CN109751158A - 一种利用尾气热量的车用燃料蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车用蒸发器技术领域，具体涉及一种车用燃料蒸发器。一种利用尾气热量的车用燃料蒸发器，包括：蒸发器支撑架、蒸发管以及加热装置；蒸发器支撑架为管状结构，外壁设有均匀分布的螺旋导向槽；蒸发器支撑架套接在发动机排气管上；蒸发管缠绕在蒸发器支撑架的螺旋导向槽内，蒸发管的一端连接燃油供油管路，另一端连接发动机进气歧管；加热装置环向布置在蒸发管外围；当发动机排气管的温度为达到设定温度时，通过加热装置对蒸发管进行加热。本发明利用尾气热量来蒸发液态燃油，同时完成了液态燃油的蒸发与燃油蒸汽的预热，减少了发动机尾气能量的浪费，提高了发动机的热效率。

Description

一种利用尾气热量的车用燃料蒸发器

技术领域

本发明涉及车用蒸发器技术领域，具体涉及一种车用燃料蒸发器。

背景技术

随着能源问题日益严重，我国政府大力提倡节能减排，近年来我国汽车保有量快速增大，汽车消耗能源量占总能源消耗总量比例越来越高，因此，提高汽车发动机的能量利用率对节能减排的效果意义重大。在汽车领域，目前绝大多数汽车均为内燃机驱动，但是内燃机热效率均较低，传统汽油机热效率在25％-35％，即燃油燃烧释放的热量只有25％-35％用来输出动力，与之相对的是尾气排放掉的能量占总燃烧能量的30％-45％，远高于有效功所占比例。这是因为发动机运行过程中排入排气歧管的尾气温度最高可达800-900摄氏度，高温气体不经二次利用直接排出，这造成了极大的能量浪费，因此充分利用汽车尾气的能量是提高发动机热效率的重要途径之一。

此外，目前内燃机通过电子喷嘴喷出的燃油为小液滴状，在气缸内与空气混合压缩后点燃，这样有极易引起燃烧不充分，进而引起积碳等问题，燃油以气态形式注入做功腔参与燃烧，燃烧充分性将大幅提高，进而提升能量使用率，减少能源浪费。

发明内容

本发明的目的是：针对内燃机热效率低下的问题，提供一种利用尾气热量的车用燃料蒸发器。

本发明的技术方案是：一种利用尾气热量的车用燃料蒸发器，包括：蒸发器支撑架、蒸发管以及加热装置；

蒸发器支撑架为管状结构，外壁设有均匀分布的螺旋导向槽；

蒸发器支撑架套装在发动机排气管外部，并与所述发动机排气管外圆周面贴合；蒸发管缠绕在蒸发器支撑架的螺旋导向槽内，蒸发管的一端连接燃油供油管路，另一端连接发动机进气歧管；沿蒸发器支撑架的轴向布置一组以上所述加热装置，每组加热装置包括两个以上沿所述蒸发器支撑架周向布置的加热块；在发动机排气管的温度未达到设定值时，通过所述加热装置加热所述蒸发管。

在发动机启动时，发动机排气管中没有尾气排出，车辆电源给加热装置供电，由加热装置加热蒸发管，提供燃油蒸发所需全部热量；当排气管温度达到设定温度后，车辆电源停止为加热装置供电，由尾气提供燃油蒸发所需全部热量，在此过程中，蒸发管完成了液态燃油的蒸发与燃油蒸汽的预热，使燃油以高温燃油蒸汽的形式参与燃烧反应。

上述方案中，进一步的，为保证蒸发管与蒸发器支撑架之间传热均匀，在蒸发器支撑架的螺旋导向槽内部注有传热介质，具体的，传热介质可以为石英砂。

上述方案中，具体的，加热装置为PTC加热块；PTC加热块通过加热块底座安装在蒸发器支撑架上。

上述方案中，进一步的，为防止车辆行驶中路面上的水等物质接触蒸发装置造成热量损失，影响加热器的工作稳定性，在加热装置的外侧还包覆有隔热层。

有益效果：

(1)本发明利用尾气热量来蒸发液态燃油，同时完成了液态燃油的蒸发与燃油蒸汽的预热，减少了发动机尾气能量的浪费，提高了发动机的热效率；液态燃油蒸发成燃油蒸汽后注入发动机做功腔，燃油以高温燃油蒸汽的形式在做功腔内与空气混合参与燃烧，提高了燃油的燃烧充分性，提高了能量利用率，同时降低了发动机缸内积碳的概率，延长了发动机的使用寿命。

(2)本发明结构简单，占用空间较小，可通过更换不同材质的蒸发管完成所有种类液体燃油的蒸发预热工作。

附图说明

图1为本发明的整体结构正视图；

图2为本发明中蒸发管支撑架与蒸发管的装配示意图

图中：1-发动机排气管；2-蒸发管支撑架；3-蒸发管；4-PTC加热块；5-PTC加热块底座；6-隔热层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

参见附图1，本实施例提供一种利用尾气热量的车用燃料蒸发器，包括：蒸发器支撑架2、蒸发管3以及加热装置；

参见附图2，蒸发器支撑架2为管状结构，外圆周设有沿轴向均匀分布的螺旋导向槽；

蒸发器支撑架2套装在发动机排气管1外部，即蒸发管支撑架2内壁面与发动机排气管1外壁面配合；蒸发管3缠绕在蒸发器支撑架2的螺旋导向槽内，蒸发管3的一端连接燃油供油管路，另一端连接发动机进气歧管；沿蒸发器支撑架2的轴向布置一组以上加热装置，每组加热装置包括两个以上沿所述蒸发器支撑架2周向布置的加热块。

当发动机排气管1的温度未达到设定温度时，通过加热装置对蒸发管3进行加热。

在发动机启动时，发动机排气管1中没有尾气排出，车辆电源给加热装置供电，由加热装置加热蒸发管3，提供燃油蒸发所需全部热量；当排气管1温度达到设定温度后，车辆电源停止为加热装置供电，由尾气提供燃油蒸发所需全部热量，在此过程中，蒸发管3完成了液态燃油的蒸发与燃油蒸汽的预热，液体燃油注入蒸发管后蒸发成燃油蒸汽进入做功腔，燃油以高温蒸汽形式与空气混合点燃，使燃油以高温燃油蒸汽的形式参与燃烧反应，使燃油燃烧更充分。

进一步的，为保证蒸发管3与蒸发器支撑架2之间传热均匀，在蒸发器支撑架2的螺旋导向槽内部注有传热介质，具体的，传热介质可以为石英砂。实际加工时，先将蒸发管3缠绕在蒸发器支撑架2的螺旋导向槽内，然后在螺旋导向槽的剩余空间内填注传热介质。

上述方案中，具体的，加热装置为PTC加热块4；PTC加热块4通过加热块底座5安装在蒸发器支撑架2上。

进一步的，为防止车辆行驶中路面上的水等物质接触蒸发装置造成热量损失，影响加热器的工作稳定性，在加热装置的外侧还包覆有隔热层6。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种利用尾气热量的车用燃料蒸发器，其特征在于，包括：蒸发器支撑架(2)、蒸发管(3)以及加热装置；

所述蒸发器支撑架(2)为管状结构，外圆周设有沿轴向分布的螺旋导向槽；

所述蒸发器支撑架(2)套装在发动机排气管(1)外部，并与所述发动机排气管(1)外圆周面贴合；所述蒸发管(3)缠绕在所述蒸发器支撑架(2)的螺旋导向槽内，所述蒸发管(3)的一端连接燃油供油管路，另一端连接发动机进气歧管；沿所述蒸发器支撑架(2)的轴向布置一组以上所述加热装置，每组加热装置包括两个以上沿所述蒸发器支撑架(2)周向布置的加热块；在所述发动机排气管(1)的温度未达到设定值时，通过所述加热装置加热所述蒸发管(3)。

2.如权利要求1所述的利用尾气热量的车用燃料蒸发器，其特征在于，在所述蒸发器支撑架(2)的螺旋导向槽内部注有传热介质。

3.如权利要求2所述的利用尾气热量的车用燃料蒸发器，其特征在于，所述传热介质为石英砂。

4.如权利要求1或2所述的利用尾气热量的车用燃料蒸发器，其特征在于，所述加热块为PTC加热块(4)。

5.如权利要求4所述的利用尾气热量的车用燃料蒸发器，其特征在于，所述PTC加热块(4)通过加热块底座(5)安装在所述蒸发器支撑架(2)上。

6.如权利要求1或2所述的利用尾气热量的车用燃料蒸发器，其特征在于，所述车用燃料蒸发器还包括：隔热层(6)；所述隔热层(6)包覆在所述加热装置的外侧。