與供油系統(tǒng)相連。同樣，通過焊接把上殼體9與上殼體10相連，最后把兩端安裝法蘭2與殼體焊接在一起，構成甲醇發(fā)動機進氣加熱器。該裝置的線束通過上殼體9出口處引出，通過密封墊和蓋板對線束出口處密封固定。
[0028]本甲醇發(fā)動機進氣加熱器用于以甲醇為燃料的節(jié)能型汽車，適用于甲醇發(fā)動機一般性低溫啟動，其系統(tǒng)工作示意圖如圖5，甲醇供給有兩個支路，一個通往加熱器的供油支路II，一個是通往甲醇油軌主供油支路I，在環(huán)境溫度高于15°C時，不存在啟動困難問題，甲醇供給一直采用主供油支路I;當環(huán)境溫度低于15°C時，汽車ECU接收到溫度信號，通過燃油栗等執(zhí)行器，對甲醇發(fā)動機啟動時采用供油支路II，與經(jīng)過濾清器的新鮮空氣在進氣加熱器裝置中混合加熱汽化，一部分汽化的混合氣，經(jīng)過進氣歧管進入燃燒室內燃燒，發(fā)動機啟動成功。當發(fā)動機啟動穩(wěn)定后，ECU通過電控裝置把燃油供給支路再轉為支路I，甲醇發(fā)動機燃料供給正常運行。由于甲醇的燃料特性，燃燒產(chǎn)物中水氣多，隨著時間的增加，潤滑油中滲入較多的水、甲酸以及未燃甲醇，潤滑油的總堿值下降，而酸值增加，潤滑油的黏度及潤滑性能都降低，促使發(fā)動機零件的銹蝕及磨損，因此，進氣加熱器中材料的選擇要針對甲醇耐腐蝕，金屬表面要進行鍍層處理，形成氧化膜。對于甲醇發(fā)動機進氣加熱器的密封，應選擇具有不吸收甲醇及水的性能的材料，適合MlOO燃料的改性的氟橡膠等。
[0029]進氣加熱器在甲醇發(fā)動機低溫啟動時工作，啟動成功后進氣加熱器僅視為連通管路。低溫啟動時，新鮮空氣經(jīng)過安裝法蘭8進入加熱器內部，線束通電，PTC蜂窩狀加熱器2發(fā)熱，預熱一定時間后，發(fā)動機開始點火，圓形噴油管5通過噴油孔根據(jù)發(fā)動機需求噴射定量甲醇，甲醇被噴到已預熱的加熱器散熱片上，瞬間汽化，部分汽化的混合經(jīng)過安裝法蘭2出口進入進氣歧管，而且，隨著發(fā)動機拖動時間的增加，氣缸內溫度逐漸升高。當混合氣在氣缸內達到一定濃度后，混合氣開始著火，發(fā)動機以某一轉速穩(wěn)定運轉，10-15S后，發(fā)動機仍未媳火，則視為發(fā)動機啟動成功。
【主權項】
1.一種甲醇發(fā)動機進氣加熱器，包括殼體(I)和PTC蜂窩狀加熱器(2)，PTC蜂窩狀加熱器(2)置于殼體(I)內，PTC蜂窩狀加熱器(2)上設有噴油器(3)，其特征是噴油器(3)為一環(huán)形管，噴油器(3)套接在PTC蜂窩狀加熱器(2)外，噴油器(3)內側設有多個噴油孔(4)。2.根據(jù)權利要求1所述的甲醇發(fā)動機進氣加熱器，其特征是PTC蜂窩狀加熱器(2)包括加熱元件和多片散熱片(5)，散熱片(5)等間距平行排列，加熱元件貫穿各散熱片(5)。3.根據(jù)權利要求2所述的甲醇發(fā)動機進氣加熱器，其特征是PTC蜂窩狀加熱器(2)還包括一對固定環(huán)形板(6)，各散熱片(5)兩端分別抵接在固定環(huán)形板(6)的內圈，噴油器(3)夾在兩固定環(huán)形板(6)之間，兩固定環(huán)形板(6)通過定位支撐卡夾(7)連接。4.根據(jù)權利要求1所述的甲醇發(fā)動機進氣加熱器，其特征是殼體(I)兩端分別固設一安裝法蘭(8)。5.根據(jù)權利要求1所述的甲醇發(fā)動機進氣加熱器，其特征是殼體(I)包括上殼體(9)和下殼體(10)，上殼體(9)和下殼體(10)對接固連。6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的甲醇發(fā)動機進氣加熱器，其特征是噴油孔(4)均布在噴油器(3)上。
【文檔編號】F02M31/135GK205618264SQ201620329264
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】陳海蘭, 蔡文遠, 童國慶, 蘇茂輝
【申請人】浙江吉利控股集團有限公司, 南充吉利商用車研究院有限公司