CN110410235A - 一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法 - Google Patents

一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法，具体步骤如下：S1：发动机启动；S2：电磁阀b打开；S3：电磁阀b落座；S4：电磁阀a落座，第一气体燃料停止供应，此时绝缘针阀落座；S5：电磁阀d打开，第二气体燃料进入第二燃料通道和电离空间；S6：针阀电极通电，由于喷嘴体接地，因此电离空间形成电场，位于电场中的第二气体燃料被电离成等离子体；S7：电磁阀c打开，针阀电极向上运动，此时电离空间与压力室连通，电离生成的等离子体经压力室从喷孔喷出；S8：电磁阀d落座，第二气体燃料停止供应，间隔t后，电磁阀c落座，针阀电极关闭。本申请实现了改善雾化、改善燃烧、降低有害燃烧产物排放水平及扩大着火范围的目的。

Description

一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法
技术领域
本发明涉及一种双燃料喷嘴，具体说是一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法。
背景技术
现有的发动机双燃料喷嘴如专利号为CN200520029399.2中所示，其结构非常简单，一般由喷嘴体、针阀、阀套、电磁阀组成。工作时，阀套抬起、针阀落座实现燃料1的喷射，针阀抬起、阀套落座实现燃料2的喷射，高压燃料1及电磁阀控制阀套的抬起与落座，高压燃料2及电磁阀控制针阀的抬起与落座。其缺点是：(1)燃料1及燃料2均采用常规的压力雾化技术，因此要得到良好的雾化必须采用极高的喷射压力，这带来了成本的升高及可靠性的下降；(2)压力雾化技术并未改变燃料的反应活性，因此在某些应用中，必须采用增大点火能量等方式来达到较佳的点火及燃烧性能。
发明内容
为解决现有技术存在上述问题，本申请提供一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法，实现改善雾化、改善燃烧、降低有害燃烧产物排放水平及扩大着火范围的目的。
为实现上述目的，本申请的技术方案为：一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法，具体步骤如下：
S1：发动机启动；
S2：电磁阀b打开，润滑液体经过润滑支路进入第一燃料通道，所述第一燃料通道与润滑孔a、润滑孔b和润滑孔c相连；进而润滑液体通过润滑孔a流入电极台与绝缘套之间，润滑液体通过润滑孔b和润滑孔c流入绝缘针阀与容置腔之间；
S3：电磁阀b落座，润滑支路闭合；电磁阀a打开，第一气体燃料通过燃料支路进入第一燃料通道；在高压气体作用下，绝缘针阀向上抬起，第一气体燃料经压力室从喷孔喷出，此时高压气体将此前残留于第一燃料通道中的润滑液体一起带出；
S4：电磁阀a落座，第一气体燃料停止供应，此时绝缘针阀落座；
S5：电磁阀d打开，第二气体燃料进入第二燃料通道和电离空间；
S6：针阀电极通电，由于喷嘴体接地，因此电离空间形成电场，位于电场中的第二气体燃料被电离成等离子体；
S7：电磁阀c打开，针阀电极向上运动，此时电离空间与压力室连通，电离生成的等离子体经压力室从喷孔喷出；
S8：电磁阀d落座，第二气体燃料停止供应，间隔t后，电磁阀c落座，针阀电极关闭。
进一步的，还包括：
S9：ECU通过缸压传感器获得缸压信号p，并传递给；若p≥p1，ECU读取曲轴位置传感器信号，进入下一循环；若p<p1，进行n+1循环，电源以电压U+ΔU1进行高压放电，ECU通过缸压传感器采集缸压信号p，若p≥p1，ECU读取曲轴位置传感器信号，进入下一循环；如果p<p1，进行n+2循环，电源以电压U+ΔU2进行高压放电，ΔU2＞ΔU1；ECU通过缸压传感器采集缸压信号p，若p≥p1，ECU读取曲轴位置传感器信号，进入下一循环；如果p<p1，停止放电，ECU提示喷嘴工作异常。
进一步的，上述方法是在喷嘴中实现的，所述喷嘴包括：喷嘴体，所述喷嘴体中设有容置腔，在容置腔中设有绝缘针阀、针阀电极，所述针阀电极包括相连接的电极凸台、电极台和电极杆，所述电极凸台与电磁阀c相连；所述电极杆位于绝缘针阀中且二者之间的空隙为电离空间，所述电极台的外围设有绝缘套；在容置腔的一侧设有第一燃料通道，所述第一燃料通道的底部与容置腔底部相连，第一燃料通道的顶部分别与润滑支路、燃料支路相连，所述燃料支路与位于喷嘴体顶部的电磁阀a相连，润滑支路与位于喷嘴体顶部的电磁阀b相连；在容置腔的另一侧设有第二燃料通道，所述第二燃料通道的底部与容置腔上部相连通，第二燃料通道的顶部与位于喷嘴体顶部的电磁阀d相连；在绝缘套和喷嘴体上设有润滑孔a，所述润滑孔a一端连通于电极台与绝缘套之间的缝隙，润滑孔a另一端与第一燃料通道相连通。
进一步的，在喷嘴体上设有润滑孔b和润滑孔c，所述润滑孔b和润滑孔c的一端均连通于绝缘针阀与容置腔之间的缝隙，润滑孔b和润滑孔c的另一端均连通于第一燃料通道。
进一步的，在喷嘴体底部设有与外界连通的喷孔a和喷孔b，容置腔底部设有压力室，所述喷孔a和喷孔b均与压力室相连。
更进一步的，润滑孔a、润滑孔b和润滑孔c均倾斜设置。
本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：采用介质阻挡放电激励的方式对采用两种气体燃料的双燃料发动机的一种气体燃料进行电离，提高其反应活性。由于气体没有润滑性，本申请设置了润滑支路，采用在喷嘴工作前微喷润滑液体的方式实现喷嘴运动件的润滑。而且，能够利用放电提高气体燃料活性，使其能够迅速燃烧；同时，可以利用非平衡等离子体气动效应改善气体燃料的分布范围，最终实现改善雾化、改善燃烧、降低有害燃烧产物排放水平及扩大着火范围的目的。
附图说明
图1为本申请中喷嘴剖视图；
图2为实施例中第二气体燃料喷射及电离过程示意图；
图3为本申请使用方法流程图。
图中序号说明：1-喷嘴体，111-润滑孔a，112-润滑孔b，113-润滑孔c，12-第一燃料通道，121-润滑支路，122-燃料支路，13-第二燃料通道，14-喷孔a，15-压力室，16-电离空间，21-电磁阀a，22-电磁阀b，23-电磁阀c，24-电磁阀d，3-针阀电极，4-绝缘针阀，5-绝缘套。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：以此为例对本申请做进一步的描述说明。
实施例1
如图1-2所示，本实施例提供一种适用于双气体燃料的喷嘴，包括喷嘴体，电磁阀，绝缘套，针阀电极，绝缘针阀。所述喷嘴体1是主要结构，用于承载其他各部件及结构，并实现燃料喷射，在所述喷嘴体上加工有第一燃料通道12、第二燃料通道13及润滑孔111-113、喷孔14，以及在其上形成的压力室15和放电空间16；所述第一燃料通道12用于引入第一种气体燃料，其上加工有润滑支路121及燃料支路122；所述润滑支路121用于将少量润滑液体喷入，并通过三个润滑孔将润滑液送至润滑区域；所述燃料支路122用于引入第一种气体燃料，并在润滑液输入完毕后将残留于第一燃料通道中的润滑液经所述压力室15及所述喷孔14吹出喷嘴区域；所述第二燃料通道13用于引入第二种气体燃料；所述电磁阀一共有4个，其中电磁阀a21用于控制所述燃料支路122的开闭，所述电磁阀b22用于控制所述润滑支路121的开闭，所述电磁阀c23用于控制所述针阀电极3的抬起及落座，所述电磁阀d24用于控制所述第二燃料通道13的开闭；所述绝缘套5用于实现针阀电极3及喷嘴体1之间的绝缘；所述绝缘套凸沿51为绝缘套的一部分，用于将绝缘套5固定在喷嘴体1上；
所述针阀电极3由金属材料制成，有两个作用，第一个作用是控制气体燃料通路的开启及闭合，第二个作用是充当高压电极，实现针阀电极3-接地电极(本例中喷嘴体即充当了接地电极)之间的介质阻挡放电；所述绝缘针阀4由绝缘材料制成，有两个作用，第一个作用是控制燃料通路的开启及闭合，第二个作用是充当介质层，用于实现针阀电极3-接地电极之间的介质阻挡放电。
实施例2
如图3所示，本实施例提供一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法的控制方法，具体步骤为：
S1：发动机启动；
S2：电磁阀b打开，润滑液体经过润滑支路进入第一燃料通道，所述第一燃料通道与润滑孔a、润滑孔b和润滑孔c相连；进而润滑液体通过润滑孔a流入电极台与绝缘套之间，润滑液体通过润滑孔b和润滑孔c流入绝缘针阀与容置腔之间；
S3：电磁阀b落座，润滑支路闭合；电磁阀a打开，第一气体燃料通过燃料支路进入第一燃料通道；在高压气体作用下，绝缘针阀向上抬起，第一气体燃料经压力室从喷孔喷出，此时高压气体将此前残留于第一燃料通道中的润滑液体一起带出；
S4：电磁阀a落座，第一气体燃料停止供应，此时绝缘针阀落座；
S5：电磁阀d打开，第二气体燃料进入第二燃料通道和电离空间；
S6：针阀电极通电，由于喷嘴体接地，因此电离空间形成电场，位于电场中的第二气体燃料被电离成等离子体；
S7：电磁阀c打开，针阀电极向上运动，此时电离空间与压力室连通，电离生成的等离子体经压力室从喷孔喷出；
S8：电磁阀d落座，第二气体燃料停止供应，间隔t后，电磁阀c落座，针阀电极关闭。
S9：ECU通过缸压传感器获得缸压信号p，并传递给；若p≥p1，ECU读取曲轴位置传感器信号，进入下一循环；若p<p1，进行n+1循环，电源以电压U+ΔU1进行高压放电，ECU通过缸压传感器采集缸压信号p，若p≥p1，ECU读取曲轴位置传感器信号，进入下一循环；如果p<p1，进行n+2循环，电源以电压U+ΔU2进行高压放电，ΔU2＞ΔU1；ECU通过缸压传感器采集缸压信号p，若p≥p1，ECU读取曲轴位置传感器信号，进入下一循环；如果p<p1，停止放电，ECU提示喷嘴工作异常。
但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1：发动机启动；
S2：电磁阀b打开，润滑液体经过润滑支路进入第一燃料通道，所述第一燃料通道与润滑孔a、润滑孔b和润滑孔c相连；进而润滑液体通过润滑孔a流入电极台与绝缘套之间，润滑液体通过润滑孔b和润滑孔c流入绝缘针阀与容置腔之间；
S3：电磁阀b落座，润滑支路闭合；电磁阀a打开，第一气体燃料通过燃料支路进入第一燃料通道；在高压气体作用下，绝缘针阀向上抬起，第一气体燃料经压力室从喷孔喷出，此时高压气体将此前残留于第一燃料通道中的润滑液体一起带出；
S4：电磁阀a落座，第一气体燃料停止供应，此时绝缘针阀落座；
S5：电磁阀d打开，第二气体燃料进入第二燃料通道和电离空间；
S6：针阀电极通电，由于喷嘴体接地，因此电离空间形成电场，位于电场中的第二气体燃料被电离成等离子体；
S7：电磁阀c打开，针阀电极向上运动，此时电离空间与压力室连通，电离生成的等离子体经压力室从喷孔喷出；
S8：电磁阀d落座，第二气体燃料停止供应，间隔t后，电磁阀c落座，针阀电极关闭。
2.根据权利要求1所述一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法，其特征在于，还包括：
S9：ECU通过缸压传感器获得缸压信号p，并传递给；若p≥p1，ECU读取曲轴位置传感器信号，进入下一循环；若p<p1，进行n+1循环，电源以电压U+ΔU1进行高压放电，ECU通过缸压传感器采集缸压信号p，若p≥p1，ECU读取曲轴位置传感器信号，进入下一循环；如果p<p1，进行n+2循环，电源以电压U+ΔU2进行高压放电，ΔU2＞ΔU1；ECU通过缸压传感器采集缸压信号p，若p≥p1，ECU读取曲轴位置传感器信号，进入下一循环；如果p<p1，停止放电，ECU提示喷嘴工作异常。
3.根据权利要求1或2所述一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法，其特征在于，上述方法是在喷嘴中实现的，所述喷嘴包括：喷嘴体，所述喷嘴体中设有容置腔，在容置腔中设有绝缘针阀、针阀电极，所述针阀电极包括相连接的电极凸台、电极台和电极杆，所述电极凸台与电磁阀c相连；所述电极杆位于绝缘针阀中且二者之间的空隙为电离空间，所述电极台的外围设有绝缘套；在容置腔的一侧设有第一燃料通道，所述第一燃料通道的底部与容置腔底部相连，第一燃料通道的顶部分别与润滑支路、燃料支路相连，所述燃料支路与位于喷嘴体顶部的电磁阀a相连，润滑支路与位于喷嘴体顶部的电磁阀b相连；在容置腔的另一侧设有第二燃料通道，所述第二燃料通道的底部与容置腔上部相连通，第二燃料通道的顶部与位于喷嘴体顶部的电磁阀d相连；在绝缘套和喷嘴体上设有润滑孔a，所述润滑孔a一端连通于电极台与绝缘套之间的缝隙，润滑孔a另一端与第一燃料通道相连通。
4.根据权利要求3所述一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法，其特征在于，在喷嘴体上设有润滑孔b和润滑孔c，所述润滑孔b和润滑孔c的一端均连通于绝缘针阀与容置腔之间的缝隙，润滑孔b和润滑孔c的另一端均连通于第一燃料通道。
5.根据权利要求3所述一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法，其特征在于，在喷嘴体底部设有与外界连通的喷孔a和喷孔b，容置腔底部设有压力室，所述喷孔a和喷孔b均与压力室相连。
6.根据权利要求4所述一种适用于双气体燃料的喷嘴使用方法，其特征在于，润滑孔a、润滑孔b和润滑孔c均倾斜设置。
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