[發明專利]柴油機壓縮燃油與壓縮空氣混合噴射系統

無效

• 申請號: 201210134437.5
• 申請日: 2012-05-03
• 公開（公告）號: CN102635474A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 張玉金
• 申請（專利權）人: 張玉金
• 主分類號: F02M57/00
• 分類號: F02M57/00;F02M35/10;F02M67/02;F02D41/04
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

技術領域

本發明涉及一種柴油機燃油噴射系統，特別涉及一種柴油機壓縮燃油與壓縮空氣混合噴射系統。

背景技術

現有柴油機的機械式燃油系統或電控式燃油系統，都是純柴油噴射供油系統，盡管采取了增大噴油壓力、提高空燃比和渦輪增壓等技術措施，都沒能解決燃油在缸內燃燒不全的問題，現有的柴油機油耗高，排放高，特別是冒黑煙一直難以解決。

柴油機液體燃料通常以很高的速度以一個或若干個射流從噴孔以霧狀油粒噴入燃燒室與高溫高壓氣體產生摩擦著火、燃油與氧氣混合燃燒，霧化良好的燃油燃燒生成CO?，霧化不良的油粒表層燃燒生成CO?，油粒里層因高溫缺氧而生成CO，油粒核心則因高溫無氧生成碳煙顆粒PM和HC。這就是現有柴油機排放物的生成過程和結果。

柴油霧化不良是造成柴油機燃油燃燒不全而生成CO、HC和PM黑煙的主要原因。由于柴油被壓時體積不變小，釋壓（減壓）時體積也不變大，也就是柴油體積沒有空氣體積的壓小釋大特性，所以柴油從噴孔射出時也就沒有膨脹擴散的霧化條件，純柴油霧化不良是必然的。

這就需要設計一種能夠使柴油機燃油霧化良好的供油系統，以提高燃油的燃燒利用率，解決現有柴油機供油系統的技術局限。

發明內容

本發明的目的是提供一種柴油機壓縮燃油與壓縮空氣混合噴射系統，利用空氣體積的壓小釋大特性，使柴油機燃油霧化良好，從而使燃油在缸內充分燃燒，達到提高柴油機燃油的燃燒利用率，降低能耗，保護環境的目的。

本發明的方案是通過這樣實現的：一種柴油機壓縮燃油與壓縮空氣混合噴射系統，包括壓縮燃油噴射系統和壓縮空氣供給系統，所述壓縮燃油噴射系統包括油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵和噴油器，所述油箱、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵和噴油器用輸油管依次連接，所述壓縮燃油噴射系統的壓縮燃油和壓縮空氣系統供給的壓縮空氣分別同步壓送至相應的同一個噴油器進行混合噴射。

以上所述壓縮空氣供給系統包括空氣濾清器、空氣壓縮機、單向閥A、蓄壓罐、調壓閥、電磁閥、單向閥B、電磁閥控制器、同步傳感器和凸輪同步觸發輪，所述空氣壓縮機、單向閥A、蓄壓罐、電磁閥、單向閥B和噴油器用輸氣管依次連接；所述凸輪同步觸發輪設置在噴油泵凸輪軸上，同步傳感器安裝在凸輪同步觸發輪的外殼上，所述同步傳感器、電磁閥控制器和電磁閥用導線依次連接。

以上所述輸氣管上還設置有單向閥，空氣壓縮機與蓄壓罐之間的輸氣管上設置有單向閥A，所述電磁閥與噴油器之間的輸氣管上設置有單向閥B，單向閥的作用是用于防止壓縮空氣返流到空氣壓縮機，以及防止噴油器的混合氣返流到蓄壓罐。

以上所述蓄壓罐上設置有調壓閥，調壓閥的作用是調節蓄壓罐的蓄壓強度。

以上所述空氣壓縮機進氣道設置有空氣濾清器，空氣濾清器的作用是濾除吸入空氣壓縮機空氣的雜質。

本發明的工作原理如下：啟動柴油發動機運轉，發動機帶動空氣壓縮機工作，空氣壓縮機將從空氣濾清器吸進的空氣進行壓縮，被壓縮的空氣通過輸氣管經單向閥，壓送至蓄壓罐，形成高壓空氣，再通過輸氣管壓送至電磁閥；輸油泵和噴油泵也同時工作，輸油泵從油箱將柴油抽出，通過輸油管，經柴油濾清器，送至噴油泵，噴油泵將燃油壓送至噴油器，形成高壓燃油；安裝在噴油泵凸輪軸上的凸輪同步觸發輪也同時給同步傳感器感應電脈沖信號，脈沖信號通過導線傳至電磁閥控制器，電磁閥控制器也同時輸出指令信號給電磁閥，電磁閥開啟，蓄壓罐的高壓空氣通過電磁閥和單向閥B，壓送至噴油器與高壓燃油混合噴射到燃燒室。當噴油泵停止向噴油器壓油時，凸輪同步觸發輪也同時停止感應傳感器，傳感器也停止脈沖信號輸出，電磁閥控制器也停止指令輸出，電磁閥關閉停止通氣。未能及時噴出的燃油通過回油管回流到油箱。

由于高壓燃油和高壓空氣同時壓送到噴油器進行有效的混合，形成高壓混合氣，當高壓混合氣從噴孔噴射到柴油機燃燒室時，高壓混合氣就像空氣一樣釋壓體積增大幾十倍，射出噴孔的高壓混合氣迅速膨脹幾十倍向外擴散，把燃油霧粒撕碎分解，使這些燃油霧粒也細化了幾十倍，膨脹擴散的細化霧粒混合氣的體積也增大了幾十倍。通過以上技術措施，使燃油霧粒幾乎化為氣體，增大了油霧與氧氣的接觸混合體積，所以就實現了柴油機燃油缸內充分燃燒的理想效果，極大的提高了柴油機燃油的燃燒利用率。

本發明具有如下有益效果：

1.本發明結構簡單，制作成本低，采用本發明供油系統的柴油機比采用現有供油系統的柴油機，燃油霧粒細化幾十倍，燃油的燃燒利用率可提高40%左右，柴油機燃油的燃燒利用率可達98%左右。