CN209925136U - 一种新型双燃料缸内直喷喷射器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于喷射器技术领域，具体涉及一种新型双燃料缸内直喷喷射器。该新型双燃料缸内直喷喷射器，包括喷射器壳体、天然气电磁阀、柴油电磁阀和阀体，所述喷射器壳体上设有天然气电磁阀、柴油电磁阀和阀体，阀体与喷射器壳体连接处设有中间体，所述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，所述阀体上设有天然气喷孔，气阀上设有柴油喷孔，对气阀控制腔采用三通阀结构进行控制从而提高了响应速度。其有益效果是：制灵活度大，能实现柴油和天然气双燃料的独立控制和独立喷射的同时，提升喷射器的响应速度，控制精度高，能够分别实现柴油和天然气两种燃料控制；实现天然气在中重型汽车上的广泛使用。

Description

一种新型双燃料缸内直喷喷射器

技术领域

本发明属于喷射器技术领域，具体涉及一种新型双燃料缸内直喷喷射器。

背景技术

目前市场上的中重型车用发动机、船用发动机与中重型工程机械的发动机主要采用柴油与极少部分采用天然气作为燃料，为满足加严的排放法规，当前柴油发动机主要使用单一柴油作为燃料的高压缸内直喷技术(高压共轨系统)或天然气作为燃料的进气歧管喷射技术。使用柴油作为单一燃料的内燃机燃烧效率基本上低于39％，随着国六排放标准的发布，该内燃机排放难度逐渐增加，同时也带来后处理成本上的增加。目前的少量天然气内燃机均为气道喷射，通过火花塞进行点燃，其燃烧效率低于36％,且其未燃烧的CH4直接排出，也难以满足逐渐提升的排放要求。

柴油机需要采用最新的高压共轨喷射技术，但喷出的柴油是以微小颗粒状态被直接喷入发动机燃烧室内燃烧，微小颗粒不能被完全燃烧，一部分将以颗粒的状态排出，导致柴油发动机的废气中存在大量微小颗粒，远超出国六排放标准，这需要在废气通道中增加颗粒捕捉装置，减少颗粒物排放，这增加了成本，即使增加了颗粒物捕捉装置，也不能完全消除发动机废气中的颗粒物，会导致污染；同时由于柴油发动机高压缩比及柴油压燃特性，会导致柴油在发动机燃烧室内燃烧时局部温度很高，导致空气中的氮气被氧化形成氮氧化物被排出，生成的氮氧化物对空气污染很大，会形成酸雨，这又要增加去氮氧化物的装置，成本又会增加很多，且很难保证氮氧化物的排放一直稳定。

天然气进气歧管喷射的发动机都采用点燃装置对天然气点燃，其发动机压缩比低，导致热效率低与36％，且天然气随空气进入气缸内，会在压缩过程中进入气缸的间隙内，间隙内的天然气(CH4)不能被燃烧掉，会被直接排除，会形成对空气的污染。

随着国家能源结构的调整以及对排放要求的提升，传统的以汽油和柴油为燃烧介质的内燃机将逐渐减少，而天然气在我国及全球资源丰富，会逐渐作为柴油的替代燃料开始应用于汽车市场。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种新型双燃料缸内直喷喷射器。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种新型双燃料缸内直喷喷射器，包括喷射器壳体、天然气电磁阀、柴油电磁阀和阀体，所述喷射器壳体上设有天然气电磁阀、柴油电磁阀和阀体，阀体与喷射器壳体连接处设有中间体，所述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、柴油进油通道和回油通道，天然气从进气接头进入，通过壳体内部气道和内部连通气道经中间体上的中间体气道与阀体上的油嘴气道和天然气容腔连通，并通过天然气电磁阀进行天然气喷射控制，高压油从高压接头进入，经壳体高压油道与中间体上对应的中间体高压油道和油嘴高压油道与高压油腔一相通，经柴油进油节流孔与油阀控制腔相通，并通过柴油电磁阀进行柴油喷射控制，所述阀体上设有天然气喷孔，气阀上设有柴油喷孔。

进一步，所述天然气电磁阀连通有三通阀，连通处设有第一球阀，天然气电磁阀通过天然气衔铁控制第一球导向带动第一球阀，三通阀上设有下降油道，三通阀的阀片上对应下降油道设有连接通道，连接通道与下降油道连通处设有三通阀控制环带，连接通道通过出油节流孔与三通阀腔连通，三通阀腔通过油道一与中间体上对应的中间体连通油道连通，高压接头通过高压油道和柴油进油通道与三通阀控制环带连通，天然气电磁阀通过回油通道与回油口连通。

进一步，所述柴油电磁阀通过油道三与油道二连通，油道二通过柴油出油节流孔与油阀控制腔连通，油阀控制腔通过柴油进油节流孔与高压油道一连通，油道三通过连接油道与柴油电磁阀连通，连通处设有第二球阀，柴油电磁阀通过柴油衔铁控制第二球导向带动第二球阀，柴油电磁阀通过回油通道与回油口连通。

进一步，所述阀体上位于气阀控制腔内设有气阀弹簧，气阀弹簧位于气阀与中间体之间，气阀与阀体共同形成天然气容腔，天然气容腔通过环带与油嘴气道连通，气阀端部设有喷射腔，气阀端部的天然气容腔与喷射腔之间设有密封面，喷射腔与阀体上的天然气喷孔连通。

进一步，所述针阀与中间体连接处设有针阀套，针阀套下方油腔内设有针阀弹簧，针阀上位于蓄压环带与蓄压腔之间通过连通油道连通，中间体上的中间体高压油道通过油嘴高压油道与高压油腔连通，高压油腔通过油孔与油腔连通，高压油腔通过过油孔与蓄压环带连通，蓄压腔与高压油腔一连通，当针阀上升时，高压油腔一与气阀上的柴油喷孔连通。

本发明的有益效果是：制灵活度大，能实现柴油和天然气双燃料的独立控制和独立喷射；提升喷射器的响应速度，控制精度高，能够分别实现柴油和天然气两种燃料控制；最终能够提高内燃机的燃烧效率，并且实现天然气在中重型汽车上的广泛使用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明中间体与阀体连接局部剖视图；

附图3为本发明喷射器壳体上的高压接头的连通分布剖视示意图；

附图4为本发明中间体与阀体上针阀的连通结构示意图；

附图5为本发明针阀导向套区域各油道局部剖视图；

附图6为本发明喷射器壳体上进气接头与壳体内部气道的连通分布剖视图；

附图7为本发明中间体与阀体上气阀的连通结构示意图。

图中，1天然气电磁阀,2天然气衔铁,3第一球导向,4第一球阀,5 三通阀,6下降油道,7三通阀控制环带,8连接通道,9阀片,10出油节流孔,11三通阀腔,12柴油进油通道,13回油通道,14喷射器壳体,15 柴油电磁阀,16柴油衔铁,17第二球导向,18第二球阀,19连接油道,20油道三,21进气接头,22壳体内部气道,23回油口,24高压接头,25高压油道,26油道一,27壳体高压油道,28中间体高压油道,29 高压油道一,30中间体连通油道,31油道二,32气阀弹簧,33气阀控制腔,34油嘴高压油道,35针阀套,36针阀弹簧,37油腔,38高压油腔,39过油孔,40油孔,41蓄压环带,42连通油道,43蓄压腔,44高压油腔一,45针阀,46气阀,47阀体,48柴油喷孔,49天然气喷孔,50内部连通气道,51中间体气道,52油嘴气道,53环带,54天然气容腔,55喷射腔,56密封面,57中间体，58柴油进油节流孔，59柴油出油节流孔， 60油阀控制腔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明一种新型双燃料缸内直喷喷射器进行进一步说明。

附图1-7为本发明的一种具体实施例。该发明一种新型双燃料缸内直喷喷射器，包括喷射器壳体14、天然气电磁阀1、柴油电磁阀 15和阀体47，所述喷射器壳体14上设有天然气电磁阀1、柴油电磁阀15和阀体47，阀体47与喷射器壳体14连接处设有中间体57，所述阀体47内设有针阀45和气阀46，喷射器壳体14上设有高压接头24、进气接头21、柴油进油通道12和回油通道13，天然气从进气接头21进入，通过壳体内部气道22和内部连通气道50经中间体57上的中间体气道51与阀体47上的油嘴气道52和天然气容腔54连通，并通过天然气电磁阀1进行天然气喷射控制，高压油从高压接头24 进入，经壳体高压油道27与中间体57上对应的中间体高压油道28 和油嘴高压油道25与高压油腔一44相通，经柴油进油节流孔58与油阀控制腔60相通，并通过柴油电磁阀15进行柴油喷射控制，所述阀体47上设有天然气喷孔49，气阀46上设有柴油喷孔48。

进一步，所述天然气电磁阀1连通有三通阀5，连通处设有第一球阀4，天然气电磁阀1通过天然气衔铁2控制第一球导向3带动第一球阀4，三通阀5上设有下降油道6，三通阀5的阀片9上对应下降油道6设有连接通道8，连接通道8与下降油道6连通处设有三通阀控制环带7，连接通道8通过出油节流孔10与三通阀腔11连通，三通阀腔11通过油道一26与中间体57上对应的中间体连通油道30 连通，高压接头24通过高压油道25和柴油进油通道12与三通阀控制环带7连通，天然气电磁阀1通过回油通道13与回油口23连通。

进一步，所述柴油电磁阀15通过油道三20与油道二31连通，油道二31通过柴油出油节流孔59与油阀控制腔60连通，油阀控制腔60通过柴油进油节流孔58与高压油道一29连通，油道三20通过连接油道19与柴油电磁阀连通，连通处设有第二球阀18，柴油电磁阀通过柴油衔铁16控制第二球导向17带动第二球阀18，柴油电磁阀15通过回油通道13与回油口23连通。

进一步，所述阀体47上位于气阀控制腔33内设有气阀弹簧32，气阀弹簧32位于气阀46与中间体57之间，气阀46与阀体47共同形成天然气容腔54，天然气容腔54通过环带53与油嘴气道52连通，气阀46端部设有喷射腔55，天然气容腔54与喷射腔55设有密封面56，喷射腔55与阀体47上的天然气喷孔49连通。

进一步，所述针阀45与中间体57连接处设有针阀套35，针阀套35下方设有针阀弹簧36，针阀45上位于蓄压环带41与蓄压腔43 之间通过连通油道42连通，中间体57上的中间体高压油道28通过油嘴高压油道34与高压油腔38连通，高压油腔38通过油孔40与油腔37相通，同时高压油腔38通过过油孔39与蓄压环带41、蓄压腔 43与高压油腔一44连通，当针阀45上升时，高压油腔一44与气阀 46上的柴油喷孔48连通。

进一步，天然气电磁阀1控制球阀4的开启和关闭，通过三通阀 5和阀片9控制气阀46的上下运动，最终控制天然气喷孔49实现开启喷气或关闭喷气，三通阀控制环带7和出油节流孔10的直径能有效调节开启和关闭的响应速度。

天然气电磁阀1控制天然气衔铁2的上升和下降，加电后产生电磁力吸引天然气衔铁2上升，断电后在没有电磁力的情况下，天然气衔铁2在弹簧力的作用下下降，天然气衔铁2的上升和下降，将控制第一球导向3和第一球阀4的上升和下降，第一球阀4的上升和下降将影响下降油道6的开启和关闭，下降油道6的开启和关闭将影响油道一26的压力和阀片9的上下运动，当下降油道6开启时油道一26 压力下降，当低于一定值时阀片9下降，当下降油道6关闭时油道一 26压力上升，当高于一定值时阀片9上升。

气阀控制腔33的压力将影响气阀46的上升和下降，当气阀控制腔33压力下降时气阀46上升，当气阀控制腔33压力上升时气阀46 下降，高压油通过高压接头24，通过高压油道25和柴油进油通道12，进入三通阀控制环带7，当三通阀腔11和油道一26的压力下降到一定值，三通阀控制环带7内的压力推动阀片9向下运动，三通阀控制环带7内的高压油流出。反之，当三通阀腔11和油道一26的压力上升到一定值，阀片9向上运动，三通阀控制环带7内高压油被密封。三通阀控制环带7的面积和三通阀内节流孔10的直径很大程度上影响到阀片的上下运动时间。

天然气通过进气接头21进入喷射器壳体14，通过壳体内部气道 22、内部连通气道50流入中间体气道51和油嘴气道52，天然气以一定压力分布在环带53和油嘴天然气容腔54，受密封面56的影响，天然气容腔54与喷射腔55和天然气喷孔49隔离，当天然气电磁阀 1加电导致第一球阀4上升，引起下降油道6开启和油道一26内的压力下降时，受三通阀5和阀片9的影响，导致气阀控制腔33内压力下降，气阀46上升，密封面56产生一定的间隙，天然气从天然气容腔54流入喷射腔55，最后通过天然气喷孔49进行喷射。

反之，当天然气电磁阀1断电导致第一球阀4下降，引起下降油道6关闭和油道一26压力上升时，受三通阀5和阀片9的影响，导致气阀控制腔33内压力上升，气阀46下降，密封面56实现密封，天然气容腔54的天然气与喷射腔55断开，天然气停止喷射，气阀 46的上升高度能影响座面密封区域的节流效应，从而影响最大天然气喷气量。

柴油电磁阀15控制第二球阀18的开启和关闭，最后控制针阀45的上下运动，针阀45的上下运动最终控制柴油喷孔48实现开启喷油和关闭喷油。对于柴油进油节流孔58直径和柴油出油节流孔59 直径的控制能有效调节开启和关闭的响应速度，柴油电磁阀15控制柴油衔铁16的上升和下降，加电后产生电磁力吸引柴油衔铁16上升，断电后在没有电磁力的情况下，柴油衔铁16在弹簧力的作用下下降，柴油衔铁16的上升和下降，将控制第二球导向17和第二球阀18的上升和下降，第二球阀18的上升和下降将影响连接油道19的开启和关闭，连接油道19的开启和关闭将影响油道三20和油道二31的压力，当连接油道19开启时油道二31压力下降，当连接油道19关闭时油道二31压力上升。

油阀控制腔60的压力将影响针阀45的上升和下降，当油阀控制腔60压力下降时针阀45上升，当油阀控制腔60压力上升时针阀45 下降，高压油通过高压接头24，通过壳体高压油道27和高压油道一 29，柴油进油节流孔58进入油阀控制腔60，然后通过出柴油出油节流孔59与出油道二31相通，同时，高压油通过高压接头24，通过壳体高压油道27和中间体高压油道28，油嘴高压油道34进入高压油腔38，高压油从高压油腔38经油孔40进入油腔37，同时高压油从高压油腔38经过过油孔39进入蓄压环带41，然后通过连通油道 42进入蓄压腔43，蓄压腔43内的高压油进入高压油腔一44，当柴油电磁阀15加电导致第二球阀18上升，引起连接油道19开启和油道二31的压力下降时，导致柴油控制腔60内压力下降，针阀45上升，高压柴油从高压油腔一44通过柴油喷孔48进行喷射。

反之，当柴油电磁阀15断电导致第二球阀18下降，引起连接油道19关闭和油道二31压力上升时，导致柴油控制腔60内压力上升，针阀45下降，将高压油腔一44与柴油喷孔48隔断，柴油停止喷射，针阀45的上升高度能影响座面密封区域的节流效应，从而影响最大柴油喷油量。

本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (5)

1.一种新型双燃料缸内直喷喷射器，包括喷射器壳体、天然气电磁阀、柴油电磁阀和阀体，其特征在于，所述喷射器壳体上设有天然气电磁阀、柴油电磁阀和阀体，阀体与喷射器壳体连接处设有中间体，所述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、柴油进油通道和回油通道，天然气从进气接头进入，通过壳体内部气道和内部连通气道经中间体上的中间体气道与阀体上的油嘴气道和天然气容腔连通，并通过天然气电磁阀进行天然气喷射控制，高压油从高压接头进入，经壳体高压油道与中间体上对应的中间体高压油道和油嘴高压油道与高压油腔一相通，经柴油进油节流孔与油阀控制腔相通，并通过柴油电磁阀进行柴油喷射控制，所述阀体上设有天然气喷孔，气阀上设有柴油喷孔。

2.根据权利要求1所述的一种新型双燃料缸内直喷喷射器，其特征在于：所述天然气电磁阀连通有三通阀，连通处设有第一球阀，天然气电磁阀通过天然气衔铁控制第一球导向带动第一球阀，三通阀上设有下降油道，三通阀的阀片上对应下降油道设有连接通道，连接通道与下降油道连通处设有三通阀控制环带，连接通道通过出油节流孔与三通阀腔连通，三通阀腔通过油道一与中间体上对应的中间体连通油道和气阀控制腔连通，高压接头通过高压油道和柴油进油通道与三通阀控制环带连通，柴油电磁铁、天然气电磁铁通过回油通道与回油口连通。

3.根据权利要求1所述的一种新型双燃料缸内直喷喷射器，其特征在于：所述柴油电磁阀通过油道三与油道二连通，油道二通过柴油出油节流孔与油阀控制腔连通，油阀控制腔通过柴油进油节流孔与高压油道一连通，油道三通过连接油道与柴油电磁阀连通，连通处设有第二球阀，柴油电磁阀通过柴油衔铁控制第二球导向带动第二球阀。

4.根据权利要求1所述的一种新型双燃料缸内直喷喷射器，其特征在于：所述阀体上位于气阀控制腔内设有气阀弹簧，气阀弹簧位于气阀与中间体之间，气阀与阀体共同形成天然气容腔，天然气容腔通过环带与油嘴气道连通，气阀端部设有喷射腔，天然气容腔与喷射腔设有密封面，喷射腔与阀体上的天然气喷孔连通。

5.根据权利要求1所述的一种新型双燃料缸内直喷喷射器，其特征在于：所述针阀与中间体连接处设有针阀套，针阀套下方设有针阀弹簧，针阀上位于蓄压环带与蓄压腔之间通过连通油道连通，中间体上的中间体高压油道通过油嘴高压油道与高压油腔连通，高压油腔通过油孔与油腔相通，同时高压油腔通过过油孔与蓄压环带连通、蓄压腔与高压油腔一连通，当针阀上升时，高压油腔一与气阀上的柴油喷孔连通。

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