[發(fā)明專利]二甲醚發(fā)動機預(yù)混壓燃燃燒系統(tǒng)閥門開度控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610145055.0
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105604741B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張光德;周吉偉;鄭安文;高欣;宋文鵬;楊豐豐;丁攀;陳清楚;周昃;張玉強;陳師
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 張火春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于二甲醚發(fā)動機預(yù)混壓燃燃燒室技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種二甲醚發(fā)動機預(yù)混壓燃燃燒系統(tǒng)閥門開度控制裝置。

背景技術(shù)

隨著對發(fā)動機經(jīng)濟性的要求越來越高，二甲醚(DME)以其優(yōu)良的燃料物性和廣泛的來源成為了目前較為理想的發(fā)動機替代燃料之一。同時，均質(zhì)壓燃(HCCI)燃燒模式以其節(jié)能、低排放以及對燃料高度兼容的特點引起內(nèi)燃機界的高度關(guān)注，然而HCCI燃燒模式的推廣應(yīng)用存在混合氣制備和燃燒控制的技術(shù)障礙。為了解決現(xiàn)有難題，結(jié)合二甲醚低黏性、高蒸汽壓物性以及HCCI燃燒理論，研究者們提出了二甲醚發(fā)動機預(yù)混壓燃(PCCI)燃燒模式，并開發(fā)出了實驗樣機(Jun Song, Zhen Huang, Xinqi Qiao. Performance of a controllable premixed combustion engine fueled with dimethyl ether. Energy Conversion and Management. 2004, 45：2223–2232)，為解決能源和環(huán)保問題提供了一個新的研究方向。

現(xiàn)有的二甲醚發(fā)動機預(yù)混壓燃燃燒系統(tǒng)由主燃燒室和副燃燒室構(gòu)成，且在主燃燒室和副燃燒室通道上設(shè)置閥門，以控制混合氣的形成、著火、燃燒和排放。閥門的開閉動作由凸輪機構(gòu)、液壓傳動裝置控制。現(xiàn)有控制裝置的弊端在于過度依賴凸輪的型線以控制閥門開度，無法滿足預(yù)混壓燃燃燒系統(tǒng)中閥門需要長時間保持較大開度開啟狀態(tài)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，目的是提供一種二甲醚發(fā)動機預(yù)混壓燃燃燒系統(tǒng)閥門開度控制裝置，該裝置外接電磁閥控制模塊，燃燒效率高、發(fā)動機噪聲小、閥門使用壽命長和能夠長時間使閥門保持較大開度開啟狀態(tài)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：所述裝置由凸輪及液壓驅(qū)動機構(gòu)、燃燒室通道開閉裝置執(zhí)行機構(gòu)、供油回路和泄油緩沖回路組成。具體結(jié)構(gòu)是：

凸輪及液壓驅(qū)動機構(gòu)由凸輪、凸輪從動件和第一活塞缸組成。凸輪安裝在進(jìn)氣凸輪軸或者排氣凸輪軸上，凸輪從動件的傳動桿一端安裝有滾輪，滾輪與凸輪相接觸；傳動桿的另一端與第一活塞缸的活塞桿端部固定連接。

燃燒室通道開閉裝置執(zhí)行機構(gòu)由第二活塞缸、上閥門彈簧座、閥門彈簧、下閥門彈簧座和閥門組成。閥門頭部位于主燃燒室和副燃燒室間的通道，閥門尾部依次從下往上穿過副燃燒室、下閥門彈簧座、閥門彈簧和上閥門彈簧座與第二活塞缸的活塞桿的端部相接觸。下閥門彈簧座固定在副燃燒室的頂部，上閥門彈簧座固定在閥門尾部的端部處，閥門彈簧安裝在下閥門彈簧座和上閥門彈簧座間。下閥門彈簧座、閥門、上閥門彈簧座和第二活塞缸的活塞桿的中心線位于同一中心線。

供油回路由第一兩位兩通電磁閥、蓄能器、油泵、電機、溢流閥、第一單向閥和第二單向閥組成。第一兩位兩通電磁閥的油口A與第一活塞缸的無桿腔和第一單向閥的入口分別相通，第一兩位兩通電磁閥的油口P與溢流閥入口和第二單向閥的出口分別相通，第二單向閥的出口處裝有蓄能器。第二單向閥入口與油泵出口相通，電機與油泵軸連接，溢流閥出口和油泵入口均與油箱相通。

泄油緩沖液壓回路由第二兩位兩通電磁閥、第三兩位兩通電磁閥、節(jié)流閥和油箱組成。第二兩位兩通電磁閥的油口A與第一單向閥的出口和第二活塞缸的無桿腔分別相通，第二兩位兩通電磁閥的油口P與第三兩位兩通電磁閥的油口A和節(jié)流閥的入口分別相通，第三兩位兩通電磁閥的油口P和節(jié)流閥出口均與油箱相通。

第一兩位兩通電磁閥、第二兩位兩通電磁閥和第三兩位兩通電磁閥的繼電器外接電磁閥控制模塊。

所述蓄能器為重錘式蓄能器、彈簧式蓄能器、充氣式蓄能器中的一種；所述蓄能器的最高允許壓力大于或等于所述溢流閥的溢流壓力。

所述第一單向閥為球形閥芯直通式單向閥、柱形閥芯直通式單向閥、錐形閥芯直通式單向閥中的一種；第一單向閥與第二單向閥相同。

所述閥門彈簧的預(yù)緊力大于液壓油作用在第二活塞缸的活塞表面所產(chǎn)生的壓力。

本發(fā)明的工作過程：