[发明专利]一种微型内燃机的进气增压加热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种微型内燃机的进气增压加热系统，属于微型内燃机领域。

背景技术

随着微电子机械系统(MEMS)的发展和多种微型化军事装备概念的提出，研制体积小、质量轻、能量密度高、能持续运行的微能量系统已成为各国关注的焦点。与常规的便携式电源相比，采用碳氢燃料的微型内燃机其能量密度要高的多，电压也能保持稳定。此外微型内燃机还具有成本低廉的优点。因此微型内燃机将广泛应用于工业、农业、环境保护、医疗卫生等各行各业的电子器件中，还可直接为微型汽车、微型飞机、微型泵等微型机械提供动力。

但随着微型内燃机尺寸的减小，其大面容比导致散热量的急剧增大，使燃烧室内温度低于燃料的最低燃烧点；同时由于微型内燃机缸径尺寸与火焰燃烧极限尺寸相当，极易发生火焰猝熄，以上因素导致微型内燃机工作效率极低甚至不能稳定工作，因此需要辅助设备来适当增加微型内燃机的进气压力及温度，以在一定程度上缓解以上问题。而当前绝大多数研究集中在微型内燃机的结构方面，忽视了对微型内燃机的辅助设备的研究。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术大面容比导致散热量的急剧增大，使燃烧室内温度低于燃料的最低燃烧点；同时由于微型内燃机缸径尺寸与火焰燃烧极限尺寸相当，极易发生火焰猝熄，进而导致微型内燃机工作效率极低甚至不能稳定工作的问题，提供一种微型内燃机的进气增压加热系统。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种用于微型内燃机的进气增压加热系统，包括增压装置、加热装置、电加热控制器、热电偶温度传感器、微型内燃机和废气导管；

增压装置、加热装置与微型内燃机依次连接；热电偶温度传感器采集微型内燃机的排气温度，然后传递给电加热控制器；电加热控制器控制加热装置中电热丝是否工作；微型内燃机排出的废气通过废气导管排到加热装置中；

所述的进气增压加热系统还包括稳压阀，安装在加热装置和微型内燃机的化油器之间，为微型内燃机提供更为稳定的进气压力。

所述的加热装置包括高温废气进气口，高温废气排气口，增压空气进气口，前端盖，加热器主体，后端盖，增压空气排气口，废气通道，空气通道，电热丝。

加热器主体内部开设有空气通道和与空气通道隔离开的废气通道；空气通道与废气通道平行布置，平行后的两通道以螺旋形式布置于加热器主体内部；加热器主体的侧面设置有增压空气进气口，前端盖的盖体上设置有高温废气进气口；

电热丝附着在空气通道的内壁上，用于直接加热新鲜的空气；

前端盖的盖体上设置有高温废气进气口，前端盖靠近加热器主体的一侧加工有凹槽，废气从高温废气进气口进入，通过所述凹槽进入到废气通道中；

后端盖的盖体上设置有增压空气排气口，后端盖的侧面设置有高温废气排气口；

工作过程

经过增压装置增压的压缩空气由加热器主体上的增压空气进气口进入到加热装置中的空气通道；通过电热丝对空气进行加热；加热的空气在空气通道内呈螺旋方式流动，由增压空气排气口排出；排出的空气进入稳压阀；稳压阀用于保持空气压力稳定；然后进入微型内燃机，此时启动微型内燃机；微型内燃机排出的废气经废气导管通过前端盖的高温废气进气口进入加热装置中，废气沿废气通道流动后通过后端盖的高温废气排气口排出；废气在流动过程中即可实现对空气的加热；

热电偶温度传感器采集微型内燃机的排气温度，然后传递给电加热控制器；电加热控制器控制加热装置中电热丝停止工作；

增压装置的出口连接加热装置的增压空气进气口，用于为加热装置提供具有压力的空气，以弥补由于对进气加热导致的微型内燃机的进气量不足；

热电偶传感器设置在微型内燃机的排气口处，用于监测微型内燃机的排气温度并将所监测到的温度信号传递给电加热控制器；

电加热控制器分别与热电偶温度传感器和电热丝电连接，用于接收热电偶传感器所传递的温度信号以及控制电热丝电源的打开和关闭；废气导管的两端分别连接微型内燃机的排气口和加热装置的高温废气进气口，用于将微型内燃机所排出的高温废气输送到加热装置的废气通道。

电加热控制器根据所接收到的热电偶传感器的温度信号的大小来控制电热丝的电源的打开和关闭。

增压装置包括气泵及高压储气罐，其中气泵持续向高压储气罐中泵入新鲜空气，并且高压储气罐进行加压后输出压力高于大气压力的增压空气。

有益效果