一种防空蚀新型双燃料喷射器及共轨燃料系统技术方案

本发明专利技术提供了一种防空蚀新型双燃料喷射器及共轨燃料系统，所述防空蚀新型双燃料喷射器包括喷射器体和电磁控制装置，所述喷射器体包括设置在喷射器体轴线活塞腔内的针阀、套装在针阀上的第二复位弹簧、设置在喷射器体尾部两端的第一燃料引导器和第二燃料引导器；所述电磁控制装置装配在喷射器体的尾部，电磁控制装置内设有电缆、第一复位弹簧、衔铁、电磁阀；所述共轨燃料系统通过两个燃料高压共轨管分别与喷射器的两个燃料引导器连接，将燃料送达喷射器；本发明专利技术用于实现两种不同燃料的缸内直喷，解决了柴油引燃天然气发动机的缸内直喷问题，本发明专利技术优化了喷嘴结构，通过润滑喷孔有效地解决了气体燃料喷射过程中存在的润滑不足的问题。

Air defense corrosion new type double fuel injector and common rail fuel system

The present invention provides injector and common rail fuel system is a new type of dual fuel cavitation, the cavitation model of dual fuel injector includes an injector body and the electromagnetic control device, the injector body arranged in the injector body axis of the piston chamber is sheathed on the needle on the needle valve, a reset spring, set second when the injector body and tail ends of the first fuel guide and second fuel guide; the electromagnetic control device is assembled on the rear injector body, an electromagnetic control device is arranged in the cable, the first reset spring, an armature, an electromagnetic valve; the common rail fuel system of two fuel high-pressure common rail pipe are respectively connected with the two the fuel injector guide through the fuel delivery injector; the invention is used for realizing two kinds of fuel in cylinder direct injection, solves the diesel natural gas engine in cylinder direct injection. The invention optimizes the nozzle structure and effectively solves the problem of insufficient lubrication in the process of gas fuel injection by lubricating the spray hole.

【技术实现步骤摘要】
一种防空蚀新型双燃料喷射器及共轨燃料系统
本专利技术涉及一种喷油器，尤其涉及一种防空蚀新型双燃料喷射器及共轨燃料系统，属于柴油机共轨喷油系统

技术介绍
用于重载和工业应用的内燃机通常以柴油为燃料，然而，使用天然气、甲烷或者丙烷等气态燃料替代柴油作为燃料越来越受到关注。天然气、甲烷或者丙烷等气态燃料相对充足且相对廉价，并能够提供与柴油相似水平的功率，同时产生较低的颗粒和氮氧化物(NOx)排放。然而，因为天然气等气态燃料具有比柴油更高的自动点火温度，所以需要在引入天然气到燃烧室之前用柴油燃料的引燃喷射来引发燃烧。一方面，在被称为高压直接喷射(HPDI)发动机的一类天然气-驱动发动机中，将天然气和柴油都直接喷射到燃烧室中。由于发动机气缸盖中的空间限制，每个气缸都使用一个燃料喷射器喷射两种燃料，这需要喷射器内保持两种燃料分开，并在适当时间独立输送各燃料。但是天然气气体喷射不像液体燃料能够形成液膜润滑，因此天然气气体喷射器的润滑效果十分差，针阀与喷嘴阀体撞击磨损加剧，极其容易导致喷射器损坏进而影响发动机整机的耐久性。另一方面，内燃机技术的不断进步往往伴随着喷射压力的增加，较高的喷射压力可以改善发动机的性能且能有效地减少排放。但是高达200MPa，甚至300MPa的喷油压力下，燃油喷射随针阀运动的强瞬态性以及多次喷射的存在，使得空化过程存在强烈的非稳态特性，空化泡在瞬间破碎过程中，因“微射流”和“冲击波”作用会使金属壁面承受反复不断的冲击力，进而造成壁面空蚀。这种空蚀磨损不仅会恶化燃油的雾化，造成发动机工作状态变差；而且，空蚀损毁严重时喷油器甚至无法工作而直接失效。喷油器的空蚀尤其是喷嘴产生的空蚀造成许多危害，如由于空蚀层的剥落，金属碎屑混入润滑油内，对轴承造成威胁，导致喷油器无法工作而直接失效，影响到喷油器本身刚度，造成巨大的噪声和振动。这些危害已影响到发动机的运行安全和稳定。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种防空蚀新型双燃料喷射器以及使用该双燃料喷射器的共轨燃料系统。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种防空蚀新型双燃料喷射器，包括喷射器体和电磁控制装置，所述喷油器体包括设置在喷射器体轴线活塞腔内的针阀、套装在针阀上的第二复位弹簧、设置在喷射器体尾部两端的第一燃料引导器和第二燃料引导器；所述针阀与喷射器体组成一对偶件，所述第二复位弹簧的上下两端分别紧贴针阀的凸出端和喷射器体，所述针阀的中下部圆柱外表面设有第二燃料高压腔，第二燃料高压腔与第二燃料高压通路A和第二燃料高压通路B相通，所述第二燃料引导器通过第二燃料供给通路与第二燃料高压通路A和第二燃料高压通路B相通，所述第二燃料高压通路A和第二燃料高压通路B设置在针阀的两侧；所述第二燃料高压通路A、第二燃料高压通路B和第二燃料高压腔外侧套装有活动套筒，所述活动套筒两侧通过第三复位弹簧与喷射器体连接，所述第三复位弹簧位于活动套筒和喷射器体的槽口内，第三复位弹簧的两端均顶住活动套筒和喷射器体；所述活动套筒中下部圆柱外表面设有第一燃料高压腔，第一燃料高压腔与第一燃料高压通路A和第一燃料高压通路B相通，所述第一燃料引导器通过第一燃料供给通路与第一燃料高压通路A和第一燃料高压通路B相通，所述第一燃料高压通路A和第一燃料高压通路B分别设在活动套筒的两侧；所述喷射器体的头部两侧分别设有第一燃料喷射孔、第二燃料喷射孔和燃气通道，其中，所述第一燃料喷射孔的进口与活动套筒的端面配合，活动套筒向喷射器体尾部运动时，第一燃料喷射孔与第一燃料高压腔相通；所述第二燃料喷射孔的进口与第二燃料压力室相通，所述第二燃料压力室位于针阀的头部，针阀向上运动，第二燃料压力室与喷射器体轴线活塞腔相通，喷射器体的头部设有两个燃气通道，两个燃气通道的一端位于喷射器体头部的顶端，另一端分别设置在两个第二燃料喷射孔的入口后方，且与第二燃料喷射孔相通；所述喷射器体的尾部端中心设有节流孔，所述节流孔与上腔体连通，所述上腔体位于喷射器体的轴线活塞腔的上端，并与第一燃料高压通路A、第一燃料高压通路B、第二燃料高压通路A和第二燃料高压通路B相通；所述电磁控制装置装配在喷射器体的尾部，电磁控制装置的壳体与喷射器体的壳体一体成型，并位于喷射器体的轴线上，电磁控制装置内设有密封半圆球，所述密封半圆球置于节流孔的端口，密封半圆球能够密封节流孔。优选地，所述电磁控制装置内设有电缆、第一复位弹簧、衔铁、电磁阀，所述电磁控制装置的中心轴线上设有回流通道，所述回流通道的出口位于电磁控制装置的顶端，电磁控制装置的一侧边设有电缆接口，所述电缆穿过电缆接口，所述第一复位弹簧安装在电磁控制装置的中心轴线上，第一复位弹簧的一端与电磁控制装置的壳体连接，另一端与衔铁的一端连接，第一复位弹簧的两侧设有电磁阀，所述电磁阀通过电缆与电源电连接，所述衔铁的另一端设有密封半圆球。优选地，所述活动套筒内部设有润滑喷孔，所述润滑喷孔连通第一燃料高压腔和第二燃料高压腔。优选地，所述第一燃料引导器中的燃料为天然气、甲烷或者丙烷等气态燃料，所述第二燃料引导器中的燃料为汽油、柴油、甲醇或者乙醇等液态燃料。优选地，所述第一燃料喷射孔的尺寸为0.4～0.7mm，所述第二燃料喷射孔的尺寸为0.1～0.2mm。所述燃气通道与第二燃料喷孔的直径比值为0.9～1.0，燃气通道中心线和第二燃料喷孔中心线的夹角为80°。一种使用防空蚀新型双燃料喷射器的共轨燃料系统，包括第一燃料储存器、第一燃料泵、第一燃料过滤器、汽化器、第一燃料压力调节器、第一燃料高压共轨管、液化器、油箱、可变排量低温泵、第二燃料过滤器、第二燃料压力调节器、第二燃料高压共轨管、气液分离器、第一燃料回流管道、第二燃料回流管道、多个防空蚀新型双燃料喷射器和电子控制器；所述第一燃料储存器的出口与第一燃料泵、第一燃料过滤器、汽化器、第一燃料压力调节器和第一燃料高压共轨管通过管道依次串联连接，所述第一燃料高压共轨管上的第一燃料压力阀与液化器通过第一燃料回流管道连接，所述液化器的出口与第一燃料储存器的入口通过管道连接；所述油箱的出口与可变排量低温泵、第二燃料过滤器、第二燃料压力调节器和第二燃料高压共轨管通过管道依次串联连接，所述第二燃料高压共轨管上的第二燃料压力阀与油箱入口通过第二燃料回流管道连接；多个防空蚀新型双燃料喷射器中的第一燃料引导器与第一燃料高压共轨管并联连接，第二燃料引导器与第二燃料高压共轨管并联连接，回流通道出口与气液分离器的入口连接，所述气液分离器的出口与第一燃料回流管道、第二燃料回流管道并联连接；所述电子控制器分别与第一燃料储存器、第一燃料泵、第一燃料压力调节器、油箱、可变排量低温泵、第二燃料压力调节器、第一燃料高压共轨管以及第二燃料高压共轨管电连接。本专利技术的有益效果：1)本专利技术可以用于实现两种不同燃料的缸内直喷，解决了柴油引燃天然气发动机的缸内直喷问题，双燃料喷射器通过电子控制器分别控制液体燃料喷射和气体燃料喷射，不仅可以开展双燃料相关的实验研究，还将适用于柴油单燃料和天然气单燃料的射流混合燃烧实验研究。2)本专利技术优化喷嘴结构，通过润滑喷孔有效地解决了气体燃料喷射过程中存在的润滑不足的问题。通过燃气通道有效解决了液体燃料因空化泡溃灭对喷嘴造成的空蚀问题，整个喷油器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防空蚀新型双燃料喷射器，其特征在于，包括喷射器体(7)和电磁控制装置(5)，所述喷油器体(7)包括设置在喷射器体(7)轴线活塞腔内的针阀(24)、套装在针阀(24)上的第二复位弹簧(12)、设置在喷射器体(7)尾部两端的第一燃料引导器(6)和第二燃料引导器(19)；所述针阀(24)与喷射器体(7)组成一对偶件，所述第二复位弹簧(12)的上下两端分别紧贴针阀(24)的凸出端和喷射器体(7)，所述针阀(24)的中下部圆柱外表面设有第二燃料高压腔(13)，第二燃料高压腔(13)与第二燃料高压通路A(10)和第二燃料高压通路B(23)相通，所述第二燃料引导器(19)通过第二燃料供给通路(21)与第二燃料高压通路A(10)和第二燃料高压通路B(23)相通，所述第二燃料高压通路A(10)和第二燃料高压通路B(23)设置在针阀(24)的两侧；所述第二燃料高压通路A(10)、第二燃料高压通路B(23)和第二燃料高压腔(13)外侧套装有活动套筒(28)，所述活动套筒(28)两侧通过第三复位弹簧(26)与喷射器体(7)连接，所述第三复位弹簧(26)位于活动套筒(28)和喷射器体(7)的槽口内，第三复位弹簧(26)的两端均顶住活动套筒(28)和喷射器体(7)；所述活动套筒(28)中下部圆柱外表面设有第一燃料高压腔(27)，第一燃料高压腔(27)与第一燃料高压通路A(9)和第一燃料高压通路B(22)相通，所述第一燃料引导器(6)通过第一燃料供给通路(8)与第一燃料高压通路A(9)和第一燃料高压通路B(22)相通，所述第一燃料高压通路A(9)和第一燃料高压通路B(22)分别设在活动套筒(28)的两侧；所述喷射器体(7)的头部两侧分别设有第一燃料喷射孔(14)、第二燃料喷射孔(31)和燃气通道(15)，其中，所述第一燃料喷射孔(14)的进口与活动套筒(28)的端面配合，活动套筒(28)向喷射器体(7)尾部运动时，第一燃料喷射孔(14)与第一燃料高压腔(27)相通；所述第二燃料喷射孔(31)的进口与第二燃料压力室(30)相通，所述第二燃料压力室(30)位于针阀(24)的头部，针阀(24)向上运动，第二燃料压力室(30)与喷射器体(7)轴线活塞腔相通，喷射器体(7)的头部设有两个燃气通道(15)，两个燃气通道(15)的一端位于喷射器体(7)头部的顶端，另一端分别设置在两个第二燃料喷射孔(31)的入口后方，且与第二燃料喷射孔(31)相通；所述喷射器体(7)的尾部端中心设有节流孔(32)，所述节流孔(32)与上腔体(20)连通，所述上腔体(20)位于喷射器体(7)的轴线活塞腔的上端，并与第一燃料高压通路A(9)、第一燃料高压通路B(22)、第二燃料高压通路A(10)和第二燃料高压通路B(23)相通；所述电磁控制装置(5)装配在喷射器体(7)的尾部，电磁控制装置(5)的壳体与喷射器体(7)的壳体一体成型，并位于喷射器体(7)的轴线上，电磁控制装置(5)内设有密封半圆球(18)，所述密封半圆球(18)置于节流孔(32)的端口，密封半圆球(18)能够密封节流孔(32)。...

【技术特征摘要】
1.一种防空蚀新型双燃料喷射器，其特征在于，包括喷射器体(7)和电磁控制装置(5)，所述喷油器体(7)包括设置在喷射器体(7)轴线活塞腔内的针阀(24)、套装在针阀(24)上的第二复位弹簧(12)、设置在喷射器体(7)尾部两端的第一燃料引导器(6)和第二燃料引导器(19)；所述针阀(24)与喷射器体(7)组成一对偶件，所述第二复位弹簧(12)的上下两端分别紧贴针阀(24)的凸出端和喷射器体(7)，所述针阀(24)的中下部圆柱外表面设有第二燃料高压腔(13)，第二燃料高压腔(13)与第二燃料高压通路A(10)和第二燃料高压通路B(23)相通，所述第二燃料引导器(19)通过第二燃料供给通路(21)与第二燃料高压通路A(10)和第二燃料高压通路B(23)相通，所述第二燃料高压通路A(10)和第二燃料高压通路B(23)设置在针阀(24)的两侧；所述第二燃料高压通路A(10)、第二燃料高压通路B(23)和第二燃料高压腔(13)外侧套装有活动套筒(28)，所述活动套筒(28)两侧通过第三复位弹簧(26)与喷射器体(7)连接，所述第三复位弹簧(26)位于活动套筒(28)和喷射器体(7)的槽口内，第三复位弹簧(26)的两端均顶住活动套筒(28)和喷射器体(7)；所述活动套筒(28)中下部圆柱外表面设有第一燃料高压腔(27)，第一燃料高压腔(27)与第一燃料高压通路A(9)和第一燃料高压通路B(22)相通，所述第一燃料引导器(6)通过第一燃料供给通路(8)与第一燃料高压通路A(9)和第一燃料高压通路B(22)相通，所述第一燃料高压通路A(9)和第一燃料高压通路B(22)分别设在活动套筒(28)的两侧；所述喷射器体(7)的头部两侧分别设有第一燃料喷射孔(14)、第二燃料喷射孔(31)和燃气通道(15)，其中，所述第一燃料喷射孔(14)的进口与活动套筒(28)的端面配合，活动套筒(28)向喷射器体(7)尾部运动时，第一燃料喷射孔(14)与第一燃料高压腔(27)相通；所述第二燃料喷射孔(31)的进口与第二燃料压力室(30)相通，所述第二燃料压力室(30)位于针阀(24)的头部，针阀(24)向上运动，第二燃料压力室(30)与喷射器体(7)轴线活塞腔相通，喷射器体(7)的头部设有两个燃气通道(15)，两个燃气通道(15)的一端位于喷射器体(7)头部的顶端，另一端分别设置在两个第二燃料喷射孔(31)的入口后方，且与第二燃料喷射孔(31)相通；所述喷射器体(7)的尾部端中心设有节流孔(32)，所述节流孔(32)与上腔体(20)连通，所述上腔体(20)位于喷射器体(7)的轴线活塞腔的上端，并与第一燃料高压通路A(9)、第一燃料高压通路B(22)、第二燃料高压通路A(10)和第二燃料高压通路B(23)相通；所述电磁控制装置(5)装配在喷射器体(7)的尾部，电磁控制装置(5)的壳体与喷射器体(7)的壳体一体成型，并位于喷射器体(7)的轴线上，电磁控制装置(5)内设有密封半圆球(18)，所述密封半圆球(18)置于节流孔(32)的端口，密封半圆球(18)能够密封节流孔(32)。2.根据权利要求1所述的防空蚀新型双燃料喷射器，其特征在于，所述电磁控制装置(5)内设有电缆(2)、第一复位弹簧(3)、衔铁(4)、电磁阀(17)，所述电磁控制装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，何志霞，王谦，张文权，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32