CN210317484U - 一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统，包括汽油供给系统和进气管甲醇多点循序高压喷射系统；进气管甲醇多点循序高压喷射系统包括甲醇共轨燃油分配管，甲醇共轨燃油分配管上设有数量与发动机气缸数量相一致的甲醇高压喷嘴，每个甲醇高压喷嘴用于将甲醇共轨燃油分配管与对应的发动机进气歧管连通，且每个甲醇高压喷嘴的喷射方向朝向对应的发动机进气歧管中心，且喷射压力为20～200bar。本实用新型通过给发动机安装汽油供给系统，用来解决甲醇发动机的低温起动和暖车运行的问题，当发动机起动、暖机运行结束时，切换到发动机燃烧甲醇状态，并通过甲醇高压喷射来改善现有甲醇低压喷射喷中甲醇雾化不良和喷嘴流量不够的问题。

Description

一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统

技术领域

本实用新型属于发动机供油系统技术领域，更具体地说，涉及一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统。

背景技术

甲醇作为一种可再生的汽车燃料，其发展前景较好。现阶段的甲醇发动机多为柴油、汽油或者天然气发动机改造而成，由于甲醇燃料热值低，为达到相同功率，发动机的甲醇消耗量远大于柴油或天然气，甲醇发动机对燃料喷嘴要求提高。现有甲醇发动机一般每缸配备一个或者两个甲醇喷嘴，特别是满足重型发动机为了功率要求，需要使用更大流量的喷嘴，然而大流量喷嘴存在开发难度大，以及其在小流量控制精度不够，特别是喷雾效果差，导致的甲醇不能在进气管与空气充分接触、换热和与空气混合的问题，导致发动机暖机过程中气缸内壁面出现甲醇液流导致机油稀释和乳化现象，也会导致燃烧失火和燃烧效率低下等缺点。

此外甲醇由于蒸发气化潜热大，造成发动机用甲醇燃料进行冷起动困难，发动机暖机运行燃烧不好，导致排放过高和发动机运行不稳定的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供了一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统，通过给发动机安装一套汽油供给系统，用来解决甲醇发动机的低温起动和暖车运行的问题，当发动机起动、暖机运行结束时，切换到发动机燃烧甲醇状态。当发动机切换到燃烧甲醇状态后，通过甲醇高压喷射来改善现有甲醇低压喷射喷技术甲醇雾化不良和喷嘴流量不够的问题，并提高甲醇喷射流量的控制精度。

本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统，包括汽油供给系统和进气管甲醇多点循序高压喷射系统；其中，

进气管甲醇多点循序高压喷射系统包括甲醇共轨燃油分配管，甲醇共轨燃油分配管上设有数量与发动机气缸数量相一致的甲醇高压喷嘴，每个甲醇高压喷嘴用于将甲醇共轨燃油分配管与对应的发动机进气歧管连通，且每个甲醇高压喷嘴的喷射方向朝向对应的发动机进气歧管中心，且甲醇高压喷嘴的喷射压力为20～200bar。

本实用新型进一步的改进在于，汽油供给系统为进气管汽油多点循序喷射系统，包括汽油油箱、汽油滤清器、汽油燃油分配管、汽油喷嘴以及安装在汽油油箱中的汽油泵，汽油油箱中的汽油经过汽油泵能够加压到3～5bar后，通过连接管路、汽油滤清器和汽油燃油分配管，到达汽油喷嘴，然后喷入对应的发动机进气歧管。

本实用新型进一步的改进在于，甲醇共轨燃油分配管上还设置有一个测量甲醇共轨燃油分配管内甲醇燃油压力的甲醇油轨轨压传感器，所测得的燃油压力信号用于调节甲醇共轨燃油分配管内燃油压力和甲醇高压喷嘴的喷射压力。

本实用新型进一步的改进在于，该系统还包括甲醇高压油泵和甲醇低压油泵，甲醇燃油箱中的甲醇先经过甲醇低压油泵加压后经过甲醇滤清器、甲醇低压油路输送到甲醇高压油泵，由甲醇高压油泵产生甲醇高压喷嘴所需的喷射压力，高压燃油由甲醇高压油泵经过甲醇高压油路输送到甲醇高压喷嘴。

本实用新型进一步的改进在于，甲醇高压油泵上还设置有甲醇燃油压力控制电磁阀，该甲醇燃油压力控制电磁阀通过电控连接电缆控制燃油的进油流量或者甲醇回油油路中的回油流量来调节甲醇共轨燃油分配管中的燃油压力。

本实用新型具有如下有益的技术效果：

1、本实用新型提供的多点顺序高压喷射的方式首先能解决现有技术甲醇采用低压喷射方式因雾化不良导致的问题。

如果甲醇喷射也像汽油一样采用喷射压力为3～5bar的进气管低压喷射方式，则甲醇的喷雾效果很差，因为在相同发热量情况下甲醇的喷射量为汽油的喷射量的2倍多，加之甲醇蒸发的气化潜热为汽油的3.8倍，造成大量液态甲醇沉积在进气管壁面，无法与进气管内的空气大面积良好接触，而不能形成良好的甲醇空气混合气，导致的后果有：(a)同一气缸前后工作循环燃料分配严重不均；(b)导致气缸内燃料空气混合气形成质量差而导致缸内易产生失火现象；(c)导致进气过程中气缸壁面易出现甲醇液流而破坏壁面的润滑油膜，加速气缸和活塞之间的磨损。

本申请单位在采用中国专利“一种重型甲醇发动机多点喷射的喷嘴结构”(申请公告号CN 108457785 A)所提供的技术方案开展相关研究时，就遇到了上面(a)、(b)、(c)所描述的严重问题。

2、本实用新型提供的多点顺序高压喷射的方式，能解决甲醇喷射需要大流量喷嘴的问题。

一般进气管喷射选取压力为3～5bar范围内某一固定压力(例如4bar)

喷射，喷射燃料量与喷射时间成正比，大流量喷嘴需要大喷孔和多喷孔设计，开发困难，所以低压甲醇喷射系统一般每气缸需要安装2个或以上喷嘴才能满足发动机对甲醇喷射量的要求。中国专利“一种重型甲醇发动机多点喷射的喷嘴结构”(申请公告号CN108457785 A)所提供的技术方案提出采用至少2个喷嘴，目的就是要解决大流量需求的问题。

采用高压喷射后喷油量的大小既可以分别通过增加喷油时间来增加(在保持喷油压力一定的条件下，喷油量与喷油时间成线性关系)，也通过增加喷油压力来增加(在喷油时间一定的条件下，喷油量与喷油压力成线性关系)。因此在相同的条件下，采用100bar的喷射压力是采用4bar喷射压力时流量的25倍。因此采用高压喷射能解决低压喷嘴需要采用需要同时安装多只大流量喷油器的问题。

3、本实用新型提供的甲醇发动机进气管多点顺序高压喷射的方式可以选用与目前普遍使用的缸内直喷汽油机高压供油系统相同或相似的结构，既能解决甲醇发动机存在的上述问题，又便于本技术方案加快推广应用。

本实用新型采用通过在甲醇发动机上安装一套汽油供给系统，采用汽油供给方式解决甲醇发动机的起动困难和暖机运行不稳定和排放高的问题。

附图说明

图1为本实用新型一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统的结构示意图。

附图标记说明：

1为甲醇共轨燃油分配管，2为甲醇高压喷嘴，3为发动机进气歧管，4为甲醇油轨轨压传感器，5为甲醇低压油泵，6为甲醇高压油泵，7为甲醇油箱，8为甲醇燃油压力控制电磁阀，9为甲醇滤清器，10为甲醇低压油路，11为甲醇回油油路，12为电控连接电缆，13为甲醇高压油路，14为汽油燃油分配管，15为汽油喷嘴，16为汽油滤清器，17为汽油泵，18为汽油油箱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做出进一步的说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统，包括汽油供给系统和进气管甲醇多点循序高压喷射系统；其中，进气管甲醇多点循序高压喷射系统包括甲醇共轨燃油分配管1，甲醇共轨燃油分配管1上设有数量与发动机气缸数量相一致的甲醇高压喷嘴2，每个甲醇高压喷嘴2用于将甲醇共轨燃油分配管1与对应的发动机进气歧管3连通，且每个甲醇高压喷嘴2的喷射方向朝向对应的发动机进气歧管3中心，且甲醇高压喷嘴2的喷射压力为20～200bar。

其中，汽油供给系统为进气管汽油多点循序喷射系统，包括汽油油箱18、汽油滤清器16、汽油燃油分配管14、汽油喷嘴15以及安装在汽油油箱18中的汽油泵17，汽油油箱18中的汽油经过汽油泵17加压到3～5bar后，通过连接管路、汽油滤清器16和汽油燃油分配管14，到达汽油喷嘴15，然后喷入对应的发动机进气歧管3。

优选的，所述的甲醇共轨燃油分配管1上还设置有一个测量甲醇共轨燃油分配管1内甲醇燃油压力的甲醇油轨轨压传感器4，所测得的燃油压力信号用于调节甲醇共轨燃油分配管1内燃油压力和甲醇高压喷嘴2的喷射压力。

优选的，所述的系统还包括一个甲醇高压油泵6和甲醇低压油泵5，甲醇燃油箱7中的甲醇先经过甲醇低压油泵5加压后经过甲醇滤清器9、甲醇低压油路10输送到甲醇高压油泵6，由甲醇高压油泵6产生甲醇高压喷嘴2所需的喷射压力，高压燃油由甲醇高压油泵6经过甲醇高压油路13输送到甲醇高压喷嘴2，甲醇高压油泵6上还设置有甲醇燃油压力控制电磁阀8，该甲醇燃油压力控制电磁阀8通过电控连接电缆12控制燃油的进油流量或者甲醇回油油路11中的回油流量来调节甲醇共轨燃油分配管1中的燃油压力。

以上所述仅为本实用新型的基本实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员所做出的等同变化或替换，都应视为涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统，其特征在于，包括汽油供给系统和进气管甲醇多点循序高压喷射系统；其中，

进气管甲醇多点循序高压喷射系统包括甲醇共轨燃油分配管(1)，甲醇共轨燃油分配管(1)上设有数量与发动机气缸数量相一致的甲醇高压喷嘴(2)，每个甲醇高压喷嘴(2)用于将甲醇共轨燃油分配管(1)与对应的发动机进气歧管(3)连通，且每个甲醇高压喷嘴(2)的喷射方向朝向对应的发动机进气歧管(3)中心，且甲醇高压喷嘴(2)的喷射压力为20～200bar。

2.根据权利要求1所述的一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统，其特征在于，汽油供给系统为进气管汽油多点循序喷射系统，包括汽油油箱(18)、汽油滤清器(16)、汽油燃油分配管(14)、汽油喷嘴(15)以及安装在汽油油箱(18)中的汽油泵(17)，汽油油箱(18)中的汽油经过汽油泵(17)能够加压到3～5bar后，通过连接管路、汽油滤清器(16)和汽油燃油分配管(14)，到达汽油喷嘴(15)，然后喷入对应的发动机进气歧管(3)。

3.根据权利要求1所述的一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统，其特征在于，甲醇共轨燃油分配管(1)上还设置有一个测量甲醇共轨燃油分配管(1)内甲醇燃油压力的甲醇油轨轨压传感器(4)，所测得的燃油压力信号用于调节甲醇共轨燃油分配管(1)内燃油压力和甲醇高压喷嘴(2)的喷射压力。

4.根据权利要求1所述的一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统，其特征在于，该系统还包括甲醇高压油泵(6)和甲醇低压油泵(5)，甲醇燃油箱(7)中的甲醇先经过甲醇低压油泵(5)加压后经过甲醇滤清器(9)、甲醇低压油路(10)输送到甲醇高压油泵(6)，由甲醇高压油泵(6)产生甲醇高压喷嘴(2)所需的喷射压力，高压燃油由甲醇高压油泵(6)经过甲醇高压油路(13)输送到甲醇高压喷嘴(2)。

5.根据权利要求4所述的一种发动机进气管汽油低压喷射和甲醇高压喷射系统，其特征在于，甲醇高压油泵(6)上还设置有甲醇燃油压力控制电磁阀(8)，该甲醇燃油压力控制电磁阀(8)通过电控连接电缆(12)控制燃油的进油流量或者甲醇回油油路(11)中的回油流量来调节甲醇共轨燃油分配管(1)中的燃油压力。

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