多点低压喷射氨、柴油双燃料发动机及燃烧组织方法技术

本发明专利技术的目的在于提供多点低压喷射氨、柴油双燃料发动机及燃烧组织方法，包括气缸套、气缸盖、活塞、燃油箱、液氨储存罐、高压共轨管、液氨共轨管，气缸套、气缸盖和活塞形成燃烧室，气缸盖上设置主喷油器、副喷油器、进气阀、排气阀，燃烧室通过进气阀连接进气道，燃烧室通过排气阀连接排气道，进气道里安装液氨喷射阀，燃油箱通过低压供油泵、第一泄压阀、高压油泵连接高压共轨管，高压共轨管分别连接主喷油器和副喷油器，液氨储存罐通过减压阀、流量计连接液氨共轨管，液氨共轨管连接液氨喷射阀。本发明专利技术组织混合气形成合理的活性浓度梯度分层，保证各负荷工况下双燃料发动机的可靠着火与稳定燃烧，从而提高双燃料发动机的动力性能和排放性能。排放性能。排放性能。

【技术实现步骤摘要】
多点低压喷射氨、柴油双燃料发动机及燃烧组织方法


[0001]本专利技术涉及的是一种双燃料发动机，具体地说是双燃料发动机及其燃烧组织方法。

技术介绍

[0002]氨气能量密度大、易液化、抗爆性能好，其完全燃烧只产生清洁无污染的水和氮气，是理想的无碳替代燃料。但是氨存在火焰速度慢、燃点与最小点火能量高等问题，利用柴油作为氨燃料的引燃剂和助燃剂，可以有效提高氨的火焰传播速度，缩短燃烧持续期，从而提升发动机燃烧效率与排放性能。
[0003]对于柴油/氨双燃料发动机，在中低负荷工况下，存在柴油喷射比例大、氨气替代率低和逃逸量高的问题，在高负荷工况下，存在火焰稳定性差、易爆震和NOx排放高的问题。为使柴油/氨双燃料发动机在各个工况下保持良好的动力性与经济性，需要构建合理的双燃料燃烧系统及燃烧方法。柴油/氨双燃料发动机中引燃柴油为多点同时着火，柴油和氨气在缸内的分布状态对整个着火阶段、燃烧进程乃至后续的排放均有着重要的影响，因此可以根据运行工况不同，通过改变进气条件、喷射策略(燃料喷射量、喷射次数、喷射角度)在缸内形成有差异的混合燃气分布效果，实现双本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多点低压喷射氨、柴油双燃料发动机，其特征是：包括气缸套、气缸盖、活塞、燃油箱、液氨储存罐、高压共轨管、液氨共轨管，气缸套、气缸盖和活塞形成燃烧室，气缸盖上设置主喷油器、副喷油器、进气阀、排气阀，燃烧室通过进气阀连接进气道，燃烧室通过排气阀连接排气道，进气道里安装液氨喷射阀，燃油箱通过低压供油泵、第一泄压阀、高压油泵连接高压共轨管，高压共轨管分别连接主喷油器和副喷油器，液氨储存罐通过减压阀、流量计连接液氨共轨管，液氨共轨管连接液氨喷射阀。2.根据权利要求1所述的多点低压喷射氨、柴油双燃料发动机，其特征是：高压共轨管通过第二泄压阀连接燃油箱。3.根据权利要求1所述的多点低压喷射氨、柴油双燃料发动机，其特征是：液氨喷射阀倾斜安装在进气道上，液氨喷射阀中心轴线与进气道中心轴线夹角为30
‑
60
°
。4.根据权利要求1所述的多点低压喷射氨、柴油双燃料发动机，其特征是：主喷油器垂直安装在气缸盖内，其中心轴线与气缸轴线重合，副喷油器倾斜安装在气缸盖内，其中心轴线与气缸轴线倾斜夹角为15
‑
35
°
。5.根据权利要求1所述的多点低压喷射氨、柴油双燃料发动机，其特征是：主喷油器为大流量多孔喷油器，喷孔均匀分布在喷油嘴上，副喷油器为小流量多孔喷油器，喷孔集中分布在喷油嘴靠近气缸轴线的一侧面上，相同喷射脉宽下副喷油器喷射流量为主喷油器喷射流量的5
‑
10％。6.根据权利要求1所述的多点低压喷射氨、柴油双燃料发动机，其特征是：燃烧室顶部为圆蓬形；活塞为深ω形，其顶部凹坑较深，口径有收缩。7.根据权利要求1所述的多点低压喷射氨、柴油双燃料发动机，其特征是：进气道为切向进气道，靠近进气门处气道中心线与气缸轴线倾斜夹角为10
‑
25
°
，进气道内的氨混合气沿气缸圆周切线方向进入，并与气门和气缸壁发生碰撞分离，在气缸内形成大尺度滚流和小尺度涡流，通过进气滚流和进气涡流对氨与空气的协同掺混作用，进一步促进混合气的形成。8.多点低压喷射氨、柴油双燃料发动机燃烧组织方法，其特征是：在进气冲程阶段，液氨喷射阀沿中心轴线向进气道内壁低压喷射液氨，在进气道内构造出自由射流区域、碰撞附壁区域和反射射流区域，自由射流区域是液氨从喷孔喷出到撞壁的区域，在自由射流区域内，液氨射流沿喷射轴线呈楔形；碰撞附壁区域是液氨与进气道壁面碰撞接触形成的区域，在碰撞附壁区域内，液氨射流与壁面碰撞而加速破碎，部分液氨气化并沿壁面流动，不断形成贴壁涡旋结构；反射射流区域是液氨脱壁反射回进气道形成的区域，在反射射...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立平，王豪杰，王立媛，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：