[发明专利]一种发动机双燃料同时喷射喷嘴

说明书

一、技术领域

  本发明涉及发动机双燃料缸内直喷装置，具体是一种发动机双燃料同时喷射喷嘴，属于发动机燃料喷射技术。

二、背景技术

  随着发动机排放法规日益严格，代用燃料和柴油或汽油组成的双燃料发动机能显著地降低排放，保持发动机的动力性能，减少对石油的依赖性；双燃料发动机有两种形式：一种是既可用代用燃料又可用石油燃料的发动机，这种发动机工作时仍是使用单一燃料；另一种是代用燃料和石油燃料混合燃料的发动机，这种发动机工作时仍是使用含有双燃料的混合物。双燃料发动机在原有发动机基本结构改变不大的条件下，有效地解决能源短缺和排放超标的问题，成为发动机技术的发展趋势。

  双燃料发动机目前广泛采用燃料混合方式，按照压燃或点燃方式进行燃烧，尽管燃烧效果明面提高，但是由于燃料的物理特性各不相同，混合燃料在实际燃烧效果不是很理想，迫切需要实现真正的双燃料直接缸内燃烧，双燃料直接喷射喷嘴是其核心关键装置。传统的双料燃料喷射采用两个喷油器控制喷射的方式，这种方式的不足之处有：1)在结构空间上，布置两个喷油器所需的空间较大，气缸盖上无法满足其空间要求；2)在喷射控制上，难以保证喷射时刻和喷射持续期完全相同，需要对喷油器进行复杂标定和修正；尽管采用了电控喷油器可以实现喷射精确性，还是不能保证喷射的一致性。

  目前双燃料喷嘴主要用于锅炉及航空发动机上，多数以低压力和多组喷射实现，如燃气轮机双燃料喷嘴，采用倾斜气孔气体燃料旋流结构，在气体流道中产生预旋气流，使裂解气与空气能更好地掺混燃烧。大型锅炉的‘Y’型燃油器也是一种内混式双流体喷嘴，通过增加混合室的混合空间提高‘Y’型燃油器的性能。

  当双燃料喷射喷嘴用于缸内直喷压燃式发动机时，要满足两种燃料同时喷入气缸的条件，需要针阀同时控制两种燃料喷射，燃料经过针阀体上各自的喷孔喷入气缸，才能在缸内形成双燃料燃烧，因此针阀结构和针阀体喷孔布置需要新的设计。

三、发明内容

  本发明的目的是解决以上技术问题，填补发动机双气体燃料喷射装置的空白，本发明是这样实现的：发动机双燃料同时喷射喷嘴由针阀、针阀体组成，针阀和针阀体是一对由滑阀和锥面单向阀组合的偶件，实现双燃料的喷射动作。针阀体下端面中心凸面上布置主喷孔，针阀与针阀体组成的锥阀开启，控制中心油腔内的主燃料从主喷孔喷出，实现主燃料的喷射；针阀体下端面圆周方向均布副喷孔，针阀与针阀体组成的滑阀，连通针阀体上的倾斜副油道和辅助油道，副燃料经副喷孔喷出，实现副燃料的喷射。

四、附图说明

  图1为双燃料同时喷射喷嘴

  图2为针阀结构图

  图3为针阀体结构图

五、具体实施方式

  发动机双燃料同时喷射喷嘴由针阀1、针阀体2组成，如附图1所示。针阀1位于针阀体2的中心油腔内，在复位弹簧4弹簧力作用下，实现针阀1的锥面与针阀体2内锥面座密封，针阀1的滑阀关闭针阀体2倾斜副油道，使主喷孔24和副喷孔26不能喷射两种燃料，针阀体2通过锁紧螺母3与喷油器体连接。

  针阀1由锥面11、针阀杆12、第一上密封槽131、第二上密封槽132、辅助油槽14、第一下密封槽151、第二下密封槽152组成，如附图2所示。锥面11在针阀杆12下端，锥面11的锥角为59°，针阀杆12位于针阀体2的中心孔内，在针阀1运动时起导向作用，保证锥面密封良好；辅助油槽14是针阀杆12中部圆柱表面的一个环形凹槽，与针阀体2中心油腔构成滑阀，针阀杆12圆柱面上部设置第一上密封槽131、第二上密封槽132，与针阀体2的内孔形成迷宫密封，针阀杆12外圆柱面下部布置第一下密封槽151、第二下密封槽152，与针阀体2的内孔形成迷宫密封。