[實用新型]一種直噴型LNG-柴油雙燃料系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520405134.1
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN204677293U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設計）人: 陳鋈鋆
• 申請（專利權）人: 快馬天然氣動力科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: F02B69/04
• 分類號: F02B69/04;F02D19/06;F02M43/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種直噴型LNG-柴油雙燃料系統(tǒng)，屬于柴油-天然氣雙燃料發(fā)動機領域。

背景技術

天然氣作為典型的氣體燃料，其來源豐富、成本低、顆粒物排放量小，是傳統(tǒng)柴油燃料的理想替代品。然而，天然氣的燃燒比大于柴油，不能像柴油那樣自動點燃，通常需要預先將天然氣與吸入的空氣混合，然后用火花塞點燃燃燒室中的空氣-天然氣混合物，從而導致柴油發(fā)動機不能用于天然氣。并且這種點火方式使得天然氣的壓縮比和導入量小，發(fā)動機的輸出功率和燃燒效率低，而且天然氣僅在較窄的空氣-燃料混合比范圍內可燃，適應范圍窄。

傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機是采用壓縮點火方式，壓縮點火發(fā)動機的壓縮比比火花點火發(fā)動機高得多，高壓縮比與非節(jié)流進氣系統(tǒng)的特點使得燃料燃燒效率更高、性能更好、并且在能量方面燃料消耗更低。然而，要用天然氣代替柴油燃料，首先需要對柴油發(fā)動機進行改進，增加輔助點火系統(tǒng)或者采用更加復雜的電子控制系統(tǒng)，改造成本太高。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種通用型柴油-天然氣雙燃料電噴系統(tǒng)，在不需要改變柴油發(fā)動機基本構造的情況下就可以引入天然氣作為柴油的替代燃料，大大降低了柴油發(fā)動機的改造成本，并且避免了天然氣點火方式與燃燒方式的限制，適應范圍更廣。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案如下：

一種直噴型LNG-柴油雙燃料系統(tǒng)，由LNG供氣系統(tǒng)、柴油供油系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)和雙燃料噴射系統(tǒng)四部分組成，LNG供氣系統(tǒng)包括由軟管依次相連的LNG儲氣瓶組箱11、LNG汽化器12、低壓電磁閥13和LNG減壓調節(jié)器14，柴油供油系統(tǒng)包括依次連接的儲油罐21、計量閥22、供油泵23和止回閥24，電子控制系統(tǒng)包括電子控制器31、轉速傳感器32和排氣溫度傳感器33，LNG供氣系統(tǒng)通過低壓電磁閥13連接到電子控制器31上，柴油供油系統(tǒng)通過計量閥22連接到電子控制器31上，雙燃料噴射系統(tǒng)包括氣缸蓋41、氣缸壁42、活塞43和燃料噴射器44，氣缸蓋41覆蓋在氣缸壁42的頂端，燃燒室45由氣缸蓋41、氣缸壁42和活塞43限定，燃料噴射器44安裝于氣缸蓋41中，燃料噴射器44包括燃料通道46和燃料噴嘴47，燃料噴嘴47的尖端設置于燃燒室45內，LNG和柴油通過燃料噴嘴47直接噴射到燃燒室45內，氣缸蓋41中開設有與燃燒室45相通的進氣通道48和排氣通道49，分別由進氣閥51和排氣閥52控制。

優(yōu)選地，所述燃料通道46包括相互獨立的LNG通道和柴油通道，所述燃料噴嘴47包括相互獨立的LNG噴嘴和柴油噴嘴，LNG通道和LNG噴嘴相連通，柴油通道和柴油噴嘴相連通。

優(yōu)選地，向所述燃燒室45內噴射LNG與柴油為同時進行，或者先噴射柴油，緊接著噴射LNG。

優(yōu)選地，在雙燃料發(fā)動機啟動階段和怠速階段，燃料噴射器44僅向燃燒室45內噴射柴油，在雙燃料發(fā)動機正常運轉時，燃料噴射器44僅向燃燒室45內噴射柴油，或者噴射LNG-柴油混合氣。

本實用新型的直噴型LNG-柴油雙燃料系統(tǒng)工作原理為：儲氣瓶中的LNG經過減壓后進入空/燃混合器，與新鮮空氣混合，混合氣經進氣歧管進入發(fā)動機汽缸內，當活塞上行將混合氣壓縮接近上止點時，壓縮產生的高溫使噴入的適量柴油引燃氣缸中的混合氣，并與其混燃，推動活塞運動做功。發(fā)動機加載時，電子控制系統(tǒng)接收到發(fā)動機的加載信號，即根據傳感器輸入的發(fā)動機油門位置、負荷、轉速、和排氣溫度等信號，經電子控制軟件進行模糊優(yōu)選和模擬分析對比，并輸出控制指令參數，由執(zhí)行機構增加天然氣的供給量和引燃柴油的噴油量。通過電子控制系統(tǒng)可以方便地在全柴油工作方式與雙燃料工作方式之間進行轉換。

本實用新型的有益效果為：

（1）本實用新型立足于原柴油機的迪塞爾循環(huán)的熱力學工作原理，保留原柴油機的壓縮點火方式與高壓縮比不變，發(fā)動機機體和零部件基本不變，在氣缸中被壓縮的介質由原柴油機中單純的空氣變?yōu)樘烊粴馀c空氣的混合氣，發(fā)動機工作時，原來的純柴油燃燒變?yōu)椴裼团c天然氣的混和燃燒，燃料能量密度大，有利于提高發(fā)動機的功率和扭矩，增加汽車的行駛里程。并且天然氣對柴油的平均替代率達到70%以上，減少了對環(huán)境的污染。

（2）本實用新型采用直噴式電子控制系統(tǒng)，其混合原理既不同于文丘里式混合器，又不同于高壓電磁噴射閥，它對天然氣的進氣壓力沒有苛刻的要求，能夠適應較寬的天然氣壓力范圍，并且結構簡單，避免了絕壓傳感器、氣體流量計、高壓電磁噴射閥等價格昂貴的元器件的使用，降低了柴油發(fā)動機的改造成本。