CN220378394U - 一种双针阀喷射器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于船用供油设备技术领域,公开了一种双针阀喷射器,其包括本体,本体具有工作腔,工作腔内设有针阀组件,针阀组件包括内针阀和可滑动套设于内针阀的外针阀,内针阀可滑动抵接于工作腔并与器共同形成调整腔,本体分别开设有第一通孔和第二通孔,外针阀具有套设腔,套设腔开设有过孔,套设腔通过过孔与第一喷油孔连通,外针阀通过套设腔可滑动套设于内针阀并与其共同形成第一内腔,第一内腔能通过过孔与第一喷油孔连通,外针阀可滑动抵接于工作腔并与其共同形成第二内腔,第二内腔能与第一喷油孔连通,本体开设有与第二内腔连通的第五通孔。本实用新型提供的双针阀喷射器,可有效避免两种燃料掺混,保证对应燃料的喷射供给稳定可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及船用供油设备技术领域,尤其涉及一种双针阀喷射器。
背景技术
随着船舶排放标准日益严苛,船用发动机替代能源的研究显得愈发重要。低碳燃料甲醇和零碳燃料氨等作为新兴燃料,可有效降低排放,制备技术较为成熟,提炼过程清洁环保,市场前景广阔。依托原有柴油机喷射器结构,开发出既能够喷射柴油燃料,又能够喷射甲醇、氨等替代燃料的双燃料喷射器,是船用发动机新能源化的一条重要途径。
目前,双针阀喷射器在进行喷射燃料切换时,柴油与替代燃料在共用一套喷射管路结构时,会发生掺混,无法准确确定掺混比,切换期间喷射的燃料成分含量复杂,每循环喷射的成分不均匀不一致,燃烧状况难以预估,切换状态稳定性差,进而导致发动机调速困难。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种双针阀喷射器,结构简单,可有效避免两种燃料在进行喷射燃料切换时发生掺混,保证对应燃料的喷射供给量稳定可靠。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种双针阀喷射器,包括:
本体,具有工作腔,所述工作腔底端开设有第一喷油孔;
针阀组件,设于所述工作腔内,所述针阀组件包括内针阀和可滑动套设于所述内针阀下端的外针阀;其中,
所述内针阀的上端可滑动抵接于所述工作腔并与所述工作腔共同形成调整腔,所述本体分别开设有与所述调整腔连通的第一通孔和第二通孔;所述外针阀具有套设腔,所述套设腔底端开设有与所述工作腔连通的过孔,所述套设腔通过所述过孔与所述第一喷油孔连通,所述外针阀通过所述套设腔可滑动套设于所述内针阀的下端并与所述内针阀共同形成第一内腔,所述第一内腔能通过所述过孔与所述第一喷油孔连通,所述套设腔开设有与所述第一内腔连通的第三通孔,所述本体开设有能与所述第三通孔连通的第四通孔;所述外针阀可滑动抵接于所述工作腔并与所述工作腔共同形成第二内腔,所述第二内腔能与所述第一喷油孔连通,所述本体开设有与所述第二内腔连通的第五通孔;
所述双针阀喷射器具有预备工况、第一喷射工况和第二喷射工况;其中,
当处于所述预备工况时,所述内针阀紧抵于所述套设腔的底端并封堵所述过孔,所述外针阀紧抵于所述工作腔的底端以阻断所述第二内腔与所述第一喷油孔间的连通;
当处于所述第一喷射工况时,所述内针阀解除与所述套设腔的抵接以使所述第一内腔、所述过孔与所述第一喷油孔连通,所述外针阀紧抵于所述工作腔的底端以阻断所述第二内腔与所述第一喷油孔间的连通;
当处于所述第二喷射工况时,所述内针阀紧抵于所述套设腔的底端并封堵所述过孔,所述外针阀解除与所述工作腔的抵接以使所述第二内腔与所述第一喷油孔连通。
作为优选地,所述内针阀伸入所述套设腔内的侧壁具有成型槽,所述成型槽与所述套设腔共同形成所述第一内腔。
作为优选地,所述成型槽正对所述套设腔的腔壁一侧的所述槽壁包括第一成型面和第二成型面,所述第一成型面由所述内针阀的侧壁表面向所述内针阀的中轴线方向向内倾斜延伸,所述第二成型面设于所述第一成型面的倾斜端并沿所述内针阀的中轴线方向延伸。
作为优选地,所述内针阀的底端沿自身轴向方向设有第一锥形抵接面,所述第一锥形抵接面由所述内针阀的侧壁表面向所述内针阀的中轴线方向向内倾斜延伸,所述套设腔的底端沿自身轴向方向设有第二锥形抵接面,所述第二锥形抵接面由所述套设腔的腔壁向所述外针阀的中轴线方向向内倾斜延伸至所述过孔的端口;所述内针阀向下滑动能够使所述第一锥形抵接面紧抵于所述第二锥形抵接面,以封堵所述过孔。
作为优选地,所述工作腔包括由上至下依次连通设置的第一工作腔、第二工作腔和第三工作腔;其中,所述内针阀的上端可滑动抵接于所述第一工作腔并与所述第一工作腔共同形成所述调整腔,所述外针阀可滑动抵接于所述第二工作腔并与所述第二工作腔共同形成所述第二内腔,所述第一喷油孔开设于所述第三工作腔上。
作为优选地,所述外针阀的底端沿自身轴向方向设有第三锥形抵接面,所述第三锥形抵接面由所述外针阀的侧壁表面向所述外针阀的中轴线方向向内倾斜延伸,所述第二工作腔的腔壁与所述第三工作腔的腔壁之间连接有第四锥形抵接面;所述内针阀带动所述外针阀共同向下滑动能够使所述第三锥形抵接面紧抵于所述第四锥形抵接面,以阻断所述第二内腔与所述第一喷油孔之间的连通。
作为优选地,所述第四锥形抵接面上开设有第二喷油孔,所述第三锥形抵接面紧抵于所述第四锥形抵接面能够封堵所述第二喷油孔。
作为优选地,还包括弹性件,所述弹性件设于所述工作腔内并套设于所述内针阀上,所述内针阀沿径向方向凸设有抵接部,所述弹性件的上端抵接所述工作腔的内壁,所述弹性件的下端抵接所述抵接部。
作为优选地,所述第五通孔的一侧设有换向阀,第二燃油源与惰性气体源分别连通所述换向阀的两个工作油口,所述第五通孔连通所述换向阀的出油口。
作为优选地,所述第一通孔的一侧设有第一燃油源,所述第一燃油源共同与所述第一通孔和所述第四通孔连通设置。
有益效果:
本实用新型提供的双针阀喷射器,结构简单可靠,第一燃油与第二燃油除均通过第一喷油孔喷射外,各自使用了一套相互独立的管路结构和供油路径,可有效避免两种燃料在进行喷射燃料切换时发生掺混,避免对燃料的掺混比产生影响,保证对应燃料的喷射供给量稳定可靠,进一步保证发动机的可靠工作。
附图说明
图1是本实用新型提供的双针阀喷射器的结构示意图;
图2是本实用新型提供的双针阀喷射器的主体的结构示意图;
图3是本实用新型提供的双针阀喷射器的内针阀与外针阀的结构示意图;
图4是本实用新型提供的双针阀喷射器连接工作部件后的结构示意图;
图5是本实用新型提供的双针阀喷射器于第一工作状态下的示意图;
图6是本实用新型提供的双针阀喷射器于第二工作状态下的示意图;
图7是本实用新型提供的双针阀喷射器于第三工作状态下的示意图;
图8是本实用新型提供的双针阀喷射器于第四工作状态下的示意图。
图中:
1、本体;101、第一通孔;1011、第一孔部;1012、第二孔部;1013、第三孔部;102、第二通孔;103、第四通孔;104、第五通孔;11、工作腔;111、第一工作腔;112、第二工作腔;113、第三工作腔;12、第一喷油孔;13、第二喷油孔;14、第四锥形抵接面;15、排放孔;
2、内针阀;201、调整腔;202、第一内腔;21、成型槽;211、第一成型面;212、第二成型面;22、第一锥形抵接面;23、抵接部;
3、外针阀;301、第二内腔;31、套设腔;32、过孔;33、第三通孔;34、第二锥形抵接面;35、第三锥形抵接面;36、润滑孔;
4、弹性件;
51、第一燃油源;52、第二燃油源;53、惰性气体源;54、换向阀;55、开关阀;56、油箱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
参照图1至图8所示,本实施例提供一种双针阀喷射器。双针阀喷射器既能够喷射第一燃油,又能够喷射第二燃油。于本实施例中,第一燃油设置为柴油,第二燃油设置为甲醇、氨、二甲醚等清洁燃料。
双针阀喷射器包括本体1和针阀组件,本体1具有工作腔11,工作腔11底端开设有第一喷油孔12,针阀组件设于工作腔11内,针阀组件包括内针阀2和可滑动套设于内针阀2下端的外针阀3,内针阀2的上端可滑动抵接于工作腔11并与工作腔11共同形成调整腔201,本体1分别开设有与调整腔201连通的第一通孔101和第二通孔102。外针阀3具有套设腔31,套设腔31底端开设有与工作腔11连通的过孔32,套设腔31通过过孔32与第一喷油孔12连通,外针阀3通过套设腔31可滑动套设于内针阀2的下端并与内针阀2共同形成第一内腔202,第一内腔202能通过过孔32与第一喷油孔12连通,套设腔31开设有与第一内腔202连通的第三通孔33,本体1开设有能与第三通孔33连通的第四通孔103,外针阀3可滑动抵接于工作腔11并与工作腔11共同形成第二内腔301,第二内腔301能与第一喷油孔12连通,本体1开设有与第二内腔301连通的第五通孔104。
于本实施例中,双针阀喷射器具有预备工况、第一喷射工况和第二喷射工况。其中,当双针阀喷射器处于预备工况时,内针阀2紧抵于套设腔31的底端并封堵过孔32,以阻断第一内腔202与第一喷油孔12之间的连通。外针阀3紧抵于工作腔11的底端以阻断第二内腔301与第一喷油孔12间的连通。当双针阀喷射器处于第一喷射工况时,内针阀2解除与套设腔31的抵接以使第一内腔202、过孔32与第一喷油孔12连通,外针阀3紧抵于工作腔11的底端以阻断第二内腔301与第一喷油孔12间的连通。当双针阀喷射器处于第二喷射工况时,内针阀2紧抵于套设腔31的底端并封堵过孔32,以阻断第一内腔202与第一喷油孔12之间的连通。外针阀3解除与工作腔11的抵接以使第二内腔301与第一喷油孔12连通。
于本实施例中,第一燃油能经第一通孔101充入至调整腔201内,第二通孔102能将调整腔201内的第一燃油排出,以对调整腔201进行泄压。第一燃油能依次经第四通孔103、第三通孔33充入至第一内腔202内,并于第一喷射工况下经第一喷油孔12喷出,第一燃油参照图5至图8中A区域填充示意所示。第二燃油或惰性气体能经第五通孔104充入至第二内腔301内,且第二燃油还能够于第二喷射工况下经第一喷油孔12喷出。其中惰性气体参照图5至图6中B区域填充所示,第二燃油参照图7至图8中C区域填充所示。
于本实施例中,第一通孔101的一侧设有第一燃油源51,第一燃油源51共同与第一通孔101和第四通孔103连通设置。通过第一燃油源51能够同时向第一通孔101和第四通孔103通入第一燃油,进而向调整腔201与第一内腔202内充入第一燃油。
于本实施例中,第五通孔104的一侧设有换向阀54,第二燃油源52与惰性气体源53分别连通换向阀54的两个工作油口,第五通孔104连通换向阀54的出油口。通过设置换向阀54,能够选择性地将第二燃油源中的第二燃油或者惰性气体源中的惰性气体通入至第五通孔104,进而选择性地相第二内腔201内充入第二燃油或惰性气体。
于本实施例中,当需要喷射第一燃油时,通过第一燃油源51向调整腔201和第一内腔202充入第一燃油,并且关闭第二通孔102。同时将惰性气体通过第五通孔104充入第二内腔301。
当调整腔201内充满第一燃油后,调整腔201内的第一燃油将对内针阀2产生第一压力,在第一压力的作用下,能够产生驱使内针阀2相对工作腔201向下滑动以紧抵于套设腔31的底端并带动外针阀3共同向下滑动以紧抵于工作腔11底端的趋势。
当第一内腔202内充满第一燃油后,第一内腔202内的第一燃油将对针阀组件产生第二压力。在第二压力的作用下,能够产生驱使内针阀2相对外针阀3向上滑动的趋势,同时在力的相互作用下,也产生驱使外针阀3相对内针阀2向下滑动以与工作腔11的底端相抵接的趋势。
当第二内腔301内充满惰性气体后,第二内腔301内的惰性气体将对针阀组件产生第三压力。在第三压力的作用下,能够产生驱使外针阀3向上抵着内针阀2并与内针阀2共同相对工作腔11向上滑动,以使外针阀3与工作腔11的底端脱离抵接的趋势。
参照图4至图6所示,当处于喷射第一燃油前的预备工况时,加大调整腔201内的压力,即加大第一压力的数值,使第一压力远大于第二压力和第三压力的受力总和。在此情况下,内针阀2将向下滑动以紧抵于套设腔31的底端并带动外针阀3共同向下滑动以紧抵于工作腔11的底端,此情况下内针阀2将第一内腔202与过孔32阻隔,外针阀3将第二内腔301与工作腔11底部阻隔,使第一内腔202、第二内腔301均与第一喷油孔12不连通。当需要喷射第一燃油时,打开第二通孔102,使调整腔201内的第一燃油能够经第二通孔102排出,即令调整腔201快速泄压,使得第二压力中驱使外针阀3相对内针阀2向下滑动以使外针阀3与工作腔11的底端相抵接的力的数值大于第三压力中驱使外针阀3向上抵着内针阀2并与内针阀2共同相对工作腔11向上滑动的力的数值,进而能够在驱动外针阀3相对工作腔11向下滑动并紧抵于工作腔11底端的基础上,进一步驱使内针阀2相对外针阀3向上滑动,从而使双针阀喷射器处于第一喷射工况,即外针阀3紧抵于工作腔11的底端以阻断第二内腔301与第一喷油孔12间的连通,并解除内针阀2与外针阀3的抵接,使第一内腔202、过孔32与第一喷油孔12连通,进而使第一内腔202中的第一燃油能够经过孔从第一喷油孔12喷出。
于本实施例中,当需要喷射第二燃油时,通过第一燃油源51向调整腔201和第一内腔202充入第一燃油,且关闭第二通孔102。同时通过第二燃油源52将第二燃油通过第五通孔104充入第二内腔301内。
当调整腔201、第一内腔202分别充满第一燃油后,调整腔201内的第一燃油依然将对内针阀2产生第一压力,第一内腔202内的第一燃油依然将对针阀组件产生向上的第二压力。第一压力与第二压力如前述内容相同,在此不做赘述。
当第二内腔301内充满第二燃油后,第二内腔301内的第二燃油将对针阀组件产生第四压力。在第四压力的作用下,能够产生驱使外针阀3向上抵着内针阀2并与内针阀2共同相对工作腔11向上滑动,以使外针阀3与工作腔11的底端脱离抵接的趋势。
参照图4、图7至图8所示,当处于喷射第二燃油前的预备工况时,加大第一压力的数值,使第一压力远大于第二压力和第四压力的受力总和。在此情况下,内针阀2将向下滑动以紧抵于套设腔31的底端并带动外针阀3共同向下滑动以紧抵于工作腔11的底端,此情况下第一内腔、第二内腔均与第一喷油孔不连通。当需要喷射第二燃油时,打开第二通孔102,使调整腔201内的第一燃油能够经第二通孔102排出,即令调整腔201快速泄压,使得第四压力中驱使外针阀3向上抵着内针阀2并与内针阀2共同相对工作腔11向上滑动的力的数值大于第二压力中驱使外针阀3相对内针阀2向下滑动以使外针阀3与工作腔11的底端相抵接的力的数值,进而驱使外针阀3向上抵着内针阀2并与内针阀2共同相对工作腔11向上滑动,从而使双针阀喷射器处于第二喷射工况,即内针阀2紧抵于套设腔31的底端并封堵过孔32,以阻断第一内腔202与第一喷油孔12之间的连通,外针阀3解除与工作腔11的抵接以使第二内腔301与第一喷油孔12连通,进而使第二内腔301中的第二燃油能够经第一喷油孔12喷出。
上述过程结构简单,工况切换便捷可靠,第一燃油与第二燃油除均通过第一喷油孔12喷射外,各自使用了一套相互独立的管路结构和供油路径,工况切换过程无需改变油路结构,可有效避免两种燃料在进行喷射燃料切换时发生掺混,避免对燃料的掺混比产生影响,保证对应燃料的喷射供给量稳定可靠,进一步保证发动机的可靠工作。
此外,第一喷射工况到第二喷射工况切换过程所用的时间,就是第二燃油替代惰性气体充满第二内腔301的时间,在第二燃油源52和换向阀54布置位置合理的情况下,该时间完全小于中、低速发动机需求的喷射间隔。由于第一燃油一直等待在第一内腔202中,过程中无需第一燃油进行充油准备。而惰性气体压力比第二燃油压力低很多,通过流道和针阀组件的匹配优化,可以将该压力降低的时间控制在中、低速发动机需求的喷射间隔以下。则发动机无需停机,不需要空等几个喷射循环,在发动机曲轴持续转动期间,上一喷射循环以旧模式运行,下一喷射循环就可以运行新模式,做到无缝衔接,快速切换。
进一步地,于本实施例中,在第一燃油的喷射过程中,第二内腔301内始终充满了惰性气体,能在不喷射第二燃油时,使用惰性气体替代第二内腔301内的第二燃油,可有效将第二内腔301内第二燃油的浓度稀释,避免第二内腔301内长期留存有第二燃油,以进一步避免甲醇、氨、二甲醚等第二燃油长期存留于高温高压的第二内腔301内时所带来的爆炸隐患,进一步保证整个发动机系统的安全。
于本实施例中,惰性气体可选但不限于氮气。
于本实施例中,本体1由弹簧座、压盖、针阀套等部件通过固定连接件连接而成。
换向阀54可选但不限于设置为电磁换向阀。
于本实施例中,第二通孔102可直接连接第一燃油的油箱56,第二通孔102与油箱56之间的连接管路上还设置有开关阀55,通过开关阀55可实现第二通孔102与油箱56之间的通断控制,也相当于控制第二通孔102的开闭。
开关阀55可选但不限于设置为电磁阀。
于本实施例中,对换向阀54的换向控制、对开关阀55的开闭控制均为现有技术,在此不做过多赘述。
此外,当第一燃油经第四通孔103、第三通孔33充入至第一内腔202内后,可沿内针阀2的表面与外针阀3的套设腔31的腔壁之间的运动间隙进行流动,可有效建立较为完整的油膜,进一步保证对针阀组件的润滑与密封效果。进一步地,参照图4所示,外针阀3的侧壁上开设有与第一内腔202连通设置的润滑孔36,通过润滑孔36也可将一部分第一燃油流动至外针阀3的侧壁表面与工作腔11的腔壁之间以形成油膜,进一步保证外针阀3与工作腔11之间的润滑和密封。
继续参照图1至图4所示,在实际使用过程中,随着双针阀喷射器的长时间使用,针阀组件因老化、磨损等原因,使得外针阀3的侧壁表面与工作腔11的腔壁之间的油膜中会存在一部分第一燃油沿着外针阀3的侧壁表面与工作腔11的腔壁之间的间隙向下流动并泄露至第二内腔301中,待双针阀喷射器处于第二喷射工况时,这部分泄露的第一燃油也会混在第二燃油中一起呗喷入发动机气缸参与燃烧,这会加大碳排放,且恶化氮氧化物、颗粒物等排放参数。甚至若双针阀喷射器长期运行在第一喷射工况时,因第二内腔301内一直是惰性气体,第二内腔301内惰性气压力低于第一内腔202的第一燃油的压力,这会使得第一内腔202内的第一燃油一直向第二内腔301泄露,并逐渐积攒,长此以往甚至有可能积满。等到长期由第一喷射工况突然切换回第二喷射工况时,前几个喷射循环喷射的都是热值高且排放较差的第一燃油,按第二喷射工况的设计喷射量喷射第一燃油,燃烧做功明显大于设计值,发动机转速迅速升高,影响发动机排放和工况切换的调速稳定性。
因此,在本实施例中,本体1于第一内腔202与第二内腔301之间还开设有排放孔15,排放孔15向内延伸至工作腔11的腔壁,排放孔15的外侧连接有污油分离箱,由于排放孔15处压力低于第一内腔202内的压力,因此压力较高的第一燃油将沿着外针阀3的侧壁表面与工作腔11的腔壁之间的间隙流动至排放孔15以排出双针阀喷射器并进入至油污分离箱内,使得第二内腔301不再混入第一燃油,切换至第二喷射工况后第一燃油不再参与燃烧,改善发动机的排放和切换后调速稳定性。
于本实施例中,继续参照图1至图4所示,内针阀2伸入套设腔31内的侧壁具有成型槽21,成型槽21与套设腔31共同形成第一内腔202。进一步地,成型槽21正对套设腔31的腔壁一侧的槽壁包括第一成型面211和第二成型面212,第一成型面211由内针阀2的侧壁表面向内针阀2的中轴线方向向内倾斜延伸,第二成型面212设于第一成型面21的倾斜端并沿内针阀2的中轴线方向延伸。于本实施例中,成型槽21能够给第一内腔202的形成提供足够的容纳空间。第一成型面211与第二成型面212的设置,能够给经第四通孔103和第三通孔33进入第一内腔202的第一燃油提供可靠的导向,使得第一燃油更加快速可靠地充入至第一内腔202的底端,更快对内针阀2及外针阀3施加压力。
于本实施例中,继续参照图1至图4所示,内针阀2的底端沿自身轴向方向设有第一锥形抵接面22,第一锥形抵接面22由内针阀2的侧壁表面向内针阀2的中轴线方向向内倾斜延伸,套设腔31的底端沿自身轴向方向设有第二锥形抵接面34,第二锥形抵接面34由套设腔31的腔壁向外针阀3的中轴线方向向内倾斜延伸至过孔32的端口;内针阀2向下滑动能够使第一锥形抵接面22紧抵于第二锥形抵接面34,以封堵过孔32。于本实施例中,第一锥形抵接面22与第二锥形抵接面34的设置,能够在内针阀2底部接解除与外针阀3底部的抵接后,给第一燃油的流动提供更加可靠有效的导向,使第一燃油更快流经过孔32并于第一喷油孔12喷出。
进一步具体地,工作腔11包括由上至下依次连通设置的第一工作腔111、第二工作腔112和第三工作腔113,其中内针阀2的上端可滑动抵接于第一工作腔111并与第一工作腔111共同形成调整腔201,外针阀3可滑动抵接于第二工作腔112并与第二工作腔112共同形成第二内腔301,第一喷油孔12开设于第三工作腔113上。外针阀3的底端沿自身轴向方向设有第三锥形抵接面35,第三锥形抵接面35由外针阀3的侧壁表面向外针阀3的中轴线方向向内倾斜延伸,第二工作腔112的腔壁与第三工作腔113的腔壁之间连接有第四锥形抵接面14,内针阀2带动外针阀3共同向下滑动能够使第三锥形抵接面35紧抵于第四锥形抵接面14,以阻断第二内腔301与第一喷油孔12之间的连通。于本实施例中,第三锥形抵接面35与第四锥形抵接面14的设置,能够在外针阀3底部接解除与工作腔11底部的抵接后,给第二燃油的流动提供更加可靠有效的导向,使第二燃油更快流经过孔32并由第一喷油孔12喷出。
于本实施例中,第四锥形抵接面14上开设有第二喷油孔13,第三锥形抵接面35紧抵于第四锥形抵接面14能够封堵第二喷油孔13。
具体而言,当第一燃油设置为柴油,第二燃油设置为甲醇等燃料时,同等重量产生的燃烧热不到柴油的一半,且密度还要小于柴油。为保证双燃料发动机在第二喷射工况喷射第二燃油时有足够的动力性能,需要同一支双针阀喷射器在相同的持续时间内,第二喷射工况喷射的甲醇等第二燃油的喷射体积要达到第一喷射工况下喷射柴油等第一燃油体积的两倍以上,这就对不同喷射工况下的喷射流量提出了差异化需求。
于本实施例中,参照图6所示,当双针阀喷射器处于第一喷射工况并喷射第一燃油时,外针阀3的底端紧抵于第二工作腔112与第三工作腔113之间,即第三锥形抵接面35紧抵于第四锥形抵接面14。此时第二喷油孔13被封堵,使得第一内腔202中的第一燃油经过孔后从第一喷油孔12喷出。参照图8所示,当双针阀喷射器处于第二喷射工况并喷射第二燃油时,此时第三锥形抵接面35解除与第四锥形抵接面14之间的抵接,进而解除对第二喷油孔13的封堵,使得第二内腔301中的第二燃油在向下流动过程中既能够经第一喷油孔12喷射,又能经第二喷油孔13喷射。进而在有第一喷射工况向第二喷射工况进行切换的过程中,还实现了喷射量便捷可靠的切换。
继续参照图1至图4所示,双针阀喷射器还包括弹性件4,弹性件4设于工作腔11内并套设于内针阀2上,内针阀2沿径向方向凸设有抵接部23,弹性件4的上端抵接工作腔11的内壁,弹性件4的下端抵接抵接部23。于本实施例中,弹性件4的设置,能够给内针阀2的滑动提供缓冲,也能够提供驱动内针阀2复位的力。
弹性件4设置为弹簧。
于本实施例中,第一通孔101包括依次连通设置的第一孔部1011、第二孔部1012和第三孔部1013,第二孔部1012的孔径小于第一孔部1011以及第三孔部1013的孔径。
于本实施例中,当第二通孔102由关闭状态转变为打开状态时,调整腔201内的第一燃油将通过第二通孔102进行排除,即调整腔201内泄压。在此过程中,第一燃油源51将继续供给第一燃油并经第一通孔101充入至调整腔201内,通过将第一通孔设置为依次连通设置的第一孔部1011、第二孔部1012和第三孔部1013,且第二孔部1012的孔径小于第一孔部1011以及第三孔部1013的孔径,使得在调整腔201内充斥的第一燃油被排出后,将第一通孔101的中间部位,即第二孔部1012的尺寸变细,有效减缓后续第一燃油经第一通孔101充入至调整腔201内的补充速度,进一步保证对调整腔201内的泄压效果。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双针阀喷射器,其特征在于,包括:
本体(1),具有工作腔(11),所述工作腔(11)底端开设有第一喷油孔(12);
针阀组件,设于所述工作腔(11)内,所述针阀组件包括内针阀(2)和可滑动套设于所述内针阀(2)下端的外针阀(3);
所述内针阀(2)的上端可滑动抵接于所述工作腔(11)并与所述工作腔(11)共同形成调整腔(201),所述本体(1)分别开设有与所述调整腔(201)连通的第一通孔(101)和第二通孔(102);所述外针阀(3)具有套设腔(31),所述套设腔(31)底端开设有与所述工作腔(11)连通的过孔(32),所述套设腔(31)通过所述过孔(32)与所述第一喷油孔(12)连通,所述外针阀(3)通过所述套设腔(31)可滑动套设于所述内针阀(2)的下端并与所述内针阀(2)共同形成第一内腔(202),所述第一内腔(202)能通过所述过孔(32)与所述第一喷油孔(12)连通,所述套设腔(31)开设有与所述第一内腔(202)连通的第三通孔(33),所述本体(1)开设有能与所述第三通孔(33)连通的第四通孔(103);所述外针阀(3)可滑动抵接于所述工作腔(11)并与所述工作腔(11)共同形成第二内腔(301),所述第二内腔(301)能与所述第一喷油孔(12)连通,所述本体(1)开设有与所述第二内腔(301)连通的第五通孔(104);
所述双针阀喷射器具有预备工况、第一喷射工况和第二喷射工况;其中,
当处于所述预备工况时,所述内针阀(2)紧抵于所述套设腔(31)的底端并封堵所述过孔(32),所述外针阀(3)紧抵于所述工作腔(11)的底端以阻断所述第二内腔(301)与所述第一喷油孔(12)间的连通;
当处于所述第一喷射工况时,所述内针阀(2)解除与所述套设腔(31)的抵接以使所述第一内腔(202)、所述过孔(32)与所述第一喷油孔(12)连通,所述外针阀(3)紧抵于所述工作腔(11)的底端以阻断所述第二内腔(301)与所述第一喷油孔(12)间的连通;
当处于所述第二喷射工况时,所述内针阀(2)紧抵于所述套设腔(31)的底端并封堵所述过孔(32),所述外针阀(3)解除与所述工作腔(11)的抵接以使所述第二内腔(301)与所述第一喷油孔(12)连通。
2.根据权利要求1所述的双针阀喷射器,其特征在于,所述内针阀(2)伸入所述套设腔(31)内的侧壁具有成型槽(21),所述成型槽(21)与所述套设腔(31)共同形成所述第一内腔(202)。
3.根据权利要求2所述的双针阀喷射器,其特征在于,所述成型槽(21)正对所述套设腔(31)的腔壁一侧的槽壁包括第一成型面(211)和第二成型面(212),所述第一成型面(211)由所述内针阀(2)的侧壁表面向所述内针阀(2)的中轴线方向向内倾斜延伸,所述第二成型面(212)设于所述第一成型面(211)的倾斜端并沿所述内针阀(2)的中轴线方向延伸。
4.根据权利要求1所述的双针阀喷射器,其特征在于,所述内针阀(2)的底端沿自身轴向方向设有第一锥形抵接面(22),所述第一锥形抵接面(22)由所述内针阀(2)的侧壁表面向所述内针阀(2)的中轴线方向向内倾斜延伸,所述套设腔(31)的底端沿自身轴向方向设有第二锥形抵接面(34),所述第二锥形抵接面(34)由所述套设腔(31)的腔壁向所述外针阀(3)的中轴线方向向内倾斜延伸至所述过孔(32)的端口;所述内针阀(2)向下滑动能够使所述第一锥形抵接面(22)紧抵于所述第二锥形抵接面(34),以封堵所述过孔(32)。
5.根据权利要求1所述的双针阀喷射器,其特征在于,所述工作腔(11)包括由上至下依次连通设置的第一工作腔(111)、第二工作腔(112)和第三工作腔(113);其中,所述内针阀(2)的上端可滑动抵接于所述第一工作腔(111)并与所述第一工作腔(111)共同形成所述调整腔(201),所述外针阀(3)可滑动抵接于所述第二工作腔(112)并与所述第二工作腔(112)共同形成所述第二内腔(301),所述第一喷油孔(12)开设于所述第三工作腔(113)上。
6.根据权利要求5所述的双针阀喷射器,其特征在于,所述外针阀(3)的底端沿自身轴向方向设有第三锥形抵接面(35),所述第三锥形抵接面(35)由所述外针阀(3)的侧壁表面向所述外针阀(3)的中轴线方向向内倾斜延伸,所述第二工作腔(112)的腔壁与所述第三工作腔(113)的腔壁之间连接有第四锥形抵接面(14);所述内针阀(2)带动所述外针阀(3)共同向下滑动能够使所述第三锥形抵接面(35)紧抵于所述第四锥形抵接面(14),以阻断所述第二内腔(301)与所述第一喷油孔(12)之间的连通。
7.根据权利要求6所述的双针阀喷射器,其特征在于,所述第四锥形抵接面(14)上开设有第二喷油孔(13),所述第三锥形抵接面(35)紧抵于所述第四锥形抵接面(14)能够封堵所述第二喷油孔(13)。
8.根据权利要求1所述的双针阀喷射器,其特征在于,还包括弹性件(4),所述弹性件(4)设于所述工作腔(11)内并套设于所述内针阀(2)上,所述内针阀(2)沿径向方向凸设有抵接部(23),所述弹性件(4)的上端抵接所述工作腔(11)的内壁,所述弹性件(4)的下端抵接所述抵接部(23)。
9.根据权利要求1所述的双针阀喷射器,其特征在于,所述第五通孔(104)的一侧设有换向阀(54),第二燃油源(52)与惰性气体源(53)分别连通所述换向阀(54)的两个工作油口,所述第五通孔(104)连通所述换向阀(54)的出油口。
10.根据权利要求1所述的双针阀喷射器,其特征在于,所述第一通孔(101)的一侧设有第一燃油源(51),所述第一燃油源(51)共同与所述第一通孔(101)和所述第四通孔(103)连通设置。
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