CN114941598A - 柴油/甲醇发动机雾化喷射装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发动机技术领域,公开了一种柴油/甲醇发动机雾化喷射装置及其控制方法,该装置包括壳体以及振动装置；壳体的中部具有内腔、壳体的侧壁具有高压气体入口和甲醇燃料入口、壳体的底部设有喷嘴；高压气体入口与喷嘴连通、甲醇燃料入口与内腔连通、内腔与喷嘴连通；振动装置用于令进入内腔的甲醇燃料雾化成液滴；喷嘴用于将混合后的高压气体和甲醇燃料喷出至发动机的进气歧管。工作时，高压气体和甲醇燃料进入壳体；启动振动装置，令位于内腔的甲醇燃料受到振动装置的影响雾化成液滴，雾化后的甲醇燃料与高压气体混合后再由喷嘴喷出至发动机的进气歧管。能够增强甲醇燃料的雾化程度、提升了燃混合气的质量、进而提高发动机燃烧效率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种柴油/甲醇发动机雾化喷射装置及其控制方法。
背景技术
甲醇燃料在常温常压下为液体，化学组分单一，不含硫化物，抗暴性好，含氧量高达50％，作为一种发动机未来的替代燃料，具有来源广泛、制备简单、燃烧性能优异等特点，同时有降低碳烟和氮氧化物排放等优点，因此，在众多替代燃料中，甲醇具有重要的研究价值和光明的应用前景。
但是，由于甲醇的汽化潜热是汽柴油的3-4倍，高的汽化潜热使得甲醇燃料在进气歧管蒸发过程中会吸收更多热量，进一步降低了进气歧管及缸内平均温度，产生的冷却效应会妨碍甲醇燃料完全汽化，造成甲醇燃料喷入进气歧管中雾化不良，不能快速形成可燃混合气。
因此，如何降低因甲醇燃料汽化潜热过大导致的雾化不良，成为了本领域一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，上述柴油/甲醇发动机雾化喷射装置能够有效增强甲醇燃料的雾化程度，从而提升了可燃混合气的质量，进而提高了发动机的燃烧效率。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，包括壳体以及振动装置；其中，壳体的中部具有内腔、壳体的侧壁具有高压气体入口以及甲醇燃料入口、壳体的底部设有喷嘴；高压气体入口与喷嘴连通、甲醇燃料入口与内腔连通、内腔与喷嘴连通；振动装置用于令进入内腔的甲醇燃料雾化成液滴；喷嘴用于将混合后的高压气体和甲醇燃料喷出至发动机的进气歧管。
本发明提供的柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，工作时，高压气体由高压气体入口进入壳体、甲醇燃料由甲醇燃料入口进入壳体；同时启动振动装置，则由甲醇燃料入口进入内腔的甲醇燃料受到振动装置的影响而雾化成液滴；最终，雾化后的甲醇燃料与高压气体混合后再由喷嘴喷出至发动机的进气歧管。
这种设置方式，由于振动装置的存在，能够有效增强甲醇燃料的雾化程度，从而提升了可燃混合气的质量，进而提高了发动机的燃烧效率。
可选地，振动装置包括压电式换能器以及超声变幅杆；超声变幅杆设置于壳体的内腔，压电式换能器用于驱动超声变幅杆振动、以令进入内腔的甲醇燃料雾化成液滴。
可选地，柴油/甲醇发动机雾化喷射装置还包括第一管路和第二管路；第一管路的一端与高压气体入口连通、另一端用于与整车的气瓶连通；第二管路的一端与甲醇燃料入口连通、另一端用于与整车的甲醇箱连通。
可选地，第一管路上具有阀门，第二管路上具有甲醇泵；阀门用于控制第一管路的通断，甲醇泵用于将甲醇箱中的甲醇燃料由第二管路输送至甲醇燃料入口。
可选地，阀门为电磁阀。
一种柴油/甲醇发动机雾化喷射方法，适用于上述的任一种柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，包括：
判断发动机的工作模式、发动机工作状态、以及整车气瓶的压力是否满足设定要求；
若上述判断任一项满足设定要求，则电磁阀关闭；
若有上述判断均未满足设定要求，则电磁阀开启。
可选地，设定要求为：发动机的工作模式为柴油燃料模式、发动机的工作状态为制动状态、整车气瓶的压力小于最小设定压力。
附图说明
图1为本发明实施例提供的柴油/甲醇发动机雾化喷射装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的柴油/甲醇发动机雾化喷射装置的工作原理图。
图标：1-壳体；2-振动装置；3-内腔；4-高压气体入口；5-甲醇燃料入口；6-喷嘴；7-超声变幅杆；8-第一管路；9-第二管路；10-阀门；11-甲醇泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的柴油/甲醇发动机雾化喷射装置结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，包括壳体1以及振动装置2；其中，壳体1的中部具有内腔3、壳体1的侧壁具有高压气体入口4以及甲醇燃料入口5、壳体1的底部设有喷嘴6；高压气体入口4与喷嘴6连通、甲醇燃料入口5与内腔3连通、内腔3与喷嘴6连通；振动装置2用于令进入内腔3的甲醇燃料雾化成液滴；喷嘴6用于将混合后的高压气体和甲醇燃料喷出至发动机的进气歧管。
本实施例提供的柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，工作时，高压气体由高压气体入口4进入壳体1、甲醇燃料由甲醇燃料入口5进入壳体1；同时启动振动装置2，则由甲醇燃料入口5进入内腔3的甲醇燃料受到振动装置2的影响而雾化成液滴；最终，雾化后的甲醇燃料与高压气体混合后再由喷嘴6喷出至发动机的进气歧管。
这种设置方式，由于振动装置2的存在，能够有效增强甲醇燃料的雾化程度，从而提升了可燃混合气的质量，进而提高了发动机的燃烧效率。
参考图1，作为一种可选的实施例，振动装置2包括压电式换能器以及超声变幅杆7；超声变幅杆7设置于壳体1的内腔3，压电式换能器用于驱动超声变幅杆7振动、以令进入内腔3的甲醇燃料雾化成液滴。
本实施例中，电压式换能器也可设置于壳体1内部，电压式换能器能够根据压电效应以将电能转化为机械能、从而驱动超声变幅杆7实现高频大幅度的振动。
这种设置方式，能够令进入内腔3的甲醇燃料受到更强烈的振动，从而进一步增强甲醇燃料的雾化程度。
图2为本发明实施例提供的柴油/甲醇发动机雾化喷射装置的工作原理图，如图2所示，作为一种可选的实施例，柴油/甲醇发动机雾化喷射装置还包括第一管路8和第二管路9；第一管路8的一端与高压气体入口4连通、另一端用于与整车的气瓶连通；第二管路9的一端与甲醇燃料入口5连通、另一端用于与整车的甲醇箱连通。第一管路8上具有阀门10，第二管路9上具有甲醇泵11；阀门10用于控制第一管路8的通断，甲醇泵11用于将甲醇箱中的甲醇燃料由第二管路9输送至甲醇燃料入口5。
本实施例中，甲醇泵11的设置，能够提升甲醇箱中的甲醇燃料输送入壳体1中的效率；另外，阀门10的设置，可根据整车运行中的实际工况，来选择是否需要高压气体的输入。
作为一种可选的实施例，阀门10为电磁阀。
本实施例中，电磁阀的设置，能够通过电控的方式提升第一管路8的通断效率。
一种柴油/甲醇发动机雾化喷射方法，适用于上述的任一种柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，包括如下步骤：
步骤S100,判断发动机的工作模式、发动机工作状态、以及整车气瓶的压力是否满足设定要求；
步骤S200,若上述判断任一项满足设定要求，则电磁阀关闭；若有上述判断均未满足设定要求，则电磁阀开启。
其中，设定要求为：发动机的工作模式为柴油燃料模式、发动机的工作状态为制动状态、整车气瓶的压力小于最小设定压力。
本实施例中，下面对柴油/甲醇发动机雾化喷射方法进行具体说明：
首先，判断发动机的工作模式，若发动机处于柴油燃料模式，说明无需甲醇燃料参与燃烧，自然也就无需柴油/甲醇发动机雾化喷射装置喷射混合燃料，因此，无需高压气体进入壳体1内，则电磁阀关闭；
同理，判断发动机工作状态，若发动机处于制动状态，则说明此时发动机不喷油，柴油/甲醇发动机雾化喷射装置也无需工作，则电磁阀关闭；
还有，判断整车气瓶的压力是否满足设定要求；为保证整车制动效果，气瓶需设定一个最小设定压力，当气瓶内气体压力小于最小设定压力时，说明气瓶内气体压力不充足，因此需要保留一定压力的气体用于制动刹车；因此，当整车气瓶的压力小于最小设定压力时，需将电磁阀关闭以保留气瓶中气体的压力。
综上所述，只有当发动机的工作模式为双燃料模式、发动机的工作状态为非制动状态、以及整车气瓶的压力大于最小设定压力时，电磁阀才会开启；其余情况下电磁阀均会关闭，以保障整车的性能。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，其特征在于，包括壳体以及振动装置；其中，
所述壳体的中部具有内腔、所述壳体的侧壁具有高压气体入口以及甲醇燃料入口、所述壳体的底部设有喷嘴；
所述高压气体入口与所述喷嘴连通、所述甲醇燃料入口与所述内腔连通、所述内腔与所述喷嘴连通；
所述振动装置用于令进入所述内腔的甲醇燃料雾化成液滴；
所述喷嘴用于将混合后的高压气体和甲醇燃料喷出至发动机的进气歧管。
2.根据权利要求1所述的柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，其特征在于，所述振动装置包括压电式换能器以及超声变幅杆；
所述超声变幅杆设置于所述壳体的内腔，所述压电式换能器用于驱动所述超声变幅杆振动、以令进入所述内腔的甲醇燃料雾化成液滴。
3.根据权利要求1所述的柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，其特征在于，所述柴油/甲醇发动机雾化喷射装置还包括第一管路和第二管路；
所述第一管路的一端与所述高压气体入口连通、另一端用于与整车的气瓶连通；
所述第二管路的一端与所述甲醇燃料入口连通、另一端用于与整车的甲醇箱连通。
4.根据权利要求3所述的柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，其特征在于，所述第一管路上具有阀门，所述第二管路上具有甲醇泵；
所述阀门用于控制所述第一管路的通断，所述甲醇泵用于将甲醇箱中的甲醇燃料由所述第二管路输送至所述甲醇燃料入口。
5.根据权利要求4所述的柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，其特征在于，所述阀门为电磁阀。
6.一种柴油/甲醇发动机雾化喷射方法，适用于如权利要求4所述的柴油/甲醇发动机雾化喷射装置，其特征在于，包括：
判断发动机的工作模式、发动机工作状态、以及整车气瓶的压力是否满足设定要求；
若上述判断任一项满足设定要求，则所述电磁阀关闭；
若有上述判断均未满足所述设定要求，则所述电磁阀开启。
7.根据权利要求6所述的柴油/甲醇发动机雾化喷射方法，其特征在于，所述设定要求为：
发动机的工作模式为柴油燃料模式、发动机的工作状态为制动状态、整车气瓶的压力小于最小设定压力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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