一种固液混合式粉末内燃机

文档序号:1153787 发布日期:2020-09-15 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种固液混合式粉末内燃机 (Solid-liquid mixed powder internal combustion engine ) 是由 雷训 于 2020-06-19 设计创作,主要内容包括:一种固液混合式粉末内燃机由风扇、机身、粉末箱、油箱、燃烧室、蓄电池、发电机、消声器、散热器、水箱、控制箱组成。通过智能化微型计算机控制,设备性能稳定、操作方便,输出扭矩大、功效高。本固液混合式粉末内燃机采用生物质粉末与生物质油混合燃烧方式提供动力,可替代使用化石能源的内燃机,为可再生清洁燃料取代化石能源创造了新的途径。(A solid-liquid mixed powder internal combustion engine is composed of fan, machine body, powder box, oil tank, combustion chamber, accumulator, generator, silencer, radiator, water tank and control box. The intelligent microcomputer control is adopted, so that the equipment performance is stable, the operation is convenient, the output torque is large, and the efficiency is high. The solid-liquid mixed powder internal combustion engine adopts a mixed combustion mode of biomass powder and biomass oil to provide power, can replace an internal combustion engine using fossil energy, and creates a new way for replacing the fossil energy with renewable clean fuel.)

一种固液混合式粉末内燃机

技术领域

本发明涉及一种固液混合式粉末内燃机,属于机械领域。

背景技术

工业革命以来,内燃机是应用最广泛的一种热力机械。人们利用内燃机创造了丰富的社会财富和幸福美好的生活,却破坏了自然环境。造成环境污染、资源枯竭,违背了人与自然、人与社会和谐发展的客观规律。

上世纪三次石油危机后,世界石油消耗量丝毫没有减少。石油资源是内燃机工业赖以存在和发展的基础,目前全球剩余原油探明储量约1.7万亿桶,按照现在的开采速度,开采寿命仅约50年。提高内燃机能耗利用效率,开发使用可再生能源的新型内燃机,已成为全球内燃机行业的发展方向,但目前还没有以生物质粉末和生物质油为燃料的固液混合式粉末内燃机。

发明内容

本发明要解决的技术问题是,针对现有技术存在的缺陷,提供一种固液混合式粉末内燃机,通过燃烧生物质粉末和生物质油,为叶轮室提供高温、高压气体,实现大力矩、高转速输出。

为实现上述目的,本发明所采用的技术解决方案是,一种固液混合式粉末内燃机包括风扇、机身、粉末箱、油箱、燃烧室、蓄电池、发电机、***、散热器、水箱、控制箱;所述风扇与机身相连;所述机身内设有导流罩、集风管、燃烧室;所述机身上设有散热片;所述机身通过叶轮室排气管与***相连;所述机身通过D管、E管与散热器相连;所述散热器通过泄压电磁阀、K管与水箱相连;所述控制箱内装有控制电路板。

所述风扇前端设有风扇进风端法兰、后端设有风扇出风端法兰;所述风扇进风端法兰与风扇网相连,风扇网用于安全防护;所述风扇出风端法兰与机身相连;所述风扇内设有风扇电机、风扇叶片、风扇电机固定架;通过风扇电机带动风扇叶片旋转,将空气抽入机身内。

所述机身内设有导流罩、集风管、燃烧室;所述导流罩上设有导流罩集风碗、导风环、第一燃烧室进气管、第三燃烧室进气嘴、L管;所述第一燃烧室进气管与第一燃烧室进气嘴相连。

所述集风管与第三燃烧室进气嘴相连;所述导流罩前设有导流罩集风碗;所述导流罩上设有导风环。

所述燃烧室由第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室、增压室、叶轮室组成,所述第一燃烧室与第二燃烧室相连;所述第二燃烧室与第三燃烧室相连;所述第三燃烧室与增压室相连;所述增压室与叶轮室相连。

所述第一燃烧室呈半球形,所述第一燃烧室上设有第一燃烧室进气嘴、燃油喷嘴、点火器、粉末喷嘴、第一燃烧室传感器;所述第一燃烧室内设有粉末室、燃油室、气流室;所述第一燃烧室进气嘴与气流室相连;所述燃油喷嘴、点火器与燃油室相连;所述粉末喷嘴与粉末室相连。

所述第二燃烧室上设有第二燃烧室传感器。

所述第三燃烧室上设有第三燃烧室进气嘴、第三燃烧室传感器。

所述增压室上设有增压室传感器、火焰稳定器;所述火焰稳定器内设有火焰稳定片、火焰稳定器轴。

所述叶轮室内设有叶轮室传感器、固定叶轮、叶轮;所述固定叶轮与燃烧室内壁相连;所述固定叶轮内设有固定叶轮片、固定轮轴心;所述固定轮轴心与火焰稳定器轴相连。

所述叶轮由导流锥、叶轮片、输出轴组成;所述输出轴上设有输出轴皮带轮;所述输出轴皮带轮通过传动皮带与发电机皮带轮相连。

所述***通过叶轮室排气管与燃烧室相连;所述***内设有第一消音管、第一消音室、第二消音管、第二消音室;所述第一消音管上设有***法兰,所述第一消音管内设有第一消音管吸音材料;所述第一消音管内设有第一消音管内腔;所述第一消音管与第二消音室相连;所述第一消音室与第二消音室之间设有消音室隔板;所述消音室隔板上设有消音室隔板孔;所述第一消音室与第二消音管相连;所述第二消音管内设有第二消音管吸音材料;所述第二消音管内设有消音碗。

所述燃烧室外壁中设有燃烧室前水冷腔、燃烧室后水冷腔;所述燃烧室前水冷腔与燃烧室后水冷腔之间通过管道相连;所述燃烧室后水冷腔上设有D管、E管。

所述第三燃烧室、增压室、叶轮室外设有散热片。

所述粉末箱上设有粉末箱泄气阀、粉末箱传感器、粉末加注口。

所述粉末箱通过I管与粉末进料电磁阀相连;所述粉末进料电磁阀通过F管与粉末进气电磁阀相连;所述粉末进气电磁阀通过L管与粉末喷嘴相连;所述粉末进气电磁阀通过导流罩集风管与导流罩集风碗相连。

所述油箱上设有油箱泄气阀、油箱传感器、燃油加注口。

所述油箱通过J管与油泵相连;所述油泵与油泵电机相连;所述油泵通过B管与燃油雾化器相连;所述燃油雾化器通过燃油雾化电磁阀、C管与机身相连;所述C管与集风管相通;所述燃油雾化器通过A管与多通燃油阀相连;所述多通燃油阀通过G管与燃油喷嘴相连;所述多通燃油阀与环形燃油管相连。

所述水箱上设有水箱加注口;所述水箱内设有水箱传感器。

控制箱上设有显示屏、按钮,通过控制箱内的控制电路板,对固液混合式粉末内燃机进行控制。

所述控制电路包括电平转换电路、单片机、稳压模块电路、电源电路、电磁阀驱动电路、传感器驱动电路、电机驱动电路、点火器驱动电路,微型计算机的串口输出信号接口经电平转换电路至单片机的信号输入端。

所述单片机的控制信号接口还分别同电磁阀驱动电路、传感器驱动电路、电机驱动电路、点火器驱动电路的前级信号控制端连接。

所述电磁阀驱动电路的后级信号控制端分别同所述粉末进料电磁阀、粉末进气电磁阀、燃油雾化电磁阀、泄压电磁阀连接。

所述传感器驱动电路的后级信号控制端分别同所述第一燃烧室传感器、第二燃烧室传感器、第三燃烧室传感器、增压室传感器、叶轮室传感器、粉末箱传感器、油箱传感器、水箱传感器相连。

所述电机驱动电路的后级信号控制端同风扇电机、油泵电机相连。

所述点火器驱动电路的后级信号控制端同点火器相连。

所述电源电路回路向电磁阀驱动电路、传感器驱动电路、电机驱动电路、点火器驱动电路提供电源。

风扇电机可采用目前市场上销售的直流风扇电机,国内有广州科奥机电有限公司、东莞市机佳机电有限公司、温岭市宇航汽车零部件有限公司、瑞安市胜盛汽配加工厂、宁波迈柯思汽车零部件有限公司 、常州市欣能达车辆配件有限公司 、台湾三巨电机有限公司等数十家单位生产。

点火器可采用目前市场上现有销售的产品,国内有陕西秦川热工技术有限公司、西咸新区腾焰燃控科技有限公司、中山市义正电子有限公司、佛山市顺德区常达电器实业有限公司等数十家单位生产。

气体、液体、粉末进料电磁阀可采用目前市场上现有销售的产品,国内有上海厚浦阀门有限公司、上海台鸣电磁阀厂、河北佰纳德自控仪表有限公司、温州市新洲阀门有限公司、重庆东方电磁阀厂、东莞市海迪电磁阀有限公司等数十家单位生产。

温度传感器可采用目前市场上现有销售的产品,国内有北京威斯特中航科技有限公司、虹润精密仪器有限公司、南京时恒电子科技有限公司、安徽康恒机械配件有限公司等数十家单位生产。

压力传感器可采用目前市场上现有销售的产品,国内有杭州联测自动化技术有限公司、南京沃天科技有限公司、佛山市顺德区昊胜传感仪器有限公司、杭州美控自动化技术有限公司等数十家单位生产。

本发明的工作过程如下:

启动风扇电机,风扇叶片旋转,将空气抽入机身内;在导流罩集风碗的作用下,部分空气通过导流罩集风管进入粉末进气电磁阀内;在导风环的作用下,部分空气通过第一燃烧室进气管、第一燃烧室进气嘴进入气流室内;在集风管的作用下,部分空气通过第三燃烧室进气嘴进入第三燃烧室;在集风管的作用下,部分空气通过C管进入燃油雾化电磁阀内。

启动粉末进料电磁阀,粉末箱内的生物质粉末通过F管进入粉末进气电磁阀。

启动粉末进气电磁阀,在气流的作用下,生物质粉末通过L管、粉末喷嘴进入粉末室。

启动油泵电机,油箱内的生物质油通过B管进入燃油雾化器。启动燃油雾化电磁阀,空气进入燃油雾化器,使生物质油充分雾化;雾化后的生物质油在压力的作用,经A管进入多通燃油阀;通过G管、燃油喷嘴进入燃油室;多通燃油阀通过环形燃油管与若干个多通燃油阀相连,多通燃油阀通过管道与燃油喷嘴相连,实现燃油喷嘴多点喷射生物质油。

启动点火器,点火器上的电极产生电弧,点燃燃油室内的生物质油;生物质油燃烧点燃第一燃烧室内的生物质粉末;在第一燃烧室内生物质油、生物质粉末与空气均匀混合,经第二燃烧室稳定燃烧;在第三燃烧室内,在新空气加注的情况下进一步充分燃烧,产生更多的高温、高压气体,经增压室增压;高温、高压气体经火焰稳定器稳压,固定叶轮调整气流方向后进入叶轮室,推动叶轮旋转,使输出轴高速旋转;叶轮室内的高温、高压气体经***消音后排出。

启动泄压电磁阀,散热器内的高温、高压水经泄压电磁阀排出。

固液混合式粉末内燃机可通过输出轴直接输出功率;也可通过齿轮箱调整转速与扭矩后输出。固液混合式粉末内燃机可单***立使用;也可多台同时使用,通过齿轮箱或皮带轮调整转速与扭矩后,共一个输出轴将功率输出。

由以上可知,本发明所述的一种固液混合式粉末内燃机,可燃烧各种生物质(包括植物、微生物、动物及动物粪便)粉末和生物质油,通过智能化微型计算机控制,设备性能稳定、操作方便,输出扭矩大、功效高。本固液混合式粉末内燃机采用生物质粉末与生物质油混合燃烧方式提供动力,可替代使用化石能源(包括气态和液态化石能源)的内燃机,为可再生清洁燃料取代化石能源创造了新的途径。

附图说明

图1是本发明一种实施例的整机外形结构示意图(带局部剖视);

图2是图1中风扇结构示意图;

图3是图1中第一燃烧室结构示意图(带局部剖视);

图4是图1中燃烧室结构示意图(带局部剖视);

图5是图1中火焰稳定器结构示意图;

图6是图1中固定叶轮结构示意图;

图7是图1中叶轮结构示意图(带局部剖视);

图8是图1中粉末箱结构示意图;

图9是图1中油箱结构示意图;

图10是图1中***结构示意图(带局部剖视);

图11是图1中发电机结构示意图;

图12是图1中散热器结构示意图;

图13是图1中控制箱结构示意图;

图14是一种实施例的控制电路框图;

图15是图14中单片机的一种实施例主控芯片电路图;

图16是图14中电平转换电路的一种实施例电路图;

图17是图14中稳压模块电路的一种实施例电路图;

图18是图14中电机驱动电路的一种实施例电路图;

图19是图14中传感器驱动电路的一种实施例电路图;

图20是图14中电磁阀驱动电路的一种实施例电路图;

图21是图14中点火器驱动电路的一种实施例电路图。

在附图中:

1—风扇,2—机身,3—集风管,4—粉末箱,5—A管,6—燃油雾化器,7—B管,8—油泵电机,9—油箱,10—蓄电池,11—发电机,12—传动皮带,13—导流罩,14—C管,15—第一燃烧室,16—第二燃烧室,17—D管,18—控制箱,19—水箱,20—散热器,21—E管,22—***,23—叶轮室排气管,24—风扇电机,25—风扇电机固定架,26—风扇出风端法兰,27—风扇进风端法兰,28—风扇网,29—风扇叶片,30—粉末进气电磁阀,31—F管,32—G管,33—第一燃烧室进气嘴,34—多通燃油阀,35—环形燃油管,36—燃油喷嘴,37—第一燃烧室进气管,38—导流罩集风管,39—点火器,40—导风环,41—导流罩集风碗,42—气流室,43—粉末喷嘴,44—粉末室,45—燃油室,46—燃烧室前水冷腔,47—第一燃烧室传感器,48—第三燃烧室进气嘴,49—散热片,50—第三燃烧室传感器,51—燃烧室后水冷腔,52—增压室传感器,53—叶轮室传感器,54—叶轮,55—第三燃烧室,56—火焰稳定器,57—固定叶轮,58—叶轮室,59—输出轴,60—输出轴皮带轮,61—火焰稳定片,62—火焰稳定器轴,63—固定轮轴心,64—固定叶轮片,65—导流锥,66—叶轮片,67—第二燃烧室传感器,68—粉末箱泄气阀,69—粉末箱传感器,70—粉末加注口,71—I管,72—粉末进料电磁阀,73—油箱泄气阀,74—油箱传感器,75—燃油加注口,76—J管,77—第二消音管,78—第二消音管吸音材料,79—消音碗,80—第一消音室,81—第一消音管内腔,82—***法兰,83—第二消音室,84—消音室隔板,85—消音室隔板孔,86—第一消音管,87—第一消音管吸音材料,88—发电机皮带轮,89—水箱加注口,90—水箱传感器,91—K管,92—泄压电磁阀,93—显示屏,94—按钮,95—燃油雾化电磁阀,96—油泵,97—L管,98—燃烧室,99—增压室,100—发电机皮带轮。

具体实施方式

参见图1~13所示,一种固液混合式粉末内燃机,包括风扇1、机身2、粉末箱4、油箱9、燃烧室98、蓄电池10、发电机11、***22、散热器20、水箱19、控制箱18;所述风扇1与机身2相连;所述机身2内设有导流罩13、燃烧室98、集风管3;所述机身2上设有散热片49;所述机身2通过叶轮室排气管23与***22相连;所述机身2通过D管17、E管21与散热器20相连;所述散热器20通过泄压电磁阀92、K管91与水箱19相连;所述控制箱18内装有控制电路板。

所述风扇1前端设有风扇进风端法兰27、后端设有风扇出风端法兰26;所述风扇进风端法兰27与风扇网28相连;所述风扇网28用于安全防护;所述风扇出风端法兰26与机身2相连;所述风扇1内设有风扇电机24、风扇叶片29、风扇电机固定架25;通过风扇电机24带动风扇叶片29旋转,将空气抽入机身2内。

所述机身2内设有导流罩13、集风管3、燃烧室98;所述导流罩13上设有导流罩集风碗41、导风环40、第一燃烧室进气管37、第三燃烧室进气嘴48、L管97;所述第一燃烧室进气管37与第一燃烧室进气嘴33相连;所述第一燃烧室进气管37优选2个以上,本实施例为4根;所述第三燃烧室进气嘴48优选2个以上,本实施例为6个;所述导流罩13前设有导流罩集风碗41,导流罩集风碗41与风扇1之间存在一定的距离,以利于风扇1抽进机身2内的空气分散流动,更好的进入L管97、第一燃烧室进气管37、集风管3内;所述导风环40的作用是引导气流,以利于风扇1抽进来的空气进入第一燃烧室进气管37内。

所述燃烧室98由第一燃烧室15、第二燃烧室16、第三燃烧室55、增压室99、叶轮室58组成,所述第一燃烧室15与第二燃烧室16相连,所述第二燃烧室16与第三燃烧室55相连,所述第三燃烧室55与增压室99相连,所述增压室99与叶轮室58相连。

所述第一燃烧室15呈半球形,所述第一燃烧室15上设有第一燃烧室进气嘴33、燃油喷嘴36、点火器39、粉末喷嘴43、第一燃烧室传感器47;所述第一燃烧室15内设有粉末室44、燃油室45、气流室42;粉末室44呈半球形,燃油室45、气流室42呈环形,其作用是使生物质粉末、生物质油、空气充分混合,在第一燃烧室15内均匀着火、燃烧;所述第一燃烧室进气嘴33与气流室42相连;所述燃油喷嘴36、点火器39与燃油室45相连;所述粉末喷嘴43与粉末室44相连;所述粉末室44的作用是使从粉末喷嘴43喷出的生物质粉末与空气充分混合;所述燃油室45的作用是使从燃油喷嘴36喷出的生物质油与从第一燃烧室进气嘴33内喷出的空气充分混合;所述气流室42是使从第一燃烧室进气嘴33内喷出的空气均匀分布到第一燃烧室15;所述粉末室44与燃油室45之间、燃油室45与气流室42之间均设有环形的多孔隔板,粉末室44与燃油室45之间的多孔隔板高度小于燃油室45与气流室42之间的多孔隔板高度,其作用是使生物质油着火点更多、生物质粉末燃烧更稳定。

所述第一燃烧室传感器47用于感应第一燃烧室15内的温度和气压。

所述第二燃烧室16上设有第二燃烧室传感器67;所述第二燃烧室16腔体相对第一燃烧室15缩小,使得第二燃烧室16内的压力大于第一燃烧室15内的压力,生物质粉末与生物质油在气流的作用下,混合更均匀,燃烧更稳定。

所述第二燃烧室传感器67用于感应第二燃烧室16内的温度和气压。

所述第三燃烧室55腔体相对第二燃烧室16扩大,所述第三燃烧室55上设有第三燃烧室进气嘴48、第三燃烧室传感器50;所述第三燃烧室进气嘴48均匀呈环形分布在第三燃烧室55斜壁上,富含氧气的气流经第三燃烧室进气嘴48进入第三燃烧室55内,使生物质粉末与生物质油充分燃烧,产生更多的高温、高压气体。

所述第三燃烧室传感器50用于感应第三燃烧室55内的温度和气压。

所述增压室99呈锥形,用于增加第一燃烧室15、第二燃烧室16、第三燃烧室55输送过来的气流压力;所述增压室99上设有增压室传感器52;所述增压室99内设有火焰稳定器56;所述火焰稳定器56内设有火焰稳定片61、火焰稳定器轴62;所述火焰稳定片61优选2片以上,本实施例为8片;火焰稳定片61将火焰分成若干个小区,可调整增压室99内气流的压力大小和方向。

所述增压室传感器52用于感应增压室99内的温度和气压。

所述叶轮室58内设有叶轮室传感器53、固定叶轮57、叶轮54;所述固定叶轮57与燃烧室98内壁相连;所述固定叶轮57由固定叶轮片64、固定轮轴心63组成;所述固定叶轮片64呈一定的角度排列,当气流通过时,可改变气流方向;所述固定轮轴心63与火焰稳定器轴62相连。

所述叶轮54由导流锥65、叶轮片66、输出轴59组成;所述导流锥65可调节气流方向,减少气流阻力;所述叶轮片66按一定角度排列,最大限度的承受经固定叶轮57调整方向后的气流推力,提高了高温、高压气流的利用率;所述输出轴59上设有输出轴皮带轮60;所述输出轴皮带轮60通过传动皮带12与发电机皮带轮100相连;通过输出轴皮带轮60旋转带动发电机皮带轮100旋转,从而实现发电机11发电。

所述叶轮室传感器53用于感应叶轮室58内的温度和气压。

所述***22通过叶轮室排气管23与燃烧室98相连;所述***22内设有第一消音管86、第一消音室80、第二消音管77、第二消音室83;所述第一消音管86上设有***法兰82,所述第一消音管86内设有第一消音管吸音材料87,优选耐高温的多孔材料;所述第一消音管86内设有第一消音管内腔81;所述第一消音管86与第二消音室83相连;所述第一消音室80与第二消音室83之间设有消音室隔板84;所述消音室隔板84上设有消音室隔板孔85;所述第一消音室80与第二消音管77相连;所述第二消音管77内设有第二消音管吸音材料78,优选耐高温的多孔材料;所述第二消音管77内设有若干个消音碗79,所述消音碗79呈漏斗状;从叶轮室58排出的高温高压气体经第一消音管86、第二消音室83、消音室隔板孔85、第一消音室80、第二消音管77多次消音后排出;***22可减小噪音。

所述燃烧室98外壁中设有燃烧室前水冷腔46、燃烧室后水冷腔51,所述燃烧室前水冷腔46位于第一燃烧室15、第二燃烧室16的外壁中;所述燃烧室后水冷腔51位于第三燃烧室55、增压室99、叶轮室58的外壁中;所述燃烧室前水冷腔46、燃烧室后水冷腔51之间通过管道相连。所述燃烧室前水冷腔46、燃烧室后水冷腔51通过冷却液来降低燃烧室98外壁的温度,使设备稳定运行,本实施例优选冷却液为水;所述燃烧室后水冷腔51上设有D管17、E管21。

所述第三燃烧室55、增压室99、叶轮室58外设有散热片49,可降低第三燃烧室55、增压室99、叶轮室58外壁温度,使设备稳定运行。

所述粉末箱4上设有粉末箱泄气阀68、粉末箱传感器69、粉末加注口70;所述粉末箱4用于储存生物质粉末;所述粉末箱传感器69用于测量粉末箱4内储存的生物质粉末量。

生物质粉末可用农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪等生物质经干燥、粉碎后的粉末,或经无氧碳化、粉碎后的粉末。

所述粉末箱4通过I管71与粉末进料电磁阀72相连;所述粉末进料电磁阀72通过F管31与粉末进气电磁阀30相连;所述粉末进气电磁阀30通过L管97与粉末喷嘴43相连;所述粉末进气电磁阀30通过导流罩集风管38与导流罩集风碗41相连。

所述油箱9上设有油箱泄气阀73、油箱传感器74、燃油加注口75;所述油箱9用于储存生物质油;所述油箱传感器74用于测量油箱9内储存的生物质油的量。

生物质油可用木材、秸秆、生活垃圾、动植物油脂等生物质,在隔绝氧气的条件下加热,高分子聚合物裂解成低分子有机物蒸气,通过骤冷凝结成液体;如生物柴油、生物汽油、生物乙醇等。

所述油箱9通过J管76与油泵96相连;所述油泵96与油泵电机8相连;所述油泵96通过B管7与燃油雾化器6相连;所述燃油雾化器6通过燃油雾化电磁阀95、C管14与机身2相连;所述C管14与集风管3相通;所述燃油雾化器6通过A管5与多通燃油阀34相连;所述多通燃油阀34通过G管32与燃油喷嘴36相连;所述多通燃油阀34与环形燃油管35相连,环形燃油管35上设有2个以上多通燃油阀,本实施例优选4个,各多通燃油阀通过管道与对应的燃油喷嘴相连。

所述蓄电池10用于蓄积发电机11产生的电量。

所述水箱19上设有水箱加注口89;所述水箱19内设有水箱传感器90;所述水箱传感器90用于感应水箱19内的水温、水压和水量。

控制箱18上设有显示屏93、按钮94,通过控制箱18内的控制电路板,对固液混合式粉末内燃机进行控制。

参见图14,所述控制电路包括电平转换电路、单片机、稳压模块电路、电源电路、电磁阀驱动电路、传感器驱动电路、电机驱动电路、点火器驱动电路,微型计算机的串口输出信号接口经电平转换电路至单片机的信号输入端。

所述单片机的控制信号接口还分别同电磁阀驱动电路、传感器驱动电路、电机驱动电路、点火器驱动电路的前级信号控制端连接。

所述电磁阀驱动电路的后级信号控制端分别同所述粉末进料电磁阀、粉末进气电磁阀、燃油雾化电磁阀、泄压电磁阀连接。

所述传感器驱动电路的后级信号控制端分别同所述第一燃烧室传感器、第二燃烧室传感器、第三燃烧室传感器、增压室传感器、叶轮室传感器、粉末箱传感器、油箱传感器、水箱传感器相连。

所述电机驱动电路的后级信号控制端同风扇电机、油泵电机相连。

所述点火器驱动电路的后级信号控制端同点火器相连。

所述电源电路回路向电磁阀驱动电路、传感器驱动电路、电机驱动电路、点火器驱动电路提供电源。

图15是图14中单片机的一种实施例主控芯片电路图,其中U1为粉末内燃机的主控制芯片,粉末内燃机的运行和运行环境参数的采集和处理都要通过这个微处理器进行加工处理。U1采用LPC2134芯片,是基于ARM7 TDMI-S CPU,带有128KB Flash存储器;采用LQFP64封装,包含47个通用I/O口,工作电压为3.0 V~3.6 V,可承受5 V电压。

图16是图14中电平转换电路的一种实施例电路图,其中U2为电平转换芯片,采用MAX232Cpe芯片,16针SMD封装IC,用于完成计算机232端口数据电平转换,连接CMOS电路;工作温度为0°C~70°C,工作电压为4.5 V~5.5 V。

图17是图14中稳压模块电路的一种实施例电路图,可提供120 mA 3.3 V~5.5 V电源。通过脉冲宽度调制(PWM)控制技术,可根据负载需要输出整流、滤波,提供所需电源。为驱动电路、电机、电磁阀、传感器、点火器提供稳定的电压。

图18是图14中电机驱动电路的一种实施例电路图,U3采用ST公司生产的L298N芯片,采用15脚封装;采用标准逻辑电平信号控制,与单片机管脚直接连接;可驱动直流电动机和步进电动机。L298N芯片的2、3端口和10、14端口均可控制风扇电机、油泵电机。

图19是图14中传感器驱动电路的一种实施例电路图,U4为MAX1450传感器,用于优化传感器的校准和温度补偿,利用外部调整电阻、电位器或者数模转换器(DAC)设置的系数修正传感器误差,补偿偏移量、偏移量随温度的变化、跨度(FSO)、跨度随温度的变化(FSOTC)和非线性。

图20是图14中电磁阀驱动电路的一种实施例电路图,U5为L9349芯片,通过Vs端口给芯片提供12 V电源,驱动4个电磁阀工作。OUT1和OUT2端口分别连接1个常闭电磁阀,OUT3和OUT4端口分别连接1个常开电磁阀。粉末进气电磁阀、燃油雾化电磁阀、粉末进料电磁阀、泄压电磁阀为常闭电磁阀。

图21是图14中点火器驱动电路的一种实施例电路图,E1为点火线圈。

本发明的工作过程如下:

参见图1-13,启动风扇电机24,风扇叶片29旋转,将空气抽入机身2内;在导流罩集风碗41的作用下,部分空气通过导流罩集风管38进入粉末进气电磁阀30内;在导风环40的作用下,部分空气通过第一燃烧室进气管37、第一燃烧室进气嘴33进入气流室42内;在集风管3的作用下,部分空气通过第三燃烧室进气嘴48进入第三燃烧室55;在集风管3的作用下,部分空气通过C管14进入燃油雾化电磁阀95内。

启动粉末进料电磁阀72,粉末箱4内的生物质粉末通过F管31进入粉末进气电磁阀30。

启动粉末进气电磁阀30,在气流的作用下,生物质粉末通过L管97、粉末喷嘴43进入粉末室44。

启动油泵电机8,油箱9内的生物质油通过B管7进入燃油雾化器6。启动燃油雾化电磁阀95,空气进入燃油雾化器6,空气与生物质油充分雾化;雾化后的生物质油在压力的作用,经A管5进入多通燃油阀34;通过G管32、燃油喷嘴36进入燃油室45;多通燃油阀34通过环形燃油管35与若干个多通燃油阀相连,多通燃油阀通过管道与燃油喷嘴相连,实现燃油喷嘴多点喷射生物质油。

启动点火器39,点火器39上的电极产生电弧,点燃燃油室45内的生物质油。生物质油燃烧点燃第一燃烧室15内的生物质粉末;在第一燃烧室15内生物质油、生物质粉末与氧气均匀混合,经第二燃烧室16稳定燃烧;在第三燃烧室55内,在新空气加注的情况下进一步充分燃烧,产生更多的高温、高压气体,经增压室99增压;高温、高压气体经火焰稳定器56稳压,固定叶轮57调整气流方向后进入叶轮室58,推动叶轮54旋转,使输出轴59高速旋转;叶轮室58内的高温、高压气体经***22消音后排出。

启动泄压电磁阀92,散热器20内的高温、高压水经泄压电磁阀92排出。

本发明主要由生物质粉末燃烧提供动力,生物质油主要是为生物质粉末充分燃烧提供辅助作用。

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