[发明专利]一种实现液体气体双燃料喷射的装置和方法

说明书

技术领域

    本发明属于内燃机技术领域，涉及一种内燃机喷油器，特别涉及一种实现液体气体双燃料喷射的装置和方法。

背景技术：

   在石油资源短缺的背景下，必须寻找一些替代燃料（如LPG、LNG、醇类、生物柴油等），尤其是气体燃料，由文献“气体双燃料发动机运行模式的研究”（《天然气工业》，2005年25卷第31期，作者：徐兆坤等）中比较了柴油、汽油、石油气和天然气燃料中气体燃料的优势，气体燃料的H/C较小可使碳排放物低，气体燃料火焰温度低造成氮氧化物排放少，天然气和石油呈气相状态，避免了液相燃料不完全造成PM的增加，此外，该文献也指出，由于气体燃料与液体燃料差别较大，特别是天然气和柴油自燃温度高达400℃，如果要实现两者的混用，只能压燃柴油，再用高能量柴油火焰引燃天然气；文献“降低柴油/LPG双燃料发动机碳烟排放的实验研究”（《车用发动机》，2005年2月第一期，作者：詹樟松）进行的一项试验表明，在高负荷采用柴油/LPG双燃料时发动机动力性、经济性以及排放性都优于采用柴油作燃料的发动机，由此可见，气体燃料在未来发动机运用中的重要性，因此我们要开发相应的双燃料喷射方法；文献（SAE 981400）提到了一种应用在二冲程发动机中的双燃料喷射系统，该系统主要针对天然气和柴油燃料，它是在传统的喷油器中增加一个阀套，阀套安装在针阀和阀体之间，该阀套既是柴油喷射的阀体，也充当天然气喷射的针阀；国内关于双燃料喷射喷嘴方面的专利不多，专利ZL 200410016233.7通过改进喷油泵，在喷油泵内放置一个滑块，通过滑块的滑动实现喷油泵供给两种燃料的目的，但是该装置只能实现供给不同燃料，无法实现喷射气体液体双燃料；专利ZL 200510017269.1提出了一种双燃料共用一个喷孔的喷嘴结构，其原理类似文献（SAE981400）主要用于喷射两种液体燃料，该方法基本无法应用于实现气体液体双燃料喷射。

发明内容：

针对以上技术存在的一些不足，本发明提出了一种实现液体气体双燃料喷射的装置和方法。

所述的一种实现液体气体双燃料喷射的装置，其特征在于：所述装置包括固定针阀，阀体和滑阀；所述固定针阀由固定针阀大端、固定针阀体和固定针阀小端三段构成，沿固定针阀轴向开设有从固定针阀大端到固定针阀小端的通孔；所述阀体内开设有上部内腔、中部内腔和下部内腔，下部内腔包含上收缩口和下收缩口，固定针阀通过固定针阀大端和阀体上部内腔配合固定在阀体内；滑阀安装在固定针阀小端上，滑阀的外壁面和阀体的下部内腔壁面配合，滑阀沿固定针阀小端上下滑动，阀体下部内腔的上收缩口和下收缩口分别是滑阀运动的上止点和下止点，固定针阀体的下端面和滑阀上端面之间通过弹簧连接；滑阀下端面与阀体下部内腔底端内壁构成液体燃料型腔，固定针阀大端的下端面、阀体中部内腔壁面、固定针阀体的外壁面和固定针阀小端位于滑阀上端的外壁面构成气体燃料型腔；阀体上端开设有气体燃料通道和液体燃料通道，气体燃料通道与气体燃料型腔相通，固定针阀轴向上的通孔的一端和液体燃料通道相通，另一端与液体燃料型腔相连；阀体下端从上至下开有气体燃料喷孔和液体燃料喷孔，通过滑阀的上下滑动实现气体燃料喷孔和液体燃料喷孔的开闭，当滑阀移动到上止点位置时，液体燃料喷射阀门被打开，当滑阀移动到下止点时，气体燃料喷射阀门被打开。

所述的滑阀，当弹簧拉力与滑阀重力处于平衡状态下，滑阀的长度应保证能够使气体燃料喷孔和液体燃料喷孔都处于关闭状态。

本发明是通过对传统的由针阀和阀体组成的喷嘴进行改进，将传统的移动针阀改进成固定针阀，再在针阀和阀体之间增加一个滑阀，使得本装置能够实现喷射气体液体燃料的目的；滑阀沿着固定针阀和阀体下部内腔移动，三个零件之间互为偶件，三个零件之间构成了两个燃料型腔；滑阀在燃料型腔中燃料的压力与弹簧共同作用下沿着固定针阀上下运动，滑阀与液体燃料喷孔、气体燃料喷孔之间的不同位置构成了两个阀门；当阀门开启的时候，燃料型腔中的燃料就和喷孔相通，燃料就可以喷射，通过调节燃料供给压力，就可以实现在不同喷油时刻喷射不同气体液体燃料。

    本发明具有的特点是：喷嘴中的针阀是固定的，同时两个阀门的开启通过改变滑阀在固定针阀上的位置，此外本发明结构简单，易于实现；通过调节燃料供给压力或者泄压阀可以实现气体液体燃料喷射策略，因此本发明在内燃机领域有巨大应用价值。

附图说明：

图1为液体气体双燃料喷射方法示意图；

图2为图1中针阀结构示意图；