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重油燃烧系统及具有其的航空器

申请号 CN201810339698.8 申请日 2018-04-16 公开(公告)号 CN110388273A 公开(公告)日 2019-10-29
申请人 雄安光启发动机有限公司; 发明人 不公告发明人;
摘要 本发明提供了一种重油燃烧系统及具有其的航空器,重油燃烧系统包括:发动机;燃油箱;热交换器;其中,发动机的排气口与热交换器的第一进口相连通以排出废气,燃油箱的出油口与热交换器的第二进口相连通以便重油从燃油箱进入热交换器,在热交换器内废气对重油进行加热。本发明的重油燃烧系统解决了现有技术中的重油燃烧系统中的重油燃烧较为困难的问题。
权利要求

1.一种重油燃烧系统,其特征在于,包括:

发动机(10);

燃油箱(20);

热交换器(30);

其中,所述发动机(10)的排气口与所述热交换器(30)的第一进口相连通以排出废气,所述燃油箱(20)的出油口与所述热交换器(30)的第二进口相连通以便重油从所述燃油箱(20)进入所述热交换器(30),在所述热交换器(30)内所述废气对所述重油进行加热。

2.根据权利要求1所述的重油燃烧系统,其特征在于,所述重油燃烧系统还包括:排气总管(40),所述排气总管(40)的一端与所述发动机(10)的排气口相连通;

排气尾管(50),所述排气尾管(50)与所述排气总管(40)相对的另一端相连通;

其中,所述热交换器(30)的第一进口与所述排气总管(40)相连通,以使所述发动机(10)的排气口通过所述排气总管(40)与所述热交换器(30)的第一进口相连通。

3.根据权利要求2所述的重油燃烧系统,其特征在于,所述排气总管(40)的入口处至少部分为锥形段,所述锥形段的大径端靠近所述发动机(10)的排气口而设置,所述重油燃烧系统还包括:排气引射管(60),所述排气引射管(60)的一端与所述热交换器(30)的第一出口相连通,所述排气引射管(60)相对的另一端与所述排气尾管(50)相连通,所述第一出口与所述第一进口相连通,其中,所述热交换器(30)内的气体经所述第一出口和所述排气引射管(60)排到所述排气尾管(50)。

4.根据权利要求3所述的重油燃烧系统,其特征在于,所述排气尾管(50)包括第一锥形段(51)和第二锥形段(52),所述第一锥形段(51)的大径端与所述排气总管(40)相连接,所述第一锥形段(51)的小径端与所述第二锥形段(52)的小径端相连接,其中,所述排气引射管(60)与所述第一锥形段(51)相连通。

5.根据权利要求1所述的重油燃烧系统,其特征在于,所述重油燃烧系统还包括:一级燃油泵(70),所述一级燃油泵(70)设置在所述热交换器(30)的第二进口与所述燃油箱(20)的出油口之间的管路上;

第一加热装置(80),所述第一加热装置(80)设置在所述热交换器(30)的第二出口与所述发动机(10)的进油口之间的管路上,所述第二出口与所述第二进口相连通;

其中,所述第一加热装置(80)用于加热重油,所述热交换器(30)内的重油经所述热交换器(30)的第二出口进入到所述第一加热装置(80)内。

6.根据权利要求5所述的重油燃烧系统,其特征在于,所述第一加热装置(80)为燃油电加热装置。

7.根据权利要求5所述的重油燃烧系统,其特征在于,所述重油燃烧系统还包括:蓄电池(90),所述蓄电池(90)与所述第一加热装置(80)电连接;

第一通断器(100),所述第一通断器(100)设置在所述蓄电池(90)与所述第一加热装置(80)之间的线路上,所述第一通断器(100)用于控制所述第一加热装置(80)的运行与断开。

8.根据权利要求7所述的重油燃烧系统,其特征在于,所述重油燃烧系统还包括:控制系统(110),所述控制系统(110)与所述第一通断器(100)相连接,所述控制系统(110)用于控制所述第一通断器(100)的连通与断开;

其中,当所述发动机(10)冷启动时,所述控制系统(110)通过控制所述第一通断器(100)连通,以使所述第一加热装置(80)运行;当所述发动机(10)启动后,所述控制系统(110)通过控制所述第一通断器(100)断开,以使所述第一加热装置(80)停止运行。

9.根据权利要求5所述的重油燃烧系统,其特征在于,所述重油燃烧系统还包括:二级燃油泵(120),所述二级燃油泵(120)设置在所述第一加热装置(80)与所述发动机(10)的进油口之间的管路上;

喷油器(130),所述喷油器(130)设置在所述二级燃油泵(120)与所述发动机(10)的进油口之间的管路上。

10.根据权利要求1所述的重油燃烧系统,其特征在于,所述重油燃烧系统还包括:稳压箱(140),所述稳压箱(140)的出气口与所述发动机(10)的吸气口相连通;

第二加热装置(150),所述第二加热装置(150)设置在所述稳压箱(140)的进气口,所述第二加热装置(150)用于加热进入所述稳压箱(140)的气体。

11.根据权利要求10所述的重油燃烧系统,其特征在于,所述第二加热装置(150)为电加热装置。

12.根据权利要求10所述的重油燃烧系统,其特征在于,所述重油燃烧系统还包括:蓄电池(90),所述蓄电池(90)与所述第二加热装置(150)电连接;

第二通断器(160),所述第二通断器(160)设置在所述蓄电池(90)与所述第二加热装置(150)之间的线路上,所述第二通断器(160)用于控制所述第二加热装置(150)的运行与断开。

13.根据权利要求12所述的重油燃烧系统,其特征在于,所述重油燃烧系统还包括:控制系统(110),所述控制系统(110)与所述第二通断器(160)相连接,以控制所述第二通断器(160)的连通与断开;

其中,当所述发动机(10)冷启动时,所述控制系统(110)通过控制所述第二通断器(160)连通,以使所述第二加热装置(150)运行;当所述发动机(10)启动后,所述控制系统(110)通过控制所述第二通断器(160)断开,以使所述第二加热装置(150)停止运行。

14.一种航空器,包括飞行器本体和重油燃烧系统,其特征在于,所述重油燃烧系统为权利要求1至13中任一项所述的重油燃烧系统,所述重油燃烧系统设置在所述飞行器本体上。

说明书全文

重油燃烧系统及具有其的航空器

技术领域

[0001] 本发明涉及发动机领域,具体而言,涉及一种重油燃烧系统及具有其的航空器。

背景技术

[0002] 重油粘度大,挥发性差,难以雾化,很难与空气混合形成良好的混合气,再加上转子发动机特殊的结构原理,很难以压燃的形式燃用重油。
[0003] 目前,常用的重油燃烧技术方案有三种:
[0004] 1、是在燃油与空气形成混合气进入燃烧室之前,对重油和空气的混合物进行电加热,即利用电能加热混合物,以加快重油的雾化。
[0005] 2、是基于电控燃油系统的高压旋流喷射系统,利用特殊的喷油器结构,使燃油在高压作用下从切向入口进入喷嘴内部旋流腔产生涡流,从而使得空气与喷雾的相互作用增强,燃油的雾化蒸发速率加快。
[0006] 3、是采用低压空气辅助喷射系统,将燃油输送到喷嘴下部充满压缩空气的储气腔中,充分利用燃油与压缩空气的相互作用进行预混,随后将油气混合物直接喷入燃烧室中。
[0007] 但是,这三种技术方案都有一定的缺点,电加热燃油与空气的混合物,持续消耗电能,加热时间短,难以可靠地形成重油与空气的可燃混合气。高压旋流喷射系统适合传统的往复式活塞发动机,转子发动机燃烧室结构复杂,成楔形,高压喷嘴喷出的油束易撞击到壁面,发生湿壁,不利于可燃混合气的形成。低压空气辅助喷射系统,需要持续消耗额外的能量保证空气的压力,整个系统也较复杂,制造、维护都比较困难。

发明内容

[0008] 本发明的主要目的在于提供一种重油燃烧系统及具有其的航空器,以解决现有技术中的重油燃烧系统中的重油燃烧较为困难的问题。
[0009] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种重油燃烧系统,包括:发动机;燃油箱;热交换器;其中,发动机的排气口与热交换器的第一进口相连通以排出废气,燃油箱的出油口与热交换器的第二进口相连通以便重油从燃油箱进入热交换器,在热交换器内废气对重油进行加热。
[0010] 进一步地,重油燃烧系统还包括:排气总管,排气总管的一端与发动机的排气口相连通;排气尾管,排气尾管与排气总管相对的另一端相连通;其中,热交换器的第一进口与排气总管相连通,以使发动机的排气口通过排气总管与热交换器的第一进口相连通。
[0011] 进一步地,排气总管的入口处至少部分为锥形段,锥形段的大径端靠近发动机的排气口而设置,重油燃烧系统还包括:排气引射管,排气引射管的一端与热交换器的第一出口相连通,排气引射管相对的另一端与排气尾管相连通,第一出口与所述第一进口相连通,其中,热交换器内的气体经第一出口和排气引射管排到排气尾管。
[0012] 进一步地,排气尾管包括第一锥形段和第二锥形段,第一锥形段的大径端与排气总管相连接,第一锥形段的小径端与第二锥形段的小径端相连接,其中,排气引射管与第一锥形段相连通。
[0013] 进一步地,重油燃烧系统还包括:一级燃油泵,一级燃油泵设置在热交换器的第二进口与燃油箱的出油口之间的管路上;第一加热装置,第一加热装置设置在热交换器的第二出口与发动机的进油口之间的管路上,第二出口与第二进口相连通;其中,第一加热装置用于加热重油,热交换器内的重油经热交换器的第二出口进入到第一加热装置内。
[0014] 进一步地,第一加热装置为燃油电加热装置。
[0015] 进一步地,重油燃烧系统还包括:蓄电池,蓄电池与第一加热装置电连接;第一通断器,第一通断器设置在蓄电池与第一加热装置之间的线路上,第一通断器用于控制第一加热装置的运行与断开。
[0016] 进一步地,重油燃烧系统还包括:控制系统,控制系统与第一通断器相连接,控制系统用于控制第一通断器的连通与断开;其中,当发动机冷启动时,控制系统通过控制第一通断器连通,以使第一加热装置运行;当发动机启动后,控制系统通过控制第一通断器断开,以使第一加热装置停止运行。
[0017] 进一步地,重油燃烧系统还包括:二级燃油泵,二级燃油泵设置在第一加热装置与发动机的进油口之间的管路上;喷油器,喷油器设置在二级燃油泵与发动机的进油口之间的管路上。
[0018] 进一步地,重油燃烧系统还包括:稳压箱,稳压箱的出气口与发动机的吸气口相连通;第二加热装置,第二加热装置设置在稳压箱的进气口,第二加热装置用于加热进入稳压箱的气体。
[0019] 进一步地,第二加热装置为电加热装置。
[0020] 进一步地,重油燃烧系统还包括:蓄电池,蓄电池与第二加热装置电连接;第二通断器,第二通断器设置在蓄电池与第二加热装置之间的线路上,第二通断器用于控制第二加热装置的运行与断开。
[0021] 进一步地,重油燃烧系统还包括:控制系统,控制系统与第二通断器相连接,以控制第二通断器的连通与断开;其中,当发动机冷启动时,控制系统通过控制第二通断器连通,以使第二加热装置运行;当发动机启动后,控制系统通过控制第二通断器断开,以使第二加热装置停止运行。
[0022] 根据本发明的另一方面,提供了一种航空器,包括飞行器本体和重油燃烧系统,重油燃烧系统为上述的重油燃烧系统,重油燃烧系统设置在飞行器本体上。
[0023] 本发明的重油燃烧系统通过发动机、燃油箱以及热交换器能够充分利用发动机内排出的废气对重油进行加热。其中,热交换器具有第一进口和第二进口,发动机的排气口与热交换器的第一进口相连通,燃油箱的出油口与热交换器的第二进口相连通。当发动机内的废气通过排气口排出后进入热交换器与从燃油箱出油口进入热交换器的重油进行换热,从而提高重油的温度,有利于后续重油与空气的有效混合,从而解决了现有技术中的重油燃烧系统中的重油燃烧较为困难的问题。

附图说明

[0024] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0025] 图1示出了根据本发明的重油燃烧系统的实施例的结构示意图;
[0026] 图2示出了图1中的A处的局部放大结构示意图;以及
[0027] 图3示出了重油燃烧系统的工作原理流程图。
[0028] 其中,上述附图包括以下附图标记:
[0029] 10、发动机;20、燃油箱;30、热交换器;40、排气总管;50、排气尾管;51、第一锥形段;52、第二锥形段;60、排气引射管;70、一级燃油泵;80、第一加热装置;90、蓄电池;100、第一通断器;110、控制系统;120、二级燃油泵;130、喷油器;140、稳压箱;150、第二加热装置;160、第二通断器;170、滤清器;180、排气歧管。

具体实施方式

[0030] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0031] 应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0032] 需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0033] 本发明提供了一种重油燃烧系统,请参考图1,重油燃烧系统包括:发动机10;燃油箱20;热交换器30;其中,发动机10的排气口与热交换器30的第一进口相连通以排出废气,燃油箱20的出油口与热交换器30的第二进口相连通以便重油从燃油箱20进入热交换器30,在热交换器30内废气对重油进行加热。
[0034] 本发明的重油燃烧系统通过发动机10、燃油箱20以及热交换器30能够充分利用发动机10内排出的废气对重油进行加热。其中,热交换器30具有第一进口和第二进口,发动机10的排气口与热交换器30的第一进口相连通,燃油箱20的出油口与热交换器30的第二进口相连通。当发动机10内的废气通过排气口排出后进入热交换器30与从燃油箱20出油口进入热交换器30的重油进行换热,从而提高重油的温度,有利于后续重油与空气的有效混合,从而解决了现有技术中的重油燃烧系统中的重油燃烧较为困难的问题。
[0035] 在本实施例中,热交换器30为油气热交换器。
[0036] 在本实施例中,热交换器30具有第一进口、第二进口、第一出口以及第二出口,第一进口与第一出口相连通,且第二进口与第二出口相连通,其中,发动机10内的排气通过第一进口进入到热交换器30内,然后热交换完成后通过第一出口排出,燃油箱20内的重油通过第二进口进入到热交换器30内,然后热交换完成后通过第二出口排出。
[0037] 为了能够使发动机10的排气口与热交换器30的第一进口相连通,如图1所示,重油燃烧系统还包括:排气总管40,排气总管40的一端与发动机10的排气口相连通;排气尾管50,排气尾管50与排气总管40相对的另一端相连通;其中,热交换器30的第一进口与排气总管40相连通,以使发动机10的排气口通过排气总管40与热交换器30的第一进口相连通。
[0038] 在本实施例中,通过在重油燃烧系统上设置有排气总管40和排气尾管50,其中,排气总管40的一端与发动机10的排气口相连通,排气总管40的相对的另一端与排气尾管50相连通,热交换器30的第一进口与排气总管40相连通,从而可以使发动机10的排气口通过排气总管40与热交换器30的第一进口相连通。
[0039] 在发动机运行过程中,部分的废气通过排气尾管50排出,部分的废气进入到热交换器30与从燃油箱20出油口进入热交换器30的重油进行换热从而提高重油的温度。
[0040] 优选地,重油燃烧系统还包括:排气歧管180,排气歧管180的一端与发动机10的排气口相连通,排气歧管180的另一端与排气总管40相连通,以使发动机10的排气口通过排气歧管180与排气总管40相连通。
[0041] 在本实施例中,重油燃烧系统具有两根排气歧管180,发动机为转子发动机,转子发动机具有两个转子,偏心轴同时穿过两个转子,两个转子分别与发动机壳体形成两个燃烧室,两个燃烧室分别与两根排气歧管180连接,以排出废气。
[0042] 为了能够将热交换器30内的气体排入到排气尾管50内,如图1和图2所示,排气总管40的入口处至少部分为锥形段,锥形段的大径端靠近发动机10的排气口而设置,重油燃烧系统还包括:排气引射管60,排气引射管60的一端与热交换器30的第一出口相连通,排气引射管60相对的另一端与排气尾管50相连通,第一出口与第一进口相连通,其中,热交换器30内的气体经第一出口和排气引射管60排到排气尾管50。
[0043] 在本实施例中,通过将排气引射管60能够将热交换器30内的气体排到排气尾管50内。
[0044] 在本实施例中,通过将排气总管40的入口处至少部分设置为锥形段,即,靠近排气歧管180的一端,排气总管40的入口段为锥形段,排气总管40与排气尾管50相连接的一端为锥形段的小径端,锥形段的大径端与排气歧管180连接,即锥形段的大径端靠近发动机10的排气口而设置。由于排气总管40的至少部分设置为锥形段,排气引射管60的一端与热交换器30的第一出口相连通,热交换器30的第一出口与排气总管40靠近锥形段的小径端的管段相连接,排气引射管60相对的另一端与排气尾管50相连通。排气总管40形成了渐缩的形式,可形成类似于化油器喉口的功能,排气总管40到排气尾管50形成了一定的压降,排气经热交换器30的第一出口进入油气热交换器(热交换器30),与来自燃油箱20的重油发生热交换,排气尾管50自动将排气引射管60中的排气吸入。其中,从热交换器30的第一进口进入热交换器30内的气体通过热交换器30的第一出口排入到排气引射管60内。
[0045] 针对排气尾管50的具体结构,如图2所示,排气尾管50包括第一锥形段51和第二锥形段52,第一锥形段51的大径端与排气总管40相连接,第一锥形段51的小径端与第二锥形段52的小径端相连接,其中,排气引射管60与第一锥形段51相连通。
[0046] 在本实施例中,排气尾管50由第一锥形段51和第二锥形段52组成,第一锥形段51的小径端与第二锥形段52的小径端相连接,从而使得排气尾管50整体结构为渐缩再渐扩式的拉法尔管。通过将排气引射管60与第一锥形段51相连通,即,排气引射管60置于渐缩管的喉口附近,利用此处形成的真空度,产生一定的压差,自动泵吸排气流入排气尾管50。
[0047] 为了能够保证在发动机10冷启动时对重油进行加热,重油燃烧系统还包括:一级燃油泵70,一级燃油泵70设置在热交换器30的第二进口与燃油箱20的出油口之间的管路上;第一加热装置80,第一加热装置80设置在热交换器30的第二出口与发动机10的进油口之间的管路上,第二出口与第二进口相连通;其中,第一加热装置80用于加热重油,热交换器30内的重油经热交换器30的第二出口进入到第一加热装置80内。
[0048] 在本实施例中,重油燃烧系统上设置有第一加热装置80,第一加热装置80设置在热交换器30的第二出口与发动机10的进油口之间的管路上,当在发动机10冷启动时,由于发动机10内无气体排出,无法对重油进行加热,故通过第一加热装置80加热重油,以保证发动机正常启动。
[0049] 优选地,第一加热装置80为燃油电加热装置。
[0050] 为了能够对第一加热装置80提供有效的动力源,如图1所示,重油燃烧系统还包括:蓄电池90,蓄电池90与第一加热装置80电连接;第一通断器100,第一通断器100设置在蓄电池90与第一加热装置80之间的线路上,第一通断器100用于控制第一加热装置80的运行与断开。
[0051] 在本实施例中,通过在重油燃烧系统上设置有蓄电池90和第一通断器100,其中,蓄电池90与第一加热装置80电连接,以给第一加热装置80提供电能。通过将第一通断器100设置在蓄电池90与第一加热装置80之间的线路上,通过第一通断器100的连通与断开用于控制第一加热装置80的运行与断开。
[0052] 为了能够控制第一通断器100的连通与断开,如图1所示,重油燃烧系统还包括:控制系统110,控制系统110与第一通断器100相连接,控制系统110用于控制第一通断器100的连通与断开;其中,当发动机10冷启动时,控制系统110通过控制第一通断器100连通,以使第一加热装置80运行;当发动机10启动后,控制系统110通过控制第一通断器100断开,以使第一加热装置80停止运行。
[0053] 在本实施例中,通过在重油燃烧系统上设置有控制系统110,其中,控制系统110与第一通断器100相连接,控制系统110用于控制第一通断器100的连通与断开。
[0054] 在本实施例中,当发动机10冷启动时,控制系统110通过控制第一通断器100连通,以使第一加热装置80运行。当发动机10启动后,由于发动机10内排出的气体可以对重油进行加热,故,控制系统110通过控制第一通断器100断开,以使第一加热装置80停止运行。
[0055] 优选地,重油燃烧系统还包括:二级燃油泵120,二级燃油泵120设置在第一加热装置80与发动机10的进油口之间的管路上;喷油器130,喷油器130设置在二级燃油泵120与发动机10的进油口之间的管路上。
[0056] 为了能够对进入发动机10内的气体进行加热,如图1所示,重油燃烧系统还包括:稳压箱140,稳压箱140的出气口与发动机10的吸气口相连通;第二加热装置150,第二加热装置150设置在稳压箱140的进气口,第二加热装置150用于加热进入稳压箱140的气体。在本实施例中,通过在重油燃烧系统上设置有稳压箱140和第二加热装置150,其中,稳压箱
140的出气口与发动机10的吸气口相连通,稳压箱140用于稳定进气道入口处的气流流动状态,第二加热装置150设置在稳压箱140的进气口,通过第二加热装置150可用于加热进入稳压箱140的气体。
[0057] 可选地,第二加热装置150为电加热装置,优选地,第二加热装置150为空气电加热装置。
[0058] 相应地,为了控制第二加热装置150的运行与断开,重油燃烧系统还包括:蓄电池90,蓄电池90与第二加热装置150电连接;第二通断器160,第二通断器160设置在蓄电池90与第二加热装置150之间的线路上,第二通断器160用于控制第二加热装置150的运行与断开。
[0059] 优选地,重油燃烧系统还包括:控制系统110,控制系统110与第二通断器160相连接,以控制第二通断器160的连通与断开;其中,当发动机10冷启动时,控制系统110通过控制第二通断器160连通,以使第二加热装置150运行;当发动机10启动后,控制系统110通过控制第二通断器160断开,以使第二加热装置150停止运行。
[0060] 优选地,重油燃烧系统还包括:滤清器170,滤清器170与第二加热装置150相连接,第二加热装置150设置在滤清器170与稳压箱140之间。
[0061] 在本实施例中,发动机10为转子发动机。
[0062] 在本实施例中,控制系统110为ECU。
[0063] 本发明的重油燃烧系统包含两个预热模块,一个是电加热预热(第一加热装置80和第二加热装置150),一个是利用排气的预热。
[0064] 本发明的重油燃烧系统的油气热交换器,发动机的排气含有大量的热能,采用油气热交换器,以加热燃油,避免消耗其他的能量。
[0065] 本发明的重油燃烧系统的燃油电加热装置(第一加热装置80),冷起动时,没有可用排气加热重油,只能通过电加热装置快速加热,一旦发动机起动成功,可通过ECU将燃油电加热装置继电器(第一通断器100)断开,使燃油电加热装置停止工作,此时,油气热交换器已经可以正常工作,保证燃油的持续加热。
[0066] 本发明的重油燃烧系统的空气电加热装置(第二加热装置150),冷起动时,为迅速形成可燃混合气,对燃油加热是一方面,另一方面需要对空气进行加热,利用电加热装置,可达到这一目的,但是,发动机起动之后,无需对空气加热,否则会影响充气效率。因此,也添加了空气电加热装置继电器(第二通断器160),利用ECU实现对继电器的控制。
[0067] 本发明的重油燃烧系统的具体的实施过程如图3所示:
[0068] (1)发动机冷起动时,首先通过ECU控制继电器接通电源,使燃油电加热装置和空气电加热装置开始工作,从而同时加热燃油与空气,保证在火花塞点火之前形成足够的可燃混合气。
[0069] (2)发动机起动若失败,则返回第一步继续起动;若起动成功,则先关闭空气电加热装置,并通过ECU检测油气热交换器的运行状况,一旦能保证燃油的温度能达到90摄氏度以上,则关闭燃油电加热装置。
[0070] (3)发动机稳定运转之后,只有油气热交换器持续运行,其他电加热装置都停止工作,整个重油燃烧系统将不消耗其他额外能量,仅依靠发动机排气的余热加热重油,由于驱动排气流经热交换器的能量来自排气引射装置自动产生的压差,也不需要额外提供能量,因此整个系统合理利用基本的物理原理,实现了转子发动机的重油燃烧。
[0071] 本发明的重油燃烧系统利用油气热交换器,吸收排气的热量,实现重油的加热,无需消耗额外的能量。同时,为了驱动排气流经热交换器,又提出排气引射思路,将排气尾管中的排气总管改造成渐缩再渐扩式的拉法尔管,并将排气引射管置于渐缩管的喉口附近,利用此处形成的真空度,产生一定的压差,自动泵吸排气流入排气尾管。另外,为了保证冷起动可靠,增加了电加热装置,分别对重油和空气进行加热,并采用ECU进行控制,一旦冷起动成功,将分别停止电加热装置工作。整个重油燃烧系统,包括排气预热与电加热两个模块,能保证转子发动机燃用重油时稳定可靠地起动,还能将废气带走的热量回收利用,以加热重油,解决了重油难以雾化蒸发的难题,实现了转子发动机的重油燃烧。而且,这套重油燃烧系统可以应用于其他航空活塞发动机,无需对喷油系统进行大幅度地改造,大大节约成本。
[0072] 本发明的重油燃烧系统从废气利用的角度着手,合理利用废气中的热能,以斯特林循环的方式,进行余热回收利用,而重油的理化特性是随着温度的升高,其粘度降低,燃油的活性增强,有利于燃油的雾化、蒸发、混合,因此,加热是一种可行、合理的措施。
[0073] 发动机的工作特点,必不可少存在冷起动,若仅仅依靠废气加热的形式,难以保证发动机冷起动顺利,因此,构思出以电加热的方式,加热重油,并加热空气,稳定可靠地使发动机点火,起动成功。之后,为了解决节约能源的目的,想出以ECU的方式控制继电器,从而控制电加热装置,一旦发动机顺利起动,即可切断电源。
[0074] 本发明还提供了一种航空器,包括飞行器本体和重油燃烧系统,重油燃烧系统为上述的重油燃烧系统,重油燃烧系统设置在飞行器本体上。
[0075] 从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
[0076] 本发明的重油燃烧系统通过发动机10、燃油箱20以及热交换器30能够充分利用发动机10内排出的废气对重油进行加热。其中,热交换器30具有第一进口和第二进口,发动机10的排气口与热交换器30的第一进口相连通,燃油箱20的出油口与热交换器30的第二进口相连通。当发动机10内的废气通过排气口排出后进入热交换器30与从燃油箱20出油口进入热交换器30的重油进行换热,从而提高重油的温度,有利于后续重油与空气的有效混合,从而解决了现有技术中的重油燃烧系统中的重油燃烧较为困难的问题。
[0077] 需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0078] 为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0079] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。