CN115405443A - 一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，涉及内燃机的领域，其包括罩壳、设于罩壳内的氢气喷射器、设于罩壳外侧的氢气共轨管、以及穿设罩壳并连接氢气喷射器和氢气共轨管的氢气管路组件，氢气管路组件与罩壳密封连接。本发明采用管路直连，减少了零件数量的同时减少了接口数量，降低了氢气泄露风险。

Description

一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路

技术领域

本发明涉及内燃机的领域，尤其是涉及一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路。

背景技术

传统内燃机采用燃油供给系统，其高压燃油路为：燃油共轨管→高压油管路→喷油器进油接管→喷油器。其中为喷油器采用侧向进油，进油接管放置于缸盖之中，将油路连接至缸盖外侧，高压油管路裸露于发动机外侧,拆装较为方便。

随着双碳要求的提出，改善内燃机排放，直喷式氢气发动机成为主流解决方案。氢气喷射器放置于缸盖之中，氢气管路在输送氢气的同时，也需兼具缸盖密封功能，装配操作简单的原则，对氢气系统管路提出了更高的要求。

现在直喷式氢气内燃机采用氢气供给系统，其中氢气喷射器为顶部进气，且由于供给燃料为气体，氢气分子较小，若采用接管导入，每多增加一个接口，密封处就会增加泄露风险。由于氢气会引发铸铁产生氢脆反应，对缸盖的可靠性与耐久性有巨大挑战，所以氢气供给系统需要避免与铸铁件接触。故针对直喷式氢气内燃机的采用气管路直连：氢气共轨管→氢气管路→氢气喷射器。其中氢气管路需穿过气缸罩壳。

对于直喷式氢气内燃机，其管路需保证氢气输送功能，管路两端接口密封功能，还需满足与罩壳的密封功能，防止外部灰尘进入罩壳内部，同时防止罩壳内部机油飞溅出去。由于管路部分裸露于发动机外侧，部分放置于气缸罩壳内部，对装配提出了更高的要求，需要解决生产工艺与装配问题。

发明内容

本发明的目的是通过设计一种满足直喷式氢气内燃机的氢气管路，解决燃料供给系统的氢气供给与装配问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，包括罩壳、设于所述罩壳内的氢气喷射器、设于所述罩壳外侧的氢气共轨管、以及穿设所述罩壳并连接所述氢气喷射器和所述氢气共轨管的氢气管路组件，所述氢气管路组件与所述罩壳密封连接。

优选的，所述氢气管路组件包括多个总长相同的氢气管路。

优选的，所述罩壳开设有安装所述氢气管路并可导向的圆形孔。

优选的，所述氢气管路端部外周套设有与所述圆形孔适配的长螺母，所述长螺母贯穿并密封连接所述罩壳。

优选的，所述氢气管路端部在所述长螺母底部设有墩头，所述长螺母底部可与所述墩头顶部平面接触。

优选的，所述长螺母外表面开设有环形沟槽，所述环形沟槽内设有的O型橡胶密封圈。

优选的，所述环形沟槽和所述O型橡胶密封圈均设为多个且对应，沿所述长螺母长度方向分布。

优选的，相邻所述环形沟槽之间间距10mm。

优选的，所述长螺母位于所述罩壳外部的端部设有六方面。

优选的，所述氢气管路采用SUS316L材料制成。

综上所述，本发明包括以下有益技术效果：

1、氢气管路，采用管路直连，减少了零件数量的同时减少了接口数量，降低了氢气泄露风险；

2、顶置螺母压紧，保证了氢气喷射器压紧轴力竖直向下，提高了喷射器与缸盖的密封型，避免了侧向进燃料导致的侧向应力，对产品寿命有益；

3、通过长螺母结构，可以实现在气缸外部进行螺母拧紧操作，同时螺母上的O型橡胶密封圈可以实现缸盖罩壳的密封，避免机油外泻与防尘，螺母顶端的六方面可以保证扭矩扳手的操作，更准确的保证拧紧扭矩。相比于短螺母结构在装配好罩壳后，会发现无法拧紧与氢气喷射器的螺母。长螺母结构简单，易操作。

附图说明

图1为本发明一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路的结构示意图；

图2为本发明一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路中罩壳与氢气管路连接处剖视图；

图3为本发明一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路中氢气共轨管与氢气管路连接处剖视图；

图4为本发明一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路中氢气管路组件的示意图；

图5为本发明一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路中氢气管路组件与氢气共轨管连接的示意图；

图6为本发明一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路中罩壳、氢气管路组件和氢气共轨管连接示意图；

图7为本发明一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路中罩壳的立体结构示意图；

图8为本发明一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路中罩壳的主视图；

图9为本发明一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路中罩壳的俯视图。

附图标记：1、一缸氢气管路；2、二缸氢气管路；3、三缸氢气管路；4、四缸氢气管路；5、五缸氢气管路；6、六缸氢气管路；7、六方面；8、罩壳；9、O型橡胶密封圈；10、长螺母；11、氢气管路；12、墩头；13、氢气喷射器；14、氢气共轨管；15、短螺母。

具体实施方式

以下结合附图1至附图9对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例公开一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，其包括罩壳8、设于罩壳8内的氢气喷射器13、设于罩壳8外侧的氢气共轨管14、以及穿设罩壳8并连接氢气喷射器13和氢气共轨管14的氢气管路组件，氢气管路组件与罩壳8密封连接。

连接氢气共轨管14的氢气管路组件由六根氢气管路11组成，可分为一缸氢气管路1、二缸氢气管路2、三缸氢气管路3、四缸氢气管路4、五缸氢气管路5、以及六缸氢气管路6，且六根气管总长相同，保证六缸进气量均衡。每根氢气管路11均由SUS316L材料制成，该材料具有较好的防氢脆能力。

在氢气喷射器13所在端部，罩壳8机加工有一段用以安装氢气管路11的圆形孔，并具有导向作用；氢气管路11端部设有墩头12，氢气管路11端部外侧套设有可与圆形孔适配的长螺母10，并在长螺母10外表面开设有两道间距10mm的环形沟槽，用以安装O型橡胶密封圈9，以实现氢气管路11与罩壳8的密封。其中长螺母10采用钢材加工而成。

此外，在长螺母10顶端并且罩壳8外部加工有一个六方面7，其对边为S19，方便扭矩扳手的夹持。此设计可以实现在罩壳8外拧紧长螺母10，长螺母10与氢气管路11的墩头12后端平面接触，长螺母10底部通过螺纹与氢气喷射器13连接，当对长螺母10施加扭矩的时候，长螺母10带动氢气管路11的墩头12向对手件运动，形成球面与锥面的挤压，以实现硬密封。氢气管路11远离氢气喷射器13的端部设有与氢气共轨管14连接的短螺母15，短螺母15也采用钢材加工而成。

氢气管路11的制作方法：将加工出好的长螺母10与短螺母15，套于直管之上，直管两端通过模具加工出墩头12，之后使用弯管机进行管路弯制，最后在长螺母10的槽口套上O型橡胶密封圈9，即制成了氢气管路11。

顶置螺母压紧，保证了氢气喷射器13压紧轴力竖直向下，提高了氢气喷射器13与缸盖的密封性，避免了侧向进燃料导致的侧向应力，对产品寿命有益。

通过长螺母10结构，可以实现在气缸外部进行螺母拧紧操作，同时螺母上的O型橡胶密封圈9可以实现缸盖罩壳8的密封，避免机油外泻与防尘；长螺母10顶端的六方面7可以保证扭矩扳手的操作，更准确的保证拧紧扭矩。

相比于短螺母15结构在装配好罩壳8后，会发现无法拧紧与氢气喷射器13的螺母。长螺母10结构简单，易操作。

本发明经使用验证，管路接口密封正常，罩壳8密封正常，生产装配简单易操作，适用于氢气管路11需穿气缸罩壳8的应用场景。

以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，其特征在于：包括罩壳(8)、设于所述罩壳(8)内的氢气喷射器(13)、设于所述罩壳(8)外侧的氢气共轨管(14)、以及穿设所述罩壳(8)并连接所述氢气喷射器(13)和所述氢气共轨管(14)的氢气管路组件，所述氢气管路组件与所述罩壳(8)密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，其特征在于：所述氢气管路组件包括多个总长相同的氢气管路(11)。

3.根据权利要求2所述的一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，其特征在于：所述罩壳(8)开设有安装所述氢气管路(11)并可导向的圆形孔。

4.根据权利要求3所述的一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，其特征在于：所述氢气管路(11)端部外周套设有与所述圆形孔适配的长螺母(10)，所述长螺母(10)贯穿并密封连接所述罩壳(8)。

5.根据权利要求4所述的一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，其特征在于：所述氢气管路(11)端部在所述长螺母(10)底部设有墩头(12)，所述长螺母(10)底部可与所述墩头(12)顶部平面接触。

6.根据权利要求5所述的一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，其特征在于：所述长螺母(10)外表面开设有环形沟槽，所述环形沟槽内设有的O型橡胶密封圈(9)。

7.根据权利要求6所述的一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，其特征在于：所述环形沟槽和所述O型橡胶密封圈(9)均设为多个且对应，沿所述长螺母(10)长度方向分布。

8.根据权利要求7所述的一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，其特征在于：相邻所述环形沟槽之间间距10mm。

9.根据权利要求6所述的一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，其特征在于：所述长螺母(10)位于所述罩壳(8)外部的端部设有六方面(7)。

10.根据权利要求6所述的一种用于直喷式氢气内燃机的氢气管路，其特征在于：所述氢气管路(11)采用SUS316L材料制成。

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