[发明专利]液化气体燃料液态直喷装置及发动机复合阀

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种液化气体燃料液态直喷装置及发动机复合阀。

背景技术

与气态气体燃料相比，液态气体燃料储能密度大，发动机续航能力强。例如天然气提纯后在-162℃变为LNG（液化天然气），其体积为标况的1/625。目前，发动机采用液态气体燃料，一般先进行加热气化，然后通过气体燃料气道喷射方式，形成供给分系统。该方式缺点之一是气化环节需要热平衡管理，这需要一个庞大的辅助系统；其次，发动机充气效率低、功率下降。

气体燃料缸内喷射具有较多的优势：能通过燃料喷射正时、空燃比和点火提前角等参数的协同优化匹配，强化燃烧过程控制，能显著减小或消除气体燃料所导致的充量效率损失，避免扫气时的燃料损失。

气态气体燃料缸内喷射，特别是高压力气态气体燃料缸内直接喷射，在工程上存在较多困难。而采用液态气体燃料缸内喷射方式具有相同重量下喷射时间短的优点，并且可利用燃料的冷能降低缸内温度，抑制爆震倾向。然而气缸内燃料燃烧所产生的高温高压，对于使用电控液喷阀实现缸内直喷是技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种液化气体燃料液态直喷装置，以解决发动机液化气体燃料缸内喷射的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：液化气体燃料液态直喷装置，包括安装在发动机壳体上的缸头，所述缸头具有一个一端敞口的隔离腔，所述隔离腔通过敞口端连通发动机的燃烧室，所述缸头上滑动安装有由动力装置驱动的菌阀杆，所述菌阀杆的端部具有一个用于密封所述隔离腔的敞口端的菌阀；所述缸头上安装有电控液喷阀，所述电控液喷阀的喷头伸入所述隔离腔。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：（1）由于设计了隔离腔并采用菌阀定时控制隔离腔与燃烧室联通或者隔离，使得电控液喷阀避开了燃烧室高压、高温、高污染的环境，实现了发动机缸内喷射液态气体燃料；（2）液化气体燃料低温直喷能够降低气缸部件温度和混合气温度，有利于抑制表面着火和爆燃。（3）电控液喷阀实现燃料喷射定量和定时控制，能够使得更多的空气进入气缸，提高了发动机的充气效率。

本发明还解决了另一个技术问题是：提供一种发动机复合阀，以解决发动机缸内喷射液态气体燃料的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：发动机复合阀，包括安装在发动机壳体上的缸头，所述缸头具有一个一端敞口的隔离腔，所述隔离腔通过敞口端连通发动机的燃烧室，所述缸头上滑动安装有由动力装置驱动的气门杆，所述气门杆的端部具有一个用于密封所述隔离腔的敞口端的气门菌阀；与所述敞口端相对的一端缸头上设有进气通道，所述进气通道的端部设有连通所述隔离腔的径向通孔，所述气门杆上设有用于封堵所述进气通道的凸起，所述凸起滑动安装于所述进气通道内；所述缸头上安装有电控液喷阀，所述电控液喷阀的喷头伸入所述隔离腔。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：（1）由于设计了隔离腔，气门菌阀定时控制隔离腔与燃烧室联通或者隔离，使得电控液喷阀避开了燃烧室高压、高温、高污染的环境，实现了发动机缸内喷射液态气体燃料；（2）液化气体燃料低温直喷能够降低气缸部件温度和混合气温度，有利于抑制表面着火和爆燃；（3）电控液喷阀实现液化燃料喷射的定量和定时控制，能够使得更多的空气进入气缸，提高了发动机的充气效率；（4）对传统发动机结构继承性很好，只改变传统发动机进气门和缸头的部分结构，将液化气体燃料液态直喷装置和进气门结合在一起，具有控制空气和气体燃料喷射进入气缸的多重作用。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二空气进气的状态图；

图3是本发明实施例二燃料喷射的状态图；

图4是本发明实施例二进气门关闭的状态图；

图5是使用液化气体燃料的四冲程发动机工作相位图；

图中：1、缸头，2、隔离腔，3、菌阀杆，30、气门杆，4、菌阀，40、气门菌阀，5、电控液喷阀，6、径向通孔，7、凸起，8、进气通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例一：