CN1108442C - 低压电控二甲醚燃料喷射系统 - Google Patents

低压电控二甲醚燃料喷射系统 Download PDF

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Abstract

本发明主要包括喷油嘴、电控单元、电磁阀、压力表、调压阀、高压氮气瓶、二甲醚燃料罐、单向阀、燃料罐开关阀门等。调节调压阀，使二甲醚燃料罐内的压力稳定在3.0MPa左右，此时二甲醚燃料呈液态，便于实现燃料的喷射。在燃料罐和喷油嘴之间的连接管路中装有电磁阀和单向阀，由电控单元发指令控制电磁阀的开启时刻和开启时间，使二甲醚燃料在适当时刻和一定时间内喷入发动机内，实现系统优化控制。

Description

低压电控二甲醚燃料喷射系统
技术领域：
本发明涉及的是一种二甲醚燃料喷射系统，特别是一种低压电控二甲醚燃料喷射系统，属于内燃机研究领域。
背景技术：
由于二甲醚低的沸点(-24.9℃)、高的蒸汽压(常温下为0.5MPa左右)和低的粘度，要直接将它喷入发动机气缸中，需进行液化处理和采取另外一系列特殊措施。因此，传统的燃油喷射系统不能适用于二甲醚燃料。
在已有技术中，对二甲醚发动机供油系统的构想，主要有高压共轨燃油喷射系统和泵-管-嘴燃油喷射系统。泵-管-嘴燃油喷射系统是对传统柴油机泵-管-嘴燃油喷射系统进行改造而得到的，该系统难以有效克服二甲醚的泄漏及低粘性带来偶件的易磨损问题。在1996年1月23日公开的专利号为5485818、名称为《二甲醚燃料发动机》的美国专利介绍了Navistar公司发明的高压共轨二甲醚燃料喷射系统，它由二甲醚燃料罐、高压燃料泵、高压轨道、压力调节阀、喷嘴、电控单元等组成。存储在燃料罐内的二甲醚由高压燃料泵加压至10-30Mpa，再由喷嘴向发动机气缸内直接喷射。电控单元通过电磁阀控制燃料起喷时刻与喷射持续时间，通过压力调节阀调节高压轨道内的压力。该系统的主要缺点是控制过程较复杂，零部件太多，需要多种加压泵，加工成本高，不利于大量推广应用。
发明内容：
为了克服上述已有技术的缺陷和不足，本发明结合二甲醚可控预混合燃烧系统设计一种低压电控燃油喷射系统，既可解决二甲醚燃料的泄漏问题，又避免二甲醚低粘性带来的运动副磨损问题，大大减少对偶件的磨损，同时制造成本比高压共轨燃油喷射系统大为降低。
本发明主要包括喷嘴、电控单元、电磁阀、压力表、压力调节阀、高压氮气瓶、二甲醚燃料罐、单向阀、燃料罐开关阀门及管路等。高压氮气瓶上端通过管路与二甲醚燃料罐上部接通，二甲醚燃料罐下部出口处通过管路与电磁阀的一端连接，电磁阀的另一端通过管路与单向阀的前端连接，单向阀的后端通过管路与喷嘴进口端相接。在高压氮气瓶上方装有压力调节阀，调节压力调节阀，使二甲醚燃料罐内的压力稳定在3.0MPa左右。这一方面可使二甲醚保持为液态，另一方面便于实现二甲醚燃料的喷射。在二甲醚燃料罐上方装有压力表，用来监测二甲醚燃料罐内压力变化情况。在二甲醚燃料罐出口处管路中装有燃料罐开关阀门，停机时，该阀门关闭，防止二甲醚泄漏。电控单元与电磁阀之间通过电路连接。由电控单元发出指令，决定电磁阀的开启时刻和开启时间，以便将液态二甲醚燃料在适当时刻和一定时间内经喷油嘴喷入发动机预混合室内，实现系统的优化控制。单向阀的作用是阻止气缸内高温燃气回流到燃油系统，从而完全避免由于回火引起的事故。
本发明是采用低压电控燃油喷射系统(3.0MPa)，无高压轨道，无高压燃料泵，较之高压共轨燃油喷射系统的结构大为简化，系统成本低。附图说明及具体实施方式：
以下结合附图对本发明作进一步描述：
图1是本发明系统的构成原理图
如图1所示，本发明主要包括喷嘴5、电控单元6、电磁阀7、压力表8、压力调节阀9、高压氮气瓶10、二甲醚燃料罐11、单向阀13、燃料罐开关阀门12及管路等。高压氮气瓶10上端通过管路与二甲醚燃料罐11上部接通，二甲醚燃料罐11下部出口处通过管路与电磁阀7的一端连接，电磁阀7的另一端通过管路与单向阀13的前端连接，单向阀13的后端通过管路与喷油嘴5进口端相接。在高压氮气瓶10上端的管路中装有压力调节阀9，调节压力调节阀9，使二甲醚燃料罐11内的压力稳定在3.0MPa左右。这一方面可使二甲醚燃料保持液态，另一方面便于实现二甲醚燃料的喷射。在二甲醚燃料罐11上方装有压力表8，用来监测二甲醚燃料罐内压力变化情况。在二甲醚燃料罐11出口处管路中装有燃料罐开关阀门12，停机时，关闭该阀门可防止二甲醚燃料泄漏。电控单元6与电磁阀7之间通过电路连接，由电控单元6发出指令决定电磁阀7的开启时刻与开启时间，以便将液态二甲醚燃料在适当时刻和一定时间内经喷油嘴5喷入发动机的预混合室内，实现系统的优化控制。单向阀13的作用是阻止气缸内高温燃气回流到燃油系统，从而完全避免由于回火引起的事故。

Claims (1)

1、一种低压电控二甲醚燃料喷射系统，主要包括喷嘴(5)、电控单元(6)、电磁阀(7)、压力表(8)、压力调节阀(9)二甲醚燃料罐(11)、及管路等，其特征在于该系统还包括高压氮气瓶(10)、燃料罐开关阀门(12)、单向阀(13)，高压氮气瓶(10)上端通过管路与二甲醚燃料罐(11)上部接通，二甲醚燃料罐(11)下部出口处通过管路与电磁阀(7)的一端连接，电磁阀(7)的另一端通过管路与单向阀(13)的前端连接，单向阀(13)的后端通过管路与喷嘴(5)进口端相接，电控单元(6)通过电路与电磁阀(7)连接，在高压氮气瓶(10)上端的管路中装有压力调节阀(9)，在二甲醚燃料罐(11)上方装有压力表(8)，在二甲醚燃料罐(11)出口处管路中装有燃料罐开关阀门(12)。
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