[發明專利]一種防空蝕新型雙燃料噴射器及共軌燃料系統

在審

• 申請號: 201710007666.3
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106762276A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 張鑫;何志霞;王謙;張文權
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F02M43/04
• 分類號: F02M43/04;F02M61/10;F02M61/16;F02M61/18;F02M55/02;F02M43/00
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技術領域

本發明涉及一種噴油器，尤其涉及一種防空蝕新型雙燃料噴射器及共軌燃料系統，屬于柴油機共軌噴油系統技術領域。

背景技術

用于重載和工業應用的內燃機通常以柴油為燃料，然而，使用天然氣、甲烷或者丙烷等氣態燃料替代柴油作為燃料越來越受到關注。天然氣、甲烷或者丙烷等氣態燃料相對充足且相對廉價，并能夠提供與柴油相似水平的功率，同時產生較低的顆粒和氮氧化物(NO_x)排放。然而，因為天然氣等氣態燃料具有比柴油更高的自動點火溫度，所以需要在引入天然氣到燃燒室之前用柴油燃料的引燃噴射來引發燃燒。

一方面，在被稱為高壓直接噴射(HPDI)發動機的一類天然氣-驅動發動機中，將天然氣和柴油都直接噴射到燃燒室中。由于發動機氣缸蓋中的空間限制，每個氣缸都使用一個燃料噴射器噴射兩種燃料，這需要噴射器內保持兩種燃料分開，并在適當時間獨立輸送各燃料。但是天然氣氣體噴射不像液體燃料能夠形成液膜潤滑，因此天然氣氣體噴射器的潤滑效果十分差，針閥與噴嘴閥體撞擊磨損加劇，極其容易導致噴射器損壞進而影響發動機整機的耐久性。

另一方面，內燃機技術的不斷進步往往伴隨著噴射壓力的增加，較高的噴射壓力可以改善發動機的性能且能有效地減少排放。但是高達200MPa，甚至300MPa的噴油壓力下，燃油噴射隨針閥運動的強瞬態性以及多次噴射的存在，使得空化過程存在強烈的非穩態特性，空化泡在瞬間破碎過程中，因“微射流”和“沖擊波”作用會使金屬壁面承受反復不斷的沖擊力，進而造成壁面空蝕。這種空蝕磨損不僅會惡化燃油的霧化，造成發動機工作狀態變差；而且，空蝕損毀嚴重時噴油器甚至無法工作而直接失效。

噴油器的空蝕尤其是噴嘴產生的空蝕造成許多危害，如由于空蝕層的剝落，金屬碎屑混入潤滑油內，對軸承造成威脅，導致噴油器無法工作而直接失效，影響到噴油器本身剛度，造成巨大的噪聲和振動。這些危害已影響到發動機的運行安全和穩定。

發明內容

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種防空蝕新型雙燃料噴射器以及使用該雙燃料噴射器的共軌燃料系統。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種防空蝕新型雙燃料噴射器，包括噴射器體和電磁控制裝置，所述噴油器體包括設置在噴射器體軸線活塞腔內的針閥、套裝在針閥上的第二復位彈簧、設置在噴射器體尾部兩端的第一燃料引導器和第二燃料引導器；

所述針閥與噴射器體組成一對偶件，所述第二復位彈簧的上下兩端分別緊貼針閥的凸出端和噴射器體，所述針閥的中下部圓柱外表面設有第二燃料高壓腔，第二燃料高壓腔與第二燃料高壓通路A和第二燃料高壓通路B相通，所述第二燃料引導器通過第二燃料供給通路與第二燃料高壓通路A和第二燃料高壓通路B相通，所述第二燃料高壓通路A和第二燃料高壓通路B設置在針閥的兩側；

所述第二燃料高壓通路A、第二燃料高壓通路B和第二燃料高壓腔外側套裝有活動套筒，所述活動套筒兩側通過第三復位彈簧與噴射器體連接，所述第三復位彈簧位于活動套筒和噴射器體的槽口內，第三復位彈簧的兩端均頂住活動套筒和噴射器體；

所述活動套筒中下部圓柱外表面設有第一燃料高壓腔，第一燃料高壓腔與第一燃料高壓通路A和第一燃料高壓通路B相通，所述第一燃料引導器通過第一燃料供給通路與第一燃料高壓通路A和第一燃料高壓通路B相通，所述第一燃料高壓通路A和第一燃料高壓通路B分別設在活動套筒的兩側；

所述噴射器體的頭部兩側分別設有第一燃料噴射孔、第二燃料噴射孔和燃氣通道，其中，所述第一燃料噴射孔的進口與活動套筒的端面配合，活動套筒向噴射器體尾部運動時，第一燃料噴射孔與第一燃料高壓腔相通；所述第二燃料噴射孔的進口與第二燃料壓力室相通，所述第二燃料壓力室位于針閥的頭部，針閥向上運動，第二燃料壓力室與噴射器體軸線活塞腔相通，噴射器體的頭部設有兩個燃氣通道，兩個燃氣通道的一端位于噴射器體頭部的頂端，另一端分別設置在兩個第二燃料噴射孔的入口后方，且與第二燃料噴射孔相通；

所述噴射器體的尾部端中心設有節流孔，所述節流孔與上腔體連通，所述上腔體位于噴射器體的軸線活塞腔的上端，并與第一燃料高壓通路A、第一燃料高壓通路B、第二燃料高壓通路A和第二燃料高壓通路B相通；

所述電磁控制裝置裝配在噴射器體的尾部，電磁控制裝置的殼體與噴射器體的殼體一體成型，并位于噴射器體的軸線上，電磁控制裝置內設有密封半圓球，所述密封半圓球置于節流孔的端口，密封半圓球能夠密封節流孔。