[发明专利]电控双燃料喷嘴总成及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及可燃气体通过柴油引燃（双燃料或称掺和燃烧）内燃机的电控燃料供应系统，特别是涉及一种电控双燃料喷嘴总成及其工作方法。

背景技术

随着汽车尾气排放法规的不断严格及石油能源的日益紧缺，内燃机的发展面临提高升功率性能、降低燃料消耗率、尾气排放等挑战日益紧迫。面对节能和环保两方面的严峻形势，为保护人类生存环境、合理利用资源，世界各国除了相继制订出严格的汽车尾气排放法规外，开始着手内燃机的能源结构调整，致力于开发新型清洁能源，以期减少和控制汽车污染物的排放。其中可燃气如：液化石油气（LPG）、压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG）以其资源丰富、价格低廉、排放污染低的突出优点倍受人们青睐，被认为是很有发展前途的内燃机代用燃料。

由于内燃机燃料供应系统长期被国外发达国家所垄断，特别是可燃气和柴油掺和燃烧内燃机的燃料供应系统多依赖进口。目前，缸内直喷双重燃料技术几乎全部被Westport公所垄断。国内相关企事业单位尚在研发中。

Westport公司的一种电控双燃料喷嘴总成产品构造。如图1所示，其控制部份：分别采用了柴油和天燃气外置电磁铁和控制阀。其特征之一：由于采用了外置电磁铁和控制阀控制喷嘴阀芯，喷嘴阀芯响应时间长，控制精度难以实施。特征之二：控制部份采用了气体控制，由于气体的可压缩性，因此、影响了控制精度。之三：因为采用了外置电磁控制装置，所需的驱动电流大。

Westport公司的电控双燃料喷嘴总成喷嘴部分构造。如图2所示，在喷嘴部份分别采用了柴油进入轨道和燃气轨道进入。制造精度要求高，目前国内难以实施。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种以天燃气为主要燃料，同时喷入少量柴油引燃天燃气的新型便于制造的双燃料内混合电控喷嘴总成。该结构是在天燃气和柴油喷射过程中，为了提高燃料的工效，更方便引燃天燃气，采用了带有混合室功能的喷嘴偶件。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

电控双燃料喷嘴总成，其特征在于：其包括燃气喷气器、柴油喷油器和混合喷嘴偶件；

所述燃气喷气器包括燃气通道、进油通道、混合喷嘴阀芯、混合喷嘴阀体、燃气液压比例阀、燃气液压电磁阀控制装置和文丘里管燃气喷孔；所述混合喷嘴阀芯由燃气液压电磁阀控制装置控制；

所述柴油喷油器包括柴油通道、分离式油嘴偶件、柴油比例阀和柴油电磁阀控制装置；

所述混合喷嘴偶件包括设置在混合喷嘴阀芯和混合喷嘴阀体之间具有搅拌功能的混合室和喷嘴喷孔；燃气喷孔和分离式油嘴偶件喷孔均开口在所述混合室中。

其进一步特征在于：所述混合喷嘴阀芯上设置有进气斜槽，所述混合室下方混合喷嘴阀体上设置有导向中孔。

进一步的：所述混合喷嘴阀芯上端的燃气液压比例阀设置油压室，利用油压室内的压力来控制混合喷嘴阀芯，油压室内的混合喷嘴阀芯上端设置有喷嘴弹簧；所述燃气液压比例阀包括进油量孔和回油量孔，所述进油量孔和回油量孔与油压室相通。

所述燃气电磁阀控制装置包括燃气电磁铁、燃气液压控制阀、燃气液压控制阀弹簧；所述柴油电磁阀控制装置包括电磁铁、控制阀、控制阀弹簧。

所述燃气液压电磁阀控制装置和柴油电磁阀控制装置为内置式，分别设置在燃气喷气器、柴油喷油器中。

所述柴油喷油器采用分离式油嘴结构，油嘴偶件与油嘴喷孔分别设置在不同部件上，它们之间通过油道连接。

电控双燃料喷嘴总成的工作方法，包括下述步骤：

（1）燃气喷射：

燃气电磁铁通电，电磁铁产生的吸力克服燃气液压控制阀弹簧力，燃气比例阀工作，燃气液压控制阀打开，混合喷嘴阀芯在压力燃气的作用下，克服喷嘴弹簧力向上运动，混合喷嘴阀芯密封线脱离混合喷嘴阀体密封座面，气体喷出；当气体在通过导向中孔时，在混合喷嘴阀芯上的进气斜槽的作用下迫使混合喷嘴阀芯旋转。

所述述大流量燃气是通过小流量的液压油来控制，其控制过程如下：

（a）燃气电磁铁未接通电源时，燃气液压控制阀在弹簧力的作用下处于常闭状态，液压油通过进油油道进入燃气液压比例阀上的进油量孔，混合喷嘴阀芯上部油压室建立压力，给混合喷嘴阀芯一个向下的压力，喷嘴关闭；

（b）当燃气电磁铁通电工作时，燃气液压控制阀密封座面打开，进油量孔及油压室内的液压油通过燃气比例阀上的回油量孔回油，油压室的压力下降，混合喷嘴阀芯在压力燃气的作用下，克服作用在混合喷嘴阀芯上的喷嘴弹簧上的力，往上运动，从喷嘴口喷出燃料。

（2）柴油喷射：