[发明专利]一种船用双燃料/气体发动机燃气多点多级喷射系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃料喷射装置及控制领域，具体涉及一种船用双燃料/气体发动机燃气多点多级喷射系统。

背景技术

随着传统化石能源的日益枯竭，一种高质量的替代燃料—天然气渐渐被世界各国所重视。双燃料/气体多点喷射式发动机是替代能源的一种技术应用形式，目前依然存在许多有待解决的技术问题，其一，由于现有船舶的柴油机型号多且功率范围广，对现有柴油发动机进行双燃料改造时无法应用市场现有单一喷气阀对每种型号的发动机进行匹配；其二，双燃料/气体多点喷射式发动机在高负荷高转速工况下要求供气系统能够在很短的喷射脉宽限制内，将大量的燃气喷入进气歧管内，这要求喷气阀具有很高的单位流量，但是流量较大的喷气阀对应的启喷燃料量较大，对于发动机的低负荷工况的平稳控制影响较大；其三，喷气阀的线性工作区域无法覆盖发动机所有工况，造成控制精确度不高，影响双燃料/气体发动机的动力性能和排放性能。

公开号CN1904335专利涉及一种液化气或压缩天然气汽车燃气多点顺序喷射系统，相对于单点喷射具有控制精度高、经济性好和排放更低的特点；公开号CN1465851的专利涉及一种气口顺序喷射、稀燃、全电控柴油/天然气双燃料发动机，该专利通过稀燃、电控和多点喷射技术在单点喷射和机械限油装置的基础上改善双燃料发动机的动力性、经济性和排放性；公开号CN101985906A的专利涉及一种天然气单燃料发动机的燃料喷射机构，该机构通过安装在靠近发动机进气门的燃气喷嘴，使喷气效率提高，有助于混合气的充分混合，提高燃烧效率。

上述专利相对于单点喷射都具有控制精度高，经济性更好和排放更低的优点，但是对每个气缸采用单独喷气阀进行供气时，无法同时兼顾发动机在高速大负荷工况与低速小负荷工况的燃气喷射流量和精度需求，使发动机经济性和排放性变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高发动机的动力性、经济性和排放特性的船用双燃料/气体发动机燃气多点多级喷射系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明包括气缸、进气阀、进气歧管、排气阀、排气歧管、集气器、喷气阀组、气体稳压腔、气轨管、气体燃料压力传感器、气体燃料温度传感器、调压装置、开关电磁阀、滤清器、气体燃料储存装置、控制系统、λ传感器，固定于发动机上的气轨管与气体稳压腔连接，安装在集气器上的喷气阀组装配于气体稳压腔，集气器安装在进气歧管上，进气歧管上安装有进气阀，进气歧管与气缸连接；气体燃料储存装置通过燃料供给管路与滤清器相连接，滤清器与调压装置相连接，滤清器与调压装置之间的燃料供给管路上布置开关电磁阀，调压装置通过管路与气轨管连接；控制系统分别与喷气阀组、开关电磁阀、气体压力传感器、燃料温度传感器和λ传感器相连接；气体压力传感器安装在气轨管上，燃料温度传感器安装在气轨管与调压装置之间的管路上，λ传感器安装在排气歧管上，排气歧管与气缸连接，排气歧管上安装有排气阀。

气体稳压腔是一个中空的长方体结构，在稳压腔体的顶面布置一段连接管路至稳压腔体内部，连接管路与气轨管通过软管相连接，且在连接管路头部具有波纹结构，增加连接处的密封性；在稳压腔体底面有对应喷气阀数量的喷气阀座；

集气器安装于进气歧管上方，并有一段混合管路连接进入进气歧管内部，混合管路的外端面封死，在侧壁的四周开有小通孔与管路内部相连通，且带有小通孔的部分管路轴线与进气歧管轴线重合；

喷气阀组由不同级数的多个喷气阀组成，喷气阀数量对应喷射级数，喷气阀的进气端通过喷气阀座与稳压腔体相连通，并由压板和螺栓压紧固定，同时由橡胶密封圈对接触面进行密封；喷射端通过孔与集气器腔相连接，喷气阀组数量对应气缸数。

喷气阀组由控制系统控制，随负荷工况的升高，逐级调整喷气阀的喷射脉宽。

喷气阀组包括第一级喷气阀、第二级喷气阀和第三级喷气阀，三级喷气阀的进气端通过喷气阀座与稳压腔体相连通，并通过螺纹孔由压板和螺栓压紧固定，同时由橡胶密封圈对接触面进行密封；喷射端通过孔与集气器腔相连接，喷气阀组数量对应气缸数。

本发明的有益效果在于：

该船用双燃料/气体发动机燃气多点多级喷射系统不仅能够利用现有喷气阀解决双燃料和气体发动机的开发、改造与匹配问题，而且，能够同时满足发动机在高负荷高转速下的大流量和低负荷下小流量的燃气供应需求，提高双燃料/气体发动机的燃气喷射控制精度，改善各缸燃料分配均匀性，从而提高发动机的动力性、经济性和排放特性。

附图说明

图1为船用双燃料/气体发动机燃气多点多级喷射系统结构示意图；