[发明专利]一种中小型煤油三角转子发动机双喷油系统

说明书

本发明涉及一种中小型三角转子发动机的燃料供给系统，尤其涉及有关中小型煤油三角转子发动机双喷油器喷射方法，属于三角转子发动机领域。该系统同时采用两个喷油器在不同位置喷射煤油，燃烧过程所需要的煤油主要由第一喷油器提供，第二喷油器喷射少量燃油，起到引燃的效果。可以精确控制每个喷油器的喷射时间和喷油量，实现分点和分时喷射，在保持转子发动机大的功率质量比的同时达到较好的雾化效果，实现可靠点燃，解决煤油转子发动机雾化不好，燃烧效率低，排放高的问题，提升中小型煤油转子发动机的性能。

技术领域

本发明涉及一种中小型三角转子发动机的燃料供给系统，尤其涉及有关中小型煤油三角转子发动机双喷油器喷射方法，属于三角转子发动机领域。

背景技术

三角转子发动机属于内燃机的一种，具有特殊的几何结构和运动方式。与传统往复式活塞发动机相比具有结构简单、体积小、质量轻、高速性能好、噪声低、振动小，功率重量比高等优点，在许多领域得到了广泛的应用，特别是军事领域。由于其功率重量比高，体积小，质量轻，噪声小，应用在无人机、巡飞弹领域可以增大载荷，并能减少总体的质量和体积，增强隐蔽性，有利于军事侦查。

随着单一燃料概念的提出，军用特种车辆需要采用具有低挥发性的单一燃料覆盖所有的车辆和设备，最大限度地提高燃料与战区各种发动机的相容性，提高安全性，减小后勤供应压力。目前最常使用的柴油普遍适用陆地发动机，不适合航空发动机。与柴油相比，航空煤油具有较高的热值和稳定性，便于储存和携带，安全性高，在军事领域具有巨大潜力。

航空煤油比汽油的黏度高，低温流动性差，因此雾化效果要比汽油差，影响了发动机的燃烧效果，甚至导致发动机启动困难。且由于煤油辛烷值低，自燃温度低，导致火焰传播速度慢，燃烧粗暴，易发生爆震。因此如何使煤油达到较好的雾化效果，在不发生爆震的前提下提高燃烧效率成为一个亟待解决的问题。

作为三角转子发动机燃料喷射系统的核心部件，喷油器的安装位置、燃料喷射方向和喷射时间对发动机的雾化过程影响很大，在很大程度上决定着整个三角转子发动机的动力性和排放性。用于三角转子发动机的燃料喷射方式主要分为两种，进气道预混合喷射与缸内直喷，可根据燃料的特性选择不同的喷射方式。目前对煤油三角转子发动机的研究还较少，相关技术中常见的煤油三角转子发动机均采用单喷油器的缸内直喷方式。Yao Lu等人(Yao Lu,Jianfeng Pan,Baowei Fan,Peter Otchere,Wei Chen,BiaoCheng.Research on the application of aviation kerosene in a direct injectionrotary engine-Part 1:Fundamental spray characteristics and optimizedinjection strategies[J].Energy Conversion and Management,2019,195.)将单一喷油器安装在具有进气道一侧的气缸壁面上，位置在缸体长轴轴线与火花塞之间，即由单一喷油器提供燃烧过程需要的所有煤油，如图1所示。

该种单一喷油器的喷射方式，为了缩短火焰传播距离，将喷油器安装在缸体长轴轴线与火花塞之间，此时缸内具有较高的温度和压力，对喷油器和喷射压力具有较高要求，一般需要配置高压油泵提供10MPa以上的高压。此种喷射方式，会增加附件重量，降低三角转子发动机的功率重量比，并增加整个三角转子发动机的体积，无法满足飞行器和巡飞弹体积小重量轻的使用要求。若将喷油器安装在进气道与缸体长轴轴线之间，靠近进气道的位置，此时缸内温度和压力较低，对喷油器的要求较低，但是很难达到理想的雾化效果。因此单一的喷油器喷射方式很难在保证具有较大功率重量比的同时使煤油具有良好的雾化效果，且不发生爆震，得到理想的燃烧效率。

发明内容