CN213807910U - 一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，包括单喷嘴双燃料喷油器，单喷嘴双燃料喷油器连通高压甲醇泵系统和高压柴油泵系统，单喷嘴双燃料喷油器包括单喷嘴双燃料喷油器壳体，单喷嘴双燃料喷油器壳体内靠近底部的位置具有下部腔体，下部腔体具有喷孔，单喷嘴双燃料喷油器壳体内设置有可上下移动并将喷孔封堵的阀杆；下部腔体连通有甲醇喷射通道和柴油喷射通道。

Description

一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置

技术领域

本实用新型属于内燃机工程应用领域，具体涉及一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置。

背景技术

能源短缺和环境污染是当前内燃机面临的两大挑战，寻找合适的代用燃料以及降低内燃机排放污染物成为当前研究的热点。

甲醇燃料是利用工业甲醇或燃料甲醇,加变性醇添加剂,与现有国标汽柴油(或组分油)，按一定体积(或重量比)经严格科学工艺调配制成的一种新型清洁燃料。其来源广泛，原料主要是煤、天然气,煤层气、焦炉气等。

甲醇应用于内燃机既可提高资源综合利用又可减少环境污染，还可降低燃油价格。

有关研究表明，甲醇作为含氧化合物，燃烧完全，在汽车发动机中的能量利用效率高于汽油，其经济性很具有竞争力。

目前，甲醇-柴油双燃料喷射装置具有两套独立的喷油器系统，其中一套系统用来喷射柴油燃料，另一套系统用来喷射甲醇燃料。

这种方法对甲醇燃料本身的性质要求比较低，甲醇燃料的替代率比较高，其缺点是采用这种方法对原发动机的改动比较大，改动成本高昂，不能有效的整合两套喷油器系统，布局复杂，为了适应双燃料发动机发展的要求，需要设计一种新型的双燃料喷射装置。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述现有装置中缺陷，提供一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，该装置结构简单合理，便于双燃料柴油机的整体结构布局，能降低双燃料柴油机喷油器系统的研发成本，减少原有柴油机改动的单喷嘴双燃料冷启动装置。

为解决上述技术问题本实用新型的技术方案为：

一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，其特征在于：包括单喷嘴双燃料喷油器，单喷嘴双燃料喷油器连通高压甲醇泵系统和高压柴油泵系统，

单喷嘴双燃料喷油器包括单喷嘴双燃料喷油器壳体，单喷嘴双燃料喷油器壳体内靠近底部的位置具有下部腔体，下部腔体具有喷孔，单喷嘴双燃料喷油器壳体内设置有可上下移动并将喷孔封堵的阀杆；

下部腔体连通有甲醇喷射通道和柴油喷射通道。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

单喷嘴双燃料喷油器壳体的上部具有控制线圈腔体，控制线圈腔体的底部设置有释放控制孔，控制线圈腔体内设置有可以垂直上下移动的衔铁，衔铁在下行到最低端时，可将释放控制孔封堵。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

单喷嘴双燃料喷油器壳体内具有容纳阀杆竖直上下滑动的阀杆滑道，阀杆滑道的顶部通过释放控制孔与控制线圈腔体连通。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

甲醇喷射通道和柴油喷射通道于喷油器下部腔体内交汇。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

阀杆滑道通过充油控制孔与甲醇喷射通道和柴油喷射通道连通。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

控制线圈腔体的顶部设置有内置线圈，内置线圈充电时具有强磁性，将衔铁吸附。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

甲醇喷射通道和柴油喷射通道具有倾斜段和竖直段，甲醇喷射通道和柴油喷射通道的竖直段在下部腔体内交汇。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

阀杆滑道的底端具有喷嘴针阀压力环滑道，喷嘴针阀压力环滑道的直径大于阀杆滑道的直径；针阀杆上设置有喷嘴针阀压力环，喷嘴针阀压力环可在喷嘴针阀压力环滑道滑动。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

控制线圈腔体内固定设置有限位臂，限位臂设置有限位孔，衔铁具有衔铁柱，衔铁柱的两端具有两块平行设置的衔铁片。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

球阀设置在位于下方的衔铁片上，球阀为半球形结构。

本实用新型将两套独立喷油器系统融合到了一套喷油器系统中，该系统中特制的喷油器同时具有两条喷射通道，分别连接两种燃料的供料泵。供料泵与特制喷油器的内置线圈均受控制器控制。

发动机冷启动时，控制器控制柴油供料泵向喷油器中喷射高压柴油，随后控制线圈充电使喷油器内置衔铁上行，并带动球阀打开释放控制孔，此时，喷油器下部高压区将通过释放控制孔向上部低压区泄压，并推动针阀杆上行打开喷孔向燃烧室内喷射柴油从而实现发动机冷启动。

冷启动后，控制器停止柴油泵喷射柴油，并释放衔铁使针阀杆归位关闭喷孔，随后，控制器控制甲醇泵向喷油器中喷射高压甲醇，并再次使针阀杆上行，以同样的方式向燃烧室中喷射甲醇燃料。

本实用新型具有如下有益效果：

1.该单喷嘴双燃料冷启动装置结构简单合理，安装方便，极大优化了以往喷油器系统的复杂布局，不需要对原柴油机进行大的改动。

2.促进了燃料的细雾化，均匀分布，使燃料品质能按需优化，促进燃烧优化，提高燃料热效率的同时减少了颗粒排放。

3.双燃料喷油器直喷解决了冷起动及低温运行问题,当用来喷射单一燃料时，就成为单燃料变流量喷油器，灵活多变适用性强。

4.可满足不同工况，并同样适合乙醇-汽油、乙醇-柴油的组合，除去单一燃料(如甲醇) 供应网瓶颈。

附图说明

附图1为本实用新型的工作流程示意图；

附图2为本实用新型的工作流程示意图；

附图3为本实用新型的立体结构示意图；

附图4为本实用新型的左视图；

附图5为本实用新型的右视图；

附图6为图4的A-A剖视图；

附图7为图5的B-B剖视图。

图中：

1、单喷嘴双燃料喷油器；101、单喷嘴双燃料喷油器壳体；2、高压甲醇泵系统；3、高压柴油泵系统；4、控制器；5、甲醇喷射通道；6、柴油喷射通道；7、内置线圈；701、控制线圈腔体；8、衔铁；81、限位臂；82、限位孔；9、球阀；10、释放控制孔；11、充油控制孔； 12、针阀杆；121、阀杆滑道；13、喷嘴针阀压力环；131、喷嘴针阀压力环滑道131；14、喷孔；15、回油口；16、低压连接管路；17、下部腔体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明，需要注意的是，本实用新型的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、均以各图所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本实用新型具体装置方案的限制。

实施例，如附图1和附图2所示，一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，包括单喷嘴双燃料喷油器1，单喷嘴双燃料喷油器1连通高压甲醇泵系统2和高压柴油泵系统3，单喷嘴双燃料喷油器1、高压甲醇泵系统2和高压柴油泵系统3与控制器4电连接。

如附图3、附图4和附图5所示，单喷嘴双燃料喷油器1包括单喷嘴双燃料喷油器壳体101，单喷嘴双燃料喷油器壳体101内靠近底部的位置具有下部腔体17，下部腔体具有喷孔14，单喷嘴双燃料喷油器壳体101设置有可上下移动并将喷孔14封堵的阀杆12，喷油器1顶部回油口15与外部的低压管道相连。

如附图6和附图7所示，单喷嘴双燃料喷油器壳体101内靠近底部的位置具有下部腔体 17，下部腔体具有喷孔14，单喷嘴双燃料喷油器壳体101设置有可上下移动并将喷孔14封堵的阀杆12。

下部腔体连通有甲醇喷射通道5和柴油喷射通道6；甲醇喷射通道5和柴油喷射通道6于喷油器1下部腔体17内交汇。

单喷嘴双燃料喷油器壳体101的上部具有控制线圈腔体701，控制线圈腔体的底部设置有释放控制孔10，控制线圈腔体701内设置有可以垂直上下移动的衔铁8，衔铁8在下行到最低端时，可将释放控制孔10封堵。

控制线圈腔体701的顶部设置有内置线圈7，内置线圈7充电时具有强磁性，可将衔铁8 吸附，从而完成衔铁8的垂直上升过程。

甲醇喷射通道5和柴油喷射通道6具有倾斜段和竖直段，甲醇喷射通道5和柴油喷射通道 6的竖直段在下部腔体17内交汇。

单喷嘴双燃料喷油器壳体101内具有容纳阀杆12竖直上下滑动的阀杆滑道121，阀杆滑道121的顶部通过释放控制孔10与控制线圈腔体701连通，阀杆滑道121通过充油控制孔 11与甲醇喷射通道5和柴油喷射通道6连通。

阀杆滑道121的底端具有喷嘴针阀压力环滑道131，喷嘴针阀压力环滑道131的直径大于阀杆滑道121的直径。

针阀杆12上设置有喷嘴针阀压力环13，喷嘴针阀压力环13可在喷嘴针阀压力环滑道131 滑动；充油控制孔11的数量为两个。

喷油器1顶部回油口15与外部的低压管道相连。

控制线圈腔体701内固定设置有限位臂81，限位臂81设置有限位孔82，衔铁8具有衔铁柱84，衔铁柱84的两端设置两块平行设置的衔铁片83。

衔铁8上升下降时，衔铁柱84位于限位孔82内，衔铁柱84沿限位孔82上升和下降。

球阀9设置在位于下方的衔铁片83上，球阀9为半球形结构，球阀9可封堵释放控制孔 10。

发动机运行时，流程如下：控制器4控制高压柴油泵系统向单喷嘴双燃料喷油器内喷射高压柴油，高压柴油通过柴油喷射通道6进入下部腔体17，使下部腔体17形成高压区，随后控制器控制控制线圈7通电，从而使衔铁8在磁力作用下上行，并带动衔铁8上的球阀9打开释放控制孔10。

下部腔体17的高压区通过释放控制孔10，向控制线圈腔体701内的低压区泄压。

油压推动针阀杆12上的喷嘴针阀压力环13使针阀杆12上行，针阀杆12从而打开喷孔 14，通过喷孔14向燃烧室内喷射柴油，实现发动机的冷启动，冷启动后，控制器4停止高压柴油泵系统3喷射柴油，并释放衔铁8使针阀杆12归位，关闭喷孔14。

随后，控制器4控制高压甲醇泵系统2向喷油器1中喷射高压甲醇，高压甲醇通过甲醇喷射通道5，控制器控制接通线圈7通电，使针阀杆12上行从而打开喷孔14向燃烧室内喷射甲醇，此后喷油器可看作受控制器4控制的单燃料变流量喷油器，发动机将一直使用甲醇燃料运行。

Claims (10)

1.一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，其特征在于：包括单喷嘴双燃料喷油器(1)，单喷嘴双燃料喷油器(1)连通高压甲醇泵系统(2)和高压柴油泵系统(3)，

单喷嘴双燃料喷油器(1)包括单喷嘴双燃料喷油器壳体(101)，单喷嘴双燃料喷油器壳体(101)内靠近底部的位置具有下部腔体(17)，下部腔体(17)具有喷孔(14)，单喷嘴双燃料喷油器壳体(101)内设置有可上下移动并将喷孔(14)封堵的阀杆(12)；

下部腔体连通有甲醇喷射通道(5)和柴油喷射通道(6)。

2.如权利要求1所述的一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，其特征在于：单喷嘴双燃料喷油器壳体(101)的上部具有控制线圈腔体(701)，控制线圈腔体(701)的底部设置有释放控制孔(10)，控制线圈腔体(701)内设置有可以垂直上下移动的衔铁(8)，衔铁(8)在下行到最低端时，可将释放控制孔(10)封堵。

3.如权利要求1所述的一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，其特征在于：单喷嘴双燃料喷油器壳体(101)内具有容纳阀杆(12)竖直上下滑动的阀杆滑道(121)，阀杆滑道(121)的顶部通过释放控制孔(10)与控制线圈腔体(701)连通。

4.如权利要求2所述的一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，其特征在于：甲醇喷射通道(5)和柴油喷射通道(6)于喷油器(1)下部腔体(17)内交汇。

5.如权利要求3所述的一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，其特征在于：阀杆滑道(121)通过充油控制孔(11)与甲醇喷射通道(5)和柴油喷射通道(6)连通。

6.如权利要求2所述的一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，其特征在于：控制线圈腔体(701)的顶部设置有内置线圈(7)，内置线圈(7)充电时具有强磁性，将衔铁(8)吸附。

7.如权利要求6所述的一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，其特征在于：甲醇喷射通道(5)和柴油喷射通道(6)具有倾斜段和竖直段，甲醇喷射通道(5)和柴油喷射通道(6)的竖直段在下部腔体(17)内交汇。

8.如权利要求5所述的一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，其特征在于：阀杆滑道(121)的底端具有喷嘴针阀压力环滑道(131)，喷嘴针阀压力环滑道(131)的直径大于阀杆滑道(121)的直径；针阀杆(12)上设置有喷嘴针阀压力环(13)，喷嘴针阀压力环(13)可在喷嘴针阀压力环滑道(131)滑动。

9.如权利要求2所述的一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，其特征在于：控制线圈腔体(701)内固定设置有限位臂(81)，限位臂(81)设置有限位孔(82)，衔铁(8)具有衔铁柱(84)，衔铁柱(84)的两端具有两块平行设置的衔铁片(83)。

10.如权利要求9所述的一种甲醇发动机单喷嘴双燃料冷启动装置，其特征在于：球阀(9)设置在位于下方的衔铁片(83)上，球阀(9)为半球形结构。

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