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雙燃料發(fā)動機高十六烷值燃料噴油器總成的制作方法

文檔序號:10403531閱讀:697來源:國知局
雙燃料發(fā)動機高十六烷值燃料噴油器總成的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及內燃機領域,具體來說是一種可變預燃室式雙燃料發(fā)動機高十六烷值燃料噴油器總成。
【背景技術】
[0002]隨著全球能源緊缺與環(huán)境保護的問題日益嚴峻,國家對節(jié)能減排的要求越來越高,內燃機作為目前最主要的汽車動力來源裝置,若不從根本技術上做出改變,將很難適應未來對汽車排放性、經濟性的雙重要求。代用燃料在內燃機上的應用,被認為是解決上述問題的有效途徑之一。代用燃料即天然氣、二甲醚等燃料產品,在某些方面的性能通常優(yōu)于汽油或柴油,如價廉、環(huán)保,但代用燃料作為單一燃料使用時卻又有自身的弊端,達不到預期的發(fā)動機動力需求。
[0003]因此,目前對于代用燃料的研究主要集中于雙燃料發(fā)動機上的運用。雙燃料發(fā)動機通常在進氣道噴射預混后的高辛烷值燃料作為主燃料,在缸內噴射高十六烷值燃料作為引燃燃料。如柴油引燃天然氣發(fā)動機,當活塞壓縮上行使得缸內壓力與溫度上升達到一定值時,噴入缸內的少量高十六烷值柴油由于自身的壓燃特性而自燃,進而引燃周圍的高辛烷值天然氣。
[0004]現(xiàn)有的雙燃料發(fā)動機,放熱速率快,中低負荷工況時排放性與經濟性較好。但同時存在很多不足:在高速大負荷工況時因壓力過高易發(fā)生工作粗暴或爆震,燃燒情況惡化,導致發(fā)動機性能下降,甚至出現(xiàn)安全事故的現(xiàn)象;常見的雙燃料發(fā)動機由柴油機改裝而成,但改裝后的結構仍存在不足,要實現(xiàn)根據(jù)不同工況適時在雙燃料模式和單一燃料模式之間轉換仍然存在困難,在不降低原柴油機壓縮比的情況下,雙燃料模式極易發(fā)生多工況的不可控爆震,若降低原柴油機壓縮比,則在單一燃料模式下的發(fā)動機動力性與經濟性明顯下降。
[0005]因此需要一種在不改變原柴油機壓縮比的前提下能夠實現(xiàn)雙燃料和單一燃料模式之間適時轉換的設備,且同時保證發(fā)動機在兩種模式下均實現(xiàn)性能最優(yōu)化。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于提供雙燃料發(fā)動機高十六烷值燃料噴油器總成,通過優(yōu)化設計雙燃料發(fā)動機噴油器總成,實現(xiàn)雙燃料與單一燃料模式的快速轉換,且同時保證發(fā)動機在兩種模式下均實現(xiàn)性能最優(yōu)化。
[0007]為達到上述目的,本實用新型的基礎技術方案是提供雙燃料發(fā)動機高十六烷值燃料噴油器總成,包括中空的預燃室、噴油器和設于噴油器頂部的軸向驅動裝置,噴油器位于預燃室內部,預燃室底部設有通孔,通孔的直徑與噴油器的噴油嘴直徑相同,噴油嘴的尾部還設有限位凸臺;預燃室的頂部設有第一法蘭盤,第一法蘭盤的頂部設有固定托盤,固定托盤中心設有通道,噴油器穿過所述通道并與固定托盤滑動連接;噴油器頂部設有第二法蘭盤,第二法蘭盤與固定托盤之間設有回位彈簧,回位彈簧套設在噴油器上。
[0008]上述技術方案中,整個預燃室以及預燃室內的噴油器通過第一法蘭盤安裝在發(fā)動機汽缸蓋上,預燃室安裝在原柴油機噴油器安裝孔處,對汽缸蓋的結構改動較少,預燃室的下方為主燃燒室。預燃室底部的通孔直徑與噴油嘴直徑相同,噴油嘴可以穿過通孔,此噴油器工作時,噴油器的頂部會間歇性的受到軸向驅動裝置的作用力,噴油器受力后會向下移動,并壓縮回位彈簧,直至噴油器的噴油嘴穿過通孔進入主燃燒室,并將高十六烷值燃料直接噴入主燃燒室中,限位凸臺起限位作用,防止整個噴油器進入主燃燒室,將周圍的高辛烷值引燃,即單一燃料直噴模式。噴油器上卸去軸向的作用力時,噴油器在回位彈簧的作用下向上移動,此時限位凸臺能起到限位作用,避免噴油器的噴油嘴從預燃室的頂部滑出,此時,噴油器將高十六烷值燃料噴入預燃室,預燃室可防止高十六烷值燃料擴散過快引發(fā)爆震,高十六烷值燃料在壓縮沖程末端被噴入預燃室,當溫度與壓力達到著火條件后自燃,火焰通過預燃室的通孔進入至主燃燒室,引燃周圍的高辛烷值燃料,即雙燃料預燃模式。
[0009]本實用新型的有益效果為,預燃室的安裝位置選在原柴油機噴油器安裝孔處,因此對汽缸蓋的改動較少,便于加工。噴油器在軸向驅動裝置作用力和回位彈簧的配合下,使得噴油器沿軸線方向上下移動,因此可針對不同的發(fā)動機工況適時調整噴油器位置,從而調節(jié)噴油嘴的位置,實現(xiàn)雙燃料預燃模式與單一燃料直噴模式的快速轉換;在雙燃料模式下發(fā)動機先預燃,預燃后的火焰穿過預燃室通孔將主燃燒室點燃,工作柔和,爆震傾向減小,在單一燃料模式時,噴油器直接將高十六烷值噴入主燃燒室,壓縮自燃,使得發(fā)動機動力性與經濟性維持較高水平。
[0010]對基礎方案的改進得到的優(yōu)選方案1:軸向驅動裝置包括驅動凸輪和作用于驅動凸輪的動力機構,驅動凸輪與噴油器頂部配合設置。通過動力機構帶動驅動凸輪轉動,能夠實現(xiàn)驅動凸輪對噴油器軸向的驅動,此結構的驅動裝置能夠實現(xiàn)噴油嘴自動前進后退的功能,保證發(fā)動機在不同工況下自動進行雙燃料預燃模式和單一燃料直噴模式之間的轉換。
[0011]對基礎方案的改進得到的優(yōu)選方案2:噴油器上設有圓盤狀的密封環(huán)托架,密封環(huán)托架與預燃室內壁滑動連接,密封環(huán)托架的外圓弧側面設有噴油器密封環(huán),噴油器密封環(huán)位于噴油器與預燃室之間。噴油器密封環(huán)能夠起到密封作用,防止預燃室內的高十六烷值燃料從預燃室頂部泄露,同時當回位彈簧回位時,密封環(huán)托架能夠起限位作用,防止噴油嘴向上滑出預燃室。
[0012]對基礎方案或優(yōu)選方案I或優(yōu)選方案2的進一步優(yōu)化得到的優(yōu)選方案3:固定托盤由至少兩塊托盤單元組成,托盤單元的內側開有與噴油器外表面匹配的圓弧凹槽,托盤單元上還設置螺栓孔。通過多個托盤單元套設在噴油器的外側,各圓弧凹槽能夠對噴油器定位,防止噴油器徑向移動,此方式的優(yōu)點在于便于安裝,檢修,更換。
[0013]對優(yōu)選方案3的改進得到的優(yōu)選方案4:第二法蘭盤下側設置有彈簧座,所述回位彈簧的頂部固定在彈簧座上;將回位彈簧固定在彈簧座上,便于安裝,同時能夠避免彈簧在壓縮當中移位。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型雙燃料發(fā)動機高十六烷值燃料噴油器總成的汽缸蓋布置的結構示意圖;
[0015]圖2為本實用新型雙燃料發(fā)動機高十六烷值燃料噴油器總成雙燃料預燃模式實施例的結構示意圖;
[0016]圖3為本實用新型雙燃料發(fā)動機高十六烷值燃料噴油器總成單一燃料直噴模式實施例的結構示意圖;
[0017]圖4為圖2中預燃室的俯視圖;
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