CN202611929U - 液化气体燃料液态直喷装置及发动机复合阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液化气体燃料液态直喷装置，属于发动机技术领域，包括安装在发动机壳体上的缸头，所述缸头具有一个一端敞口的隔离腔，所述隔离腔通过敞口端连通发动机的燃烧室，所述缸头上滑动安装有由动力装置驱动的菌阀杆，所述菌阀杆的端部具有一个用于密封所述隔离腔的敞口端的气门菌阀；所述缸头上安装有电控液喷阀，所述电控液喷阀的喷头伸入所述隔离腔；还公开了一种发动机复合阀，将液化气体燃料液态直喷装置和发动机进气门集成，继承了传统发动机结构，具有控制空气和气体燃料喷射进入气缸的多重作用。本实用新型实现了发动机缸内喷射液态气体燃料，广泛应用于发动机中。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种液化气体燃料液态直喷装置及发动机复合阀。
背景技术
与气态气体燃料相比，液态气体燃料储能密度大，发动机续航能力强。例如天然气提纯后在-162℃变为LNG（液化天然气），其体积为标况的1/625。目前，发动机采用液态气体燃料，一般先进行加热气化，然后通过气体燃料气道喷射方式，形成供给分系统。该方式缺点之一是气化环节需要热平衡管理，这需要一个庞大的辅助系统；其次，发动机充气效率低、功率下降。
气体燃料缸内喷射具有较多的优势：能通过燃料喷射正时、空燃比和点火提前角等参数的协同优化匹配，强化燃烧过程控制，能显著减小或消除气体燃料所导致的充量效率损失，避免扫气时的燃料损失。
气态气体燃料缸内喷射，特别是高压力气态气体燃料缸内直接喷射，在工程上存在较多困难。而采用液态气体燃料缸内喷射方式具有相同重量下喷射时间短的优点，并且可利用燃料的冷能降低缸内温度，抑制爆震倾向。然而气缸内燃料燃烧所产生的高温高压，对于使用电控液喷阀实现缸内直喷是技术难题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种液化气体燃料液态直喷装置，以解决发动机液化气体燃料缸内喷射的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：液化气体燃料液态直喷装置，包括安装在发动机壳体上的缸头，所述缸头具有一个一端敞口的隔离腔，所述隔离腔通过敞口端连通发动机的燃烧室，所述缸头上滑动安装有由动力装置驱动的菌阀杆，所述菌阀杆的端部具有一个用于密封所述隔离腔的敞口端的菌阀；所述缸头上安装有电控液喷阀，所述电控液喷阀的喷头伸入所述隔离腔。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：（1）由于设计了隔离腔并采用菌阀定时控制隔离腔与燃烧室联通或者隔离，使得电控液喷阀避开了燃烧室高压、高温、高污染的环境，实现了发动机缸内喷射液态气体燃料；（2）液化气体燃料低温直喷能够降低气缸部件温度和混合气温度，有利于抑制表面着火和爆燃。（3）电控液喷阀实现燃料喷射定量和定时控制，能够使得更多的空气进入气缸，提高了发动机的充气效率。
本实用新型还解决了另一个技术问题是：提供一种发动机复合阀，以解决发动机缸内喷射液态气体燃料的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：发动机复合阀，包括安装在发动机壳体上的缸头，所述缸头具有一个一端敞口的隔离腔，所述隔离腔通过敞口端连通发动机的燃烧室，所述缸头上滑动安装有由动力装置驱动的气门杆，所述气门杆的端部具有一个用于密封所述隔离腔的敞口端的气门菌阀；与所述敞口端相对的一端缸头上设有进气通道，所述进气通道的端部设有连通所述隔离腔的径向通孔，所述气门杆上设有用于封堵所述进气通道的凸起，所述凸起滑动安装于所述进气通道内；所述缸头上安装有电控液喷阀，所述电控液喷阀的喷头伸入所述隔离腔。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：（1）由于设计了隔离腔，气门菌阀定时控制隔离腔与燃烧室联通或者隔离，使得电控液喷阀避开了燃烧室高压、高温、高污染的环境，实现了发动机缸内喷射液态气体燃料；（2）液化气体燃料低温直喷能够降低气缸部件温度和混合气温度，有利于抑制表面着火和爆燃；（3）电控液喷阀实现液化燃料喷射的定量和定时控制，能够使得更多的空气进入气缸，提高了发动机的充气效率；（4）对传统发动机结构继承性很好，只改变传统发动机进气门和缸头的部分结构，将液化气体燃料液态直喷装置和进气门结合在一起，具有控制空气和气体燃料喷射进入气缸的多重作用。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的结构示意图；
图2是本实用新型实施例二空气进气的状态图；
图3是本实用新型实施例二燃料喷射的状态图；
图4是本实用新型实施例二进气门关闭的状态图；
图5是使用液化气体燃料的四冲程发动机工作相位图；
图中：1、缸头，2、隔离腔，3、菌阀杆，30、气门杆，4、菌阀，40、气门菌阀，5、电控液喷阀，6、径向通孔，7、凸起，8、进气通道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例一：
如图1所示，一种液化气体燃料液态直喷装置，包括安装在发动机壳体上的缸头1，缸头1具有一个一端敞口的隔离腔2，隔离腔2通过敞口端连通发动机的燃烧室，缸头1上滑动安装有由动力装置驱动的菌阀杆3，通常动力装置为发动机配气系统凸轮组或电动方式等，本领域技术人员可以利用惯常技术手段实施，在此不再赘述，菌阀杆3的端部具有一个用于密封隔离腔2的敞口端的菌阀4；缸头1上安装有电控液喷阀5，用于喷射量计量和喷射定时，电控液喷阀5的喷头伸入隔离腔2。
如图5所示，图5是使用液化气体燃料的四冲程发动机工作相位图，选择合适的进气相位、燃料喷射相位和排气相位，以及合适的点火相位，对发动机升功率和效率的提高都非常有意义。
菌阀4在进气相位结束之后先打开并保持一定开度，然后电控液喷阀5按照指令定量喷射出液态气体燃料，喷射持续期约（15~20）度CA，电控液喷阀5停止喷射之后，菌阀4关闭，将隔离腔2与处于“压缩相位”的燃烧室隔断，能够最大限度保证发动机的空气充量，有效提升功率和效率，而且可以设计不同燃料浓度分层等燃烧方式。
实施例二：
如图2、图3和图4共同所示，主要构思在于将液化气体燃料液态直喷装置与发动机的进气门集成一种发动机复合阀，包括安装在发动机壳体上的缸头1，缸头1具有一个一端敞口的隔离腔2，隔离腔2通过敞口端连通发动机的燃烧室，缸头1上滑动安装有由动力装置驱动的气门杆30，通常动力装置为发动机配气系统凸轮组或电动方式等，本领域技术人员可以利用惯常技术手段实施，在此不再赘述，气门杆3的端部具有一个用于密封隔离腔2的敞口端的气门菌阀40；与敞口端相对的一端缸头1上设有进气通道8，进气通道8的端部设有连通隔离腔2的径向通孔6，气门杆30上设有用于封堵进气通道8的凸起7，凸起7滑动安装于进气通道8内；缸头1上安装有电控液喷阀5，用于喷射量计量和喷射定时，电控液喷阀5的喷头伸入隔离腔2。使用液化气体燃料的四冲程发动机工作相位图，如图5所示。
凸起7滑动安装于进气通道8内并且尽可能靠近气门菌阀40，进气相位开始后，气门杆30被驱动并带动进气门菌阀40开启，空气经过进气通道8、凸起7和径向通孔6进入燃烧室，凸起7滞后于气门菌阀40的开启相位，进气相位末期，特殊设计的气门回程分为“凸起7关闭”和“气门菌阀40关闭”两个阶段，“凸起7关闭”为气门杆30上移，凸起7将进气通道8封堵起来，空气不能由进气通道8进入隔离腔2。凸起7关闭后，气门菌阀40仍保持一定开度，此时电控液喷阀5按照指令喷射出定量的液化气体燃料，喷射持续期约（15~20）度CA，电控液喷阀5停止喷射之后，“气门菌阀40关闭”为气门杆30继续上移，气门菌阀40将隔离腔2封堵起来，此时气门菌阀40关闭，将隔离腔2与处于“压缩相位”的燃烧室隔断，能够最大限度保证发动机的空气充量，有效提升功率和效率，而且可以设计不同燃料浓度分层等燃烧方式。
本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.液化气体燃料液态直喷装置，包括安装在发动机壳体上的缸头，其特征在于：所述缸头具有一个一端敞口的隔离腔，所述隔离腔通过敞口端连通发动机的燃烧室，所述缸头上滑动安装有由动力装置驱动的菌阀杆，所述菌阀杆的端部具有一个用于密封所述隔离腔的敞口端的菌阀；所述缸头上安装有电控液喷阀，所述电控液喷阀的喷头伸入所述隔离腔。
2.发动机复合阀，包括安装在发动机壳体上的缸头，其特征在于：所述缸头具有一个一端敞口的隔离腔，所述隔离腔通过敞口端连通发动机的燃烧室，所述缸头上滑动安装有由动力装置驱动的气门杆，所述气门杆的端部具有一个用于密封所述隔离腔的敞口端的气门菌阀；与所述敞口端相对的一端缸头上设有进气通道，所述进气通道的端部设有连通所述隔离腔的径向通孔，所述气门杆上设有用于封堵所述进气通道的凸起，所述凸起滑动安装于所述进气通道内；所述缸头上安装有电控液喷阀，所述电控液喷阀的喷头伸入所述隔离腔。
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| CN2012202892226U CN202611929U (zh) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | 液化气体燃料液态直喷装置及发动机复合阀 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102733995A (zh) * | 2012-06-19 | 2012-10-17 | 潍坊威度电子科技有限公司 | 液化气体燃料液态直喷装置及发动机复合阀 |
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2012
- 2012-06-19 CN CN2012202892226U patent/CN202611929U/zh not_active Expired - Lifetime
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