CN105756821B - 组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置 - Google Patents

组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供组合式非增压燃油‑增压燃气双压电混合燃料喷射装置，包括燃气增压部分、双压电控制部分、喷嘴部分等。本发明利用增压电磁阀控制增压活塞的运动实现燃气增压，利用两压电元件分别控制燃气喷嘴喷射燃气和燃油喷嘴喷射燃油，可以实现纯燃油喷射、燃油/非增压燃气双燃料喷射和燃油/增压燃气双燃料喷射三种工作模式；燃气增压部分控制燃气的增压，燃气增压定时可控，可以快速实现燃气增压喷射和燃气无增压喷射的切换，满足双燃料发动机不同功率对燃气喷射压力的不同要求。

Description

组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置
技术领域
本发明涉及的是一种燃料喷射装置，具体地说是双燃料发动机燃料喷射装置。
背景技术
发展发动机替代燃料是解决能源短缺和环境污染问题非常有效地手段之一。气体燃料因储量丰富、价格低廉和污染排放低等优点成为具有良好发展前景的发动机替代燃料。只采用一种气体燃料的气体发动机虽然排放清洁，但所用气体燃料能源密度低，燃料消耗大，使用方向受限；而采用柴油作为引燃油，气体燃料作为主燃料的双燃料发动机使用时可以在两种燃料之间灵活切换，燃料替代率高，具有较好的动力性、经济性和排放性。
现有的缸内直喷双燃料发动机多采用电磁控制式的燃气喷嘴和燃油喷嘴，燃气增压多采用高压泵压缩燃气到规定压力，存在的不足之处有：燃料喷射控制精度要求高，采用电磁阀控制针阀运动虽然定时可控，但电磁阀控制装置受磁滞回路和电磁线圈电感的影响，针阀响应相对于控制信号有延迟，影响控制精度；高压泵结构复杂，从泵端到燃气喷嘴的传输管道长，增压燃气存在一定的泄漏；燃气喷嘴和燃油喷嘴独立安装在缸盖上，尺寸和安装位置受缸盖限制；燃气喷嘴利用压力燃气顶起针阀，但由于气体的压缩性强，不利于实现针阀运动的精确控制，燃气喷射不稳定；此外，燃气喷射过程中，随着针阀的运动燃气通过针阀与阀体之间的间隙向电磁阀端泄漏加剧，导致燃气喷射压力和喷射速率降低，对燃气喷射的稳定性产生有不良影响，影响了发动机动力性和燃料经济性。
发明内容
本发明的目的在于提供可以快速实现纯燃油喷射、燃油/非增压燃气双燃料喷射和燃油/增压燃气双燃料喷射三种工作模式切换的组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置。
本发明的目的是这样实现的：
本发明组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置，其特征是：燃气增压部分、包括控制装置外壳、喷射装置外壳、针阀底座、第一压电部分和第二压电部分，控制装置外壳安装在喷射装置外壳里，针阀底座安装在喷射装置外壳下方，控制装置外壳里设置进油油道和进气通道，喷射装置外壳上设置第一泄油口和第二泄油口，针阀底座包括第一底座和第二底座；
所述燃气增压部分包括增压装置外壳、增压控制阀、增压电磁阀线圈，增压衔铁、增压控制阀复位弹簧、增压控制阀复位弹簧座、增压控制阀底座、增压活塞、单向阀，增压装置外壳安装在控制装置外壳上方，增压装置外壳上设置增压油进油口、增压油泄油口、进气口，增压电磁阀线圈安装在增压装置外壳里，增压衔铁位于增压电磁阀线圈下方，增压控制阀的上端通过止动环卡在增压衔铁上，增压控制阀的下端穿过增压衔铁下方的增压控制阀复位弹簧座压在增压控制阀底座上，增压控制阀上设置上密封锥面和下密封锥面，增压控制阀复位弹簧座和增压控制阀底座之间形成增压控制阀油腔，增压油进油口通过增压控制阀的下密封锥面与增压控制阀油腔连通，增压控制阀油腔通过增压控制阀的上密封锥面与增压油泄油口连通，增压控制阀底座开有增压控制阀泄油口，增压活塞设置在增压控制阀底座的下方，增压控制阀底座与增压活塞之间形成增压活塞上腔，增压活塞上腔和增压控制阀油腔连通，增压装置外壳与增压活塞中部之间形成增压活塞复位弹簧腔，增压活塞复位弹簧套于增压活塞上并位于增压活塞复位弹簧腔内部，增压装置外壳与增压活塞下端之间设置增压活塞下腔，单向阀安装在增压装置外壳里，单向阀的进口与进气口相连通，单向阀的出口连通增压活塞下腔，增压活塞下腔下方设置增压燃气出口，增压燃气出口连通进气通道；
所述第一压电部分包括第一压电元件、第一变换活塞、第一控制阀、第一控制阀座、第一控制阀复位弹簧、第一控制阀复位弹簧座、第一针阀、第一针阀复位弹簧，第一压电元件安装在控制装置外壳里，第一压电元件下方设置第一金属垫片，第一变换活塞卡在第一金属垫片上，第一变换活塞下方设置第一控制阀，第一控制阀压在第一控制阀复位弹簧上且第一控制阀位于第一控制阀座内部，第一控制阀复位弹簧下端支撑在第一控制阀复位弹簧座上，第一控制阀上设置上密封锥面，第一控制阀复位弹簧座与第一控制阀座之间形成第一控制阀油腔，第一控制阀与第一控制阀座之间形成回油腔，第一控制阀油腔连通第一泄油口，第一针阀安装在第一底座里，第一针阀的上端与喷射装置外壳之间形成控制腔，控制腔通过第一进油口连通进油油道并通过回油口连通回油腔，第一针阀复位弹簧套于第一针阀上，第一针阀复位弹簧的顶端支撑在针阀帽上，针阀帽位于第一底座里并位于喷射装置外壳下方，第一针阀复位弹簧的下端支撑在第一针阀上，第一针阀与第一底座之间形成盛油槽，盛油槽通过第三进油口连通进油油道；
所述第二压电部分包括第二压电元件、第二变换活塞、第二控制阀、第二控制阀座、第二控制阀复位弹簧、第二控制阀复位弹簧座、第二针阀、第二针阀复位弹簧、限位杆，第二压电元件安装在控制装置外壳里，第二压电元件下方设置第二金属垫片，第二变换活塞卡在第二金属垫片上，第二变换活塞下方设置第二控制阀，第二控制阀压在第二控制阀复位弹簧上且第二控制阀位于第二控制阀座内部，第二控制阀复位弹簧下端支撑在第二控制阀复位弹簧座上，第二控制阀上设置上密封锥面和下密封锥面，第二控制阀复位弹簧座与第二控制阀座之间形成第二控制阀油腔，第二控制阀与其下方的第二控制阀复位弹簧座之间形成泄油腔，第二控制阀与第二控制阀座之间形成进油腔，进油腔通过第二进油口连通进油油道，泄油腔连通第二泄油口，限位杆安装在第二控制阀复位弹簧座下方，限位杆下端套在第二针阀内部，第二针阀安装在第二底座里，第二针阀复位弹簧套在限位杆外部，第二针阀复位弹簧下端支撑在第二针阀上，限位杆与第二针阀沿轴线设置中心油道，限位杆与第二针阀之间形成针阀腔，中心油道分别连通第二控制阀油腔和针阀腔，第二针阀与第二底座之间分别形成环形密封带和承压槽，环形密封带通过第四进油口连通进油油道，承压槽连通进气通道。
本发明还可以包括：
1、第一压电元件通电时，第一压电元件伸长，第一控制阀克服第一控制阀复位弹簧的弹簧力向下运动，回油口与回油腔连通，燃油从控制腔通过回油口、第一控制阀油腔泄入第一泄油口中，控制腔内燃油压力降低，盛油槽中作用在第一针阀锥面上的燃油，克服第一针阀复位弹簧的弹簧力将第一针阀顶起，燃油喷射；第一压电元件断电时，第一控制阀复位弹簧将第一控制阀的上密封面压在第一控制阀座上，第一控制阀油腔与回油口断开，控制腔和盛油槽中的燃油压力相同，第一针阀在第一针阀复位弹簧的作用下压向第一底座，燃油不喷射。
2、第二压电元件通电时，第二压电元件伸长，第二控制阀克服第二控制阀复位弹簧的弹簧力和第二控制阀油腔内燃油的液压力向下运动，第二控制阀的下密封面压在第二控制阀复位弹簧座上，第二控制阀油腔与第二泄油口断开，第二控制阀油腔与第二进油口连通，燃油从进油油道通过第二进油口、第二控制阀油腔、中心油道进入针阀腔中，燃油作用在第二针阀端面上，克服第二针阀复位弹簧的弹簧力将第二针阀顶起，燃气喷射；第二压电元件断电时，第二控制阀复位弹簧将第二控制阀的上密封面压在第二控制阀座上，第二控制阀油腔与第二进油口断开，第二控制阀油腔与第二泄油口连通，针阀腔中的燃油通过中心油道、第二控制阀油腔泄入第二泄油口中，针阀腔内压力降低，第二控制阀复位弹簧将第二针阀压向第二底座，燃气不喷射。
本发明的优势在于：用增压电磁阀控制增压活塞实现燃气的增压，燃气增压压力和燃气增压效率高，可以快速实现燃气增压喷射和燃气无增压喷射的切换，满足双燃料发动机不同功率对燃气喷射压力的不同要求；用两喷嘴实现两路燃料的喷射，燃料喷射灵活性高，可以快速实现燃油喷射和双燃料喷射的切换；两喷嘴都采用压电元件控制针阀的运动，针阀升程可调，燃料喷射量及燃料喷射率控制精度高；燃气喷嘴用燃油控制针阀腔内压力实现针阀的运动，改善了燃气顶开针阀导致的燃气喷射不稳定现象，可以较好地满足系统喷射稳定性要求；增压活塞和增压装置外壳之间采用长配合带和增压活塞复位弹簧腔，避免燃气泄漏，提高了燃气增压装置工作的稳定性；燃气喷嘴的针阀腔和针阀偶件处的燃油为同一种油，油压相等，避免了针阀偶件处的燃油静态泄漏；燃油喷嘴取消了控制活塞，控制腔内的燃油直接驱动针阀运动，结构紧凑，响应快速，且针阀复位弹簧安装在高压燃油内，避免了燃油静态泄漏；燃气喷嘴用燃油密封燃气，有利于避免燃气通过针阀偶件泄漏，提高了燃气喷射压力和喷射速率，改善了发动机的动力性和燃料经济性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的燃气增压部分示意图；
图3为本发明双压电控制部分示意图；
图4为本发明喷嘴部分示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1～4，本发明的组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置主要包括燃气增压部分10、双压电控制部分3、喷嘴部分5、增压装置外壳22、控制装置外壳1、喷射装置外壳4、进气通道7、进油油道8。燃气增压部分10由进气口16、增压燃气出口21、增压油进油口14、增压油泄油口28、增压活塞23、增压活塞上腔15、增压活塞下腔20、增压活塞复位弹簧17、增压活塞复位弹簧腔24、电磁阀线圈11、衔铁30、增压控制阀12、增压控制阀复位弹簧29、增压控制阀油腔27、增压控制阀底座26、增压控制阀复位弹簧座13、增压控制阀泄油口25、单向阀19、单向阀复位弹簧18等组成，电磁阀线圈11安装在增压装置外壳22里，衔铁30位于电磁阀线圈11下方，增压控制阀12的上端由止动环卡在衔铁30上，增压控制阀12下端穿过衔铁30下方的增压控制阀复位弹簧座13压在增压控制阀底座26上，单向阀19右端通过螺钉连接固定在单向阀小弹簧座上，单向阀复位弹簧18左端通过单向阀大弹簧座卡在单向阀座上，单向阀复位弹簧18右端通过单向阀小弹簧座将单向阀19左端压在单向阀座上，增压控制阀复位弹簧座13和增压控制阀底座26之间形成增压控制阀油腔27，增压油进油油路14通过增压控制阀12的下密封锥面与增压控制阀油腔27连通，增压控制阀油腔27通过增压控制阀12的上密封锥面与增压油泄油油路28连通，增压控制阀底座26开有增压控制阀泄油口25，增压控制阀底座26下端安装增压活塞23，增压控制阀底座26与增压活塞23之间形成增压活塞上腔15，增压活塞上腔15和增压控制阀油腔27连通，增压装置外壳22与增压活塞23外端之间设置增压活塞复位弹簧腔24，增压活塞复位弹簧17安装在增压活塞复位弹簧腔24内部，增压装置外壳22与增压活塞23下端之间设置增压活塞下腔20，增压活塞下腔20连通进气口16和增压燃气出口21，增压燃气出口21与进气通道7连通。双压电控制部分3由第一压电控制部分31和第二压电控制部分53组成，第一压电控制部分31主要包括第一压电元件2、第一金属垫片32、第一变换活塞33、第一控制阀34、第一控制阀座35、第一控制阀复位弹簧36、第一控制阀复位弹簧座39、回油口40、第一控制阀油腔37、第一泄油口38，第二压电控制部分53主要包括第二压电元件9、第二金属垫片52、第二变换活塞51、第二控制阀50、第二控制阀座48、第二控制阀复位弹簧47、第二控制阀复位弹簧座44、第二进油口49、第二控制阀油腔46、第二泄油口45，第一压电控制部分31中的第一压电元件2安装在控制装置外壳1内部，第一压电元件2下方设置第一金属垫片32，第一变换活塞33卡在第一金属垫片32上，第一变换活塞33及其下方的第一控制阀34压在第一控制阀复位弹簧36上，第一控制阀34安装在第一控制阀座35内部，第一控制阀复位弹簧36下端支撑在第一控制阀复位弹簧座39上，第二压电控制部分53的安装方式和第一压电控制部分31的安装方式相同，第一控制阀34设置上密封锥面，第一控制阀复位弹簧座39与第一控制阀座35之间形成第一控制阀油腔37，第一控制阀复位弹簧座39与第一控制阀座35之间采用定位销定位，第二控制阀50设置上密封锥面和下密封锥面，第二控制阀复位弹簧座44与第二控制阀座48之间形成第二控制阀油腔46，第二控制阀座48上开有第二进油口49，第二控制阀复位弹簧座44上开有第二泄油口45。喷嘴部分5由燃油喷嘴部分54、燃气喷嘴部分68、针阀体紧固螺帽6、针阀底座58组成，燃油喷嘴部分54主要包括第一针阀61、第一针阀复位弹簧59、针阀帽57、第一进油口41、控制腔55、第三进油口56、盛油槽60，燃气喷嘴部分68主要包括第二针阀63、限位杆42、第二针阀复位弹簧43、中心油道67、针阀腔66、承压槽62、第四进油口65、密封带64，第一针阀61、第二针阀63安装在针阀底座58内部，第一针阀61、第二针阀63通过针阀体紧固螺帽6固定在喷射装置外壳4上，针阀底座58和喷射装置外壳4之间采用定位销定位，针阀底座58和第一针阀61之间设置第一针阀复位弹簧59，第一针阀复位弹簧59上端顶在针阀帽57上，第一针阀复位弹簧59下端压在第一针阀61上，第一针阀61与喷射装置外壳4之间形成控制腔55，第一针阀61与针阀底座58之间形成盛油槽60，喷射装置外壳4内部设置限位杆42，限位杆42下端套在第二针阀63内部，第二针阀复位弹簧43套在限位杆42外端，第二针阀复位弹簧43下端支撑在第二针阀63上，限位杆42与第二针阀63沿轴线设置中心油道67，中心油道67连通第二控制阀油腔46与针阀腔66，第二针阀63与喷射装置外壳4之间形成针阀腔66，第二针阀63与针阀底座58之间形成承压槽62，针阀底座58和第二针阀63之间设置环形密封带64，密封带64与第四进油口65相连。进油油道8沿控制装置外壳1径向进入混合燃料喷射装置中，并沿控制装置外壳1轴向向下进入喷射装置外壳4中，进油油道8在控制装置外壳1上分出一路分支，分支通过第二进油口49进入第二压电控制部分53中，进油油道8在喷射装置外壳4分出三路分支，一路分支通过第一进油口41进入控制腔55中，一路分支通过第三进油口56进入盛油槽60中，一路分支通过第四进油口65进入密封带64中；增压装置外壳22设置有进气口16，进气口16通过燃气增压部分10与进气通道7连通，进气通道7通过控制装置外壳1、喷射装置外壳4进入承压槽62中。控制腔55与回油口40连通，回油口40通过第一控制阀34的上密封锥面与第一控制阀油腔37连通，第一控制阀油腔37和第一泄油口38连通，第二进油口49通过第二控制阀50的上密封锥面和第二控制阀油腔46连通，第二控制阀油腔46与中心油道67、针阀腔66连通，第二控制阀油腔46通过第二控制阀50的下密封锥面与第二泄油口45连通。
本发明的组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置电混合燃料喷射装置主要包括燃气增压部分10、双压电控制部分3、喷嘴部分5、增压装置外壳22、控制装置外壳1、喷射装置外壳4、进气通道7、进油油道8等，燃气增压部分10由进气口16、增压活塞23、电磁阀线圈11、增压控制阀12、单向阀19等组成，双压电控制部分3由第一压电控制部分31和第二压电控制部分53组成，喷嘴部分5由燃油喷嘴部分54、燃气喷嘴部分68、针阀体紧固螺帽6、针阀底座58组成。增压活塞23设计成顶端面积大、底端面积小，利用两端面积差来实现燃气增压，增压控制阀12设置上密封锥面和下密封锥面，实现混合燃料喷射装置内增压油进出油路之间的切换，增压控制阀12下端设置锥形面，平衡增压控制阀12下密封面所受的增压油液压力，增压控制阀底座26开有环形增压控制阀泄油口25，泄走从增压控制阀12与增压控制阀底座26的间隙流到增压控制阀12底端的增压油，避免增压油对增压控制阀12产生向上的作用力从而降低增压控制阀12控制精度。第一控制阀34设置上密封锥面，控制控制腔55内燃油泄油，第二控制阀50设置上密封锥面和下密封锥面，实现第二控制阀油腔46内燃油进出油路之间的切换，第一金属垫片32、第二金属垫片52起到隔离的作用，避免第一压电元件2和第二压电元件9接触到双压电控制部分3向上泄漏的燃油。针阀底座58和第二针阀63之间设置环形密封带64，通过第四进油口65与进油油道8相连，密封通过针阀偶件泄漏的燃气，承压槽62起到稳定气压的作用，从而减小气压波动对燃气喷射的影响，针阀体紧固螺帽14与喷射装置外壳4之间采用螺纹连接并设置密封圈，避免燃烧室中的气体进入混合燃料喷射装置内部。
双燃料发动机工作时，燃气从进气口16通过增压活塞下腔20、增压燃气出口21、进气通道7进入承压槽62中，燃油从进油油道8进入混合燃料喷射装置，在控制装置外壳1分为两路，一路通过第二进油口49进入第二压电控制部分53中，一路进入喷射装置外壳4，并在喷射装置外壳4上分为三路，一路通过第一进油口41进入控制腔55和回油口40中，一路通过第三进油口56进入盛油槽60中，一路通过第四进油口65进入密封带64中。
电磁阀线圈11通电时，衔铁30带动增压控制阀12克服增压控制阀复位弹簧29的弹簧力向上运动，增压控制阀12的上密封锥面紧压在增压控制阀复位弹簧座13的上密封锥面上，增压控制阀油腔27不再与增压油泄油口28连通，增压油进油口14与增压控制阀油腔27连通，增压油从增压油进油口14通过增压控制阀油腔27进入增压活塞上腔15中，增压油作用在增压活塞23顶端，克服增压活塞复位弹簧17的弹簧力将增压活塞23下压，增压活塞上腔15体积增大，增压活塞下腔20体积减小，进入增压活塞下腔20的燃气被压缩，燃气压力增大。当增压活塞下腔20中的燃气压力和单向阀复位弹簧18的弹簧力的合力大于进气口16中的燃气压力时，单向阀19向右运动，增压活塞下腔20不再与进气口16连通，避免了增压燃气从进气口16泄漏，保证了燃气增压效率。电磁阀线圈11断电时，增压控制阀12在增压控制阀复位弹簧29的作用下向下运动，增压控制阀12的下密封锥面紧压在增压控制阀底座26的下密封锥面上，增压油进油口14不再与增压控制阀油腔27连通，增压控制阀油腔27与增压油泄油口28连通，增压油从增压活塞上腔15通过增压控制阀油腔27泄入增压油泄油口28中，增压活塞上腔15内压力降低，当压力降低到一定值时，增压活塞复位弹簧17将增压活塞23顶起，当增压活塞下腔20中的燃气压力和单向阀复位弹簧18的弹簧力的合力小于进气口16中的燃气压力时，单向阀19向左运动，增压活塞下腔20与进气口16连通，燃气进入混合燃料喷射装置中。
第一压电元件2通电时，第一压电元件2伸长，第一控制阀34克服第一控制阀复位弹簧36的弹簧力向下运动，回油口40与第一控制阀油腔37连通，燃油从控制腔55通过回油口40、第一控制阀油腔37快速泄入第一泄油口38中，控制腔55内燃油压力迅速降低，当压力降低到一定值时，盛油槽60中作用在第一针阀61的锥面上的燃油，克服第一针阀复位弹簧59的弹簧力将第一针阀61顶起，燃油开始喷射。第一压电元件2断电时，第一控制阀复位弹簧36将第一控制阀34的上密封锥面紧压在第一控制阀座35的上密封锥面上，第一控制阀油腔37不再与回油口40连通，此时控制腔55和盛油槽60中的燃油压力相同，第一针阀61在第一针阀复位弹簧59的作用下压向针阀底座58，燃油不喷射。
第二压电元件9通电时，第二压电元件9伸长，第二控制阀50克服第二控制阀复位弹簧47的弹簧力和第二控制阀油腔46内燃油的液压力向下运动，第二控制阀50的下密封锥面紧压在第二控制阀复位弹簧座44的下密封锥面上，第二控制阀油腔46不再与第二泄油口45连通，第二控制阀油腔46与第二进油口49连通，燃油从进油油道8通过第二进油口49、第二控制阀油腔46、中心油道67进入针阀腔66中，燃油作用在第二针阀63端面上，克服第二针阀复位弹簧43的弹簧力将第二针阀63顶起，燃气开始喷射。第二压电元件9断电时，第二控制阀复位弹簧47将第二控制阀50的上密封锥面紧压在第二控制阀座48的上密封锥面上，第二控制阀油腔46不再与第二进油口49连通，第二控制阀油腔46与第二泄油口45连通，针阀腔66中的燃油通过中心油道67、第二控制阀油腔46泄入第二泄油口45中，针阀腔66内压力降低，当压力降低到一定值时，第二控制阀复位弹簧47将第二针阀63压向针阀底座58，燃气不喷射。
组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置电混合燃料喷射装置有三种工作模式：第一种是第一压电元件2通电，该工作模式为纯燃油喷射模式；第二种是第一压电元件2开始通电再第二压电元件9开始通电，该工作模式为双燃料喷射模式，燃油喷嘴喷射的燃油压燃后点燃燃气喷嘴喷射的非增压燃气；第三种是电磁阀线圈11和第一压电元件2先开始通电再第二压电元件9开始工作，该工作模式也是双燃料喷射模式，燃油喷嘴喷射的燃油压燃后点燃燃气喷嘴喷射的增压燃气。
第一压电元件2、第二压电元件9由于压电效应形变，形变长度可靠性高，燃料喷射率控制精度高；通过改变通电时间长短，可以灵活调节第一压电元件2、第二压电元件9的形变长度，改变第一控制阀34、第二控制阀50的升程，又由于第一控制阀34控制燃油离开控制腔55，第二控制阀50控制燃油进出针阀腔66，因此，第一针阀61、第二针阀63的最大升程也随着通电时间长度的变化可调，从而实现燃油喷射量和燃料喷射量的控制；若采用电磁阀控制第一针阀61、第二针阀63的运动，因电磁阀受磁滞回路和电磁线圈电感的影响，阀芯的响应相对于控制信号有延迟，燃气喷射规律的控制精度将受到影响；而燃气增压所需响应速度要求低于燃气喷射规律所需响应速度要求，采用电磁阀线圈11控制增压活塞23的运动即可满足燃气增压控制精度要求，实现较高的燃气增压效率。
双燃料发动机工作时，进入增压活塞下腔20中的燃气压力较低，通过增压活塞23和增压装置外壳22之间的间隙向上泄漏的燃气少，且在增压活塞偶件的长配合带和增压活塞复位弹簧腔24的作用下，燃气增压部分10的燃气泄漏量几乎可以忽略；增压活塞23运动的过程中，增压活塞下腔20的增压燃气通过增压活塞23偶件向上泄漏，由于增压活塞偶件的长配合带，燃气很少会泄漏到增压活塞复位弹簧腔24，减少了增压燃气的泄漏量，且泄漏到增压活塞复位弹簧腔24的那小部分燃气在泄漏到增压活塞复位弹簧腔24中的增压油的作用下不会继续向上泄漏，避免了增压燃气的进一步泄漏；控制腔55和盛油槽60中的燃油压力相同，针阀腔66和密封带64中的燃油压力相同，避免了针阀偶件处的燃油静态泄漏；进入密封带64的燃油，使蓄积在承压槽62内的燃气不会通过第二针阀63和针阀底座58之间的间隙泄漏，从而避免了混合燃料喷射装置的燃气静态泄漏；在第二针阀63运动的过程中，承压槽62内燃气通过针阀偶件向上泄漏，在密封带64中的燃油作用下不会泄漏至第二针阀复位弹簧43处，直接避免了混合燃料喷射装置的燃气动态泄漏。
由上述说明可知，组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置主要包括燃气增压部分、双压电控制部分和喷嘴部分，燃气增压部分利用增压电磁阀控制增压活塞的运动实现燃气增压，燃气增压压力和燃气增压效率高，可以快速实现燃气增压喷射和燃气无增压喷射的切换，满足双燃料发动机不同功率对燃气喷射压力的不同要求；双压电控制部分利用两压电元件分别控制两针阀的运动实现燃料的喷射，燃料喷射稳定性和灵活性高，能够满足系统喷射规律可变性要求，可以快速实现燃油喷射和双燃料喷射的切换，同时，燃气喷嘴利用燃油密封燃气，可以较好地解决燃气通过针阀偶件泄漏的问题，能有效地提高发动机的动力性和燃料经济性。
本发明组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置，包括燃气增压部分、双压电控制部分、喷嘴部分、进气通道、进油油道等。燃气增压部分由进气口、增压活塞、电磁阀线圈、增压控制阀、单向阀等组成，双压电控制部分由第一压电控制部分和第二压电控制部分组成，喷嘴部分由燃油喷嘴部分、燃气喷嘴部分、针阀体紧固螺帽、针阀底座组成。所述的进油油道沿控制装置外壳径向进入混合燃料喷射装置中，并沿控制装置外壳轴向向下进入喷射装置外壳中，进油油道在控制装置外壳上分出一路分支，分支通过第二进油口进入第二压电控制部分中，进油油道在喷射装置外壳分出三路分支，一路分支通过第一进油口进入控制腔中，一路分支通过第三进油口进入盛油槽中，一路分支通过第四进油口进入密封带中；增压装置外壳设置有进气口，进气口通过燃气增压部分与进气通道连通，进气通道通过控制装置外壳、喷射装置外壳进入承压槽中。
电磁阀线圈安装在增压装置外壳里，衔铁位于电磁阀线圈下方，增压控制阀的上端由止动环卡在衔铁上，增压控制阀下端穿过衔铁下方的增压控制阀复位弹簧座压在增压控制阀底座上，单向阀右端通过螺钉连接固定在单向阀小弹簧座上，单向阀复位弹簧左端通过单向阀大弹簧座卡在单向阀座上，单向阀复位弹簧右端通过单向阀小弹簧座将单向阀左端压在单向阀座上。
增压控制阀设置上密封锥面和下密封锥面，增压控制阀复位弹簧座和增压控制阀底座之间形成增压控制阀油腔，增压油进油油路通过增压控制阀的下密封锥面与增压控制阀油腔连通，增压控制阀油腔通过增压控制阀的上密封锥面与增压油泄油油路连通，增压控制阀底座开有增压控制阀泄油口，增压控制阀底座下端安装增压活塞，增压控制阀底座与增压活塞之间形成增压活塞上腔，增压活塞上腔和增压控制阀油腔连通，增压装置外壳与增压活塞外端之间设置增压活塞复位弹簧腔，增压活塞复位弹簧安装在增压活塞复位弹簧腔内部，增压装置外壳与增压活塞下端之间设置增压活塞下腔，增压活塞下腔连通进气口和增压燃气出口，增压燃气出口与进气通道连通。
第一压电控制部分包括第一压电元件和第一控制阀。第一压电元件安装在控制装置外壳内部，第一压电元件下方设置第一金属垫片，第一变换活塞卡在第一金属垫片上，第一变换活塞及其下方的第一控制阀压在第一控制阀复位弹簧上，第一控制阀安装在第一控制阀座内部，第一控制阀复位弹簧下端支撑在第一控制阀复位弹簧座上，第二压电控制部分的安装方式和第一压电控制部分的安装方式相同。
第一控制阀设置上密封锥面，第一控制阀复位弹簧座与第一控制阀座之间形成第一控制阀油腔，第一控制阀复位弹簧座与第一控制阀座之间采用定位销定位；第二控制阀设置上密封锥面和下密封锥面，第二控制阀复位弹簧座与第二控制阀座之间形成第二控制阀油腔，第二控制阀座上开有第二进油口，第二控制阀复位弹簧座上开有第二泄油口。
燃油喷嘴部分包括第一针阀。针阀底座和第一针阀之间设置第一针阀复位弹簧，第一针阀复位弹簧上端顶在针阀帽上，第一针阀复位弹簧下端压在第一针阀上，第一针阀与喷射装置外壳之间形成控制腔，第一针阀与针阀底座之间形成盛油槽。
燃气喷嘴部分包括限位杆和第二针阀。限位杆下端套在第二针阀内部，第二针阀复位弹簧套在限位杆外端，第二针阀复位弹簧下端支撑在第二针阀上，限位杆与第二针阀沿轴线设置中心油道，中心油道连通第二控制阀油腔与针阀腔，第二针阀与喷射装置外壳之间形成针阀腔，第二针阀与针阀底座之间形成承压槽，针阀底座和第二针阀之间设置环形密封带，密封带与第四进油口相连。
控制腔与回油口连通，回油口通过第一控制阀的上密封锥面与第一控制阀油腔连通，第一控制阀油腔和第一泄油口连通；第二进油口通过第二控制阀的上密封锥面和第二控制阀油腔连通，第二控制阀油腔与中心油道、针阀腔连通，第二控制阀油腔通过第二控制阀的下密封锥面与第二泄油口连通。

Claims (3)

1.组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置，其特征是：燃气增压部分、包括控制装置外壳、喷射装置外壳、针阀底座、第一压电部分和第二压电部分，控制装置外壳安装在喷射装置外壳里，针阀底座安装在喷射装置外壳下方，控制装置外壳里设置进油油道和进气通道，喷射装置外壳上设置第一泄油口和第二泄油口，针阀底座包括第一底座和第二底座；
所述燃气增压部分包括增压装置外壳、增压控制阀、增压电磁阀线圈，增压衔铁、增压控制阀复位弹簧、增压控制阀复位弹簧座、增压控制阀底座、增压活塞、单向阀，增压装置外壳安装在控制装置外壳上方，增压装置外壳上设置增压油进油口、增压油泄油口、进气口，增压电磁阀线圈安装在增压装置外壳里，增压衔铁位于增压电磁阀线圈下方，增压控制阀的上端通过止动环卡在增压衔铁上，增压控制阀的下端穿过增压衔铁下方的增压控制阀复位弹簧座压在增压控制阀底座上，增压控制阀上设置上密封锥面和下密封锥面，增压控制阀复位弹簧座和增压控制阀底座之间形成增压控制阀油腔，增压油进油口通过增压控制阀的下密封锥面与增压控制阀油腔连通，增压控制阀油腔通过增压控制阀的上密封锥面与增压油泄油口连通，增压控制阀底座开有增压控制阀泄油口，增压活塞设置在增压控制阀底座的下方，增压控制阀底座与增压活塞之间形成增压活塞上腔，增压活塞上腔和增压控制阀油腔连通，增压装置外壳与增压活塞中部之间形成增压活塞复位弹簧腔，增压活塞复位弹簧套于增压活塞上并位于增压活塞复位弹簧腔内部，增压装置外壳与增压活塞下端之间设置增压活塞下腔，单向阀安装在增压装置外壳里，单向阀的进口与进气口相连通，单向阀的出口连通增压活塞下腔，增压活塞下腔下方设置增压燃气出口，增压燃气出口连通进气通道；
所述第一压电部分包括第一压电元件、第一变换活塞、第一控制阀、第一控制阀座、第一控制阀复位弹簧、第一控制阀复位弹簧座、第一针阀、第一针阀复位弹簧，第一压电元件安装在控制装置外壳里，第一压电元件下方设置第一金属垫片，第一变换活塞卡在第一金属垫片上，第一变换活塞下方设置第一控制阀，第一控制阀压在第一控制阀复位弹簧上且第一控制阀位于第一控制阀座内部，第一控制阀复位弹簧下端支撑在第一控制阀复位弹簧座上，第一控制阀上设置上密封锥面，第一控制阀复位弹簧座与第一控制阀座之间形成第一控制阀油腔，第一控制阀与第一控制阀座之间形成回油腔，第一控制阀油腔连通第一泄油口，第一针阀安装在第一底座里，第一针阀的上端与喷射装置外壳之间形成控制腔，控制腔通过第一进油口连通进油油道并通过回油口连通回油腔，第一针阀复位弹簧套于第一针阀上，第一针阀复位弹簧的顶端支撑在针阀帽上，针阀帽位于第一底座里并位于喷射装置外壳下方，第一针阀复位弹簧的下端支撑在第一针阀上，第一针阀与第一底座之间形成盛油槽，盛油槽通过第三进油口连通进油油道；
所述第二压电部分包括第二压电元件、第二变换活塞、第二控制阀、第二控制阀座、第二控制阀复位弹簧、第二控制阀复位弹簧座、第二针阀、第二针阀复位弹簧、限位杆，第二压电元件安装在控制装置外壳里，第二压电元件下方设置第二金属垫片，第二变换活塞卡在第二金属垫片上，第二变换活塞下方设置第二控制阀，第二控制阀压在第二控制阀复位弹簧上且第二控制阀位于第二控制阀座内部，第二控制阀复位弹簧下端支撑在第二控制阀复位弹簧座上，第二控制阀上设置上密封锥面和下密封锥面，第二控制阀复位弹簧座与第二控制阀座之间形成第二控制阀油腔，第二控制阀与其下方的第二控制阀复位弹簧座之间形成泄油腔，第二控制阀与第二控制阀座之间形成进油腔，进油腔通过第二进油口连通进油油道，泄油腔连通第二泄油口，限位杆安装在第二控制阀复位弹簧座下方，限位杆下端套在第二针阀内部，第二针阀安装在第二底座里，第二针阀复位弹簧套在限位杆外部，第二针阀复位弹簧下端支撑在第二针阀上，限位杆与第二针阀沿轴线设置中心油道，限位杆与第二针阀之间形成针阀腔，中心油道分别连通第二控制阀油腔和针阀腔，第二针阀与第二底座之间分别形成环形密封带和承压槽，环形密封带通过第四进油口连通进油油道，承压槽连通进气通道。
2.根据权利要求1所述的组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置，其特征是：第一压电元件通电时，第一压电元件伸长，第一控制阀克服第一控制阀复位弹簧的弹簧力向下运动，回油口与回油腔连通，燃油从控制腔通过回油口、第一控制阀油腔泄入第一泄油口中，控制腔内燃油压力降低，盛油槽中作用在第一针阀锥面上的燃油，克服第一针阀复位弹簧的弹簧力将第一针阀顶起，燃油喷射；第一压电元件断电时，第一控制阀复位弹簧将第一控制阀的上密封面压在第一控制阀座上，第一控制阀油腔与回油口断开，控制腔和盛油槽中的燃油压力相同，第一针阀在第一针阀复位弹簧的作用下压向第一底座，燃油不喷射。
3.根据权利要求1或2所述的组合式非增压燃油-增压燃气双压电混合燃料喷射装置，其特征是：第二压电元件通电时，第二压电元件伸长，第二控制阀克服第二控制阀复位弹簧的弹簧力和第二控制阀油腔内燃油的液压力向下运动，第二控制阀的下密封面压在第二控制阀复位弹簧座上，第二控制阀油腔与第二泄油口断开，第二控制阀油腔与第二进油口连通，燃油从进油油道通过第二进油口、第二控制阀油腔、中心油道进入针阀腔中，燃油作用在第二针阀端面上，克服第二针阀复位弹簧的弹簧力将第二针阀顶起，燃气喷射；第二压电元件断电时，第二控制阀复位弹簧将第二控制阀的上密封面压在第二控制阀座上，第二控制阀油腔与第二进油口断开，第二控制阀油腔与第二泄油口连通，针阀腔中的燃油通过中心油道、第二控制阀油腔泄入第二泄油口中，针阀腔内压力降低，第二控制阀复位弹簧将第二针阀压向第二底座，燃气不喷射。
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