專(zhuān)利名稱(chēng)：柴油、二甲醚混合噴射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種內(nèi)燃機(jī)噴射系統(tǒng)，特別是一種柴油、二甲醚混合噴射系統(tǒng)，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)一般使用柴油作為燃料，由于其熱效率高，一直受到人們的高度重視。但它排放的有害碳煙和氮氧化合物很高，人們采取很多技術(shù)措施來(lái)降低其排放，但很難同時(shí)將它們降低。二甲醚作為一種新興的清潔代用燃料，有很高的十六烷值，其分子結(jié)構(gòu)中無(wú)C-C鍵，霧化性能好，在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上燃燒可以完全消除碳煙排放，有效地降低氮氧化合物的排放和降低噪聲。由于柴油產(chǎn)量大，主導(dǎo)著壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消費(fèi)，今后在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)還是使用柴油作為燃料，在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上使用柴油摻混二甲醚的混合燃料可以有效地降低碳煙和氮氧化合物排放。
近年來(lái)，人們開(kāi)始對(duì)柴油和二甲醚的混合燃料作為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料進(jìn)行研究。由于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的柴油噴射系統(tǒng)已發(fā)展得比較完善，國(guó)內(nèi)外關(guān)于柴油和二甲醚的混合燃料作為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的技術(shù)大都是在傳統(tǒng)柴油機(jī)上對(duì)噴射系統(tǒng)進(jìn)行局部改造。已有技術(shù)中，文獻(xiàn)“直噴式柴油機(jī)摻燒二甲醚的實(shí)驗(yàn)研究”(《武漢造船》，2000年第5期，作者丁河清等)介紹了直噴式柴油機(jī)使用柴油和二甲醚混合燃料，采用原發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)和噴油系統(tǒng)，對(duì)燃油箱和低壓油路進(jìn)行了改動(dòng)，柴油和二甲醚混合燃料事先配制好，裝于密封容器內(nèi)，采用10個(gè)大氣壓的氮?dú)馄繉?duì)燃油箱加壓，使二甲醚始終保持液態(tài)，由于這種方式裝置復(fù)雜，混合燃料需事先配制，并需要10個(gè)大氣壓的氮?dú)猓褂贸杀靖?，不適于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足和缺陷，本發(fā)明提供了一種柴油、二甲醚混合噴射系統(tǒng)，主要包括噴油器、增壓二甲醚出油孔、二甲醚針閥、二甲醚針閥彈簧、二甲醚壓縮腔通孔、二甲醚止回閥、二甲醚壓縮腔、柴油回油腔、傳動(dòng)活塞、傳動(dòng)腔、傳動(dòng)腔進(jìn)油孔、柴油回油管、滑閥彈簧、滑塊、滑閥、柴油回油孔、柴油油箱、柴油濾清器、柴油油泵、噴油器柴油進(jìn)油孔、二甲醚儲(chǔ)罐、二甲醚閥、二甲醚濾清器、二甲醚回油孔、噴油器回油孔，柴油油箱與柴油濾清器相連，柴油濾清器接在柴油油泵上，清潔柴油就可以進(jìn)入柴油油泵，柴油油泵與滑閥相通，滑閥由滑閥彈簧和滑塊組成，它通過(guò)傳動(dòng)腔進(jìn)油孔與傳動(dòng)腔相連，通過(guò)柴油回油孔與柴油回油管相接，柴油回油腔通過(guò)柴油回油管與柴油油箱相連，它們構(gòu)成二甲醚的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。傳動(dòng)活塞的上面為傳動(dòng)腔，下面為二甲醚壓縮腔，中間為柴油回油腔，二甲醚的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)傳動(dòng)活塞將壓力傳給二甲醚壓縮腔中的二甲醚，對(duì)它增壓。柴油油泵通過(guò)噴油器柴油進(jìn)油孔與噴油器盛油槽相通，柴油油泵就可以向噴油器提供混合燃料中的柴油。二甲醚儲(chǔ)罐通過(guò)二甲醚閥、二甲醚濾清器與二甲醚止回閥連接在一起，二甲醚止回閥與二甲醚壓縮腔相連，二甲醚壓縮腔通過(guò)二甲醚壓縮腔通孔與二甲醚針閥下部的小腔相通，二甲醚針閥通過(guò)二甲醚出油孔與噴油器盛油槽連通，它們構(gòu)成二甲醚的供油系統(tǒng)，當(dāng)二甲醚針閥下部小腔的二甲醚增壓足夠高時(shí)，頂起二甲醚針閥，清潔的高壓二甲醚進(jìn)入噴油器盛油槽內(nèi)與其中的柴油混合，當(dāng)它們的壓力繼續(xù)升高，頂起噴油器針閥，混合燃料噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)進(jìn)行燃燒。噴油器的上部和二甲醚針閥的上部均與二甲醚濾清器相通，回流的混合燃料再進(jìn)入噴射系統(tǒng)，其中的柴油對(duì)二甲醚的運(yùn)動(dòng)部件起到潤(rùn)滑作用。
本發(fā)明提供一種柴油、二甲醚混合噴射系統(tǒng)，壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)原來(lái)的柴油供油系統(tǒng)既可作為混合燃料中柴油的供油系統(tǒng)，又可作為二甲醚的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，混合燃料在噴油器內(nèi)形成，最大限度地節(jié)省了空間，可以方便地通過(guò)調(diào)整柴油油泵的供油提前角來(lái)控制混合燃料的噴射，充分利用原來(lái)的油泵等供油系統(tǒng)的部件，二甲醚不需要直接通過(guò)油泵，發(fā)動(dòng)機(jī)改動(dòng)少，也不需要高壓氮?dú)馄康荣M(fèi)用高的裝置，混合燃料中的柴油回油進(jìn)入二甲醚濾清器后，再進(jìn)入噴射系統(tǒng)，其中的柴油對(duì)二甲醚的運(yùn)動(dòng)部件起到潤(rùn)滑作用，解決了二甲醚的磨損問(wèn)題。本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1為噴油器針閥、2為噴油器盛油槽、3為噴油器、4為噴油器針閥彈簧、5為增壓二甲醚出油孔、6為二甲醚針閥、7為二甲醚針閥彈簧、8為二甲醚壓縮腔通孔、9為二甲醚止回閥、10為二甲醚壓縮腔、11為柴油回油腔、12為傳動(dòng)活塞、13為傳動(dòng)腔、14為傳動(dòng)腔進(jìn)油孔、15為柴油回油管、16為滑閥彈簧、17為滑塊、18滑閥、19為柴油回油孔、20為柴油油箱、21為柴油濾清器、22為柴油油泵、23為噴油器柴油進(jìn)油孔、24為二甲醚儲(chǔ)罐、25為二甲醚閥、26為二甲醚濾清器、27為二甲醚回油孔、28為噴油器回油孔。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步描述。
如圖1所示，本發(fā)明主要包括噴油器針閥1、噴油器盛油槽2、噴油器3、噴油器針閥彈簧4、增壓二甲醚出油孔5、二甲醚針閥6、二甲醚針閥彈簧7、二甲醚壓縮腔通孔8、二甲醚止回閥9、二甲醚壓縮腔10、柴油回油腔11、傳動(dòng)活塞12、傳動(dòng)腔13、傳動(dòng)腔進(jìn)油孔14、柴油回油管15、滑閥彈簧16、滑塊17、滑閥18、柴油回油孔19、柴油油箱20、柴油濾清器21、柴油油泵22、噴油器柴油進(jìn)油孔23、二甲醚儲(chǔ)罐24、二甲醚閥25、二甲醚濾清器26、二甲醚回油孔27、噴油器回油孔28，柴油油箱20出口通過(guò)柴油濾清器21與柴油油泵22進(jìn)口相連，柴油油泵22出口一路與噴油器盛油槽2相通，另一路與滑閥18相通，滑閥18由滑閥彈簧16和滑塊17組成，它通過(guò)傳動(dòng)腔進(jìn)油孔14與傳動(dòng)腔13連通，通過(guò)柴油回油孔19接在柴油回油管15上，傳動(dòng)活塞12的上面為傳動(dòng)腔13，下面為二甲醚壓縮腔10，中間為柴油回油腔11，柴油回油腔11通過(guò)柴油回油管15與柴油油箱20相連，它們構(gòu)成混合燃料中的二甲醚驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。由柴油油箱20、柴油濾清器21、柴油油泵22、噴油器柴油進(jìn)油孔23構(gòu)成混合燃料中的柴油供油系統(tǒng)，二甲醚儲(chǔ)罐24經(jīng)過(guò)二甲醚閥25與二甲醚濾清器26連接在一起后，通過(guò)二甲醚止回閥9與二甲醚壓縮腔10相通，二甲醚壓縮腔10通過(guò)二甲醚壓縮腔通孔8與二甲醚針閥6下腔接通，二甲醚針閥6通過(guò)增壓二甲醚出油孔5與噴油器盛油槽2連通，它們構(gòu)成混合燃料中的二甲醚供油系統(tǒng)，而噴油器3上部的噴油器回油孔28與二甲醚針閥6上部的二甲醚回油孔27連接在一起后接在二甲醚濾清器26上。
常溫下二甲醚燃料在二甲醚儲(chǔ)罐23中為液態(tài)，壓力為5個(gè)大氣壓左右，當(dāng)柴油油泵22未壓油時(shí)，傳動(dòng)活塞12上行，液態(tài)的二甲醚從二甲醚儲(chǔ)罐24經(jīng)二甲醚閥25、二甲醚濾清器26將二甲醚止回閥9頂開(kāi)，二甲醚充滿在二甲醚壓縮腔10中，二甲醚針閥6在二甲醚針閥彈簧7作用下關(guān)閉，此時(shí)噴油器3中的噴油器針閥1也關(guān)閉。當(dāng)柴油油泵22開(kāi)始?jí)河蜁r(shí)，柴油進(jìn)入滑閥18中，壓縮滑閥彈簧16，使增壓柴油通過(guò)滑閥18、傳動(dòng)腔進(jìn)油孔14進(jìn)入傳動(dòng)腔13中，而傳動(dòng)腔進(jìn)油孔14與柴油回油孔19斷開(kāi)，通過(guò)傳動(dòng)活塞12將壓力傳給二甲醚壓縮腔10中的二甲醚，二甲醚止回閥9關(guān)閉，當(dāng)二甲醚針閥6中的壓力升高到大于二甲醚針閥彈簧7的預(yù)緊力時(shí)，二甲醚針閥6打開(kāi)，增壓后的二甲醚進(jìn)入噴油器盛油槽2中，與從柴油油泵22直接進(jìn)入的增壓柴油混合，當(dāng)混合燃料壓力繼續(xù)升高到大于噴油器針閥彈簧4的預(yù)緊力時(shí)，混合燃料將噴油器針閥1頂開(kāi)，噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒。當(dāng)柴油油泵22卸壓，滑閥彈簧16回位，將柴油油泵22與滑閥17斷開(kāi)，傳動(dòng)腔進(jìn)油孔14與柴油回油孔19連通，傳動(dòng)腔13中卸壓的柴油通過(guò)傳動(dòng)腔進(jìn)油孔14、柴油回油孔19回到柴油箱20中，而傳動(dòng)活塞12上行后，二甲醚壓縮腔10中的二甲醚壓力下降，二甲醚針閥6在二甲醚針閥彈簧7的預(yù)緊力作用下關(guān)閉，噴油器針閥1在噴油器針閥彈簧4的作用下落座，混合燃料停止噴射，同時(shí)二甲醚濾清器26中的二甲醚將二甲醚止回閥9頂開(kāi)，進(jìn)入二甲醚壓縮腔10中，開(kāi)始新的工作過(guò)程。柴油回油腔11中的柴油通過(guò)柴油回油管15回到柴油油箱20中，噴油器3上部中的混合燃料通過(guò)噴油器回油孔28回到二甲醚濾清器26中，回流的混合燃料再進(jìn)入噴射系統(tǒng)，其中的柴油對(duì)二甲醚的運(yùn)動(dòng)部件起到潤(rùn)滑作用。
權(quán)利要求
1.一種柴油、二甲醚混合噴射系統(tǒng)，主要包括噴油器針閥(1)、噴油器盛油槽(2)、噴油器(3)、噴油器針閥彈簧(4)、增壓二甲醚出油孔(5)、二甲醚針閥(6)、二甲醚針閥彈簧(7)、二甲醚壓縮腔通孔(8)、二甲醚止回閥(9)、二甲醚壓縮腔(10)、柴油回油腔(11)、傳動(dòng)活塞(12)、傳動(dòng)腔(13)、傳動(dòng)腔進(jìn)油孔(14)、柴油回油管(15)、滑閥彈簧(16)、滑塊(17)、滑閥(18)、柴油回油孔(19)、柴油油箱(20)、柴油濾清器(21)、柴油油泵(22)、噴油器柴油進(jìn)油孔(23)、二甲醚儲(chǔ)罐(24)、二甲醚閥(25)、二甲醚濾清器(26)、二甲醚回油孔(27)、噴油器回油孔(28)，其特征在于由柴油回油腔(11)、傳動(dòng)活塞(12)、傳動(dòng)腔(13)、傳動(dòng)腔進(jìn)油孔(14)、柴油回油管(15)、滑閥(18)、柴油回油孔(19)、柴油油箱(20)、柴油濾清器(21)、柴油油泵(22)構(gòu)成混合燃料中的二甲醚驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由柴油油箱(20)、柴油濾清器(21)、柴油油泵(22)、噴油器柴油進(jìn)油孔(23)構(gòu)成混合燃料中的柴油供油系統(tǒng)，由增壓二甲醚出油孔(5)、二甲醚針閥(6)、二甲醚針閥彈簧(7)、二甲醚壓縮腔通孔(8)、二甲醚止回閥(9)、二甲醚壓縮腔(10)、二甲醚儲(chǔ)罐(24)、二甲醚閥(25)、二甲醚濾清器(26)、二甲醚回油孔(27)構(gòu)成混合燃料中的二甲醚供油系統(tǒng)，柴油油箱(20)通過(guò)柴油濾清器(21)與柴油油泵(22)相連，柴油油泵(22)出口一路與噴油器盛油槽(2)相通，另一路與滑閥(18)相通，滑閥(18)由滑閥彈簧(16)和滑塊(17)組成，它通過(guò)傳動(dòng)腔進(jìn)油孔(14)與傳動(dòng)腔(13)連通，通過(guò)柴油回油孔(19)接在柴油回油管(15)上，傳動(dòng)活塞(12)的上面是傳動(dòng)腔(13)，下面是二甲醚壓縮腔(10)，中間是柴油回油腔(11)，柴油回油腔(11)通過(guò)柴油回油管(15)接在柴油油箱(20)上，而二甲醚儲(chǔ)罐(24)經(jīng)過(guò)二甲醚閥(25)與二甲醚濾清器(26)連接在一起后，通過(guò)二甲醚止回閥(9)與二甲醚壓縮腔(10)相通，二甲醚壓縮腔(10)通過(guò)二甲醚壓縮腔通孔(8)與二甲醚針閥(6)下腔接通，二甲醚針閥(6)通過(guò)增壓二甲醚出油孔(5)與噴油器盛油槽(2)相連，噴油器(3)由噴油器針閥(1)、噴油器盛油槽(2)和噴油器針閥彈簧(4)組成，它上部的噴油器回油孔(28)與二甲醚針閥(6)上部的二甲醚回油孔(27)連接在一起后接在二甲醚濾清器(26)上。
全文摘要
柴油、二甲醚混合噴射系統(tǒng)主要包括噴油器、二甲醚針閥、二甲醚止回閥、二甲醚壓縮腔、傳動(dòng)活塞、傳動(dòng)腔、滑閥、柴油油泵、二甲醚儲(chǔ)罐等，柴油油泵通過(guò)滑閥與傳動(dòng)腔相接，它們構(gòu)成二甲醚的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。柴油油泵直接向噴油器提供混合燃料中的柴油。通過(guò)二甲醚儲(chǔ)罐、二甲醚止回閥、二甲醚針閥向噴油器提供混合燃料中的二甲醚。噴油器上部回流的柴油再進(jìn)入噴射系統(tǒng)起潤(rùn)滑作用。本發(fā)明提供一種柴油、二甲醚混合噴射系統(tǒng)，柴油供油系統(tǒng)既作為混合燃料中柴油的供油系統(tǒng)，又作為二甲醚的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，混合燃料在噴油器內(nèi)形成，二甲醚無(wú)需直接通過(guò)油泵，也不需要高壓氮?dú)馄康荣M(fèi)用高的裝置，該發(fā)明同時(shí)解決了部件的磨損問(wèn)題。
文檔編號(hào)F02M67/02GK1556319SQ200310121608
公開(kāi)日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者震 黃, 黃震, 李孝祿, 喬信起, 羅馬吉, 呂興才, 李德剛, 黃建平 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)