本公開涉及發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其涉及一種甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

1、發(fā)動(dòng)機(jī)作為傳統(tǒng)動(dòng)力單元，能量輸出密度高，動(dòng)態(tài)性能適用廣泛，內(nèi)燃機(jī)燃用甲醇燃料可以提高對于可再生能源的消納能力，是風(fēng)光綠電儲能再利用的重要途徑。

2、然而，甲醇燃料在實(shí)際使用中存在發(fā)動(dòng)機(jī)腐蝕磨損現(xiàn)象，尤其在活塞環(huán)和缸套區(qū)域最為嚴(yán)重。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間增加，腐蝕磨損導(dǎo)致活塞環(huán)-缸套的摩擦功損耗增加，對發(fā)動(dòng)機(jī)性能和使用壽命產(chǎn)生不利影響。對于進(jìn)氣道噴射甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，低壓甲醇噴霧汽化不充分，蒸發(fā)困難，甲醇液滴進(jìn)入氣缸容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)缸套腐蝕磨損，降低發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開提供了一種甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠減少對發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的腐蝕磨損。

2、作為本公開實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，包括進(jìn)氣道、電噴組件、霧化組件和動(dòng)力組件。電噴組件適用于向所述進(jìn)氣道內(nèi)噴射甲醇蒸汽；?霧化組件部分地設(shè)置在所述進(jìn)氣道內(nèi)，所述霧化組件適用于優(yōu)化由所述電噴組件噴射的甲醇蒸汽的噴射流場，并通過電熱場使所述電噴組件噴射的未汽化的甲醇液滴，滴落在所述霧化組件上受熱汽化形成甲醇蒸汽，以與所述電噴組件噴射的甲醇蒸汽和所述進(jìn)氣道內(nèi)的空氣混合形成可燃混合氣；動(dòng)力組件，設(shè)置在所述進(jìn)氣道的出氣端，適用于將所述可燃混合氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并經(jīng)由排氣道排出第一氣體。

3、根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述霧化組件包括多個(gè)與所述甲醇的噴射方向平行設(shè)置的金屬管道、第一電極以及第二電極。多個(gè)與所述甲醇的噴射方向平行設(shè)置的金屬管道安裝在所述進(jìn)氣道內(nèi)；第一電極設(shè)置在多個(gè)所述金屬管道的一端；第二電極設(shè)置在多個(gè)所述金屬管道的另一端，適用于與所述第一電極配合，對所述金屬管道施加電場，使所述金屬管道受熱，以汽化滴落在所述金屬管道上的甲醇液滴。

4、根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述霧化組件還包括溫度傳感器和控制器。溫度傳感器適用于檢測所述金屬管道的溫度；控制器適用于根據(jù)所述溫度控制所述第一電極和所述第二電極通電或斷電，使所述溫度處于目標(biāo)范圍內(nèi)。

5、根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述動(dòng)力組件包括氣缸、缸套以及活塞。缸套嵌套在所述氣缸內(nèi)部；活塞位于所述缸套內(nèi)部，并與所述缸套接觸形成密封；其中，所述可燃混合氣體在所述氣缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生第二氣體，推動(dòng)所述活塞相對于所述缸套滑動(dòng)做功，將所述化學(xué)能轉(zhuǎn)化為所述機(jī)械能。

6、根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述動(dòng)力組件還包括電池和發(fā)電機(jī)。電池被配置為至少在所述甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中為所述霧化組件供電；發(fā)電機(jī)安裝在所述排氣道內(nèi)，以接收所述第二氣體，將所述第二氣體提供的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，以在所述甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中為所述霧化組件供電，并從所述排氣道的第二端排出動(dòng)能低于所述第二氣體的所述第一氣體。

7、根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述控制器進(jìn)一步被配置為：

8、在所述啟動(dòng)過程中：

9、控制所述電池為所述霧化組件供電；

10、在所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中：

11、控制所述發(fā)電機(jī)為所述霧化組件供電；

12、在所述發(fā)電機(jī)的發(fā)電量無法滿足所述霧化組件的用電需求的情況下，連接所述電池補(bǔ)充供電；

13、在所述發(fā)電機(jī)的發(fā)電量滿足所述霧化組件的電能需求的情況下，切斷所述電池的連接；

14、在所述發(fā)電機(jī)的發(fā)電量大于所述霧化組件的電能需求的情況下，且所述電池的荷電狀態(tài)小于上限值，連接所述電池，同時(shí)為所述電池充電；以及

15、在所述發(fā)電機(jī)的發(fā)電量大于所述霧化組件的電能需求、并且所述電池的荷電狀態(tài)大于等于所述上限值的情況下，切斷所述電池。

16、根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述電噴組件包括儲箱、泵體和噴嘴。儲箱適用于存儲甲醇燃料；泵體適用于將所述甲醇燃料增壓；噴嘴適用于將增壓后的甲醇燃料噴射形成所述甲醇蒸汽，并朝向所述霧化組件噴射。

17、根據(jù)本公開的實(shí)施例，甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)還包括進(jìn)氣門和排氣門。進(jìn)氣門安裝在所述動(dòng)力組件的進(jìn)氣端；排氣門在所述第一氣體的流動(dòng)方向上安裝在所述發(fā)電機(jī)的上游。

18、根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述金屬管道的材質(zhì)包括熱電金屬材料。

19、根據(jù)本公開的實(shí)施例，所述金屬管道的截面形狀包括正六邊形。

20、根據(jù)本公開實(shí)施例的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，通過設(shè)置霧化組件，使電噴組件噴射的未汽化的甲醇液滴受熱汽化形成甲醇蒸汽，與電噴組件噴射的甲醇蒸汽和進(jìn)氣道內(nèi)的空氣混合形成可燃混合氣，由于甲醇燃料得到了充分汽化，缸套表面未形成甲醇液膜，減少了甲醇液滴進(jìn)入氣缸容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)缸套腐蝕磨損的現(xiàn)象，并且有助于提高甲醇燃料的燃燒效率，減少未燃燒的甲醇和廢氣排放。并且由于甲醇燃料霧化更加充分，能夠使混合器燃燒更加充分，可以減少有害氣體的排放，如一氧化碳（co）、碳?xì)浠衔铮╤c）等，從而改善甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性能。本公開提供的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，不僅提高了甲醇燃料的利用率，減少了環(huán)境污染，還提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述霧化組件包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述霧化組件還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述動(dòng)力組件包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述動(dòng)力組件還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步被配置為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電噴組件包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述金屬管道的材質(zhì)包括熱電金屬材料。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述金屬管道的截面形狀包括正六邊形。

技術(shù)總結(jié)
本公開提供了一種甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)，包括進(jìn)氣道、電噴組件、霧化組件和動(dòng)力組件。電噴組件適用于向進(jìn)氣道內(nèi)噴射甲醇蒸汽。霧化組件部分地設(shè)置在進(jìn)氣道內(nèi)，霧化組件適用于優(yōu)化由電噴組件噴射的甲醇蒸汽的噴射流場，并通過電熱場使電噴組件噴射的未汽化的甲醇液滴，滴落在霧化組件上受熱汽化形成甲醇蒸汽，以與電噴組件噴射的甲醇蒸汽和進(jìn)氣道內(nèi)的空氣混合形成可燃混合氣。動(dòng)力組件設(shè)置在進(jìn)氣道的出氣端，適用于將可燃混合氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并經(jīng)由排氣道排出第一氣體。

技術(shù)研發(fā)人員：李博文,劉海峰,張智,魏張寧,堯命發(fā)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10