CN110821717B - 一种具有喷水功能的三位复合喷油器 - Google Patents

一种具有喷水功能的三位复合喷油器 Download PDF

Info

Publication number
CN110821717B
CN110821717B CN201911280122.XA CN201911280122A CN110821717B CN 110821717 B CN110821717 B CN 110821717B CN 201911280122 A CN201911280122 A CN 201911280122A CN 110821717 B CN110821717 B CN 110821717B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
oil
cavity
hole
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911280122.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110821717A (zh
Inventor
邓晰文
冯战
雷基林
贾德文
杨小佳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming University of Science and Technology
Original Assignee
Kunming University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunming University of Science and Technology filed Critical Kunming University of Science and Technology
Priority to CN201911280122.XA priority Critical patent/CN110821717B/zh
Publication of CN110821717A publication Critical patent/CN110821717A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110821717B publication Critical patent/CN110821717B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0227—Control aspects; Arrangement of sensors; Diagnostics; Actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025—Adding water
    • F02M25/03—Adding water into the cylinder or the pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04—Injectors peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开一种具有喷水功能的三位复合喷油器，包括下磁铁、电磁线圈、上磁铁、顶杆、滑动条、滑条槽、拉杆、回水孔、喷水针阀、喷油针阀、回油孔、控制水腔Ⅰ、控制油腔Ⅱ、温度传感器、ECU、电流换向器、油箱、油滤清器、高压泵Ⅰ、溢流阀Ⅰ、单向阀Ⅰ、油共轨单元、水箱、水滤清器、高压泵Ⅱ、溢流阀Ⅱ、单向阀Ⅱ、水共轨单元、油腔、水腔Ⅰ、水腔Ⅱ、油腔盖、横杆；本发明复合喷油器在发动机做功冲程燃料燃烧后期向气缸内喷水，由于缸内较高的温度以及喷出的水良好的雾化效果，喷出的水能够迅速汽化，水汽化膨胀推动活塞继续下行，水汽化会吸收热量，降低缸内的温度，缸内温度降低能减少NOx的排放，提高发动机的压缩比，提高发动机的动力性与燃油经济性。

Description

一种具有喷水功能的三位复合喷油器
技术领域
本发明涉及一种具有喷水功能的三位复合喷油器，适用于汽油机和柴油机，属于内燃机领域。
背景技术
为了减少空气污染，排放法规也越来越严苛，随着史上最严排放法规国六排放标准的实施，国六排放标准主要是对尾气中的氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)排放限值加严，具有良好的排放效果的发动机就显得更为迫切。加之电动汽车带来的的挑战，对于已有百年多历史的内燃机而言，想要继续保持其旺盛的生命力，就必须在节能减排技术上有所突破。
然而汽车不仅仅只是需要良好的排放性。汽车的动力性、经济性决定了汽车的性能是否优良。汽车是一种高效率的运输工具，运输效率之高低在很大程度上取决于汽车的动力性，所以，动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。在保证动力性的条件下，燃油经济性还要好才行。现在的发动机气缸多为四气门设计，所以汽缸盖上可利用的面积就很少了。并且由于发动机做功时气缸内压力很大，温度很高，所以汽缸盖承受了很大的应力与热负荷，所以对于汽缸盖的不宜过大改动。
发明内容
本发明提供一种具有喷水功能的三位复合喷油器，可以做到在同一气缸中使用一个喷射装置完成喷油和喷水，在发动机做功冲程后期向气缸内喷入少量的雾状水，高温高压的气体会使雾状水汽化膨胀，再次推动活塞做功，改善了发动机的动力性。同时，由于水的汽化吸热使得缸内的温度降低，温度降低可以减少NOx的排放，还可以提高发动机的压缩比，从而可以兼顾发动机的动力性、经济性、排放安全性。本发明只是在原喷油器的两侧增加两个小的喷水装置，只需在原汽缸盖开孔基础上向靠近两个进气门和两个排气门的中间部分增加两个小的圆形开孔就能满足安装要求，不会影响进排气门的布置，也不会对缸盖的各种性能造成大的影响。
一种具有喷水功能的三位复合喷油器，包括下磁铁1、电磁线圈2、上磁铁3、顶杆4、滑动条5、滑条槽6、拉杆7、回水孔8、喷水针阀10、喷油针阀11、回油孔13、控制水腔Ⅰ14、控制油腔Ⅱ15、温度传感器16、ECU17、电流换向器18、油箱19、油滤清器20、高压泵Ⅰ21、溢流阀Ⅰ22、单向阀Ⅰ23、油共轨单元24、水箱25、水滤清器26、高压泵Ⅱ27、溢流阀Ⅱ28、单向阀Ⅱ29、水共轨单元30、油腔31、水腔Ⅰ32、水腔Ⅱ33、油腔盖、横杆；
油腔31、水腔Ⅰ32、水腔Ⅱ33底部为尖缩结构，尖缩结构底部开孔；
水腔Ⅰ32和水腔Ⅱ33分别设置在油腔31两侧，油腔31上部两侧开滑条槽6，滑动条5穿过滑条槽6与两条拉杆7连接，两条拉杆7分别进入水腔Ⅰ32、水腔Ⅱ33中；水腔Ⅰ32设有控制水腔Ⅰ14、喷水针阀10，控制水腔Ⅰ14顶部、底部、侧面分别开通孔，两根拉杆7分别设置在控制水腔Ⅰ14顶部的通孔内，喷水针阀10上端设置在控制水腔Ⅰ14的底部通孔内；控制水腔Ⅰ14的侧面通孔与水腔Ⅰ32或水腔Ⅱ33的进水孔正对；进水孔与水共轨单元30连接，水共轨单元30与水箱25连接；水共轨单元30还连接单向阀Ⅱ29，单向阀Ⅱ29与高压泵Ⅱ27连接，高压泵Ⅱ27与水滤清器26连接且两者之间设置溢流阀Ⅱ28，水滤清器26与水箱25连接；水腔Ⅱ33的结构与水腔Ⅰ32的结构相同；水腔Ⅰ32、水腔Ⅱ33顶部分别设有回水孔8，回水孔8与水箱25连接；
油腔31内设有下磁铁1、电磁线圈2、上磁铁3、顶杆4、喷油针阀11、控制油腔Ⅱ15、油腔盖、横杆，顶杆4上端与滑动条5连接，顶杆4下端与上磁铁3连接，上磁铁3下部设有电磁线圈2，电磁线圈2下部设有下磁铁1，下磁铁1底部设有堵块，控制油腔Ⅱ15顶部、底部、侧面分别开通孔，下磁铁1底部的堵块可以嵌入进控制油腔Ⅱ15顶部通孔内，喷油针阀11上端设置在控制油腔Ⅱ15的底部通孔内；控制油腔Ⅱ15的侧面通孔与与油腔31的进油孔正对；进油孔与油共轨单元24连接，油共轨单元24与油箱19连接；油共轨单元24还连接单向阀Ⅰ23，单向阀Ⅰ23与高压泵Ⅰ21连接，高压泵Ⅰ21与油滤清器20连接且两者之间设置溢流阀Ⅰ22，油滤清器20与油箱19连接；
下磁铁1、电磁线圈2、上磁铁3分别通过横杆设置在油腔31内部上，顶杆4穿过油腔盖，油腔盖上设有回油孔13，回油孔13与油箱19连接；
电磁线圈2与电流换向器18连接，电流换向器18与电源连接，电流换向器18与ECU17连接，ECU17与温度传感器16连接；
ECU17还分别与高压泵Ⅰ21、油共轨单元24、高压泵Ⅱ27、水共轨单元30连接。
所述喷油器还包括喷水回位弹簧9，喷水回位弹簧9设置在水腔Ⅰ32、水腔Ⅱ33内，位于喷水针阀10底部限位块与控制水腔Ⅰ14的底部之间，用于喷水针阀10喷水后回位。
所述喷油器还包括喷油回位弹簧12，喷油回位弹簧12设置在油腔31内，位于喷油针阀11底部限位块与控制油腔Ⅱ15的底部之间，用于喷油针阀11喷油后回位。
所述下磁铁1和上磁铁3对着电磁线圈2的一端的极性相反，即下磁铁1和上磁铁3相对面的极性相反。
所述控制水腔Ⅰ14侧面通孔面与喷水针阀10底部限位块之间设置挡板Ⅰ，喷水针阀10底部限位块除了挡板Ⅰ处，其他部分与水腔Ⅰ32内壁贴合，但是可以沿内壁上下滑动，水腔Ⅱ33内的设置相同；控制油腔Ⅱ15侧面通孔面与控制油腔Ⅱ15底部限位块之间设置挡板Ⅱ，控制油腔Ⅱ15底部限位块除了挡板Ⅱ处，其他部分与油腔31内壁贴合，但是可以沿内壁上下滑动。
本发明喷油器在使用的时候：
在发动机完成进气后，进气门关闭，在压缩行程中发动机正常喷油，ECU17将喷油信号传给电流换向器18，电流换向器18对电磁线圈2进行正向通电，使电磁线圈2与下方磁铁1由于异极相吸将下磁铁1吸起，堵块脱离控制油腔Ⅱ15顶部的通孔，控制油腔Ⅱ15顶部的通孔被打开，由于控制油腔Ⅱ15内部通过进油孔与油共轨单元24连通，油共轨单元24内部油压大，控制油腔Ⅱ15内的油从控制油腔Ⅱ15顶部的通孔涌出，控制油腔Ⅱ15内的油压降低，喷油嘴针阀11被顶起打开，油经油腔31底部的喷孔喷入燃烧室；而下磁铁1和上磁铁3对着电磁线圈2的一端的极性相反，电磁线圈2与上磁铁3异极相吸，上磁铁3由于受到电磁力的作用而向下运动，滑动条5被吸引在滑条槽6的下止点，从而拉杆7被下压使控制水腔Ⅰ14顶部的通孔被关闭，喷水针阀11下压，喷水被关闭，所以在喷油的时候喷水功能被关闭。
油气混合气被压缩，混合气被火花塞点燃后或者被压燃后，混合气快速燃烧放出大量的热量，使气缸内的温度迅速升高，当缸内温度到达NOx最适宜生成的温度(约1500℃)时，温度传感器16会将温度反馈给ECU17，ECU17进行处理后，ECU17将喷水信号传给电流换向器18，电流换向器18对电磁线圈2进行反向通电，使电磁线圈2与上磁铁3由于同极相斥而使上磁铁3向上运动，从而带动顶杆4上顶滑动条5而带动拉杆7上升，控制水腔Ⅰ14顶部的通孔被打开，由于控制水腔Ⅰ14内部与水共轨单元30连通，水共轨单元30内部水压大，控制水腔Ⅰ14内的水从控制水腔Ⅰ14内顶部的通孔涌出，控制水腔Ⅰ14内的水压降低，喷水嘴针阀10被顶起打开，水经水腔底部的喷孔喷入燃烧室；而下磁铁1和上磁铁3对着电磁线圈2的一端的极性相反，电磁线圈2与下磁铁1同极相斥，下磁铁1受到电磁力而向下运动，控制油腔Ⅱ15顶部的通孔被堵块关闭，喷油被关闭，所以喷水的时候喷油功能被关闭。
当发动机既不需要喷油也不需要喷水时，电磁线圈2不通电，此时线圈2不产生电磁力，既不吸引喷油下磁铁1也不排斥喷水上磁铁3，此时由于喷水回位弹簧9、喷油回位弹簧12的作用，喷油与喷水的喷孔都被关闭。
本发明的有益效果是：
1、防止汽油机缸壁积碳的形成；
2、降低零件的热负荷，减轻了冷却系统的负担；
3、降低最高燃烧温度，降低氮氧化物的排放；
4、使发动机可以依靠较稀的燃料混合物，更平稳且有效的运行；
5、抑制爆震的产生，可以增大压缩比，提前点火提前角，提高发动机效率；
6、已汽化的水其后在做功冲程中被燃烧的燃料混合物加热并膨胀，提高了燃烧过程的机械效率；其可在发动机做功冲程末期向缸内喷入适量的雾状水，高温高压的气体会使雾状水汽化膨胀，再次推动活塞做功，改善了发动机的动力性。同时，水汽化吸热，使缸内温度降低，减少了NOx的排放，还可以进一步提高发动机压缩比。
附图说明
图1为实施例1喷油器的结构示意图；
图2为实施例1油腔、水腔Ⅰ、水腔Ⅱ部分的正面剖视图；；
图3为实施例1油腔的侧面剖视图；
图4为实施例1油腔、水腔Ⅰ、水腔Ⅱ部分的俯视图；
图5为实施例1喷水位时油腔、水腔Ⅰ、水腔Ⅱ部分的正面剖视图；
图6为实施例1喷油位时油腔、水腔Ⅰ、水腔Ⅱ部分的正面剖视图；
图7为实施例1既不喷油也不喷水时油腔、水腔Ⅰ、水腔Ⅱ部分的正面剖视图；
图8为实施例1喷油器控制部分的电路图；
图中：1-下磁铁，2-电磁线圈，3-上磁铁，4-顶杆，5-滑动条，6-滑条槽，7-拉杆，8-回水孔，9-喷水回位弹簧，10-喷水针阀，11-喷油针阀，12-喷油回位弹簧，13-回油孔，14-控制水腔Ⅰ，15-控制油腔Ⅱ，16-温度传感器，17-ECU，18-电流换向器，19-油箱，20-油滤清器，21-高压泵Ⅰ，22-溢流阀Ⅰ，23-单向阀Ⅰ，24-油共轨单元，25-水箱，26-水滤清器，27-高压泵Ⅱ，28-溢流阀Ⅱ，29-单向阀Ⅱ，30-水共轨单元，31-油腔，32-水腔Ⅰ，33-水腔Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种具有喷水功能的三位复合喷油器，如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，包括下磁铁1、电磁线圈2、上磁铁3、顶杆4、滑动条5、滑条槽6、拉杆7、回水孔8、喷水回位弹簧9、喷水针阀10、喷油针阀11、喷油回位弹簧12、回油孔13、控制水腔Ⅰ14、控制油腔Ⅱ15、温度传感器16、ECU17、电流换向器18、油箱19、油滤清器20、高压泵Ⅰ21、溢流阀Ⅰ22、单向阀Ⅰ23、油共轨单元24、水箱25、水滤清器26、高压泵Ⅱ27、溢流阀Ⅱ28、单向阀Ⅱ29、水共轨单元30、油腔31、水腔Ⅰ32、水腔Ⅱ33、油腔盖、横杆；
油腔31、水腔Ⅰ32、水腔Ⅱ33底部为尖缩结构，尖缩结构底部开孔；
水腔Ⅰ32和水腔Ⅱ33分别设置在油腔31两侧，油腔31上部两侧开滑条槽6，滑动条5穿过滑条槽6与两条拉杆7连接，两条拉杆7分别进入水腔Ⅰ32、水腔Ⅱ33中；水腔Ⅰ32设有喷水回位弹簧9、喷水针阀10、控制水腔Ⅰ14，控制水腔Ⅰ14顶部、底部、侧面分别开通孔，两根拉杆7分别设置在控制水腔Ⅰ14顶部的通孔内，喷水针阀10上端设置在控制水腔Ⅰ14的底部通孔内，喷水回位弹簧9设置在喷水针阀10底部限位块与控制水腔Ⅰ14的底部之间，用于喷水针阀10喷水后回位；控制水腔Ⅰ14的侧面通孔与水腔Ⅰ32或水腔Ⅱ33的进水孔正对；控制水腔Ⅰ14侧面通孔面与喷水针阀10底部限位块之间设置挡板Ⅰ，喷水针阀10底部限位块除了挡板Ⅰ处，其他部分与水腔Ⅰ32内壁贴合，但是可以沿内壁上下滑动；进水孔与水共轨单元30连接，即水共轨单元30与控制水腔、水腔内部均连通；水共轨单元30与水箱25连接；水共轨单元30还连接单向阀Ⅱ29，单向阀Ⅱ29与高压泵Ⅱ27连接，高压泵Ⅱ27与水滤清器26连接且两者之间设置溢流阀Ⅱ28，水滤清器26与水箱25连接；水腔Ⅱ33的结构与水腔Ⅰ32的结构相同；水腔Ⅰ32、水腔Ⅱ33顶部分别设有回水孔8，回水孔8与水箱25连接；
油腔31内设有下磁铁1、电磁线圈2、上磁铁3、顶杆4、喷油针阀11、喷油回位弹簧12、控制油腔Ⅱ15、油腔盖、横杆，顶杆4上端与滑动条5连接，顶杆4下端与上磁铁3连接，上磁铁3下部设有电磁线圈2，电磁线圈2下部设有下磁铁1，下磁铁1底部设有堵块，控制油腔Ⅱ15顶部、底部、侧面分别开通孔，堵块设置在控制油腔Ⅱ15顶部通孔内，喷油针阀11上端设置在控制油腔Ⅱ15的底部通孔内，喷油回位弹簧12设置在喷油针阀11底部限位块与控制油腔Ⅱ15的底部之间，用于喷油针阀11喷油后回位；控制油腔Ⅱ15的侧面通孔与与油腔31的进油孔正对；控制油腔Ⅱ15侧面通孔面与控制油腔Ⅱ15底部限位块之间设置挡板Ⅱ，控制油腔Ⅱ15底部限位块除了挡板Ⅱ处，其他部分与油腔31内壁贴合，但是可以沿内壁上下滑动；进油孔与油共轨单元24连接，油共轨单元24与控制油腔Ⅱ15、油腔31内部均连通；油共轨单元24与油箱19连接；油共轨单元24还连接单向阀Ⅰ23，单向阀Ⅰ23与高压泵Ⅰ21连接，高压泵Ⅰ21与油滤清器20连接且两者之间设置溢流阀Ⅰ22，油滤清器20与油箱19连接；
下磁铁1、电磁线圈2、上磁铁3分别通过横杆设置在油腔31内部上，横杆焊接在油腔31内壁，顶杆4穿过油腔盖，油腔盖上设有回油孔13，回油孔13与油箱19连接；各个孔的接口处均做密封处理；
电磁线圈2与电流换向器18连接，电流换向器18与电源连接，电流换向器18与ECU17连接，ECU17与温度传感器16连接；
ECU17还分别与高压泵Ⅰ21、油共轨单元24、高压泵Ⅱ27、水共轨单元30连接；下磁铁1和上磁铁3对着电磁线圈2的一端的极性相反，本实施例中下磁铁1朝上的为N极，上磁铁3朝下的是S极。
本发明喷油器在使用的时候：
在发动机完成进气后，进气门关闭，在压缩行程中发动机正常喷油，ECU17将喷油信号传给电流换向器18，电流换向器18对电磁线圈2进行正向通电，此时电磁线圈2的上端为N极，下端为S极，下磁铁1朝上的为N极，电磁线圈2与下方磁铁1由于异极相吸将下磁铁1吸起，堵块脱离控制油腔Ⅱ15顶部的孔，控制油腔Ⅱ15顶部的通孔被打开，由于控制油腔Ⅱ15和油腔31内部均和油共轨单元24连通，油共轨单元24内部油压大，控制油腔Ⅱ15内的油从控制油腔Ⅱ15内顶部的通孔涌出，控制油腔Ⅱ15内的油压降低，而油共轨单元24和油腔31的连通中间有转弯，所以油腔31和控制油腔Ⅱ15的压力不会同时变化，当堵块打开过后控制油腔Ⅱ15的压力下降，此时油腔31压力并不会立即下降，当控制油腔Ⅱ15对喷油嘴针阀11顶端平面的压力加上喷油回位弹簧12上的弹力小于油腔31对喷油嘴针阀11底端圆锥面的压力，喷油嘴针阀11被顶起打开，油经油腔31底部的喷孔喷入燃烧室，多出的油可以从回油孔13回到油箱19中；而下磁铁1和上磁铁3对着电磁线圈2的一端的极性相反，上磁铁3朝下的是S极，电磁线圈2与上磁铁3异极相吸，上磁铁3由于受到电磁力的作用而向下运动，所以滑动条5被吸引在滑条槽6的下止点，从而拉杆7被下压使控制水腔Ⅰ14顶部的通孔被关闭，喷水针阀11下压，喷水被关闭，所以在喷油的时候喷水功能被关闭。
油气混合气被压缩，混合气被火花塞点燃后或者被压燃后，混合气快速燃烧放出大量的热量，使气缸内的温度迅速升高，当缸内温度到达NOx最适宜生成的温度(约1500℃)时，温度传感器16会将温度反馈给ECU17，ECU17进行处理后，ECU17将喷水信号传给电流换向器18，电流换向器18对电磁线圈2进行反向通电，此时电磁线圈2的上端为S极，下端为N极，上磁铁3朝下的是S极，电磁线圈2与上磁铁3由于同极相斥而使上磁铁3向上运动，从而带动顶杆4上顶滑动条5而带动拉杆7上升，控制水腔Ⅰ14顶部的通孔被打开，由于控制水腔Ⅰ14和水腔Ⅰ32内部均和与水共轨单元30连通，水共轨单元30内部水压大，控制水腔Ⅰ14内的水从控制水腔Ⅰ14内顶部的通孔涌出，控制水腔Ⅰ14内的水压降低，而控制水腔Ⅰ14和水腔Ⅰ32的连通中间有转弯，所以水腔Ⅰ32和控制水腔Ⅰ14的压力不会同时变化，当堵块打开过后控制水腔Ⅰ14的压力下降，此时水腔Ⅰ32的压力并不会立即下降，当控制水腔Ⅰ14对喷水嘴针阀10顶端平面的压力加上喷水回位弹簧9上的弹力小于水腔内的水对喷水嘴针阀10底端圆锥面的压力，喷水嘴针阀10被顶起打开，水经水腔底部的喷孔喷入燃烧室，多出的水可以从回水孔8回到水箱25中；而下磁铁1和上磁铁3对着电磁线圈2的一端的极性相反，电磁线圈2与下磁铁1同极相斥，下磁铁1受到电磁力而向下运动，控制油腔Ⅱ15顶部的通孔被堵块关闭，喷油被关闭，所以喷水的时候喷油功能被关闭。
当发动机既不需要喷油也不需要喷水时，电磁线圈2不通电，此时线圈2不产生电磁力，既不吸引喷油下磁铁1也不排斥喷水上磁铁3，此时在水共轨单元30和喷水回位弹簧9的共同作用下，喷水针阀10下移将喷水孔关闭，此时喷水回位弹簧9处于近乎自然状态；在油共轨单元24和喷油回位弹簧12的共同作用下，喷油针阀11下移将喷油孔关闭，此时喷油回位弹簧12处于近乎自然状态。
当油共轨单元24内油压不够时，油共轨单元24将油压信号反馈给ECU17，ECU17开启高压泵Ⅰ21，将油箱19中的油经油滤清器20进行过滤后从单向阀Ⅰ23进入油共轨单元24中，油共轨单元24内油压过高则油再返回油箱19中，维持油共轨单元24内油压平衡。
当水共轨单元30中的水压不够时，水共轨单元30将油压信号反馈给ECU17，ECU17开启高压泵Ⅱ27，将水箱25中的水经水滤清器26进行过滤后从单向阀Ⅱ29进入水共轨单元30中，水共轨单元30内水压过高则水返回水箱25中，维持水共轨单元30内的水压平衡。
本发明的喷油器：
1.做功行程中燃料燃烧的后期，由含喷水功能的三位复合喷油器向气缸内喷入少量的水，水汽化吸热膨胀，继续推动下行，同时，汽化吸热降低了缸内的温度，减少了NOx的排放：由于缸内温度的降低，在压缩行程中可以提高上止点的位置从而提高压缩比。
2.在发动机高速高负荷运行，采用控制技术，将已燃烧气缸的排气导入还未做功的气缸。此时的排气温度较高，在导入排气后喷射器不喷油只喷水，高温的排气可以使水吸热膨胀而推动活塞做功，这会起到显著的节省燃料的效果。
3.由于在原喷油器的两侧新增了喷水装置，所以需对汽缸盖做出一些调整，需在气缸盖上再开出两个符合此喷水喷射器的小孔，以便含喷水功能的三位复合喷油器更好的安装，但这不会影响进排气门的布置，也不会造成气缸漏气。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种具有喷水功能的三位复合喷油器，其特征在于，包括下磁铁(1)、电磁线圈(2)、上磁铁(3)、顶杆(4)、滑动条(5)、滑条槽(6)、拉杆(7)、回水孔(8)、喷水针阀(10)、喷油针阀(11)、回油孔(13)、控制水腔Ⅰ(14)、控制油腔Ⅱ(15)、温度传感器(16)、ECU(17)、电流换向器(18)、油箱(19)、油滤清器(20)、高压泵Ⅰ(21)、溢流阀Ⅰ(22)、单向阀Ⅰ(23)、油共轨单元(24)、水箱(25)、水滤清器(26)、高压泵Ⅱ(27)、溢流阀Ⅱ(28)、单向阀Ⅱ(29)、水共轨单元(30)、油腔(31)、水腔Ⅰ(32)、水腔Ⅱ(33)、油腔盖、横杆；
油腔(31)、水腔Ⅰ(32)、水腔Ⅱ(33)底部为尖缩结构，尖缩结构底部开孔；
水腔Ⅰ(32)和水腔Ⅱ(33)分别设置在油腔(31)两侧，油腔(31)上部两侧开滑条槽(6)，滑动条(5)穿过滑条槽(6)与两条拉杆(7)连接，两条拉杆(7)分别进入水腔Ⅰ(32)、水腔Ⅱ(33)中；水腔Ⅰ(32)内设有控制水腔Ⅰ(14)、喷水针阀(10)，控制水腔Ⅰ(14)顶部、底部、侧面分别开通孔，两根拉杆(7)分别设置在控制水腔Ⅰ(14)顶部的通孔内，喷水针阀(10)上端设置在控制水腔Ⅰ(14)的底部通孔内；控制水腔Ⅰ(14)的侧面通孔与水腔Ⅰ(32)或水腔Ⅱ(33)的进水孔正对；进水孔与水共轨单元(30)连接，水共轨单元(30)与水箱(25)连接；水共轨单元(30)还连接单向阀Ⅱ(29)，单向阀Ⅱ(29)与高压泵Ⅱ(27)连接，高压泵Ⅱ(27)与水滤清器(26)连接且两者之间设置溢流阀Ⅱ(28)，水滤清器(26)与水箱(25)连接；水腔Ⅱ(33)的结构与水腔Ⅰ(32)的结构相同；水腔Ⅰ(32)、水腔Ⅱ(33)顶部分别设有回水孔(8)，回水孔(8)与水箱(25)连接；
油腔(31)内设有下磁铁(1)、电磁线圈(2)、上磁铁(3)、顶杆(4)、喷油针阀(11)、控制油腔Ⅱ(15)、油腔盖、横杆，顶杆(4)上端与滑动条(5)连接，顶杆(4)下端与上磁铁(3)连接，上磁铁(3)下部设有电磁线圈(2)，电磁线圈(2)下部设有下磁铁(1)，下磁铁(1)底部设有堵块，控制油腔Ⅱ(15)顶部、底部、侧面分别开通孔，下磁铁(1)底部堵块嵌入控制油腔Ⅱ(15)顶部通孔内，喷油针阀(11)上端设置在控制油腔Ⅱ(15)的底部通孔内；控制油腔Ⅱ(15)的侧面通孔与与油腔(31)的进油孔正对；进油孔与油共轨单元(24)连接，油共轨单元(24)与油箱(19)连接；油共轨单元(24)还连接单向阀Ⅰ(23)，单向阀Ⅰ(23)与高压泵Ⅰ(21)连接，高压泵Ⅰ(21)与油滤清器(20)连接且两者之间设置溢流阀Ⅰ(22)，油滤清器(20)与油箱(19)连接；
下磁铁(1)、电磁线圈(2)、上磁铁(3)分别通过横杆设置在油腔(31)内部上，顶杆(4)穿过油腔盖，油腔盖上设有回油孔(13)，回油孔(13)与油箱(19)连接；
电磁线圈(2)与电流换向器(18)连接，电流换向器(18)与电源连接，电流换向器(18)与ECU(17)连接，ECU(17)与温度传感器(16)连接；
ECU(17)还分别与高压泵Ⅰ(21)、油共轨单元(24)、高压泵Ⅱ(27)、水共轨单元(30)连接。
2.根据权利要求1所述具有喷水功能的三位复合喷油器，其特征在于，还包括喷水回位弹簧(9)，喷水回位弹簧(9)设置在水腔Ⅰ(32)、水腔Ⅱ(33)内，位于喷水针阀(10)底部限位块与控制水腔的底部之间。
3.根据权利要求1所述具有喷水功能的三位复合喷油器，其特征在于，还包括喷油回位弹簧(12)，喷油回位弹簧(12)设置在油腔(31)内，位于喷油针阀(11)底部限位块与控制油腔Ⅱ(15)的底部之间。
4.根据权利要求1所述具有喷水功能的三位复合喷油器，其特征在于，下磁铁(1)和上磁铁(3)对着电磁线圈(2)的一端的极性相反。
5.根据权利要求1所述具有喷水功能的三位复合喷油器，其特征在于，控制水腔Ⅰ(14)侧面通孔面与喷水针阀(10)底部限位块之间设置挡板Ⅰ，喷水针阀(10)底部限位块除了挡板Ⅰ处，其他部分与水腔Ⅰ(32)内壁贴合，水腔Ⅱ(33)内的设置相同；控制油腔Ⅱ(15)侧面通孔面与控制油腔Ⅱ(15)底部限位块之间设置挡板Ⅱ，控制油腔Ⅱ(15)底部限位块除了挡板Ⅱ处，其他部分与油腔(31)内壁贴合。
CN201911280122.XA 2019-12-13 2019-12-13 一种具有喷水功能的三位复合喷油器 Active CN110821717B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911280122.XA CN110821717B (zh) 2019-12-13 2019-12-13 一种具有喷水功能的三位复合喷油器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911280122.XA CN110821717B (zh) 2019-12-13 2019-12-13 一种具有喷水功能的三位复合喷油器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110821717A CN110821717A (zh) 2020-02-21
CN110821717B true CN110821717B (zh) 2021-03-19

Family

ID=69545276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911280122.XA Active CN110821717B (zh) 2019-12-13 2019-12-13 一种具有喷水功能的三位复合喷油器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110821717B (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2399519Y (zh) * 1999-06-29 2000-10-04 谢文生 双孔柴油喷油器
CN2890370Y (zh) * 2006-02-24 2007-04-18 张勇 喷水增压内燃机
CN102996223A (zh) * 2012-11-01 2013-03-27 大连理工大学 柴油机预混合燃烧系统
JP6443484B2 (ja) * 2017-03-31 2018-12-26 マツダ株式会社 予混合圧縮着火式エンジンの制御装置
CN108060991A (zh) * 2017-09-07 2018-05-22 同济大学 一种缸内外冷水混合双喷射的汽油机结构
JP7063078B2 (ja) * 2018-04-20 2022-05-09 マツダ株式会社 エンジン
DE102018207286A1 (de) * 2018-05-09 2019-11-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches
JP7149107B2 (ja) * 2018-05-30 2022-10-06 株式会社ジャパンエンジンコーポレーション 燃料噴射弁

Also Published As

Publication number Publication date
CN110821717A (zh) 2020-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107781026B (zh) 火花塞点燃式内燃机预混合压燃系统
CN110206629B (zh) 用于混合动力发动机的主动预燃室点火系统及燃烧系统
CN103925119A (zh) 气体共轨燃料系统及使用该系统的高压缩比发动机
CN109404188B (zh) 一种实现双燃料喷射的喷射器
US20070261676A1 (en) Fuel Injection Spark Ignition System
CA2088786C (en) Direct-injection type compression-ignition internal combustion engine
US6959699B2 (en) Injection of fuel vapor and air mixture into an engine cylinder
CN110821717B (zh) 一种具有喷水功能的三位复合喷油器
CN111412075B (zh) 一种缸内直喷甲醇发动机及甲醇发动机燃烧系统的工作方法
CN214887351U (zh) 一种内燃机
CN205779392U (zh) 组合式双增压电磁喷油‑压电喷气混合燃料喷射装置
JP3851727B2 (ja) ディーゼルエンジンの副室式燃焼室
CN103075264A (zh) 一种直喷压燃发动机
CN209671120U (zh) 发动机的复合喷射系统
CN103075284B (zh) 利用活塞运动和活塞温度加热并汽化柴油的喷射系统
CN114046217A (zh) 一种柴油机电控缸内直喷燃气喷嘴及其整机控制方法
CN211737340U (zh) 组合式汽油缸内直喷喷油器
JP2010203428A (ja) 予混合燃料衝突拡散方式内燃機関
CN102434278B (zh) 三冲程往复活塞式发动机
RU142503U1 (ru) Насос-форсунка дизельного двигателя внутреннего сгорания
CN213870068U (zh) 一种两冲程燃烧控制系统及具有其的车辆
Ganesan Combustion Aspects of Non-Conventional Reciprocating Internal Combustion Engines
CN106958501B (zh) 一种双液体直喷喷嘴
CN113417734B (zh) 一种点燃式轻型高转速柴油发动机
CN210509448U (zh) 一种双燃料喷射器的发动机连接结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant