[实用新型]双燃料发动机高十六烷值燃料喷油器总成

说明书

技术领域

本实用新型涉及内燃机领域，具体来说是一种可变预燃室式双燃料发动机高十六烷值燃料喷油器总成。

背景技术

随着全球能源紧缺与环境保护的问题日益严峻，国家对节能减排的要求越来越高，内燃机作为目前最主要的汽车动力来源装置，若不从根本技术上做出改变，将很难适应未来对汽车排放性、经济性的双重要求。代用燃料在内燃机上的应用，被认为是解决上述问题的有效途径之一。代用燃料即天然气、二甲醚等燃料产品，在某些方面的性能通常优于汽油或柴油，如价廉、环保，但代用燃料作为单一燃料使用时却又有自身的弊端，达不到预期的发动机动力需求。

因此，目前对于代用燃料的研究主要集中于双燃料发动机上的运用。双燃料发动机通常在进气道喷射预混后的高辛烷值燃料作为主燃料，在缸内喷射高十六烷值燃料作为引燃燃料。如柴油引燃天然气发动机，当活塞压缩上行使得缸内压力与温度上升达到一定值时，喷入缸内的少量高十六烷值柴油由于自身的压燃特性而自燃，进而引燃周围的高辛烷值天然气。

现有的双燃料发动机，放热速率快，中低负荷工况时排放性与经济性较好。但同时存在很多不足：在高速大负荷工况时因压力过高易发生工作粗暴或爆震，燃烧情况恶化，导致发动机性能下降，甚至出现安全事故的现象；常见的双燃料发动机由柴油机改装而成，但改装后的结构仍存在不足，要实现根据不同工况适时在双燃料模式和单一燃料模式之间转换仍然存在困难，在不降低原柴油机压缩比的情况下，双燃料模式极易发生多工况的不可控爆震，若降低原柴油机压缩比，则在单一燃料模式下的发动机动力性与经济性明显下降。

因此需要一种在不改变原柴油机压缩比的前提下能够实现双燃料和单一燃料模式之间适时转换的设备，且同时保证发动机在两种模式下均实现性能最优化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供双燃料发动机高十六烷值燃料喷油器总成，通过优化设计双燃料发动机喷油器总成，实现双燃料与单一燃料模式的快速转换，且同时保证发动机在两种模式下均实现性能最优化。

为达到上述目的，本实用新型的基础技术方案是提供双燃料发动机高十六烷值燃料喷油器总成，包括中空的预燃室、喷油器和设于喷油器顶部的轴向驱动装置，喷油器位于预燃室内部，预燃室底部设有通孔，通孔的直径与喷油器的喷油嘴直径相同，喷油嘴的尾部还设有限位凸台；预燃室的顶部设有第一法兰盘，第一法兰盘的顶部设有固定托盘，固定托盘中心设有通道，喷油器穿过所述通道并与固定托盘滑动连接；喷油器顶部设有第二法兰盘，第二法兰盘与固定托盘之间设有回位弹簧，回位弹簧套设在喷油器上。

上述技术方案中，整个预燃室以及预燃室内的喷油器通过第一法兰盘安装在发动机汽缸盖上，预燃室安装在原柴油机喷油器安装孔处，对汽缸盖的结构改动较少，预燃室的下方为主燃烧室。预燃室底部的通孔直径与喷油嘴直径相同，喷油嘴可以穿过通孔，此喷油器工作时，喷油器的顶部会间歇性的受到轴向驱动装置的作用力，喷油器受力后会向下移动，并压缩回位弹簧，直至喷油器的喷油嘴穿过通孔进入主燃烧室，并将高十六烷值燃料直接喷入主燃烧室中，限位凸台起限位作用，防止整个喷油器进入主燃烧室，将周围的高辛烷值引燃，即单一燃料直喷模式。喷油器上卸去轴向的作用力时，喷油器在回位弹簧的作用下向上移动，此时限位凸台能起到限位作用，避免喷油器的喷油嘴从预燃室的顶部滑出，此时，喷油器将高十六烷值燃料喷入预燃室，预燃室可防止高十六烷值燃料扩散过快引发爆震，高十六烷值燃料在压缩冲程末端被喷入预燃室，当温度与压力达到着火条件后自燃，火焰通过预燃室的通孔进入至主燃烧室，引燃周围的高辛烷值燃料，即双燃料预燃模式。

本实用新型的有益效果为，预燃室的安装位置选在原柴油机喷油器安装孔处，因此对汽缸盖的改动较少，便于加工。喷油器在轴向驱动装置作用力和回位弹簧的配合下，使得喷油器沿轴线方向上下移动，因此可针对不同的发动机工况适时调整喷油器位置，从而调节喷油嘴的位置，实现双燃料预燃模式与单一燃料直喷模式的快速转换；在双燃料模式下发动机先预燃，预燃后的火焰穿过预燃室通孔将主燃烧室点燃，工作柔和，爆震倾向减小，在单一燃料模式时，喷油器直接将高十六烷值喷入主燃烧室，压缩自燃，使得发动机动力性与经济性维持较高水平。

对基础方案的改进得到的优选方案1：轴向驱动装置包括驱动凸轮和作用于驱动凸轮的动力机构，驱动凸轮与喷油器顶部配合设置。通过动力机构带动驱动凸轮转动，能够实现驱动凸轮对喷油器轴向的驱动，此结构的驱动装置能够实现喷油嘴自动前进后退的功能，保证发动机在不同工况下自动进行双燃料预燃模式和单一燃料直喷模式之间的转换。