CN110792516B - 双燃料发动机压力调节装置及具有其的双燃料发动机 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种双燃料发动机压力调节装置及具有其的双燃料发动机。本发明所述的双燃料发动机压力调节装置包括阀体、滑块、第一进口、第二进口和第一出口，所述滑块以能够滑动的方式设于所述阀体的内部，并将所述阀体的内部分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一进口用于连通所述第一腔室和所述阀体的外部管路，所述第二进口用于连通所述第二腔室和所述阀体的外部管路，所述滑块的内部设有导通通道，所述第一出口能够通过所述导通通道与所述第一腔室的内部相连通。根据本发明的双燃料发动机压力调节装置，能够保证第一腔室和第二腔室的压力平衡，从而保证不同燃料在喷射过程中的压力平衡。

Description

双燃料发动机压力调节装置及具有其的双燃料发动机

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种双燃料发动机压力调节装置及具有其的双燃料发动机。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

现有的双燃料发动机，在进行燃料喷射时，需保证两种燃料间满足一定的压力平衡关系。然而有些燃料的压力控制技术还不是很成熟，很难将燃料的压力控制在某一定值，因此在进行双燃料喷射过程中很难保证不同燃料间的压力平衡，造成发动机内燃料的燃烧不充分，更有甚者危害发动机。

发明内容

本发明的目的是至少解决双燃料喷射过程中不同燃料间的压力不平衡的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种双燃料发动机压力调节装置，其特征在于，包括：

阀体；

滑块，所述滑块以能够滑动的方式设于所述阀体的内部，并将所述阀体的内部分隔成第一腔室和第二腔室；

第一进口，所述第一进口用于连通所述第一腔室和所述阀体的外部管路；

第二进口，所述第二进口用于连通所述第二腔室和所述阀体的外部管路；

第一出口，所述滑块的内部设有导通通道，所述第一出口能够通过所述导通通道与所述第一腔室的内部相连通。

根据本发明的双燃料发动机压力调节装置，通过设置可滑动的滑块将阀体的内部分隔成第一腔室和第二腔室，第一腔室通过第一进口与阀体的外部管路相连，第二腔室通过第二进口与阀体的外部管路相连，且第一出口能够通过滑块内的导通通道与第一腔室的内部相连通，当第二腔室内的压力减小时，滑块能够朝向第二腔室的方向移动，从而增大导通通道与第一出口的导通面积，增大第一腔室内的燃料泄露量，降低第一腔室内的压力，保证第一腔室和第二腔室的压力平衡；当二腔室内的压力增大时，滑块能够朝向第一腔室的方向移动，从而减小导通通道与第一出口的导通面积，减小第一腔室内的燃料泄露量，提高第一腔室内的压力，保证第一腔室和第二腔室的压力平衡，从而保证不同燃料在喷射过程中的压力平衡。

另外，根据本发明的双燃料发动机压力调节装置，还可具有如下附加的技术特征：

所述双燃料发动机压力调节装置还包括执行器，所述执行器包括固定端和推杆，所述固定端与所述阀体相连，所述推杆的一端与所述滑块相连，所述推杆的另一端与所述固定端相连，所述推杆能够在所述固定端的作用下沿自身轴线方向移动。

在本发明的一些实施方式中，所述阀体内还设有第三腔室，所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室依次顺序设置，所述固定端设于所述第三腔室内。

在本发明的一些实施方式中，所述第一进口与柴油共轨管相连，所述第二进口与天然气共轨管相连，所述第一出口与柴油箱相连。

在本发明的一些实施方式中，所述第一腔室内设有凸起，所述凸起与所述滑块对应设置。

本发明的另一方面提出了一种双燃料发动机，所述双燃料发动机具有上述任一项所述的双燃料发动机压力调节装置。

在本发明的一些实施方式中，所述双燃料发动机还包括柴油供给系统和天然气供给系统，所述第一进口和所述第一出口均与所述柴油供给系统相连通，所述第二进口与所述天然气供给系统相连通。

在本发明的一些实施方式中，所述柴油供给系统包括柴油共轨管和回油管，所述双燃料发动机压力调节装置设于所述柴油共轨管和所述回油管之间，所述第一进口与所述柴油共轨管相连通，所述第一出口与所述回油管相连通。

在本发明的一些实施方式中，所述天然气供给系统包括天然气共轨管，所述天然气共轨管与所述第二进口相连通。

在本发明的一些实施方式中，所述双燃料发动机还包括燃料喷射器，所述柴油供给系统和所述天然气供给系统均与所述燃料喷射器相连通。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其它的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施方式中双燃料发动机压力调节装置的结构示意图；

图2为具有图1中双燃料发动机压力调节装置的双燃料发动机的系统结构示意图。

附图中各标记表示如下：

10：阀体、11：第一腔室、12：第二腔室、13：第三腔室、14：第一进口、15：第二进口、16：第一出口、17：凸起；

20：滑块、21：导通通道；

30：执行器、31：固定端、32：推杆；

40：柴油供给系统、41：柴油箱、42：低压油泵、43：油量计量阀、44：高压油泵、45：柴油共轨管、46：回油管、47：流量传感器、48：限流阀；

50：天然气供给系统、51：天然气罐、52：气泵、53：天然气高压共轨管、54：计量阀、55：天然气低压共轨管；

60：燃料喷射器；

70：ECU。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

图1为本发明实施方式中双燃料发动机压力调节装置的结构示意图。如图1所示，本实施方式中的双燃料发动机压力调节装置包括阀体10、滑块20、第一进口14、第二进口15和第一出口16，滑块20以能够滑动的方式设于阀体10的内部，并将阀体10的内部分隔成第一腔室11和第二腔室12，第一进口14用于连通第一腔室11和阀体10的外部管路，第二进口15用于连通第二腔室12和阀体10的外部管路，滑块20的内部设有导通通道21，第一出口16能够通过导通通道21与第一腔室11的内部相连通。

根据本发明的双燃料发动机压力调节装置，通过设置可滑动的滑块20将阀体10的内部分隔成第一腔室11和第二腔室12，第一腔室11通过第一进口14与阀体10的外部管路相连，第二腔室12通过第二进口15与阀体10的外部管路相连，且第一出口16能够通过滑块20内的导通通道21与第一腔室11的内部相连通，当第二腔室12内的压力减小时，滑块20能够朝向第二腔室12的方向移动，从而增大导通通道21与第一出口16的导通面积，增大第一腔室11内的燃料泄露量，降低第一腔室11内的压力，保证第一腔室11和第二腔室12的压力平衡；当第二腔室12内的压力增大时，滑块20能够朝向第一腔室11的方向移动，从而减小导通通道21与第一出口16的导通面积，减小第一腔室11内的燃料泄露量，提高第一腔室11内的压力，保证第一腔室11和第二腔室12的压力平衡，从而保证不同燃料在喷射过程中的压力平衡。

在本发明的一些实施方式中，第一进口14与柴油共轨管45相连，第二进口15与天然气共轨管相连，第一出口16与柴油箱41相连。

当双燃料发动机同时喷射柴油和天然气两种燃料时，将第一进口14与柴油共轨管45相连，第二进口15与天然气共轨管相连，柴油共轨管45内的柴油进入到第一腔室11内，天然气共轨管内的天然气进入到第二腔室12内，通过移动滑块20调节第一腔室11内的柴油的泄漏量，从而保证喷射的天然气和柴油的压力平衡。同时，第一腔室11内泄漏的柴油通过第一出口16回流至柴油箱41。

在本发明的一些实施方式中，双燃料发动机压力调节装置还包括执行器30，执行器30包括固定端31和推杆32，固定端31与阀体10相连，推杆32的一端与滑块20相连，推杆32的另一端与固定端31相连，推杆32能够在固定端31的作用下沿自身轴线方向移动。

在正常工作模式下，滑块20两侧的压力处于平衡状态，即第一腔室11内的燃油压力等于第二腔室12内的天然气压力与执行器30产生的推力之和，通过调节执行器30产生的推力即可设定具有一定压差的天然气和柴油。当柴油设定压力大于天然气设定压力时，若工作过程中第二腔室12内的天然气压力降低，则第一腔室11内的燃油压力大于天然气压力与执行器30产生的推力之和，滑块20在燃油的压力作用下向第二腔室12的方向移动，从而增大导通通道21与第一出口16的导通面积，增大第一腔室11内的燃油泄露量，降低第一腔室11内的压力，保证第一腔室11和第二腔室12的压力差等于执行器30的设定压力。在此过程中，推杆32在滑块20的作用下朝向固定端31的方向运动，其中，为了便于对天然气和柴油的压差进行设定，即能够便于调节执行器30的设定压力，在本发明的一些实施方式中执行器30采用液压执行器或电控执行器。

在本发明的一些实施方式中，阀体10内还设有第三腔室13，第一腔室11、第二腔室12和第三腔室13依次顺序设置，固定端31设于第三腔室13内。

为防止天然气的压力对执行器30的作用效果产生干扰，在阀体10内还设有第三腔室13，并将固定端31设于第三腔室13内，且第二腔室12与第三腔室13互不导通，仅推杆32穿过第二腔室12与第三腔室13。

在本发明的一些实施方式中，第一腔室11内设有凸起17，凸起17与滑块20对应设置。

当滑块20朝向第一腔室11的方向移动时，为防止滑块20过行程导致第二进口15与第一出口16相导通，防止天然气发生泄漏和污染，第一腔室11内设有与滑块20位置对应设置的凸起17，从而对滑块20的位移进行限制。

图2为具有图1中双燃料发动机压力调节装置的双燃料发动机的系统结构示意图。如图2所示，本发明的另一方面提出了一种双燃料发动机，该双燃料发动机具有上述任一实施方式中的双燃料发动机压力调节装置。

在本发明的一些实施方式中，双燃料发动机还包括柴油供给系统40和天然气供给系统50，第一进口14和第一出口16均与柴油供给系统40相连通，第二进口15与天然气供给系统50相连通。

将第一进口14与柴油供给系统40相连，第二进口15与天然气供给系统50相连，柴油供给系统40内的柴油进入到第一腔室11内，天然气供给系统50内的天然气进入到第二腔室12内，通过移动滑块20调节第一腔室11内的柴油的泄漏量，从而保证喷射的天然气和柴油的压力平衡。同时，第一腔室11内泄漏的柴油通过第一出口16回流至柴油供给系统40。

在本发明的一些实施方式中，柴油供给系统40包括柴油共轨管45和回油管46，双燃料发动机压力调节装置设于柴油共轨管45和回油管46之间，第一进口14与柴油共轨管45相连通，第一出口16与回油管46相连通。

其中，柴油供给系统40包括沿柴油流动方向依次设置的柴油箱41、低压油泵42、油量计量阀43、高压油泵44和柴油共轨管45，柴油共轨管45内的柴油经第一进口14进入到第一腔室11的内部。柴油供给系统40还包括沿柴油回油方向依次设置的回油管46、流量传感器47和限流阀48。第一出口16与回油管46相连通，第一腔室11内泄漏的柴油经回油管46回流至柴油箱41的内部。在柴油的回流过程中，回油管46内设有限流阀48，限流阀48能够根据流量传感器47的检测结果对柴油的回流量进行限流，从而使执行器30、流量传感器47和限流阀48之间构成闭环控制。

在本发明的一些实施方式中，天然气供给系统50包括天然气共轨管，天然气共轨管与第二进口15相连通。

其中，天然气供给系统50包括沿天然气的输送方向依次设置的天然气罐51、气泵52、天然气高压共轨管53、计量阀54和天然气低压共轨管55，天然气低压共轨管55与第二进口15相连通，用于向第二腔室12内输送天然气，从而控制输出的天然气和输出的柴油间的压力平衡。

在本发明的一些实施方式中，双燃料发动机还包括ECU70，ECU70能够实时监测天然气高压共轨管53和天然气低压共轨管55内的天然气压力，并通过控制计量阀54对天然气高压共轨管53的输出量进行控制，从而调节天然气低压共轨管55内的天然气压力。

在本发明的一些实施方式中，双燃料发动机还包括燃料喷射器60，柴油供给系统40和天然气供给系统50均与燃料喷射器60相连通，即柴油供给系统40和天然气供给系统50公用一个燃料喷射器60，柴油和天然气经过混合后共同喷出，进一步保证燃料的充分燃烧，并减少了燃料喷射器的数量，降低了产品成本。

进一步地，在天然气不足或天然气供给系统50发生故障时，通过移动滑块20将第一出口16进行封堵，从而采用仅包括柴油供给系统40的模式运行，具有跛行回家功能。

根据本发明的双燃料发动机，通过设置可滑动的滑块20将阀体10的内部分隔成第一腔室11和第二腔室12，第一腔室11通过第一进口14与阀体10的外部管路相连，第二腔室12通过第二进口15与阀体10的外部管路相连，且第一出口16能够通过滑块20内的导通通道21与第一腔室11的内部相连通，当第二腔室12内的压力减小时，滑块20能够朝向第二腔室12的方向移动，从而增大导通通道21与第一出口16的导通面积，增大第一腔室11内的燃料泄露量，降低第一腔室11内的压力，保证第一腔室11和第二腔室12的压力平衡；当第二腔室12内的压力增大时，滑块20能够朝向第一腔室11的方向移动，从而减小导通通道21与第一出口16的导通面积，减小第一腔室11内的燃料泄露量，提高第一腔室11内的压力，保证第一腔室11和第二腔室12的压力平衡，从而保证不同燃料在喷射过程中的压力平衡。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种双燃料发动机压力调节装置，其特征在于，包括：

阀体；

滑块，所述滑块以能够滑动的方式设于所述阀体的内部，并将所述阀体的内部分隔成第一腔室和第二腔室；

第一进口，所述第一进口用于连通所述第一腔室和所述阀体的外部管路；

第二进口，所述第二进口用于连通所述第二腔室和所述阀体的外部管路；

第一出口，所述滑块的内部设有导通通道，所述第一出口能够通过所述导通通道与所述第一腔室的内部相连通；

所述第一进口与柴油共轨管相连，所述第二进口与天然气共轨管相连，所述第一出口与柴油箱相连；

所述第一腔室内设有凸起，所述凸起与所述滑块对应设置。

2.根据权利要求1所述的双燃料发动机压力调节装置，其特征在于，所述双燃料发动机压力调节装置还包括执行器，所述执行器包括固定端和推杆，所述固定端与所述阀体相连，所述推杆的一端与所述滑块相连，所述推杆的另一端与所述固定端相连，所述推杆能够在所述固定端的作用下沿自身轴线方向移动。

3.根据权利要求2所述的双燃料发动机压力调节装置，其特征在于，所述阀体内还设有第三腔室，所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室依次顺序设置，所述固定端设于所述第三腔室内。

4.一种双燃料发动机，其特征在于，具有根据权利要求1至3中任一项所述的双燃料发动机压力调节装置。

5.根据权利要求4所述的双燃料发动机，其特征在于，所述双燃料发动机还包括柴油供给系统和天然气供给系统，所述第一进口和所述第一出口均与所述柴油供给系统相连通，所述第二进口与所述天然气供给系统相连通。

6.根据权利要求5所述的双燃料发动机，其特征在于，所述柴油供给系统包括柴油共轨管和回油管，所述双燃料发动机压力调节装置设于所述柴油共轨管和所述回油管之间，所述第一进口与所述柴油共轨管相连通，所述第一出口与所述回油管相连通。

7.根据权利要求5所述的双燃料发动机，其特征在于，所述天然气供给系统包括天然气共轨管，所述天然气共轨管与所述第二进口相连通。

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