一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置专利检索-进气凸轮轴凸轮轴内燃机机动车辆杂项车辆类型专利检索查询-专利查询网

一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置

阅读：209发布：2022-01-11

专利汇可以提供一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置，该方法利用自然能废气变象转变动能空气压缩机空气热气箱，供油时提前逐变器，气门杆与气门导管密封，调速双拉簧，油量限制螺钉上设起动油量加浓，减少一氧化碳排放，调整配气时间，电点火系统，使机器性能：燃油利用率最高60％，易起动、体积小、马力大、转速量程大，高转速机器能长期低转速运转，适应性强，节约润滑油，降低润滑油碳化速度，高转速具备能耗低，而且构造简单。性能好投资费用少的优点各方案方法可调性强。，下面是一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置，包括方案供油时提前逐变器、气门杆与气门导管密封、调速双拉簧、油量限制螺钉上设起动油量加浓装置、废气助然利用、自然能利用、空气压缩装置、减少一氧化碳排放、调整配气时间、电点火系统，它们的总体结构、方法原理、性能，其特征在于：
a、气门杆与气门导管密封，在原有气门杆与气门导管的基础上，增加导管上的油眼(3)，气门杆上油环槽(2、4)利用导管上的油眼 (3)收集润滑油，由带环(2)带入气门杆与导管的间隙中，由封闭环(4)收集形成油环(2)带入气门杆与导管的间隙中，由封闭环(4) 收集，形成油环自封，与带油环一起密封；
b、调速使用双拉簧，低转速用一弱簧，高转速高负荷时强弱都用；油量限制螺钉上设起动油量加浓装置，由加密调整锁紧螺帽(12) 调整加密簧(8)的弹力，使油门外拉簧在起动和临时超载时，才能克服加密簧(8)弹力；
c、供油时提前逐变器能使柴油机供油提前角随转速高低而变化，当柴油机转动时，在传动盘(21)的作用下，飞球(9)产生离心力推动推动盘(22)向右，随着转速的升高，飞球(9)的力增大，推动盘(22)在飞球(9)的力作用下，推动油泵凸轮(20)向右克服弹簧(14)的力，直到油泵凸轮(20)与供油提前角最大限定螺帽(16) 接触，这时供油提前角最大，当转速降低时，飞球(9)的力减弱，油泵凸轮(20)在弹簧(14)的作用下，油泵凸轮(20)左移离开(16)，供油提前角变小，此设置可调性强，供油提前角最大限制螺帽(16)、飞球(9)、传动盘(21)、可调油泵(20)的行程，弹簧(14)可调多少转时供油提前角达到最大，油泵凸轮(20)形状也可调整供油提前角量程，供油时提前逐变器各部尺寸，因需而定供油提前角可调范围14°-34°，高转速机器弹簧(14)可用双簧一个长而弱，一个短而强；
d、废气助燃利用：利用自然能把水箱中废热送入散热器(34)，由空气压缩机(54)吸收散热器废热，再把空气经过输气管(27)送入气箱(31)，再利用排气管废气加温后送入发动机，由于排气口朝上，排气口废热给空气加热的同时，也在给喷体内的燃油加着热；
e、自然能利用：是用水箱(45)接水器散热器(34)组成，利用机器运转的振动，行走时的摆动使水箱水振荡飞入接水器，重负荷沸腾飞入接水器，利用浮子浮力使接水器水位高于水箱水位形成连通循环；
f、空气压缩机：是由皮带轮(35)、轴(49)、风轮(51、52、 53)、散热器组成，利用风轮逐吸作用，其动力来源发动机输给皮带轮(35)，皮带轮(35)带动压缩机轴(49)带动压缩机风轮(51、 52、53)，空气在风轮(51、52、53)g的逐级作用下，由输气管输入气箱；
g、减少一氧化碳排放，在气箱上安装空气稳定阀(41)，由输气管(42)与发动机排气口(34)相通，由于空气压缩机动力来于发动机，所以稳定阀(41)放气时，正与机器排气时间一致；
h、调整配气：进气门开，上至上点前8°，关下至点后8°，排气门关，上至点后8°，开下至点前50°；
i、空气加热气箱设消声片(55)及空气滤芯(29)、废气道、空气箱。
2.根据权利要求1所述的一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置，其特征在于，在原有气门杆上增加油环槽，利用润滑油在油环槽内产生油环自封。
3.根据权利要求1所述的一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置，其特征在于，使用多拉簧。
4.根据权利要求1一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置，其特征在于，起动油量加浓装置设在油量限制螺钉上，而且还设置高速螺帽(10、12)。
5.根据权利要求1所述的一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置，其特征在于，改变供油时间利用油泵凸轮与油泵滚轮位移的方法，及各部件调整性强。
6.根据权利要求1所述的一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置，其特征在于，空气压缩机使用多风轮逐级作用方法用于柴油机。
7.根据权利要求1所述的一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置，其特征在于，在柴油上利用废热给空气加热，实现废热能变向转变动能的方法。
8.根据权利要求1所述的一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置，其特征在于，接水器结构设置方法。
9.根据权利要求1所述的一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置，其特征在于，空气加热气箱(31)在缸盖(28)上方与水箱(45)相连，空气压缩机(54)在缸盖(28)下方与机座相连，进排气门位置对换供油时提前逐变器安装在凸轮轴上，调整双拉簧，接水器安装于水箱(45)中，油量限制螺钉上设起动油量加浓，改变配气时间，气门杆与气门导管密封方案相互的连系性、互助性、统一性。
10.根据权利要求1所述的一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置，其特征在于，使用供油时提前逐变器、气门杆与导管密封，调速双拉簧自然能利用，废气助燃，增加气缸空气压缩比。

说明书全文

一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置

技术领域

[0001] 本发明涉及的是一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置。

背景技术

[0002] 现在农村、机械化的迅速发展，柴油机是农业生产中普遍使用的动力设备，然而普遍存在的问题是：

[0003] 1、燃油利用率低，排放量大，大量的热能浪费。2、部分柴油机为节能，把供油时间提前，使起动困难而且机器不能低转速运转，给拖拉机驾驶员造成操作不便，造成人身安全隐患。多空直喷燃油质量要求高，不适应农村。3、废气从气门导管与气门杆的间隙中串入气门室盖内，造成润滑油碳化，降低气门杆与导管寿命。润滑油从进气门杆与气门导管间隙中到达气缸内，造成烧机油。4、柴油机不具备体积小、马力大，转速量程大。5、柴油机气缸内空气是吸入方式，高转速压缩比低。6、供油时间不能随转速变化。7、柴用风冷降温机器，用水泵，长期低负荷，机体温度低，不利于燃油燃烧，而且消耗功能。8、旧机器有时在20℃ -30℃的气温下，需点火起动，从此看出吸入空气温度对燃油燃烧的重要性。

发明内容

[0004] 本发明的目的是针对以上问题，现发明一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置，使柴油机具备体积小、马力大、易起动、节约燃油、润滑油，降低废气排放，高速机器能长期作负荷、低转速运转，转速量程大，高转速具备能耗低的目的。操作方便、安全。

[0005] 为实现本发明方法将采取以下技术方案：1、气门杆与气门导管密封；2、单缸油量限制螺钉上设起动油量加浓装；3、供油时提前逐变器；4、废气助燃利用；5、利用自然能；6、空气压缩机；7、调整配气；8、单缸柴油机改用调速双拉簧；9、空气加热气箱。

[0006] 本发明其特征在于利用自然能把水箱中热量送入空气压缩机前散热器，由空气压缩机吸收，随压缩机产生的高密度空气进入空气加热气箱，再由排气口排出的废气给空气加热后，根据机器需要送入气缸，再通过改变配气时间，增加有效压缩行程，使气缸内空气提前达到燃油燃烧温度，利用供油时逐变器把供油时改为逐机器转速变化，将气门杆与导管密封，使进气道空气不外漏，排气道废气不入气门室。降低机器对润滑油的消耗和碳化速度，调速双拉簧使高转速运转稳，马力能充分发挥，油量限制螺钉上设油量加浓装制，能最大限减少平时燃油浪费，而且具备临时超载能力，空气加热箱设消声片能降低废气排放速度增加气箱温度和消声的目的。通过以上方案使机器易起动、节能、环保、体积小、马力大。高转速机器能长期低转速有利于操作、安全。
附图说明

[0007] 图1是气门杆与气门导管密封圈；

[0008] 图2是油量限制螺钉上设起动油量加浓装置图；

[0009] 图3是供油时提前逐变器图；

[0010] 图4是废气助燃机器进排气流程图；

[0011] 图中：1气门杆行程、2带油环、3油眼、4密封环、5气门导管、6气门杆、7边盖、8 弹簧、 9飞球、10油量限制锁紧螺帽、11空心螺管、12起动油量加浓调整螺帽、13油量限定螺钉、 14弹簧、15螺钉、16供油提前角最大限制螺帽、17锁紧螺母、18护罩、19油泵滚轮、20 油泵凸轮、21转动盘(凸轮轴正时齿轮)、22推动盘、23压缩机外罩、24压缩机外罩、25 压缩机外罩、
26出气口、27输气管、28气缸盖、29空气滤芯、30废气道、31空气箱、32 气缸盖罩、33进气口、
34散热器、35皮带轮、36机器进气口、37废气出口、38轴承座、 39排气口、40空气、41空气稳定阀、42多余空气输气管、43接水槽、44浮子、45水箱、 46下水管、A浮水上反口、47风轮定位衬套、48压缩机外罩、49压缩机轴、50压锁螺母、51压缩机风轮、52压缩机风轮、53压缩机风轮、54空气压缩机、55消声片。

具体实施方式

[0012] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

[0013] 一、气门杆与气门导管密封。

[0014] 1、作用：封闭气门杆与气门导管，图1所示，降低机器对机油的需求量，使空气压缩机的高密度空气不会从此漏掉。废气也不会从此间隙中到达气门室，从而降低润滑油碳化速度。延长气门杆与导管寿命。

[0015] 2、结构：它是由气门杆上的油环2、4和气门导管上的油眼3、气门杆、气门导管等组成。 3、性能实施原理：当机器开始起动，润滑系向气门室中输送润滑油，当气门打开时，由带油环2把油带入集结于气门导管5和气门杆6的间隙中，当气门关闭时，由封闭环4把油收集于密封环4中，形成油环自封，进气门封闭靠密封环4，排气门封闭是密封环4带油环2 都起作用。

[0016] 二、油量限制螺钉上设起动油量加浓装置。图2所示。

[0017] 1、作用：解决柴油机平时燃油的浪费，使机器具备临时超载能力，易起动。

[0018] 2、结构：边盖7、弹簧8、密封环4、油量限制螺帽10、空气螺管11、起动油量加浓调整锁紧螺帽12、油量限制螺钉13组成。

[0019] 3、实施原理：由加密调整锁紧螺帽12、调整弹簧8的弹力，在起动和临时超载时，调速外拉簧的拉力才能克服弹簧8的弹力，由空心螺管11、油量限制锁紧螺帽10调整平时供油量最大不大于气缸空气的需求量。

[0020] 三、调整双拉簧(油门拉簧)。

[0021] 1、作用：柴油机马力能充分发挥，运转性能更好。

[0022] 2、结构：调速双拉簧它是由一个强度大、一个强度小的两个弹簧组成，实施原理柴油转速低时强度小的起作用，高转速两个簧都起作用，克服飞锤离心力(离心力与平方速转成正比)。四、供油时提前逐变器，图3所示。

[0023] 1、作用：能使柴油机工作时，供油提前角随转速升高而加大。供油提前角低转速小，高转速大。

[0024] 2、结构：供油时提前逐变器它是由弹簧14、螺钉15、供油提前角最大限制螺帽16、锁紧螺帽17、油泵滚轮19、油泵凸轮20、飞球9、传动盘(凸轮轴正时齿轮)21、推动盘22、凸轮轴56组成。

[0025] 3、实施原理：当柴油机起动时，柴油机的供油时间提前角小容易起动，当转速达到600转/ 分时，在传动盘21的作用下，飞球9产生离心力推动推动盘22向右，逐转速的提高飞球9 的力增大，推动盘22在飞球9力的作用下，推动油泵凸轮20向右，克服弹簧14的阻力，至到油泵凸轮20与供油提前角最大限制螺帽16接触，这时供油提前角最大，当机器转速降低时，飞球9的力降低，油泵凸轮20在弹簧14的作用下，左移供油提前角变小。此设置可调供油角度14-34°，供油提前角最大限制螺帽16可调油泵凸轮20的行程，弹簧14可多少转时供油提前角达到最大，油泵凸轮20形状也可调整提前角量程。各部件尺寸因需而定。

[0026] 4、设置要求：a、油泵凸轮20上设油眼，用于润滑清理轴间。b、在停止供油时，油泵滚轮 19与凸轮20留有间隙，使油泵凸轮移动灵活。

[0027] 5、性能：供油时提前逐变器能使机器起动时，供油提前角小易起动，能使低转速供油提前角小，使低转速的燃油爆发点与上至点的曲轴转角度加大，增加扭矩，使机器能长期低传速运转，能向外输出功率，低负荷用低转速，一定程度减少部分无用吸压排行程的动能消耗，给驾驶员操作带来方便。不同程度的降低能耗。

[0028] 供油时提前逐变器：机器在重负荷情况下，需高转速，这时供油时提前逐变器，将供油时间提高到最高点，缩小燃油爆发点与上至点的距离，爆发时的压缩比增大，提高输出功率因数，增加作功有效行程，提高燃油利用率，减少废气排放。

[0029] 五、废气助燃利用，图4所示。

[0030] 1、作用：利用废热给空气加热，使机器气缸压缩比低于没有利用废气加热时压缩比，气缸内空气温度就可以达到燃油燃烧温度，为高转速供油时间提前奠定基础，提高燃油的爆发速度。达到提高燃油利用率目的，使废热变相转变动能。

[0031] 2、结构：废气助燃利用是由散热器34、空气压缩机54、输气管27、加热空气气箱31、废气道30等组成。

[0032] 3、实施原理：由空气压缩机54收集散热器34上的热量，在把这有一定温度的空气送入空气加热气箱31中，当排气口39排出的废热气给空气加热，根据柴油机的需要供给气缸。六、空气加热气箱，图4所示。

[0033] 1、作用：消声和给空气加热，供柴油机使用。

[0034] 2、结构：空气加热气箱是由气箱31、废气道30和消声片55等组成。

[0035] 实施原理：当机器低转速时，机器对空气需求量小，空气在气箱中停的时间长，而机器排放少，废气道温度低；当机器高转速时，机器空气需求量大，空气在需求量大，空气在气箱中停的时间短而机器排放量大，废气道温度高，这样以来，空气温度高速与低速基本一致。消声片起到消声而且起到降低废气排放速度，提高气箱温度的作用。

[0036] 七、自然能利用

[0037] 1、作用：收集水箱中废热，节约用水泵动能消耗，解决用水泵机器长期低负荷，高转速，机体温度低，不利用燃油燃烧的缺点。、

[0038] 2、结构：它是由水箱45接水器水槽43、接水器浮子44、进出水管46、散热器34等组成。

[0039] 3、工作原理：当机器低负荷，低转速时，由于机器的振动，行走时的摆动，水箱中水受到振动，振荡水从接水器四周进入接水器水槽，由于接水器浮子的作用，使接水器水槽水位与水箱水位，形成水位差，使接水器水→出水管→散热器→进水管→水箱连通流动；当重负荷水箱中水向上反，沸水从接水器中心口A进入接器槽，这时整个系统将满负荷工作。

[0040] 八、空气压缩机。

[0041] 1、作用：收集散热器的热，对机器起降温作用，提高气箱中的空气温度与密度，使机器进气速度加快，减少吸气行程功能消耗，使高转速与低转速，气缸内空气质量一致，为供油提前角加大创造条件，保证机器供油时，气缸内的压缩比、空气温度达到燃油燃烧高度。

[0042] 2、结构：空气压缩机是由轴承座38、散热器34、皮带轮35、压缩机风轮51、压缩机风轮 52、压缩机风轮53、风轮定位衬套47、压缩机外罩48、压缩机轴49、压锁螺母50、出气口26等组成。

[0043] 3、工作原理：发动机动力输给压缩机皮带轮35，由皮带轮35带动压缩机轴49传于风轮51、风轮52、风轮53、，空气在风轮51、风轮52、风轮53的逐机作用下高密度空气从出气口 26送入气箱，压缩机性能由皮带轮35与柴渍机的动力配比决定。

[0044] 九、调整配气。

[0045] 1、作用：由于空气压缩机，气缸进气速度快，进气门提前关闭，能提高气缸内压缩比，由于曲轴转角下至点50°时，扭矩缩小，已设有输出功率的能力，提前打开排气门，减轻排气行程阻力。

[0046] 由于气箱内是高密度空气，进气门打开早，会给排气行程带来阻力。排气门关晚，会影响气缸内空气的密度。

[0047] 2、根据以上情况，调整配气如下：

[0048] 进气门开，上至点前8°，关下至点后8°。

[0049] 排气门开，下至点前50°，关上至点后8°。

[0050] 九、如本发明这种提高柴油机性能的方法，用于现有的高压多空直喷单缸柴油机，高转速增加电点火系统，那柴油机将发挥更大的节能效果。以上这种提高单缸柴油机性能的方法的原理，也可用于多缸。

[0051] 实施举例：

[0052] 一、提高柴油机性能的方法用于郑州飞马X195型柴油机：

[0053] 1、长处：高效节能、环保，易起动，马力大，燃油质量要求低，有利于农村适用。

[0054] 2、提高柴油机性能方法各部设置：图3、图4所示。

[0055] 3、需要调整的：

[0056] (1)配气：进气门开，上至点前8°，关下至点后8°。排气门开，下至点前50°，关上至点后8°。

[0057] (2)供油时间：≤600转/分14°，1000转分达到30°，图3所示。调整弹簧14，使供油逐变器在600转起作用，1000转达到最高。

[0058] (3)空气压缩机在机器转速800转/分时，气箱空气压缩比达到1.3。

[0059] (4)气门杆与气门导管密封，进排气口朝上，进排气门对换位置。

[0060] (5)空气压缩机固定在缸盖下，与缸盖机器地座相连。空气加热气箱安装在缸盖上方，与水箱相连接，与缸盖相连。

[0061] (6)供油时，提前逐变器，安装在正时齿轮室内的凸轮轴上，供油时提前逐变器轴与凸轮轴是一个整体。

[0062] 4、调速使用双拉簧。

[0063] 当柴油机开始起动，转速达到340转/分时，虽然气箱内空气压力小，进气门晚开，早闭，但由于转速低，进气时间长，所以气缸内空气在上至点前14°的压缩比，也能达到要求高度。当柴油机起动后，转速升高的同时，由于空气压缩机与柴油机是一整体，所以空气加热气箱气压也在升高，而且机器第一次作功结束，排气口排出的废气就开始工作。由于排气口朝上，排气口排出的废热给空气加热的同时，也在给喷体内的燃油加着热，当柴油机转速达到700转/分时，供油时提前逐变器把供油提到上至点前17°，这个度数空气的压缩比也能达到要求。当转速达到800转/分时供油时提前逐变器把供油调到上至点前21°，这时气箱空气压力已到1.3个压缩比。当转速达到900转/分时，供油时提前逐变器把供油提高到上至点前25°，当转速达到1000转/分时，供油时提前逐变器把供油调到最高，上至点前30°，由于空气压缩机的作用，进入气缸内的空气压缩比是1.3，进气门关闭时，活塞刚上行，这样活塞压缩的有效行程是114，活塞行至上至点前30°时，气缸内的空气压缩比已达到15.5，再加上空气和燃油有一定的温度，这样燃油射入燃烧是必然的。由于气缸内上至点前的压缩比增高，使燃烧室温度提高加快燃烧速度，再加上供油时的提前，这样大大缩短了燃油爆发点时活塞与上至点的距离，从而提高爆发时的压力，提高输出功率因数，而且也增加了作功有效行程，降低排放，由于气缸内空气质量增大，调速使用双拉簧如果射入相当20马力的燃油也能完全烧完。所以他将具备20马力的能力。由600转以下供油提前角上至点前14°，所以，在600转时，爆发点与上至点的曲轴转角度已达到11°700转/分，已达到12°。所以，能长期低转速而且有输出功率的能力。当转速超过1000转/分时。供油提前逐变器把供油提前角提到上至点前30°，再加上空气温度与空气压缩比增大，与柴油机供油提前角上至点前18°相比，使用提高柴油机性能方法后，燃油爆发点将提前曲轴转角度12°以上。这样的效果，它的节能能力将30％以上，降低排放将有50％排气门导管与气门杆密封，降低润滑油碳化速度，延长柴油机各部件寿命。降低机器对机油的消耗。

标题	发布/更新时间	阅读量
单缸单顶置凸轮轴发动机进气相位连续可调装置	2020-05-13	612
具有由凸轮轴操作的进气门的发动机	2020-05-11	66
一种进气凸轮轴信号盘压装装置	2020-05-11	238
一种进气凸轮轴结构	2020-05-11	983
一种进气凸轮轴信号盘压装装置	2020-05-11	747
发动机进气凸轮轴组件	2020-05-12	629
一种单进气侧VVT发动机凸轮轴轴承盖	2020-05-13	286
发动机凸轮轴进气凸轮	2020-05-12	405
进气侧凸轮轴齿轮组的检具	2020-05-13	831
一种Atkinson循环增程器发动机进气凸轮轴	2020-05-13	956

一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置

一种提升柴油机燃油利用率及性能的装置

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：