CN112065610A - 一种控制腔容积可调式燃气喷射器和双燃料喷气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制腔容积可调式燃气喷射器和双燃料喷射系统，属于内燃机技术领域。控制腔容积可调式燃气喷射器主要包括壳体、容积调节块和孔板、阀芯等，壳体内开设有油道，容积调节块沿油道的管路设置且位油道内，容积调节块的外周壁和油道的内周壁之间形成控制腔。该控制腔容积可调式结构用于双燃料喷射系统中的控制燃气喷射的油道内，可以有效地降低对控油部件的电磁铁性能需求，以及降低供油泵输出功率。

Description

一种控制腔容积可调式燃气喷射器和双燃料喷气系统
技术领域
本发明涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种控制腔容积可调式的燃气喷射器和双燃料喷气系统。
背景技术
现有技术中的喷射器包括喷射器壳体、天然气电磁阀、柴油电磁阀和阀体，喷射器壳体上设有天然气电磁阀、柴油电磁阀和阀体，阀体和喷射器壳体连接处设有中间体，阀体内设有针阀和气阀，喷射器壳体上设有高压接头、进气接头和柴油回油通道，阀体上设有天然气喷孔、气阀上设有柴油喷孔，对气阀控制腔采用二通阀结构进行控制从而提高了响应速度，但是此喷射器气阀控制腔由多段油路和气阀上直接控制腔等组成，其容积明显较大，因此对于天然气电磁铁要求性能更高，对供油泵要求性能更高。
发明内容
本发明的目的在于提出一种控制腔容积可调式燃气喷射器和双燃料喷射系统，该控制腔容积可调式燃气喷射器用于控制燃气喷射的燃油控制腔容积较大的情况，现在可以有效地降低对控油部件的电磁铁性能需求，以及降低供油泵输出功率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种控制腔容积可调式燃气喷射器，包括控制油入口、第一电磁阀、第一控制阀和喷气阀芯，所述控制油入口连通有容纳腔，所述第一电磁阀在通电状态或者断电状态下能够上升或者下降所述第一控制阀，从而控制所述喷气阀芯的开启或者关闭，所述控制腔容积可调式燃气喷射器还包括：壳体、容积调节块和孔板，所述壳体内开设有油道，所述容积调节块沿所述油道的管路设置且位于所述油道内，所述容积调节块的外周壁和所述油道的内周壁之间形成控制腔，所述孔板的边缘部密封设置在所述容纳腔的内周壁上，所述孔板开设有相互连通的出油量孔和进油量孔，所述第一控制阀能够控制所述出油量孔开通或关闭，所述出油量孔与所述控制腔相连通，所述控制油入口经过所述进油量孔与所述控制腔相连通，所述出油量孔的孔径小于所述进油量孔的孔径。
可选地，所述容积调节块的头部、拐角部以及尾部均开设有流通槽。
可选地，所述流通槽为十字型槽或者一字型槽。
可选地，所述容积调节块的身部的横截面为圆形。
可选地，所述容积调节块为油钢块。
可选地，所述第一控制阀能够止抵在所述出油量孔上以封闭。
本发明的控制腔容积可调式燃气喷射器相对于现有技术的有益效果：该控制腔容积可调式燃气喷射器用于控制燃气喷射的燃油控制腔容积较大的情况，通过在油道内增加容积调节块即可实现有效地降低对控油部件的电磁铁性能需求，以及降低供油泵输出功率，无需对壳体结构进行改动，结构简单，实施性和可靠性较强。
一种双燃料喷射系统，包括所述控制腔容积可调式燃气喷射器和主喷燃油喷射器，所述控制腔容积可调式燃气喷射器控制燃气喷出；或者所述主喷燃油喷射器控制燃油喷出；或者所述控制腔容积可调式燃气喷射器和所述主喷燃油喷射器可以根据需求调整喷出所述燃气和所述燃油起喷时刻。
可选地，所述主喷燃油喷射器包括第二电磁阀、第二控制阀和长针阀，所述第二电磁阀在通电状态下使所述第二控制阀上升，所述第二控制阀开启所述长针阀。
本发明的双燃料喷射系统相对于现有技术的有益效果：该双燃料喷射系统的控制腔容积可调式燃气喷射器用于控制燃气喷射的燃油控制腔容积较大的情况，通过在油道内增加容积调节块即可实现有效地降低对控油部件的电磁铁性能需求，以及降低供油泵输出功率，无需对壳体结构进行改动，结构简单，实施性和可靠性较强。此外，双燃料喷射系统可单一启动第一电磁阀或者第二电磁从而控制燃气喷出或者主喷燃油喷出，也可以根据发动机要求按照顺序开启第一电磁阀和第二电磁阀从而实现控制燃气和主喷燃油起喷时刻可控。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的一种双燃料喷射系统的结构示意图；
图2是图1标记为A的放大示意图；
图3是图2未放置容积调节块的示意图；
图4是本发明具体实施方式提供的孔板的结构示意图；
图5是本发明具体实施方式提供的一段容积调节块的结构示意图；
图6是本发明具体实施方式提供的流通槽为十字型槽的示意图
附图标记：
100-控制油入口，200-第一电磁阀，300-第一控制阀，400-喷气阀芯；
1-控制腔容积可调式燃气喷射器，11-壳体，111-油道，112-控制腔，12-容积调节块，121-头部，122-身部，123-尾部，124-拐角部，125-流通槽，13-孔板，131-出油量孔，132-进油量孔；
2-主喷燃油喷射器，21-第二电磁阀，22-第二控制阀，23-长针阀。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
下面参考图1至图4描述本发明实施例的双燃料喷射器的具体结构。
提前说明的是，容积调节块12为实心块。
如图1至图4所示，本实施例提供了一种控制腔容积可调式燃气喷射器1，包括控制油入口100、第一电磁阀200、第一控制阀300和喷气阀芯400，控制油入口100连通有容纳腔，第一电磁阀200在通电状态或者断电状态下能够上升或者下降第一控制阀300，从而控制喷气阀芯400的开启或者关闭，控制腔容积可调式燃气喷射器1还包括：壳体11、容积调节块12和孔板13，壳体11内开设有油道111，容积调节块12沿油道111的管路设置且位于油道111内，容积调节块12的外周壁和油道111的内周壁之间形成控制腔112，孔板13的边缘部密封设置在容纳腔的内周壁上，孔板13开设有相互连通的出油量孔131和进油量孔132，第一控制阀300能够控制出油量孔131开通或关闭，出油量孔131与控制腔112相连通，控制油入口100经过进油量孔132与控制腔112相连通，出油量孔131的孔径小于进油量孔132的孔径。
提前说明的是，控制腔容积可调式燃气喷射器1与现有技术相同的结构特征还有弹簧、燃气道，弹簧位于控制腔112和喷气阀芯400之间，燃气道能够导入高压燃气。当弹簧的弹性力和控制腔112内的液压力之和大于等于燃气道内的燃气压力时，则喷气阀芯400关闭，燃气无法喷出；当弹簧的弹性力和控制腔112内的液压力之和小于燃气道内的燃气压力时，则喷气阀芯400开启，实现燃气喷出。
需要说明的是，启动第一电磁阀200使其处于通电状态，第一电磁阀200的电磁铁产生磁吸力以吸住第一控制阀300向上升起，此时孔板13的出油量孔131解除封闭，即出油量孔131处于开通状态，容纳腔内的控制燃油从出油量孔131流入控制腔112内，容纳腔内的压力逐渐减少，因此与出油量孔131相连通的控制腔112内的压力也逐渐降低，直至弹簧的弹性力和控制腔112内的液压力之和小于燃气道内的燃气压力时，喷气阀芯400开启，实现燃气流经燃气道从喷气孔喷出。
同理，关闭第一电磁阀200使其处于断电状态，第一电磁阀200的电磁铁失去磁吸力，第一控制阀300在失去磁吸力的作用向下降落，孔板13的出油量孔131被第一控制阀300抵住以处于关闭状态，控制油入口100内的控制燃油从进油量孔132内注入，因此，与进油量孔132相连通的控制腔112内的压力逐渐增大，直至弹簧的弹性力和控制腔112内的液压力之和大于等于燃气道内的燃气压力时，喷气阀芯400关闭，喷气孔喷气结束。
综上可知，在油道111内增加容积调节块12，容积调节块12的外周壁和油道111的内周壁之间形成的控制腔112用于流通控制燃油，相比现有技术的流通管路而言，本发明的流通管路即控制腔112偏小，满足了流通特性，无需将原本油道111的孔径变小而增加高昂的加工成本，因此，降低了油道111加工成本，降低电磁铁的性能要求，减小电磁铁布置空间，布局更加合理；此外，用于流通控制燃油的控制腔112偏小，使得供油量大幅度减少，有效地降低输油泵的输出功率，减少了供油泵的体积大小，节省输油泵的布置空间，便于选型和安装，进一步地降低了内燃机的输出损耗；以及无需对壳体11结构进行改动，结构简单，实施性和可靠性较强。
补充说明的是，孔板13的出油量孔131的孔径和进油量孔132的孔径之比可根据实际需求进行匹配，以实现控制腔112的迅速降压和迅速升压，达到合适的喷气速率。
可选地，如图1和图5和图6所示，容积调节块12的头部121、拐角部124以及尾部123开设有流通槽125。可以理解的是，在于容积调节块12头部121、拐角部124和尾部123设有作为连通控制燃油的流通槽125，因此，头部121、拐角部124和尾部123的流通截面相对身部122较大，能够满足流通特性，便于控制燃油的流通。
一些实施例中，如图6所示，流通槽125为十字型槽或者一字型槽，其流通效果较好，且有利于加工，工艺简单。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，流通槽125不做具体限制，便于流通的流通槽125形状均可根据实际需求进行选择。
一些实施例中，容积调节块12的身部122的横截面为圆形，摩擦力小，便于控制燃油从容积调节块12的形状为圆形的外周壁流通。
一些实施例中，容积调节块12为油钢块，硬度、耐磨性较高。本发明对容积调节块12的材质不做具体限制。
可选地，第一控制阀300能够止抵在出油量孔131上以封闭。第一电磁阀200在通电状态下将第一控制阀300向上吸住，出油量孔131的孔口解除封闭以便于控制燃油的流通；同理，第一电磁阀200在断电状态下第一控制阀300向下降落直至端部盖住出油量孔131以将出油量孔131的孔口封闭，控制燃油无法流通。
如图1所示，一种双燃料喷射系统，包括控制腔容积可调式燃气喷射器1和主喷燃油喷射器2，控制腔容积可调式燃气喷射器1控制燃气喷出；或者主喷燃油喷射器2控制燃油喷出；或者根据发动机要求按照顺序开启第一电磁阀和第二电磁阀从而实现控制燃气和主喷燃油起喷时刻可控。
可以理解的是，双燃料喷射系统中的控制腔容积可调式燃气喷射器1可以明显降低控制燃气喷射的控制腔112容积，通过在油道111内增加容积调节块12即可实现有效地降低对控油部件的电磁铁性能需求，以及降低供油泵输出功率，无需对壳体11结构进行改动，结构简单，实施性和可靠性较强。此外，双燃料喷射系统可单一启动第一电磁阀200或者第二电磁从而控制燃气喷出或者主喷燃油喷出，也可以根据发动机要求按照顺序开启第一电磁阀和第二电磁阀从而实现控制燃气和主喷燃油起喷时刻可控。
可选地，如图1所示，主喷燃油喷射器2包括第二电磁阀21、第二控制阀22和长针阀23，第二电磁阀21在通电状态下使第二控制阀22上升，第二控制阀22开启长针阀23。
需要说明的是，启动第二电磁阀21使其处于通电状态，第二电磁阀21的电磁铁产生磁吸力以吸住第一控制阀300向上升起，主喷燃油的控制腔112内的压力逐渐减少，长针阀23上升，主喷燃油从喷油孔喷出。同理，关闭第二电磁阀21使其处于断电状态，第二电磁阀21的电磁铁失去磁吸力，第二控制阀22在失去磁吸力的作用向下降落，长针阀23下降直至关闭，喷油孔喷射结束。
一种控制腔容积可调式燃气喷射器1的工作原理：
如图1至图6所示，启动第一电磁阀200使其处于通电状态，第一电磁阀200的电磁铁产生磁吸力以吸住第一控制阀300向上升起，此时孔板13的出油量孔131解除封闭，即出油量孔131处于开通状态，容纳腔内的控制燃油从出油量孔131流入控制腔112内，容纳腔内的压力逐渐减少，因此与出油量孔131相连通的控制腔112内的压力也逐渐降低，直至弹簧的弹性力和控制腔112内的液压力之和小于燃气道内的燃气压力时，喷气阀芯400开启，实现燃气流经燃气道从喷气孔喷出。同理，关闭第一电磁阀200使其处于断电状态，第一电磁阀200的电磁铁失去磁吸力，第一控制阀300在失去磁吸力的作用向下降落，孔板13的出油量孔131被第一控制阀300抵住以处于关闭状态，控制油入口100内的控制燃油从进油量孔132内注入，因此，与进油量孔132相连通的控制腔112内的压力逐渐增大，直至弹簧的弹性力和控制腔112内的液压力之和大于等于燃气道内的燃气压力时，喷气阀芯400关闭，喷气孔喷气结束。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”、“安装”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述属于在本发明中的具体含义。
此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种控制腔容积可调式燃气喷射器，包括控制油入口(100)、第一电磁阀(200)、第一控制阀(300)和喷气阀芯(400)，所述控制油入口(100)连通有容纳腔，所述第一电磁阀(200)在通电状态或者断电状态下能够上升或者下降所述第一控制阀(300)，从而控制所述喷气阀芯(400)的开启或者关闭，其特征在于，所述控制腔容积可调式燃气喷射器(1)还包括：
壳体(11)、容积调节块(12)和孔板(13)，所述壳体(11)内开设有油道(111)，所述容积调节块(12)沿所述油道(111)的管路设置且位于所述油道(111)内，所述容积调节块(12)的外周壁和所述油道(111)的内周壁之间形成控制腔(112)，所述孔板(13)的边缘部密封设置在所述容纳腔的内周壁上，所述孔板(13)开设有相互连通的出油量孔(131)和进油量孔(132)，所述第一控制阀(300)能够控制所述出油量孔(131)开通或关闭，所述出油量孔(131)与所述控制腔(112)相连通，所述控制油入口(100)经过所述进油量孔(132)与所述控制腔(112)相连通，所述出油量孔(131)的孔径小于所述进油量孔(132)的孔径。
2.如权利要求1所述的控制腔容积可调式燃气喷射器，其特征在于，所述容积调节块(12)的头部(121)、拐角部(124)以及尾部(123)开设有流通槽(125)。
3.如权利要求2所述的控制腔容积可调式燃气喷射器，其特征在于，所述流通槽(125)为十字型槽或者一字型槽。
4.如权利要求1所述的控制腔容积可调式燃气喷射器，其特征在于，所述容积调节块(12)的身部(122)的横截面为圆形。
5.如权利要求1所述的控制腔容积可调式燃气喷射器，其特征在于，所述容积调节块(12)为油钢块。
6.如权利要求1所述的控制腔容积可调式燃气喷射器，其特征在于，所述第一控制阀(300)能够止抵在所述出油量孔(131)上以封闭。
7.一种双燃料喷射系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的控制腔容积可调式燃气喷射器(1)和主喷燃油喷射器(2)，所述控制腔容积可调式燃气喷射器(1)控制燃气喷出；或者所述主喷燃油喷射器(2)控制燃油喷出；或者所述控制腔容积可调式燃气喷射器(1)和所述主喷燃油喷射器(2)可以根据需求调整喷出所述燃气和所述燃油起喷时刻。
8.如权利要求7所述的双燃料喷射系统，其特征在于，所述主喷燃油喷射器(2)包括第二电磁阀(21)、第二控制阀(22)和长针阀(23)，所述第二电磁阀(21)在通电状态下使所述第二控制阀(22)上升，所述第二控制阀(22)开启所述长针阀(23)。
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