[發(fā)明專利]天然氣與柴油雙燃料同軸噴射的燃料噴射器及其控制方法

有效

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• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113294253B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹禮軒;王謙;張宇寬;姜鵬;劉旭
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: F02D19/06
• 分類號: F02D19/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種天然氣與柴油雙燃料同軸噴射的燃料噴射器及其控制方法，包括閥體、閥芯和閥套，閥套和閥芯將閥體內(nèi)部分隔成壓力室、天然氣腔、柴油型腔和壓力控制型腔，所述閥體上設(shè)有公共噴孔、天然氣進(jìn)氣通道、柴油第一進(jìn)、回油通道和柴油第二進(jìn)、回油通道；所述柴油第一、二回油通道上分別設(shè)有第一電磁閥和第二電磁閥；分別通過控制第一、二電磁閥，實現(xiàn)柴油噴射模式、天然氣噴射模式和噴射器關(guān)閉模式。有益效果：本發(fā)明公共噴孔使噴射器結(jié)構(gòu)得到簡化；壓力控制型腔簡化噴射裝置的復(fù)雜程度，通過油壓來對燃料噴射器進(jìn)行控制，減少復(fù)位彈簧的使用數(shù)量，解決長期使用后復(fù)位彈簧老化造成彈力不足的問題，延長了燃料噴射器的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機燃料噴射器及其控制方法，特別涉及一種可以實現(xiàn)天然氣與柴油雙燃料同軸噴射的燃料噴射器及其控制方法，屬于內(nèi)燃機噴油器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前內(nèi)燃機燃燒領(lǐng)域都在追求高熱效率和低排放兩大目標(biāo)，為了實現(xiàn)兩大目標(biāo)，人們提出了先進(jìn)的噴射策略（如RCCI噴射方式）配合使用清潔能源(如天然氣)作為替代燃料的方法。天然氣在我國儲量豐富，并且隨著中國能源供應(yīng)側(cè)改革的不斷推進(jìn)，天然氣在我國能源結(jié)構(gòu)中的地位不斷上升，具有廣闊的運用前景。

傳統(tǒng)噴油器多為單燃料噴射器，無法在缸內(nèi)噴射不同種類燃料形成活性分層降低燃燒速率，進(jìn)而降低壓力升高率來拓寬發(fā)動機負(fù)荷。因此傳統(tǒng)噴油器配合先進(jìn)噴射策略發(fā)動機缸內(nèi)必須安裝多個噴油器，這無疑會增加內(nèi)燃機噴油裝置的復(fù)雜程度。雙燃料噴油器可以克服以上缺陷，并且配合使用天然氣這樣的清潔能源能在降低排放的同時獲得高熱效率。目前的雙燃料噴油器結(jié)構(gòu)一般為同軸噴射結(jié)構(gòu)和多軸噴射結(jié)構(gòu)，多軸噴射結(jié)構(gòu)復(fù)雜且裝置體積較大，而同軸噴射中燃料切換結(jié)構(gòu)多為依靠復(fù)位彈簧控制的閥門結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，但也存在長期使用后彈簧老化造成彈力不足的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中同軸噴射器存在的長期使用后復(fù)位彈簧老化造成彈力不足的問題，提出一種天然氣與柴油雙燃料同軸噴射的燃料噴射器及其控制方法。

技術(shù)方案：一種天然氣與柴油雙燃料同軸噴射的燃料噴射器，包括閥體、閥芯和閥套，所述閥芯和閥套同軸安裝于閥體內(nèi)；所述閥套將閥體內(nèi)部分隔成壓力室、天然氣腔和柴油型腔，所述閥體上設(shè)有與壓力室連通的公共噴孔、與天然氣腔連通的天然氣進(jìn)氣通道、與柴油型腔連通的柴油第一進(jìn)油通道和柴油第一回油通道；所述閥芯頂部與閥體內(nèi)壁形成壓力控制型腔，所述閥體上設(shè)有與壓力控制型腔連通的柴油第二進(jìn)油通道和柴油第二回油通道；所述柴油第一進(jìn)油通道和柴油第二進(jìn)油通道同時與柴油機的供油管道連通，所述柴油第一回油通道上設(shè)有第一電磁閥，所述柴油第二回油通道上設(shè)有第二電磁閥；

所述閥芯包括上閥芯、下閥芯和第一復(fù)位彈簧，所述第一復(fù)位彈簧位于上閥芯和下閥芯之間，所述閥芯內(nèi)的第一復(fù)位彈簧處與閥體內(nèi)壁形成平衡腔，所述閥體上設(shè)有與平衡腔連通的泄壓孔；所述第一復(fù)位彈簧的彈力大于天然氣供氣系統(tǒng)的氣壓，所述第一復(fù)位彈簧的彈力小于柴油機供油系統(tǒng)的油壓；

所述閥套底部設(shè)有與閥體底部錐面配合的密封外錐面，所述密封外錐面與閥體底部錐面的配合控制壓力室和天然氣腔的通斷；

所述閥套外徑上設(shè)有密封凸臺，所述密封凸臺與閥體內(nèi)壁配合將天然氣腔和柴油型腔分隔成互不相通的腔室；所述閥套的內(nèi)壁底部設(shè)有內(nèi)錐面，所述下閥芯底部設(shè)有與內(nèi)錐面配合的外錐面；所述下閥芯的外徑與閥套的內(nèi)徑之間設(shè)有與柴油型腔連通的油道，所述外錐面與內(nèi)錐面的配合控制油道和壓力室的通斷。