[实用新型]掺水柴油随机乳化装置

说明书

本实用新型属于内燃机柴油乳化，燃烧的技术领域。

柴油做为内燃机的燃料之一已有近百年的历史了，为节约地球上有限的能源，世界各国科学家、科技工作者为此做出过不懈的努力，取得了一定的进展。

掺水燃料乳化技术的研究已有四十多年，近十年左右发展较快。1927年英国剑桥大学首次用超声波法制成掺水乳化汽油；1928年苏联科学家在重油中加20％的水制成乳化重油；1964年美国西南研究所研制了防火乳化柴油，同年苏联军事研究院开发成乳化喷气燃料，六十年代以来，我国开始研究掺水燃料的乳化技术。到目前为止，乳化燃料的制造方法有以下几种：搅拌浆法；油水混合器法；超声波发生器；压力泵法；均质器法。目前已有的乳化装置为：固定式乳化装置；携带式乳化装置；随机乳化装置等。

燃油乳化技术目前尚存在以下几个问题：1.制造乳化油所用的乳化剂品种单一，价格昂贵，质量不稳定；2.由于乳化油的质量不能长期稳定，使乳化油的贮存、运输和使用都存在很多问题。

为解决现有燃油乳化技术中存在的上述问题，本实用新型的任务是设计一种结构简单而实用的装置，将发动机中的冷却水直接引入燃油中随机制成乳化油作为燃料进行燃烧。

本实用新型的上述任务可通过以下措施完成：即设计一种掺水柴油随机乳装置，它是将柴油机冷却水套（12）中的冷却水通过粗滤器（11）经单向可调节流锥阀（乳化喷头）（8）直接引入柴油细滤清器（4）中与柴油混合乳化。

上述的单向可调节流锥阀（乳化喷头）（8）是由阀体（15），其内装有锥阀（13），锥阀（13）上套有弹簧（14），左端连接导向套（16），锥阀（13）的锥角为60°～150°。

由于发动机结构的不同，当靠冷却水自身的压力不能实现掺水时，可在本装置的上述冷却水粗滤器（11）和单向可调节流锥阀（乳化喷头）（8）之间装有小排量水泵（9）和安全溢流阀（10），安全溢流法（10）一端与小排量水泵（9）出口端相接，另一端与发动机水套相接。

对上述方案结合附图说明如下：

目前柴油发动机的柴油细滤清器的布置基本有两种设计方案，一是柴油细滤器安装在内燃机冷却水套外表面的凸台上，这样可以利用冷却水（正常工作情况下此水温为70℃～100℃）对柴油起到预热的作用，有利于内燃机工作。如：“东方红－75”拖拉机，“东方红－60”推土机及“东方红－54”拖拉机所用的“4125”系列的柴油机就是属于此种设计。对于此种布置，即：柴油细滤器与内燃机冷却水套直接相连的安装。可去掉附图1中的水泵（9）、安全溢流阀（10）两个元件，利用冷却水与柴油之间的压差可实现柴油随机乳化；第二类设计方案：柴油细滤清器与内燃机冷却水套不直接相联，而是有一定距离，不同的柴油机机型、安装在不同的位置上，大多数柴油机均属于此种类型设计。如：柴油汽车、内燃机车，柴油机发电机组等。这一类柴油机可采取如附图1所示的方案可实现掺水柴油随机乳化的目的。

通过本装置送入的掺水量的多少可通过手动、电动、自动控制三种方式进行控制。

1.手动－用安装在细滤器上的偏心机构的旋转来推动锥阀（13）的右端，以实现随机乳化机构的开、关及掺水量的多少。此种控制方式主要用于“4125柴油机”机型系列产品。

2.电动－由附图1可见，此种控制是通过控制水泵（9）的运行或停止来实现节流锥阀的开、关，掺水量的多少由安全溢流阀（10）调整压力来实现，每种机型均可经装车后调整压力以取得最佳掺水量数值。此种控制方式只需按动连接水泵的微电机的开、关键（或按钮）即可。

3.自动控制－用转速传感器直接采集内燃机飞轮转速信号，把此信号直接输入开关电路（此开关电路直接控制驱动水泵的微型电机），以实现水泵的运转与停止，达到随机乳化机构的开、关的目的。掺水量的多少由安全溢流阀（10）调整压力来决定。此种控制方式在内燃机怠速运转时即停止掺水柴油的随机乳化。

本实用新型的所提供的设计方案，其突出特点是将发动机中具有一定温度（一般为70℃～100℃）的冷却水，经本装置与燃油混合乳化参与燃烧，实验表明其效果是理想的。这使得本装置的结构明显的简单，使用方便，便于手控、电控、自动控制，而且节油率在15％以上；它可降低柴油机排气污染，减少噪声污染；不用任何乳化剂可使柴油机稳定运行，而不降低柴油机的使用性能，本装置在新旧柴油机上均可使用。

附图说明：

图1为本装置的示意图；

图2为图1中单向可调节流锥阀（乳化喷头）（8）的主剖面视图。