单体泵控制式多阀氨燃料喷射系统技术方案

本发明专利技术的目的在于提供单体泵控制式多阀氨燃料喷射系统，包括电控单体泵、直接控制式氨燃料喷射器、氨共轨管、液氨储氨罐，液氨储氨罐的出口通过低压泵及风机连接温度控制器，温度控制器分别连接电控单体泵、直接控制式氨燃料喷射器，液氨储氨罐的进口分别连接溢流阀、安全阀、温度控制器，溢流阀、安全阀分别连接低压泵及风机、温度控制器之间的管路。本发明专利技术通过蓄压腔结合谐振块结构，改变压力波波动的相位，调整波动频率，以及波峰、波谷的对应关系，实现压力波耦合过程的可控；将氨燃料高压液态喷入气缸中，实现充分燃烧；喷射过程结合热管理设计，从压力和温度两方面调节，控制氨燃料的相变转换。的相变转换。的相变转换。

【技术实现步骤摘要】
单体泵控制式多阀氨燃料喷射系统


[0001]本专利技术涉及的是一种燃料喷射系统，具体地说是按燃料喷射系统。

技术介绍

[0002]在众多低碳实现途径中，唯有从燃料着手，才能从根本上解决碳排放问题。氨作为典型的低碳燃料之一，与氢燃料相比，储能更高，便于储存和运输，有成熟的供应链，是主要的低碳替代能源之一。目前国际上尚无成熟的氨燃料动力装置，已有的氨燃料发动机存在体积效率低、燃烧效果差，热效率以及能量利用率低等问题，限制了推广应用。
[0003]为了实现氨燃料的充分燃烧，需要采用高压直喷，而非进气道喷射的方式。同时由于氨燃料所需喷射压力(60MPa)相对于柴油较低(200MPa)，相对难以实现高饱和高雾化喷射。而电控单体泵燃油系统最高喷油压力可超过250MPa，同时每缸一泵的布置形式可实现其所匹配柴油机的多缸灵活控制。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供将氨燃料高压液态喷入气缸中，实现充分燃烧的单体泵控制式多阀氨燃料喷射系统。
[0005]本专利技术的目的是这样实现的：
[0006]本专利技术单体泵控制式多阀氨燃料喷射系统，其特征是：包括电控单体泵、直接控制式氨燃料喷射器、氨共轨管、液氨储氨罐，液氨储氨罐的出口通过低压泵及风机连接温度控制器，温度控制器分别连接电控单体泵、直接控制式氨燃料喷射器，液氨储氨罐的进口分别连接溢流阀、安全阀、温度控制器，溢流阀、安全阀分别连接低压泵及风机、温度控制器之间的管路。
[0007]本专利技术还可以包括：
[0008]1、所述直接控制式双阀氨燃料喷射器包括喷射器体，喷射器体里自上而下依次设置蓄压谐振限流模块、增压模块、超磁滞电磁控制执行器、直接控制式超雾化喷嘴模块，所述蓄压谐振限流模块包括谐振块、中间块、棱形密封块、限流活塞、阀座，喷油器体上设置单向进氨口、液冷管入口，喷射器体里的上方设置蓄压腔，单向进氨口、增液冷管入口连通蓄压腔，蓄压腔下方依次设置谐振块、中间块、菱形密封块、阀座，阀座里设置限流活塞，中间块里设置中间块复位弹簧，中间块的底部分别设置中间块进氨孔和谐振块进氨路节流孔，菱形密封块位于限流活塞之上，限流活塞里设置中间孔，限流活塞下方设置限流活塞复位弹簧，限流活塞复位弹簧下方设置储存腔。
[0009]2、所述谐振块里分别设置一号进氨路、二号进氨路、一号进氨腔、二号进氨腔、一号出氨路、二号出氨路，一号进氨腔分别连通一号进氨路和一号出氨路，二号进氨腔分别连通二号进氨路和二号出氨路，一号进氨腔与二号进氨腔通过连通孔相通，一号进氨腔通过一号进氨节流孔连通一号进氨路，一号进氨腔通过二号进氨节流孔连通蓄压腔。
[0010]3、所述的增压模块包括增压主副磁极、衔铁、双密封阀杆、增压上阀座、增压下阀
座、增压活塞、单向球阀，衔铁套于双密封阀杆顶部，增压主副磁极里设置增压复位弹簧，衔铁位于增压主副磁极下方，双密封阀杆的中部位于增压上阀座里，双密封阀杆的底部位于增压下阀座里，双密封阀杆的中部套有阀杆复位弹簧，双密封阀杆的中部与底部之间设置双密封凸起，增压上阀座、增压下阀座与双密封阀杆对应的面上均设置密封面，增压活塞位于增压下阀座下方，增压活塞顶部的下方为中间腔，增压活塞底部的下方为增压腔，增压活塞底部位于中间腔的部分套有增压活塞复位弹簧，增压下阀座里设置回氨通道和中间管路，增压下阀座里双密封凸起所在空间为连通空间，连通空间与中间管路相通，单向球阀设置在喷射器体里，单向球阀下方安装单向阀复位弹簧，单向球阀上方连通储存腔，单向阀复位弹簧下方连通增压腔。
[0011]4、所述超磁滞电磁控制执行器包括超磁滞主副磁极、磁滞座、上阀杆、下端锥阀，主副磁极的通孔里设置超磁滞材料，超磁滞材料的下方依次设置磁滞座、上阀杆、下端锥阀。
[0012]5、所述直接控制式超雾化喷嘴模块包括针阀体、阀座、喷嘴壳，喷嘴壳里安装针阀体，针阀体所在空间形成储氨腔，阀座位于喷嘴壳下方，阀座与喷嘴壳之间形成喷射流道，针阀体的顶端连接超磁滞电磁控制执行器的下端锥阀，针阀体的下端为喷嘴体，喷嘴体通过连接螺栓连接阀座。
[0013]6、所述电控单体泵包括壳体、电控模块、柱塞、柱塞座、滚轮、凸轮，壳体顶端设置单向球阀，电控模块位于单向球阀下方，壳体里分别设置低压供氨管路、高压供氨管路，所述电控模块包括电控铁芯、电控衔铁、电控阀芯、堵头，电控阀芯的第一端部安装电控衔铁，电控衔铁位于电控铁芯旁，堵头位于电控阀芯的第二端部旁，堵头和电控阀芯的第二端部形成密封面，堵头所在空间为堵头空腔，电控衔铁上套有碟形弹簧、电控衔铁复位弹簧，电控衔铁复位弹簧所在空间为复位弹簧空腔，堵头空腔和复位弹簧空腔分别连通低压供氨管路，柱塞的顶部位于壳体里，柱塞的底部位于柱塞座里，柱塞顶部与壳体形成柱塞腔，高压供氨管路的顶端位于单向球阀下方，高压供氨管路的底端连通柱塞腔，柱塞上套有柱塞弹簧，柱塞座里设置弹簧座，柱塞弹簧的端部位于弹簧座上，柱塞座底部安装滚轮，滚轮与下方的凸轮相配合，柱塞座里设置第一滑油管道和第二滑油管道，滚轮上设置滚轮连通通道，滚轮在滚动中通过滚轮连通通道使得第一滑油管道和第二滑油管道相通，第一滑油管道还连通弹簧座下方与柱塞座形成的空间。
[0014]7、还包括冷却系统，包括水箱、散热器、去离子器、加热器、中冷器、冷却连接口，散热器、去离子器、加热器、中冷器、冷却连接口并联形成冷却单元，水箱连接冷却单元，冷却连接口连接冷却水出口，冷却单元通过泄流阀连接出口。
[0015]本专利技术的优势在于：
[0016]1、本专利技术采用受热管理控制的电控单体泵进行增压，实现高压液氨的高效供给。
[0017]2、本专利技术采用超磁致执行器直接控制形式，实现液氨高响应精准喷射。
[0018]3、本专利技术通过蓄压腔结合谐振块结构，改变压力波波动的相位，调整波动频率，以及波峰、波谷的对应关系，实现压力波耦合过程的可控；
[0019]4、由超磁致电磁控制执行器和直接控制式喷嘴模块配合喷入气缸，实现氨燃料高压液态喷入气缸中，实现充分燃烧；
[0020]5、喷射过程结合热管理设计，从压力和温度两方面调节，控制氨燃料的相变转换。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的结构示意图；
[0022]图2为电控单体泵结构示意图；
[0023]图3为直接控制式氨燃料喷射器结构示意图；
[0024]图4为蓄压谐振限流结构示意图；
[0025]图5为谐振块结构示意图；
[0026]图6为增压模块结构示意图；
[0027]图7为超磁滞电磁控制执行器结构示意图；
[0028]图8为直接控制式超雾化喷嘴模块结构示意图；
[0029]图9为直接控制式超雾化喷嘴模块三维剖面结构示意图；
[0030]图10为直接控制式超雾化喷嘴模块三维整体结构示意图；
[0031]图11为液氨热管理系统结构示意图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：
[0033]结合图1<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.单体泵控制式多阀氨燃料喷射系统，其特征是：包括电控单体泵、直接控制式氨燃料喷射器、氨共轨管、液氨储氨罐，液氨储氨罐的出口通过低压泵及风机连接温度控制器，温度控制器分别连接电控单体泵、直接控制式氨燃料喷射器，液氨储氨罐的进口分别连接溢流阀、安全阀、温度控制器，溢流阀、安全阀分别连接低压泵及风机、温度控制器之间的管路。2.根据权利要求1所述的单体泵控制式多阀氨燃料喷射系统，其特征是：所述直接控制式双阀氨燃料喷射器包括喷射器体，喷射器体里自上而下依次设置蓄压谐振限流模块、增压模块、超磁滞电磁控制执行器、直接控制式超雾化喷嘴模块，所述蓄压谐振限流模块包括谐振块、中间块、棱形密封块、限流活塞、阀座，喷油器体上设置单向进氨口、液冷管入口，喷射器体里的上方设置蓄压腔，单向进氨口、增液冷管入口连通蓄压腔，蓄压腔下方依次设置谐振块、中间块、菱形密封块、阀座，阀座里设置限流活塞，中间块里设置中间块复位弹簧，中间块的底部分别设置中间块进氨孔和谐振块进氨路节流孔，菱形密封块位于限流活塞之上，限流活塞里设置中间孔，限流活塞下方设置限流活塞复位弹簧，限流活塞复位弹簧下方设置储存腔。3.根据权利要求2所述的单体泵控制式多阀氨燃料喷射系统，其特征是：所述谐振块里分别设置一号进氨路、二号进氨路、一号进氨腔、二号进氨腔、一号出氨路、二号出氨路，一号进氨腔分别连通一号进氨路和一号出氨路，二号进氨腔分别连通二号进氨路和二号出氨路，一号进氨腔与二号进氨腔通过连通孔相通，一号进氨腔通过一号进氨节流孔连通一号进氨路，一号进氨腔通过二号进氨节流孔连通蓄压腔。4.根据权利要求3所述的单体泵控制式多阀氨燃料喷射系统，其特征是：所述的增压模块包括增压主副磁极、衔铁、双密封阀杆、增压上阀座、增压下阀座、增压活塞、单向球阀，衔铁套于双密封阀杆顶部，增压主副磁极里设置增压复位弹簧，衔铁位于增压主副磁极下方，双密封阀杆的中部位于增压上阀座里，双密封阀杆的底部位于增压下阀座里，双密封阀杆的中部套有阀杆复位弹簧，双密封阀杆的中部与底部之间设置双密封凸起，增压上阀座、增压下阀座与双密封阀杆对应的面上均设置密封面，增压活塞位于增压下阀座下方，增压活塞顶部的下方为中间腔，增压活塞底部的下方为增压腔，增压活塞底部位于中间腔的部分套有增压活塞复位弹簧，增压下阀座里设置回氨通道和中间管路，增压下阀座里...

【专利技术属性】
技术研发人员：范立云，魏云鹏，张瀚文，都坤，毛运涛，吴岳霖，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：