CN119664485A - 一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机，涉及甲醇发动机技术领域，包括四组发动机气缸，每组所述发动机气缸上均安装有汽化器，所述发动机气缸背面连接有排气管，所述汽化器的外侧安装有加液管，还包括：燃料增压组件，其设置于发动机气缸上；燃料增压组件包括燃烧室，所述燃烧室位于发动机气缸的中部，所述燃烧室的内部滑动连接有活塞零件，所述发动机气缸内腔的顶部固定有热火头，所述发动机气缸的内部固定有第一输气管，所述第一输气管的顶部连通有固定筒，所述固定筒的顶部连通有第二输气管，所述固定筒内壁的顶部固定有单向阀，所述发动机气缸的内部开设有第二槽口，通过对甲醇进行加压，能够促进燃烧充分，进而降低污染物的排放。

Description

一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机

技术领域

本发明涉及甲醇发动机技术领域，具体是一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机。

背景技术

在重工业中，大型机械与设备往往需要强劲而可靠的动力源，甲醇发动机的结构主要由化油器、缸体、启动拉手、飞轮、离合器、曲轴箱等部件构成，甲醇发动机与汽油发动机在点燃燃料的方式上有所不同，甲醇发动机没有火花塞，而是依靠热火头来点燃混合气体，热火头位于发动机缸体正上方，热火头内部装有一根电热丝，启动时通电使电热丝变红，利用电热丝的红热状态来点燃混合气，这种结构使得甲醇发动机在点燃混合气体时不需要火花塞，而是通过热火头来实现，此外，甲醇发动机还需要配合专用油箱、排气筒和点火器才能启动和运行。

甲醇发动机是利用甲醇作为燃料的一种发动机，与传统重工业的汽油或柴油发动机相比，甲醇发动机具有更高的燃烧效率和更少的污染排放，这是因为甲醇的化学结构与传统燃料不同，它可以在低温下被分解为甲烷和二氧化碳，而甲醇发动机在实际使用时，由于甲醇燃料本身是带有毒性的，使用甲醇为燃料的发动机的排气中通常会含有未燃烧掉的醇类、甲醛等有害的气体排放物，导致甲醇发动机排出有害气体的原因，则是由于甲醇的燃烧不充分，为此提出一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机。

发明内容

本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机，包括四组发动机气缸，每组所述发动机气缸上均安装有汽化器，且发动机气缸的背面连接有排气管，所述汽化器的外侧安装有加液管，还包括：

燃料增压组件，其设置于发动机气缸上，用于提升甲醇的燃烧效率；

其中，燃料增压组件包括燃烧室，所述燃烧室位于发动机气缸的中部，所述燃烧室的内部滑动连接有活塞零件，所述发动机气缸内腔的顶部固定有热火头，所述发动机气缸的内部固定有第一输气管，所述第一输气管的顶部连通有固定筒，所述固定筒的顶部连通有第二输气管，所述固定筒内壁的顶部固定有单向阀，所述发动机气缸的内部开设有第二槽口，所述第二槽口的内部转动连接有棘轮，所述棘轮的内壁固定有固定件，所述发动机气缸的内部开设有第一槽口，所述第一槽口的内部安装有固定轴，所述固定轴的外表面套设有第二活动架和复位弹簧，所述第二活动架的一侧固定有固定板，所述固定板的外侧通过扭簧铰接有棘爪，所述第二活动架的一侧固定有连接轴，所述连接轴的外端固定有连接头，所述固定筒的内壁安装有若干组固定框，所述固定框的内壁滑动连接有第一活动架，所述固定筒的底部开设有若干组滑槽，所述第一活动架的底部固定有连接架。

作为本发明优先的方案，所述第二输气管的内部设置有预热管，所述第二输气管的端部连通有喷淋头，所述第二输气管与喷淋头之间安装有雾化器。

作为本发明优先的方案，所述棘爪的端部与棘轮的齿槽挤压接触，所述棘爪旋转时，固定板能够对棘爪的一侧阻挡。

作为本发明优先的方案，所述复位弹簧弹性支撑于第二活动架与第一槽口之间，所述连接头呈直角三角形，所述活塞零件与连接头的斜面挤压接触。

作为本发明优先的方案，所述连接架穿过滑槽并与滑槽滑动连接，所述固定件与连接架挤压接触，所述固定件对连接架挤压时，能够带动第一活动架沿固定框的内腔滑动。

作为本发明优先的方案，所述单向阀与固定筒相通，所述单向阀仅限甲醇朝固定筒流动，所述第一输气管与汽化器相连通。

作为本发明优先的方案，所述喷淋头固定在热火头的底部，所述喷淋头呈碗状，且喷淋头的中部掏空。

作为本发明优先的方案，所述喷淋头的内壁开设有若干组圆孔，且圆孔朝向中部的位置。

作为本发明优先的方案，所述加液管与汽化器相连通，所述加液管与外接油箱连通，用于将甲醇溶液输送至汽化器的内部。

与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：

一、本发明通过活塞零件的移动会对连接头施加一个压力，从而可以通过连接轴带动第二活动架沿固定轴的外表面移动，此时将会通过固定板推动棘爪移动，令棘爪对棘轮挤压，从而带动棘轮沿第二槽口的内侧旋转，在棘轮旋转时会带动固定件推动连接架移动，此时连接架会带动第一活动架沿固定框的外侧滑动，进而在若干组第一活动架进行移动时，会对固定筒内部汽化的甲醇进行压缩，通过对甲醇进行加压，能够促进燃烧充分，相对于重工业中的发动机而言能够进一步降低污染物的排放。

二、本发明通过第二输气管内部设置的预热管，由于冷车状态下，甲醇喷入发动机后如不能快速着火燃烧，未燃甲醇将沿气缸壁下流，一方面破坏了气缸壁表面的润滑油膜，造成启动过程中气缸与环间的润滑不良并造成密闭性下降，从而加大了气缸的磨损，通过预热管提前对甲醇进行预热，在将甲醇点燃，提升甲醇的燃烧率。

三、本发明通过雾化器的设计，能够增加甲醇的喷出的压力，且将甲醇雾化成更小的颗粒，同时雾化的甲醇在进入喷淋头的内部时会通过圆孔均匀的排出，此时甲醇会汇聚在中部，并利用热火头对甲醇进行点燃，通过将喷出的甲醇朝热火头点燃的部位汇聚，因此可以改善点火质量，避免点火质量不好导致甲醇燃烧不充分。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明正面的剖视结构示意图；

图3为本发明图2中A处的放大结构示意图；

图4为本发明顶部的局部剖视的结构示意图；

图5为本发明图4中B处的放大结构示意图；

图6为本发明固定筒的拆卸结构示意图；

图7为本发明固定筒的剖视结构示意图；

图8为本发明喷淋头的拆卸结构示意图。

图中：1、发动机气缸；2、汽化器；3、加液管；4、排气管；5、燃烧室；6、活塞零件；7、热火头；8、第一输气管；9、固定筒；10、第二输气管；11、喷淋头；12、雾化器；13、圆孔；14、固定框；15、第一活动架；16、滑槽；17、连接架；18、棘轮；19、固定件；20、第一槽口；21、固定轴；22、第二活动架；23、复位弹簧；24、固定板；25、棘爪；26、连接轴；27、连接头；28、预热管；29、第二槽口；30、单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，本发明提供一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机，包括四组发动机气缸1，每组发动机气缸1上均安装有汽化器2，且发动机气缸1的背面连接有排气管4，汽化器2的外侧安装有加液管3，还包括：

燃料增压组件，其设置于发动机气缸1上，用于提升甲醇的燃烧效率；

其中，燃料增压组件包括燃烧室5，燃烧室5位于发动机气缸1的中部，燃烧室5的内部滑动连接有活塞零件6，发动机气缸1内腔的顶部固定有热火头7，发动机气缸1的内部固定有第一输气管8，第一输气管8的顶部连通有固定筒9，固定筒9的顶部连通有第二输气管10，固定筒9内壁的顶部固定有单向阀30，发动机气缸1的内部开设有第二槽口29，第二槽口29的内部转动连接有棘轮18，棘轮18的内壁固定有固定件19，发动机气缸1的内部开设有第一槽口20，第一槽口20的内部安装有固定轴21，固定轴21的外表面套设有第二活动架22和复位弹簧23，第二活动架22的一侧固定有固定板24，固定板24的外侧通过扭簧铰接有棘爪25，第二活动架22的一侧固定有连接轴26，连接轴26的外端固定有连接头27，固定筒9的内壁安装有若干组固定框14，固定框14的内壁滑动连接有第一活动架15，固定筒9的底部开设有若干组滑槽16，第一活动架15的底部固定有连接架17。

在发动机运作时，活塞零件6将会进行上下移动，在活塞零件6向上移动时会对连接头27施加一个压力，从而可以通过连接轴26带动第二活动架22沿固定轴21的外表面移动，此时将会通过固定板24推动棘爪25移动，令棘爪25对棘轮18挤压，从而带动棘轮18沿第二槽口29的内侧旋转，在棘轮18旋转时会带动固定件19推动连接架17移动，此时连接架17会带动第一活动架15沿固定框14的外侧滑动，进而在若干组第一活动架15进行移动时，会对固定筒9内部汽化的甲醇进行压缩，通过对甲醇进行加压，能够促进燃烧充分，甲醇的燃烧效果可以通过加压来改善，通过加压可以增加甲醇的密度和浓度，从而使其燃烧更充分。

如图3所示，第二输气管10的内部设置有预热管28，第二输气管10的端部连通有喷淋头11，第二输气管10与喷淋头11之间安装有雾化器12。

通过第二输气管10内部设置的预热管28，由于冷车状态下，甲醇喷入发动机后如不能快速着火燃烧，未燃甲醇将沿气缸壁下流，一方面破坏了气缸壁表面的润滑油膜，造成启动过程中气缸与环间的润滑不良并造成密闭性下降，从而加大了气缸的磨损，通过预热管28提前对甲醇进行预热，在将甲醇点燃，提升甲醇的燃烧率。

如图5所示，棘爪25的端部与棘轮18的齿槽挤压接触，棘爪25旋转时，固定板24能够对棘爪25的一侧阻挡。

通过棘爪25的设计，在棘爪25对棘轮18挤压时，将会推动棘轮18旋转，在棘爪25回退时，将会通过棘爪25与固定板24之间的配合，此时棘爪25将会旋转，无法带动棘轮18移动，进而可以通过棘爪25的往复运动控制棘轮18单向旋转。

如图2、3、5所示，复位弹簧23弹性支撑于第二活动架22与第一槽口20之间，连接头27呈直角三角形，活塞零件6与连接头27的斜面挤压接触。

通过复位弹簧23的设计，使得第二活动架22具有良好的弹性复位性能，此时由于复位弹簧23为压缩状态，因此会对第二活动架22施加一个弹力，从而可以通过第二活动架22带动棘爪25复位。

如图5、7所示，连接架17穿过滑槽16并与滑槽16滑动连接，固定件19与连接架17挤压接触，固定件19对连接架17挤压时，能够带动第一活动架15沿固定框14的内腔滑动。

通过固定件19与连接架17之间的配合，在固定件19对连接架17挤压时，将会带动连接架17沿滑槽16的内侧进行滑动，从而可以通过连接架17带动第一活动架15沿固定框14的内侧进行伸缩移动，使其往复对甲醇进行加压。

如图2所示，单向阀30与固定筒9相通，单向阀30仅限甲醇朝固定筒9流动，第一输气管8与汽化器2相连通。

通过单向阀30的设计，在第一活动架15往复运动进行加压时，能够避免甲醇回流至第一输气管8的内部，且通过第一输气管8与汽化器2之间的配合，且在第一活动架15收缩时固定框14的内侧时，也会产生负压通过第一输气管8抽取汽化器2内部的甲醇，更加便于甲醇的输送。

如图3、8所示，喷淋头11固定在热火头7的底部，喷淋头11呈碗状，且喷淋头11的中部掏空。

通过喷淋头11的设计，能够环绕在热火头7的底端，使得喷出的甲醇将会均匀的喷出在热火头7的底部，在对甲醇点燃时燃烧的更加均匀，使得燃烧的更加充分。

如图8所示，喷淋头11的内壁开设有若干组圆孔13，且圆孔13朝向中部的位置。

通过圆孔13的设计，使得喷出的甲醇将会朝中部汇聚，而中部对应热火头7的点燃部位，因此可以改善点火质量，避免点火质量不好导致甲醇燃烧不充分。

如图2、3所示，加液管3与汽化器2相连通，加液管3与外接油箱连通，用于将甲醇溶液输送至汽化器2的内部。

通过加液管3与汽化器2之间的配合，能够将甲醇溶液输送至汽化器2的内部，同时通过汽化器2对甲醇溶液进行汽化，此时甲醇液体燃料将会转化为气态燃料，使其能够被引入发动机燃烧室进行燃烧。

工作原理：

首先在发动机运作时，活塞零件6将会进行上下移动，在活塞零件6向上移动时会对连接头27施加一个压力，从而可以通过连接轴26带动第二活动架22沿固定轴21的外表面移动，此时将会通过固定板24推动棘爪25移动，令棘爪25对棘轮18挤压，从而带动棘轮18沿第二槽口29的内侧旋转，在棘轮18旋转时会带动固定件19推动连接架17移动，此时连接架17会带动第一活动架15沿固定框14的外侧滑动，进而在若干组第一活动架15进行移动时，会对固定筒9内部汽化的甲醇进行压缩，此时增压后的甲醇将会朝第二输气管10流动，并利用预热管28对甲醇预热，随后通过雾化器12将甲醇雾化成更小的颗粒，雾化的甲醇在进入喷淋头11的内部时会通过圆孔13均匀的排出，最终甲醇会汇聚在中部，并利用热火头7对甲醇进行点燃，通过提升点火效果，以及对甲醇加压，提升甲醇的燃烧率，进而降低污染排放。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机，包括四组发动机气缸(1)，每组所述发动机气缸(1)上均安装有汽化器(2)，且发动机气缸(1)的背面连接有排气管(4)，所述汽化器(2)的外侧安装有加液管(3)，其特征在于，还包括：

燃料增压组件，其设置于发动机气缸(1)上，用于提升甲醇的燃烧效率；

其中，燃料增压组件包括燃烧室(5)，所述燃烧室(5)位于发动机气缸(1)的中部，所述燃烧室(5)的内部滑动连接有活塞零件(6)，所述发动机气缸(1)内腔的顶部固定有热火头(7)，所述发动机气缸(1)的内部固定有第一输气管(8)，所述第一输气管(8)的顶部连通有固定筒(9)，所述固定筒(9)的顶部连通有第二输气管(10)，所述固定筒(9)内壁的顶部固定有单向阀(30)，所述发动机气缸(1)的内部开设有第二槽口(29)，所述第二槽口(29)的内部转动连接有棘轮(18)，所述棘轮(18)的内壁固定有固定件(19)，所述发动机气缸(1)的内部开设有第一槽口(20)，所述第一槽口(20)的内部安装有固定轴(21)，所述固定轴(21)的外表面套设有第二活动架(22)和复位弹簧(23)，所述第二活动架(22)的一侧固定有固定板(24)，所述固定板(24)的外侧通过扭簧铰接有棘爪(25)，所述第二活动架(22)的一侧固定有连接轴(26)，所述连接轴(26)的外端固定有连接头(27)，所述固定筒(9)的内壁安装有若干组固定框(14)，所述固定框(14)的内壁滑动连接有第一活动架(15)，所述固定筒(9)的底部开设有若干组滑槽(16)，所述第一活动架(15)的底部固定有连接架(17)。

2.根据权利要求1所述的一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机，其特征在于：所述第二输气管(10)的内部设置有预热管(28)，所述第二输气管(10)的端部连通有喷淋头(11)，所述第二输气管(10)与喷淋头(11)之间安装有雾化器(12)。

3.根据权利要求1所述的一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机，其特征在于：所述棘爪(25)的端部与棘轮(18)的齿槽挤压接触，所述棘爪(25)旋转时，固定板(24)能够对棘爪(25)的一侧阻挡。

4.根据权利要求1所述的一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机，其特征在于：所述复位弹簧(23)弹性支撑于第二活动架(22)与第一槽口(20)之间，所述连接头(27)呈直角三角形，所述活塞零件(6)与连接头(27)的斜面挤压接触。

5.根据权利要求1所述的一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机，其特征在于：所述连接架(17)穿过滑槽(16)并与滑槽(16)滑动连接，所述固定件(19)与连接架(17)挤压接触，所述固定件(19)对连接架(17)挤压时，能够带动第一活动架(15)沿固定框(14)的内腔滑动。

6.根据权利要求1所述的一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机，其特征在于：所述单向阀(30)与固定筒(9)相通，所述单向阀(30)仅限甲醇朝固定筒(9)流动，所述第一输气管(8)与汽化器(2)相连通。

7.根据权利要求2所述的一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机，其特征在于：所述喷淋头(11)固定在热火头(7)的底部，所述喷淋头(11)呈碗状，且喷淋头(11)的中部掏空。

8.根据权利要求2所述的一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机，其特征在于：所述喷淋头(11)的内壁开设有若干组圆孔(13)，且圆孔(13)朝向中部的位置。

9.根据权利要求1所述的一种低污染物排放的点燃式甲醇发动机，其特征在于：所述加液管(3)与汽化器(2)相连通，所述加液管(3)与外接油箱连通，用于将甲醇溶液输送至汽化器(2)的内部。