组合式双电磁混合燃料喷射装置的制造方法
专利名称:组合式双电磁混合燃料喷射装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供组合式双电磁混合燃料喷射装置，包括双电磁阀部分、控制部分、双针阀喷嘴部分、喷射装置上端盖以及喷射装置壳体。喷射装置壳体上有一个高压燃油入口、两个低压泄油口，喷射装置上端盖上设计有燃气入口。本实用新型采用双针阀喷嘴喷射燃油和燃气两种燃料，节省空间并简化了发动机结构，采用两个电磁阀分别控制燃气和燃油的喷射过程，通过改变两个电磁阀工作状态和工作顺序，喷射装置可实现仅喷射燃油或燃气、两种燃料同时喷射、两种燃料先后顺序喷射等多种工作模式，满足发动机在不同工况下对油、气混合的需求。
【专利说明】
组合式双电磁混合燃料喷射装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及的是一种燃料喷射装置，具体地说是双燃料发动机燃料喷射装置。
【背景技术】
[0002]随着化石燃料的不断消耗和内燃机排放法规的日益严格，发动机的发展面临着能源危机和环境污染问题的双重压力，采用替代燃料是同时解决能源问题和环境污染问题的有效手段。天然气、石油气等以其资源丰富、价格低廉、燃烧清洁、热值大等优点，成为目前内燃机主要代用燃料。
[0003]目前双燃料发动机的燃料供应方法主要有两种:一种是在气体燃料被引入发动机气缸之前将其与吸入的空气混合，再向燃烧室的上止点附近直接喷射一定量液体燃料，从而引燃气体燃料，这种方式容易引起发动机爆震，此外在发动机低负荷时，预混合的燃气太稀薄不利于燃烧。另一种方式是将燃气直接喷入燃烧室中，同样采用引燃量的液体燃料触发气体燃料燃烧，这种方式不会弓I起发动机过早爆燃，且燃料在扩散燃烧模式下燃烧，燃烧效果好，但其也存在一定的问题:其一，现代发动机气缸盖上结构复杂、零部件多，如何布置两个喷射器存在一定的难度，另外若安装两个喷射器喷射双燃料需对原有的柴油机进行较大改动，加大了装置加工及组装复杂程度。其二，喷射装置对燃气密封性要求高，随着针阀的运动，燃气沿针阀偶件间隙向上泄漏，泄漏燃气进入控制腔导致燃气喷射压力和喷射速率降低，严重影响装置工作稳定性。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供燃料喷射量、喷射定时精确可控的组合式双电磁混合燃料喷射装置。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:
[0006]本实用新型组合式双电磁混合燃料喷射装置，其特征是:包括喷射装置上端盖、喷射装置体、喷射装置内筒、燃气喷射部分、燃油喷射部分、针阀底座，喷射装置上端盖安装在喷射装置体上方，针阀底座通过喷嘴套安装在喷射装置体下方，喷射装置内筒安装在喷射装置体里，针阀底座包括燃气底座和燃油底座；
[0007]所述燃气喷射部分包括安装在喷射装置内筒里的控制燃气电磁阀、燃气针阀限位杆以及安装在燃气底座里的燃气针阀，所述控制燃气电磁阀包括电磁阀体、电磁铁、衔铁、阀杆上密封底座、阀杆下密封底座、电磁阀弹簧、电磁阀阀杆，电磁阀体、阀杆上密封座、阀杆下密封座以及燃气针阀限位杆自上而下布置，电磁阀体和阀杆上密封底座之间形成电磁阀腔，阀杆上密封底座和阀杆下密封底座之间形成凹槽腔，电磁铁安装在电磁阀腔里，衔铁位于电磁铁下方，电磁阀阀杆的一端通过止动环卡在衔铁上，另一端贯穿衔铁下方的阀杆上密封底座，并与阀杆下密封底座相配合，电磁阀阀杆上分别设置与阀杆上密封底座配合的上密封锥面以及与阀杆下密封底座配合的下密封锥面，电磁阀阀杆与阀杆上密封底座相配合的部分形成低压油环带，电磁阀阀杆与阀杆下密封底座相配合的部分形成高压油环带，阀杆上密封底座上设置第一油道和第四油道，阀杆下密封底座上设置第二油道和第三油道，喷射装置内筒里设置第五油道，喷射装置体上设置第一低压泄油口，第一油道连通电磁阀腔和第一低压泄油口，第二油道连通高压油环带，燃气针阀限位杆里设置中心油道，第三油道连通凹槽腔和中心油道，第四油道连通低压油环带电磁阀腔，燃气针阀位于燃气针阀限位杆下方，燃气针阀与燃气底座之间分别形成密封环带和燃气室，密封环带通过第五油道连通第二油道，燃气室通过喷射装置内筒里的燃气通道连通喷射装置上端盖上的燃气入口，燃气底座端部设置燃气喷孔；
[0008]所述燃油喷射部分包括安装在喷射装置内筒里的控制燃油电磁阀、燃油活塞以及安装在燃油底座里的燃油针阀，所述控制燃油电磁阀包括燃油电磁阀体、燃油电磁铁、燃油衔铁、燃油阀杆上密封底座、燃油阀杆下密封底座、燃油电磁阀弹簧、燃油电磁阀阀杆，燃油阀杆上密封底座、燃油阀杆下密封底座以及燃油活塞自上而下布置，燃油电磁阀体与燃油阀杆上密封底座之间形成燃油电磁阀腔，燃油阀杆上密封底座和燃油阀杆下密封底座之间形成燃油凹槽腔，燃油电磁铁安装在燃油电磁阀腔里，燃油衔铁位于燃油电磁铁下方，燃油电磁阀阀杆的一端通过燃油止动环卡在燃油衔铁上，另一端贯穿燃油衔铁下方的燃油阀杆上密封底座，燃油电磁阀杆上设置与燃油阀杆下密封底座相配合的燃油下密封锥面，燃油电磁阀阀杆与燃油阀杆下密封底座相配合的部分形成燃油高压油环带，燃油阀杆上密封底座里设置连通燃油电磁阀腔和燃油凹槽腔的燃油阀杆上密封底座通道，燃油电磁阀阀杆下方与燃油阀杆下密封底座之间形成泄油腔室，喷射装置体上设置第二低压泄油口和高压燃油入口，泄油腔室连通第二低压泄油口，燃油活塞上端部套有燃油活塞套，燃油活塞套位于燃油阀杆下密封底座与燃油活塞之间，燃油活塞与其上方的燃油活塞套之间形成燃油活塞控制腔，燃油活塞控制腔与燃油高压油环带，燃油活塞上套有燃油活塞弹簧，燃油针阀位于燃油活塞的下方，燃油针阀与燃油底座之间形成盛油槽，盛油槽连通高压燃油入口。
[0009]本实用新型还可以包括:
[0010]1、燃气针阀上端设计有圆环形台阶，圆环形台阶下方和喷射装置体之间形成燃气针阀控制腔，燃气针阀限位杆下端套在燃气针阀的圆环形台阶内部，燃气针阀控制腔和凹槽腔相通。
[0011]2、控制燃气电磁阀未通电时，电磁阀阀杆压在阀杆下密封底座上，高压油环带关闭、低压油环带打开，燃气针阀控制腔和低压泄油口连通;控制燃气电磁阀通电时，电磁阀阀杆抬起压在阀杆上密封底座上，低压油环带关闭、高压油环带打开，燃气针阀控制腔和控制油入口连通。
[0012]本实用新型的优势在于:本实用新型的组合式双电磁混合燃料喷射装置采用双针阀喷嘴喷射两种燃料，节省空间并简化了发动机结构，由两个电磁阀分别控制燃油和燃气的喷射过程，一个电磁阀单独工作的时候，喷射装置只喷射一种燃料;两个电磁阀同时工作的时候，两种燃料同时喷射;两个电磁阀先后依次工作的时候，可实现两种燃料顺序喷射，喷射装置可在纯柴油模式和燃油引燃燃气模式下工作，满足发动机在不同工况下对油、气混合的要求。
[0013]同时本装置还有以下有益效果:本装置控制油泄油油路流经电磁阀体上部，通过泄油循环带走热量以降低电磁阀部分温度，保证了电磁阀工作的可靠性和稳定性。燃气针阀和针阀座之间设计有密封环带，引入部分控制油作为密封油密封燃气，能有效地防止燃气泄漏，同时控制腔内的控制油和密封环带内的密封油采用同一种油，油压相等，能有效保证控制油、密封油无静态泄漏。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构不意图；
[0015]图2a为本实用新型双电磁阀部分示意图，图2b为燃气控制电磁阀示意图，图2c为燃油控制电磁阀示意图，图2d为燃油电磁阀阀杆位置I示意图，图2e为燃油电磁阀阀杆位置2示意图；
[0016]图3a为本实用新型控制部分示意图，图3b为A-A视图；
[0017]图4a为双针阀喷嘴部分示意图，图4b燃气喷嘴部分视图，图4c为燃油喷嘴部分视图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述:
[0019]结合图1?4，本实用新型的组合式双电磁混合燃料喷射装置主要由双电磁阀部分
1、控制部分3、双针阀喷嘴部分4、喷射装置体5和喷射装置上端盖8组成。双电磁阀部分I主要包括控制燃气电磁阀10、控制燃油电磁阀11、电磁阀套12等，控制燃气电磁阀10和控制燃油电磁阀11均安装在电磁阀套12内。控制部分3主要包括燃气针阀限位杆35、喷射装置内筒
38、燃气针阀控制腔39、燃油活塞弹簧座40、燃油活塞弹簧41、燃油活塞42、燃油活塞套44、燃油活塞控制腔46，各部件安装在喷射装置内筒38内，喷射装置内筒38上设计有环形油槽45、油道43、油道37和中心气道。从高压燃油入口 6流入的高压控制油流经环形油槽45被分成两路，一路流入油道37，再流入燃气针阀控制腔39和控制燃气电磁阀10的高压油密封环带24;另一路流入油道43，再流入燃油活塞控制腔46和盛油槽60。双针阀喷嘴部分4主要包括燃气喷嘴47、燃油喷嘴48、针阀底座49、密封圈50、喷嘴套51等，燃气喷嘴47和燃油喷嘴48共用一个针阀底座49。燃气喷嘴47由燃气针阀弹簧52、燃气针阀53、燃气室55、燃气喷孔56、密封环带58组成。燃气针阀53上端设计有圆环形台阶，在圆环形台阶下方，燃气针阀53和喷射装置体5之间形成燃气针阀控制腔39 ο燃气针阀53和燃气针阀限位杆35同轴安装，控制油经过燃气针阀限位杆35上的中心油道36进入燃气针阀控制腔39 ο燃气针阀53和针阀底座49之间设计有密封环带58，通过针阀底座49上的油道54引入部分控制油到密封环带58。
[0020]所述的控制燃气电磁阀10主要包括电磁阀体13、电磁铁14、线圈15、衔铁16、阀杆上密封底座18、电磁阀弹簧19、电磁阀阀杆20、阀杆下密封底座21、止动环29等。电磁阀阀杆20上设计有两个密封锥面，并设计有高压油环带24和低压油环带26，控制燃气电磁阀10未通电时，电磁阀阀杆20在电磁阀弹簧19的作用下压在阀杆下密封底座21上，高压油环带24关闭、低压油环带26打开;控制燃气电磁阀10通电时，电磁阀阀杆20抬起压在阀杆上密封底座18上，低压油环带26关闭、高压油环带24打开。
[0021]本实用新型的组合式双电磁混合燃料喷射装置主要由双电磁阀部分1、控制部分
3、双针阀喷嘴部分4、喷射装置体5和喷射装置上端盖8组成。喷射装置体5上有第一低压泄油口 2、高压燃油入口 6、第二低压泄油口 7等，喷射装置上端盖8上设计有燃气入口 9。
[0022]双电磁阀部分I主要包括控制燃气电磁阀10、控制燃油电磁阀11、电磁阀套12等，控制燃气电磁阀10和控制燃油电磁阀11均定位、安装在电磁阀套12内。控制燃气电磁阀10主要包括电磁阀体13、电磁铁14、线圈15、衔铁16、阀杆上密封底座18、电磁阀弹簧19、电磁阀阀杆20、阀杆下密封底座21、止动环29等。电磁阀体13和阀杆上密封底座18之间形成电磁阀腔28，阀杆上密封底座18和阀杆下密封底座21之间形成凹槽腔25。电磁铁14安装在电磁阀体13的电磁阀腔28里，衔铁16位于电磁铁14下方，电磁阀阀杆20的一端通过止动环29卡在衔铁16上，另一端贯穿衔铁16下方的阀杆上密封底座18，压在阀杆下密封底座21上。电磁阀阀杆20上设计有两个密封锥面，并设计有高压油环带24和低压油环带26，控制燃气电磁阀10未通电时，电磁阀阀杆20在电磁阀弹簧19的作用下压在阀杆下密封底座21上，高压油环带24关闭、低压油环带26打开，如图2d所示，此时燃气针阀控制腔39和第一低压泄油口 2连通;控制燃气电磁阀10通电时，电磁阀阀杆20抬起压在阀杆上密封底座18上，低压油环带26关闭、高压油环带24打开，如图2e所示，此时燃气针阀控制腔39和高压油入口 6连通。阀杆上密封底座18上设计有油道17和油道27，油道27连通低压油环带26和电磁阀腔28，油道17连通电磁阀腔28和第一低压泄油口 2。阀杆下密封底座21上设计油道22和油道23，油道22连通高压油环带24和高压油入口 6，油道23连通凹槽腔25和燃气针阀限位杆35的中心油道36。本装置泄油油路流经电磁阀，在燃油流动作用下带走双电磁阀热量，起到冷却电磁阀的作用，并减小电磁阀衔铁上下运动的冲击和振动，从而提高双电磁阀工作的稳定性。控制燃油电磁阀11的控制阀杆上只有一个密封锥面和一个高压油环带33，控制燃油电磁阀11未通电时，其控制阀杆压在阀杆密封底座上，关闭高压油环带33。控制部分3主要包括喷射装置内筒38、燃气针阀控制腔39、燃油活塞弹簧座40、燃油活塞弹簧41、燃油活塞42、燃油活塞套44、燃油活塞控制腔46。控制部分3的各部件安装在喷射装置内筒38内，喷射装置内筒38上设计有环形油槽45、油道43、油道37和中心气道，环形油槽45俯视图如图3b所示。从高压燃油入口 6流入的高压控制油流经环形油槽45被分成两路，一路流入油道37，再流入燃气针阀控制腔39和控制燃气电磁阀10的高压油密封环带24;另一路流入油道43，再流入燃油活塞控制腔46和盛油槽60。双针阀喷嘴部分4主要包括燃气喷嘴47、燃油喷嘴48、针阀底座49、密封圈50、喷嘴套51等，燃气喷嘴47和燃油喷嘴48共用一个针阀底座49。针阀底座49中间开有燃气进气道和进气槽，且两侧均开有进油槽和进油道。中间气道将高压燃气引入燃气室55以满足喷射装置进气要求，一侧油道将高压燃油引入盛油槽60以满足喷射装置进油要求，另一侧油道将部分燃油引入密封环带58密封燃气。燃气喷嘴47由燃气针阀弹簧52、燃气针阀53、燃气室55、燃气喷孔56、密封环带58组成。燃气针阀53上端设计有圆环形台阶，在圆环形台阶下方，燃气针阀53和喷射装置体5之间形成燃气针阀控制腔39 ο燃气针阀53和燃气针阀限位杆35同轴安装，控制油经过燃气针阀限位杆35上的中心油道36进入燃气针阀控制腔
39。燃气针阀53在燃气针阀弹簧52的预紧力作用下压在针阀底座49上关闭燃气喷孔56。燃气从喷射装置上端盖8上的燃气入口 9依次通过电磁阀套12、喷射装置内筒38上的中心气道，再由针阀底座49上的气道57进入燃气室55。在燃气室55上方，燃气针阀53和针阀底座49之间设计有密封环带58，通过针阀底座49上的油道54引入部分控制油到密封环带58密封燃气。燃油喷嘴48主要包括燃油针阀59、盛油槽60、燃油喷孔61，燃油针阀59被燃油活塞弹簧座40压在针阀底座49上关闭燃油喷孔61。喷嘴套51和喷射装置体5之间采用螺纹连接并设计有密封圈50，防止气缸内高温、高压的燃气进入喷射装置双针阀喷嘴部分。
[0023]本实用新型的组合式双电磁混合燃料喷射装置的燃气喷嘴喷射燃气，在燃气针阀抬起和落座过程中，燃气容易随着阀杆的运动向上泄漏，泄漏的燃气进入燃气针阀控制腔39时，由于燃气的可压缩性会严重影响其喷气特性。为了解决此问题，本实用新型的组合式混合燃料喷射装置在燃气针阀53和针阀底座49之间开有密封环带58，通过油道引入部分控制油密封燃气，能有效地防止燃气泄漏。另外，燃气针阀控制腔39内的控制油和密封环带58内的密封油采用同一种油，针阀上下油压相等，能有效保证控制油、密封油无静态泄漏。
[0024]发动机工作时，控制单元采集传感器的输入信号，驱动控制燃气电磁阀10和控制燃油电磁阀11工作，从而分别控制燃气喷嘴47和燃油喷嘴48喷射燃料。控制燃气电磁阀10通电时，电磁阀杆20抬起，高压油环带24打开、低压油环带26关闭，高压油依次流经高压油环带24、凹槽腔25、燃气针阀限位杆35的中心油道36，流入燃气针阀控制腔39，燃气针阀53在燃气针阀控制腔39内高压油作用下迅速抬起，燃气喷孔56打开，燃气喷嘴47开始喷气;控制燃气电磁阀10断电时，在电磁阀弹簧19作用下电磁阀杆20压在阀杆下密封底座21上，高压油环带24关断、低压油环带26打开，燃气针阀控制腔39内高压油通过油道依次流经凹槽腔25和电磁阀腔28，再从油道17流向第一低压泄油口 2，燃气针阀控制腔39内油压降低，燃气针阀53在燃气针阀弹簧52作用下压在针阀底座49上，关闭燃气喷孔56，燃气喷嘴47停止喷气。控制燃油电磁阀11断电时，在燃油控制阀弹簧的作用下燃油控制阀杆压在控制阀座上，关断高压油环带33，燃油活塞控制腔46和盛油槽60内油压相等，燃油针阀59在燃油活塞弹簧41作用下，被燃油活塞弹簧座40压在针阀底座49上关闭燃油喷孔61，燃油喷嘴48不喷油;控制燃油电磁阀11通电时，燃油电磁阀阀杆抬起，高压油环带34打开，燃油活塞控制腔46内高压油通过油道依次流经燃油凹槽腔、燃油电磁阀腔，再从油道34流向第一低压泄油口 2，燃油活塞控制腔46内油压下降，燃油针阀59迅速抬起打开燃油喷孔61，燃油喷嘴48开始喷油。根据发动机所处工况，可选择控制燃气电磁阀10或控制燃油电磁阀11单独工作、两电磁阀同时工作、两电磁阀先后顺序工作等控制模式，实现多种油、气喷射模式。
[0025]由上述工作过程可知，组合式双电磁混合燃料喷射装置采用双针阀喷嘴喷射燃料，节省空间并简化了发动机结构，由两个电磁阀分别控制两个喷嘴的燃料喷射过程，仅一个电磁阀工作的时候，喷射装置只喷射燃油或燃气;两个电磁阀同时工作的时候，燃气和燃油同时喷射;两个电磁阀先后动作的时候，两种燃料先后顺序喷射。燃料喷射规律灵活，发动机可在纯柴油工作模式或燃油引燃燃气工作模式下灵活切换，满足发动机在不同工况下的油、气混合需求。喷嘴部分采用燃油密封燃气可有效地防止燃气泄漏，控制油和密封油采用同一种油可有效防止控制腔和密封环带的燃油静态泄漏。因此，本实用新型能够使发动机满足日益严格的排放法规要求，有效地提高其动力性、经济性和可靠性。
[0026]本实用新型组合式双电磁混合燃料喷射装置，包括双电磁阀部分、控制部分、双针阀喷嘴部分、喷射装置上端盖以及喷射装置壳体。喷射装置壳体上有一个高压燃油入口、两个低压泄油口，燃气入口在喷射装置上端盖上。双电磁阀部分主要包括控制燃油电磁阀和控制燃气电磁阀，两个电磁阀安装方式相同，均安装在喷射装置体内的电磁阀套内。控制部分主要包括喷射装置内筒、燃气针阀限位杆、燃气针阀弹簧、燃气针阀控制腔、燃油活塞弹簧座、燃油活塞弹簧、燃油活塞、燃油活塞套、燃油活塞控制腔等，各部件均定位、安装在喷射装置内筒中。双针阀喷嘴部分主要包括燃气喷嘴、燃油喷嘴、针阀底座、密封圈、喷嘴套等，燃气喷嘴和燃油喷嘴共用一个针阀底座。
[0027]控制燃气电磁阀主要包括电磁阀体、电磁铁、线圈、衔铁、电磁阀阀杆、阀杆上密封底座、阀杆下密封底座、电磁阀弹簧、止动环等。电磁阀体和阀杆上密封底座之间形成电磁阀腔，阀杆上密封底座和阀杆下密封底座之间形成凹槽腔。电磁铁安装在电磁阀腔里，衔铁位于电磁铁下方，其一端通过止动环卡在衔铁上，另一端贯穿衔铁下方的阀杆上密封底座，压在阀杆下密封底座上。阀杆上密封底座设计有两条油道，一条油道连通凹槽腔和电磁阀腔，另一条油道连通电磁阀腔和第一低压泄油口，泄油油路流经电磁阀体。阀杆下密封底座设计有两条油道，一条油道连通高压油环带和燃气针阀控制腔，另一条油道连通电磁阀阀杆下方油腔和第二低压泄油口。
[0028]控制燃气电磁阀阀杆上设计有两个环形油带，下方环形油带通过油道连通高压油入口，上方环形油带通过油道连通低压泄油口。
[0029]控制燃气电磁阀阀杆上设计有两个密封锥面，上密封锥面密封低压油环带，下密封锥面密封高压油环带。电磁阀阀杆落座，高压油路被关断，燃气针阀控制腔连通低压油路;电磁阀阀杆抬起，低压油路关断，燃气针阀控制腔连通高压油路。
[0030]控制燃油电磁阀主要包括电磁阀体、电磁铁、线圈、衔铁、电磁阀阀杆、阀杆密封底座、电磁阀弹簧座、电磁阀弹簧、止动环等。电磁阀体和电磁阀弹簧座之间形成电磁阀腔，电磁阀弹簧座和阀杆密封底座之间形成凹槽腔。电磁铁安装在电磁阀腔里，衔铁位于电磁铁下方，电磁阀阀杆上设计有高压油环带，其一端通过止动环卡在衔铁上，另一端贯穿衔铁下方的电磁阀弹簧座，压在阀杆密封底座上，关闭高压油环带。电磁阀弹簧座上设计有两条油道，一条油道连通凹槽腔和电磁阀腔，一条油道连通电磁阀腔和第一低压泄油口，泄油油路流经电磁阀体。阀杆密封底座上设计有两条油道，一条油道连通高压油环带和燃油活塞控制腔，一条油道连通电磁阀阀杆下方油腔和第二低压泄油口。
[0031]控制部分燃气针阀上端设计有圆环形台阶，圆环形台阶下方针阀和喷射装置体之间形成燃气针阀控制腔，燃气针阀限位杆下端套在燃气针阀的圆环形台阶内部，燃气针阀限位杆和燃气针阀沿轴线设置中心油道，燃气针阀控制腔通过油道和电磁阀凹槽腔相通。
[0032]燃气喷嘴和燃油喷嘴共用一个高压燃油入口，喷射装置体和喷射装置内筒之间设计有环形油槽，连通燃油、燃气喷嘴的油道和高压油入口。高压油进入环形油槽分成两路，一路高压油通过油道流入燃油活塞控制腔和燃油喷嘴的盛油槽;另一路高压油通过油道流入燃气电磁阀的高压油环带和燃气喷嘴的密封环带。
[0033]在燃气喷嘴的燃气室上方，燃气针阀和针阀底座之间设计有环形密封带，针阀底座上开有环形油槽和油道，将部分控制油引入环形密封带。
【主权项】
1.组合式双电磁混合燃料喷射装置，其特征是:包括喷射装置上端盖、喷射装置体、喷射装置内筒、燃气喷射部分、燃油喷射部分、针阀底座，喷射装置上端盖安装在喷射装置体上方，针阀底座通过喷嘴套安装在喷射装置体下方，喷射装置内筒安装在喷射装置体里，针阀底座包括燃气底座和燃油底座； 所述燃气喷射部分包括安装在喷射装置内筒里的控制燃气电磁阀、燃气针阀限位杆以及安装在燃气底座里的燃气针阀，所述控制燃气电磁阀包括电磁阀体、电磁铁、衔铁、阀杆上密封底座、阀杆下密封底座、电磁阀弹簧、电磁阀阀杆，电磁阀体、阀杆上密封座、阀杆下密封座以及燃气针阀限位杆自上而下布置，电磁阀体和阀杆上密封底座之间形成电磁阀腔，阀杆上密封底座和阀杆下密封底座之间形成凹槽腔，电磁铁安装在电磁阀腔里，衔铁位于电磁铁下方，电磁阀阀杆的一端通过止动环卡在衔铁上，另一端贯穿衔铁下方的阀杆上密封底座，并与阀杆下密封底座相配合，电磁阀阀杆上分别设置与阀杆上密封底座配合的上密封锥面以及与阀杆下密封底座配合的下密封锥面，电磁阀阀杆与阀杆上密封底座相配合的部分形成低压油环带，电磁阀阀杆与阀杆下密封底座相配合的部分形成高压油环带，阀杆上密封底座上设置第一油道和第四油道，阀杆下密封底座上设置第二油道和第三油道，喷射装置内筒里设置第五油道，喷射装置体上设置第一低压泄油口，第一油道连通电磁阀腔和第一低压泄油口，第二油道连通高压油环带，燃气针阀限位杆里设置中心油道，第三油道连通凹槽腔和中心油道，第四油道连通低压油环带电磁阀腔，燃气针阀位于燃气针阀限位杆下方，燃气针阀与燃气底座之间分别形成密封环带和燃气室，密封环带通过第五油道连通第二油道，燃气室通过喷射装置内筒里的燃气通道连通喷射装置上端盖上的燃气入口，燃气底座端部设置燃气喷孔； 所述燃油喷射部分包括安装在喷射装置内筒里的控制燃油电磁阀、燃油活塞以及安装在燃油底座里的燃油针阀，所述控制燃油电磁阀包括燃油电磁阀体、燃油电磁铁、燃油衔铁、燃油阀杆上密封底座、燃油阀杆下密封底座、燃油电磁阀弹簧、燃油电磁阀阀杆，燃油阀杆上密封底座、燃油阀杆下密封底座以及燃油活塞自上而下布置，燃油电磁阀体与燃油阀杆上密封底座之间形成燃油电磁阀腔，燃油阀杆上密封底座和燃油阀杆下密封底座之间形成燃油凹槽腔，燃油电磁铁安装在燃油电磁阀腔里，燃油衔铁位于燃油电磁铁下方，燃油电磁阀阀杆的一端通过燃油止动环卡在燃油衔铁上，另一端贯穿燃油衔铁下方的燃油阀杆上密封底座，燃油电磁阀杆上设置与燃油阀杆下密封底座相配合的燃油下密封锥面，燃油电磁阀阀杆与燃油阀杆下密封底座相配合的部分形成燃油高压油环带，燃油阀杆上密封底座里设置连通燃油电磁阀腔和燃油凹槽腔的燃油阀杆上密封底座通道，燃油电磁阀阀杆下方与燃油阀杆下密封底座之间形成泄油腔室，喷射装置体上设置第二低压泄油口和高压燃油入口，泄油腔室连通第二低压泄油口，燃油活塞上端部套有燃油活塞套，燃油活塞套位于燃油阀杆下密封底座与燃油活塞之间，燃油活塞与其上方的燃油活塞套之间形成燃油活塞控制腔，燃油活塞控制腔与燃油高压油环带，燃油活塞上套有燃油活塞弹簧，燃油针阀位于燃油活塞的下方，燃油针阀与燃油底座之间形成盛油槽，盛油槽连通高压燃油入口。2.根据权利要求1所述的组合式双电磁混合燃料喷射装置，其特征是:燃气针阀上端设计有圆环形台阶，圆环形台阶下方和喷射装置体之间形成燃气针阀控制腔，燃气针阀限位杆下端套在燃气针阀的圆环形台阶内部，燃气针阀控制腔和凹槽腔相通。3.根据权利要求1或2所述的组合式双电磁混合燃料喷射装置，其特征是:控制燃气电磁阀未通电时，电磁阀阀杆压在阀杆下密封底座上，高压油环带关闭、低压油环带打开，燃气针阀控制腔和低压泄油口连通;控制燃气电磁阀通电时，电磁阀阀杆抬起压在阀杆上密封底座上，低压油环带关闭、高压油环带打开，燃气针阀控制腔和控制油入口连通。
【文档编号】F02M51/06GK205714520SQ201620338930
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】范立云, 宋恩哲, 马修真
【申请人】哈尔滨工程大学
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供组合式双电磁混合燃料喷射装置，包括双电磁阀部分、控制部分、双针阀喷嘴部分、喷射装置上端盖以及喷射装置壳体。喷射装置壳体上有一个高压燃油入口、两个低压泄油口，喷射装置上端盖上设计有燃气入口。本实用新型采用双针阀喷嘴喷射燃油和燃气两种燃料，节省空间并简化了发动机结构，采用两个电磁阀分别控制燃气和燃油的喷射过程，通过改变两个电磁阀工作状态和工作顺序，喷射装置可实现仅喷射燃油或燃气、两种燃料同时喷射、两种燃料先后顺序喷射等多种工作模式，满足发动机在不同工况下对油、气混合的需求。
【专利说明】
组合式双电磁混合燃料喷射装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及的是一种燃料喷射装置，具体地说是双燃料发动机燃料喷射装置。
【背景技术】
[0002]随着化石燃料的不断消耗和内燃机排放法规的日益严格，发动机的发展面临着能源危机和环境污染问题的双重压力，采用替代燃料是同时解决能源问题和环境污染问题的有效手段。天然气、石油气等以其资源丰富、价格低廉、燃烧清洁、热值大等优点，成为目前内燃机主要代用燃料。
[0003]目前双燃料发动机的燃料供应方法主要有两种:一种是在气体燃料被引入发动机气缸之前将其与吸入的空气混合，再向燃烧室的上止点附近直接喷射一定量液体燃料，从而引燃气体燃料，这种方式容易引起发动机爆震，此外在发动机低负荷时，预混合的燃气太稀薄不利于燃烧。另一种方式是将燃气直接喷入燃烧室中，同样采用引燃量的液体燃料触发气体燃料燃烧，这种方式不会弓I起发动机过早爆燃，且燃料在扩散燃烧模式下燃烧，燃烧效果好，但其也存在一定的问题:其一，现代发动机气缸盖上结构复杂、零部件多，如何布置两个喷射器存在一定的难度，另外若安装两个喷射器喷射双燃料需对原有的柴油机进行较大改动，加大了装置加工及组装复杂程度。其二，喷射装置对燃气密封性要求高，随着针阀的运动，燃气沿针阀偶件间隙向上泄漏，泄漏燃气进入控制腔导致燃气喷射压力和喷射速率降低，严重影响装置工作稳定性。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供燃料喷射量、喷射定时精确可控的组合式双电磁混合燃料喷射装置。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:
[0006]本实用新型组合式双电磁混合燃料喷射装置，其特征是:包括喷射装置上端盖、喷射装置体、喷射装置内筒、燃气喷射部分、燃油喷射部分、针阀底座，喷射装置上端盖安装在喷射装置体上方，针阀底座通过喷嘴套安装在喷射装置体下方，喷射装置内筒安装在喷射装置体里，针阀底座包括燃气底座和燃油底座；
[0007]所述燃气喷射部分包括安装在喷射装置内筒里的控制燃气电磁阀、燃气针阀限位杆以及安装在燃气底座里的燃气针阀，所述控制燃气电磁阀包括电磁阀体、电磁铁、衔铁、阀杆上密封底座、阀杆下密封底座、电磁阀弹簧、电磁阀阀杆，电磁阀体、阀杆上密封座、阀杆下密封座以及燃气针阀限位杆自上而下布置，电磁阀体和阀杆上密封底座之间形成电磁阀腔，阀杆上密封底座和阀杆下密封底座之间形成凹槽腔，电磁铁安装在电磁阀腔里，衔铁位于电磁铁下方，电磁阀阀杆的一端通过止动环卡在衔铁上，另一端贯穿衔铁下方的阀杆上密封底座，并与阀杆下密封底座相配合，电磁阀阀杆上分别设置与阀杆上密封底座配合的上密封锥面以及与阀杆下密封底座配合的下密封锥面，电磁阀阀杆与阀杆上密封底座相配合的部分形成低压油环带，电磁阀阀杆与阀杆下密封底座相配合的部分形成高压油环带，阀杆上密封底座上设置第一油道和第四油道，阀杆下密封底座上设置第二油道和第三油道，喷射装置内筒里设置第五油道，喷射装置体上设置第一低压泄油口，第一油道连通电磁阀腔和第一低压泄油口，第二油道连通高压油环带，燃气针阀限位杆里设置中心油道，第三油道连通凹槽腔和中心油道，第四油道连通低压油环带电磁阀腔，燃气针阀位于燃气针阀限位杆下方，燃气针阀与燃气底座之间分别形成密封环带和燃气室，密封环带通过第五油道连通第二油道，燃气室通过喷射装置内筒里的燃气通道连通喷射装置上端盖上的燃气入口，燃气底座端部设置燃气喷孔；
[0008]所述燃油喷射部分包括安装在喷射装置内筒里的控制燃油电磁阀、燃油活塞以及安装在燃油底座里的燃油针阀，所述控制燃油电磁阀包括燃油电磁阀体、燃油电磁铁、燃油衔铁、燃油阀杆上密封底座、燃油阀杆下密封底座、燃油电磁阀弹簧、燃油电磁阀阀杆，燃油阀杆上密封底座、燃油阀杆下密封底座以及燃油活塞自上而下布置，燃油电磁阀体与燃油阀杆上密封底座之间形成燃油电磁阀腔，燃油阀杆上密封底座和燃油阀杆下密封底座之间形成燃油凹槽腔，燃油电磁铁安装在燃油电磁阀腔里，燃油衔铁位于燃油电磁铁下方，燃油电磁阀阀杆的一端通过燃油止动环卡在燃油衔铁上，另一端贯穿燃油衔铁下方的燃油阀杆上密封底座，燃油电磁阀杆上设置与燃油阀杆下密封底座相配合的燃油下密封锥面，燃油电磁阀阀杆与燃油阀杆下密封底座相配合的部分形成燃油高压油环带，燃油阀杆上密封底座里设置连通燃油电磁阀腔和燃油凹槽腔的燃油阀杆上密封底座通道，燃油电磁阀阀杆下方与燃油阀杆下密封底座之间形成泄油腔室，喷射装置体上设置第二低压泄油口和高压燃油入口，泄油腔室连通第二低压泄油口，燃油活塞上端部套有燃油活塞套，燃油活塞套位于燃油阀杆下密封底座与燃油活塞之间，燃油活塞与其上方的燃油活塞套之间形成燃油活塞控制腔，燃油活塞控制腔与燃油高压油环带，燃油活塞上套有燃油活塞弹簧，燃油针阀位于燃油活塞的下方，燃油针阀与燃油底座之间形成盛油槽，盛油槽连通高压燃油入口。
[0009]本实用新型还可以包括:
[0010]1、燃气针阀上端设计有圆环形台阶，圆环形台阶下方和喷射装置体之间形成燃气针阀控制腔，燃气针阀限位杆下端套在燃气针阀的圆环形台阶内部，燃气针阀控制腔和凹槽腔相通。
[0011]2、控制燃气电磁阀未通电时，电磁阀阀杆压在阀杆下密封底座上，高压油环带关闭、低压油环带打开，燃气针阀控制腔和低压泄油口连通;控制燃气电磁阀通电时，电磁阀阀杆抬起压在阀杆上密封底座上，低压油环带关闭、高压油环带打开，燃气针阀控制腔和控制油入口连通。
[0012]本实用新型的优势在于:本实用新型的组合式双电磁混合燃料喷射装置采用双针阀喷嘴喷射两种燃料，节省空间并简化了发动机结构，由两个电磁阀分别控制燃油和燃气的喷射过程，一个电磁阀单独工作的时候，喷射装置只喷射一种燃料;两个电磁阀同时工作的时候，两种燃料同时喷射;两个电磁阀先后依次工作的时候，可实现两种燃料顺序喷射，喷射装置可在纯柴油模式和燃油引燃燃气模式下工作，满足发动机在不同工况下对油、气混合的要求。
[0013]同时本装置还有以下有益效果:本装置控制油泄油油路流经电磁阀体上部，通过泄油循环带走热量以降低电磁阀部分温度，保证了电磁阀工作的可靠性和稳定性。燃气针阀和针阀座之间设计有密封环带，引入部分控制油作为密封油密封燃气，能有效地防止燃气泄漏，同时控制腔内的控制油和密封环带内的密封油采用同一种油，油压相等，能有效保证控制油、密封油无静态泄漏。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构不意图；
[0015]图2a为本实用新型双电磁阀部分示意图，图2b为燃气控制电磁阀示意图，图2c为燃油控制电磁阀示意图，图2d为燃油电磁阀阀杆位置I示意图，图2e为燃油电磁阀阀杆位置2示意图；
[0016]图3a为本实用新型控制部分示意图，图3b为A-A视图；
[0017]图4a为双针阀喷嘴部分示意图，图4b燃气喷嘴部分视图，图4c为燃油喷嘴部分视图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述:
[0019]结合图1?4，本实用新型的组合式双电磁混合燃料喷射装置主要由双电磁阀部分
1、控制部分3、双针阀喷嘴部分4、喷射装置体5和喷射装置上端盖8组成。双电磁阀部分I主要包括控制燃气电磁阀10、控制燃油电磁阀11、电磁阀套12等，控制燃气电磁阀10和控制燃油电磁阀11均安装在电磁阀套12内。控制部分3主要包括燃气针阀限位杆35、喷射装置内筒
38、燃气针阀控制腔39、燃油活塞弹簧座40、燃油活塞弹簧41、燃油活塞42、燃油活塞套44、燃油活塞控制腔46，各部件安装在喷射装置内筒38内，喷射装置内筒38上设计有环形油槽45、油道43、油道37和中心气道。从高压燃油入口 6流入的高压控制油流经环形油槽45被分成两路，一路流入油道37，再流入燃气针阀控制腔39和控制燃气电磁阀10的高压油密封环带24;另一路流入油道43，再流入燃油活塞控制腔46和盛油槽60。双针阀喷嘴部分4主要包括燃气喷嘴47、燃油喷嘴48、针阀底座49、密封圈50、喷嘴套51等，燃气喷嘴47和燃油喷嘴48共用一个针阀底座49。燃气喷嘴47由燃气针阀弹簧52、燃气针阀53、燃气室55、燃气喷孔56、密封环带58组成。燃气针阀53上端设计有圆环形台阶，在圆环形台阶下方，燃气针阀53和喷射装置体5之间形成燃气针阀控制腔39 ο燃气针阀53和燃气针阀限位杆35同轴安装，控制油经过燃气针阀限位杆35上的中心油道36进入燃气针阀控制腔39 ο燃气针阀53和针阀底座49之间设计有密封环带58，通过针阀底座49上的油道54引入部分控制油到密封环带58。
[0020]所述的控制燃气电磁阀10主要包括电磁阀体13、电磁铁14、线圈15、衔铁16、阀杆上密封底座18、电磁阀弹簧19、电磁阀阀杆20、阀杆下密封底座21、止动环29等。电磁阀阀杆20上设计有两个密封锥面，并设计有高压油环带24和低压油环带26，控制燃气电磁阀10未通电时，电磁阀阀杆20在电磁阀弹簧19的作用下压在阀杆下密封底座21上，高压油环带24关闭、低压油环带26打开;控制燃气电磁阀10通电时，电磁阀阀杆20抬起压在阀杆上密封底座18上，低压油环带26关闭、高压油环带24打开。
[0021]本实用新型的组合式双电磁混合燃料喷射装置主要由双电磁阀部分1、控制部分
3、双针阀喷嘴部分4、喷射装置体5和喷射装置上端盖8组成。喷射装置体5上有第一低压泄油口 2、高压燃油入口 6、第二低压泄油口 7等，喷射装置上端盖8上设计有燃气入口 9。
[0022]双电磁阀部分I主要包括控制燃气电磁阀10、控制燃油电磁阀11、电磁阀套12等，控制燃气电磁阀10和控制燃油电磁阀11均定位、安装在电磁阀套12内。控制燃气电磁阀10主要包括电磁阀体13、电磁铁14、线圈15、衔铁16、阀杆上密封底座18、电磁阀弹簧19、电磁阀阀杆20、阀杆下密封底座21、止动环29等。电磁阀体13和阀杆上密封底座18之间形成电磁阀腔28，阀杆上密封底座18和阀杆下密封底座21之间形成凹槽腔25。电磁铁14安装在电磁阀体13的电磁阀腔28里，衔铁16位于电磁铁14下方，电磁阀阀杆20的一端通过止动环29卡在衔铁16上，另一端贯穿衔铁16下方的阀杆上密封底座18，压在阀杆下密封底座21上。电磁阀阀杆20上设计有两个密封锥面，并设计有高压油环带24和低压油环带26，控制燃气电磁阀10未通电时，电磁阀阀杆20在电磁阀弹簧19的作用下压在阀杆下密封底座21上，高压油环带24关闭、低压油环带26打开，如图2d所示，此时燃气针阀控制腔39和第一低压泄油口 2连通;控制燃气电磁阀10通电时，电磁阀阀杆20抬起压在阀杆上密封底座18上，低压油环带26关闭、高压油环带24打开，如图2e所示，此时燃气针阀控制腔39和高压油入口 6连通。阀杆上密封底座18上设计有油道17和油道27，油道27连通低压油环带26和电磁阀腔28，油道17连通电磁阀腔28和第一低压泄油口 2。阀杆下密封底座21上设计油道22和油道23，油道22连通高压油环带24和高压油入口 6，油道23连通凹槽腔25和燃气针阀限位杆35的中心油道36。本装置泄油油路流经电磁阀，在燃油流动作用下带走双电磁阀热量，起到冷却电磁阀的作用，并减小电磁阀衔铁上下运动的冲击和振动，从而提高双电磁阀工作的稳定性。控制燃油电磁阀11的控制阀杆上只有一个密封锥面和一个高压油环带33，控制燃油电磁阀11未通电时，其控制阀杆压在阀杆密封底座上，关闭高压油环带33。控制部分3主要包括喷射装置内筒38、燃气针阀控制腔39、燃油活塞弹簧座40、燃油活塞弹簧41、燃油活塞42、燃油活塞套44、燃油活塞控制腔46。控制部分3的各部件安装在喷射装置内筒38内，喷射装置内筒38上设计有环形油槽45、油道43、油道37和中心气道，环形油槽45俯视图如图3b所示。从高压燃油入口 6流入的高压控制油流经环形油槽45被分成两路，一路流入油道37，再流入燃气针阀控制腔39和控制燃气电磁阀10的高压油密封环带24;另一路流入油道43，再流入燃油活塞控制腔46和盛油槽60。双针阀喷嘴部分4主要包括燃气喷嘴47、燃油喷嘴48、针阀底座49、密封圈50、喷嘴套51等，燃气喷嘴47和燃油喷嘴48共用一个针阀底座49。针阀底座49中间开有燃气进气道和进气槽，且两侧均开有进油槽和进油道。中间气道将高压燃气引入燃气室55以满足喷射装置进气要求，一侧油道将高压燃油引入盛油槽60以满足喷射装置进油要求，另一侧油道将部分燃油引入密封环带58密封燃气。燃气喷嘴47由燃气针阀弹簧52、燃气针阀53、燃气室55、燃气喷孔56、密封环带58组成。燃气针阀53上端设计有圆环形台阶，在圆环形台阶下方，燃气针阀53和喷射装置体5之间形成燃气针阀控制腔39 ο燃气针阀53和燃气针阀限位杆35同轴安装，控制油经过燃气针阀限位杆35上的中心油道36进入燃气针阀控制腔
39。燃气针阀53在燃气针阀弹簧52的预紧力作用下压在针阀底座49上关闭燃气喷孔56。燃气从喷射装置上端盖8上的燃气入口 9依次通过电磁阀套12、喷射装置内筒38上的中心气道，再由针阀底座49上的气道57进入燃气室55。在燃气室55上方，燃气针阀53和针阀底座49之间设计有密封环带58，通过针阀底座49上的油道54引入部分控制油到密封环带58密封燃气。燃油喷嘴48主要包括燃油针阀59、盛油槽60、燃油喷孔61，燃油针阀59被燃油活塞弹簧座40压在针阀底座49上关闭燃油喷孔61。喷嘴套51和喷射装置体5之间采用螺纹连接并设计有密封圈50，防止气缸内高温、高压的燃气进入喷射装置双针阀喷嘴部分。
[0023]本实用新型的组合式双电磁混合燃料喷射装置的燃气喷嘴喷射燃气，在燃气针阀抬起和落座过程中，燃气容易随着阀杆的运动向上泄漏，泄漏的燃气进入燃气针阀控制腔39时，由于燃气的可压缩性会严重影响其喷气特性。为了解决此问题，本实用新型的组合式混合燃料喷射装置在燃气针阀53和针阀底座49之间开有密封环带58，通过油道引入部分控制油密封燃气，能有效地防止燃气泄漏。另外，燃气针阀控制腔39内的控制油和密封环带58内的密封油采用同一种油，针阀上下油压相等，能有效保证控制油、密封油无静态泄漏。
[0024]发动机工作时，控制单元采集传感器的输入信号，驱动控制燃气电磁阀10和控制燃油电磁阀11工作，从而分别控制燃气喷嘴47和燃油喷嘴48喷射燃料。控制燃气电磁阀10通电时，电磁阀杆20抬起，高压油环带24打开、低压油环带26关闭，高压油依次流经高压油环带24、凹槽腔25、燃气针阀限位杆35的中心油道36，流入燃气针阀控制腔39，燃气针阀53在燃气针阀控制腔39内高压油作用下迅速抬起，燃气喷孔56打开，燃气喷嘴47开始喷气;控制燃气电磁阀10断电时，在电磁阀弹簧19作用下电磁阀杆20压在阀杆下密封底座21上，高压油环带24关断、低压油环带26打开，燃气针阀控制腔39内高压油通过油道依次流经凹槽腔25和电磁阀腔28，再从油道17流向第一低压泄油口 2，燃气针阀控制腔39内油压降低，燃气针阀53在燃气针阀弹簧52作用下压在针阀底座49上，关闭燃气喷孔56，燃气喷嘴47停止喷气。控制燃油电磁阀11断电时，在燃油控制阀弹簧的作用下燃油控制阀杆压在控制阀座上，关断高压油环带33，燃油活塞控制腔46和盛油槽60内油压相等，燃油针阀59在燃油活塞弹簧41作用下，被燃油活塞弹簧座40压在针阀底座49上关闭燃油喷孔61，燃油喷嘴48不喷油;控制燃油电磁阀11通电时，燃油电磁阀阀杆抬起，高压油环带34打开，燃油活塞控制腔46内高压油通过油道依次流经燃油凹槽腔、燃油电磁阀腔，再从油道34流向第一低压泄油口 2，燃油活塞控制腔46内油压下降，燃油针阀59迅速抬起打开燃油喷孔61，燃油喷嘴48开始喷油。根据发动机所处工况，可选择控制燃气电磁阀10或控制燃油电磁阀11单独工作、两电磁阀同时工作、两电磁阀先后顺序工作等控制模式，实现多种油、气喷射模式。
[0025]由上述工作过程可知，组合式双电磁混合燃料喷射装置采用双针阀喷嘴喷射燃料，节省空间并简化了发动机结构，由两个电磁阀分别控制两个喷嘴的燃料喷射过程，仅一个电磁阀工作的时候，喷射装置只喷射燃油或燃气;两个电磁阀同时工作的时候，燃气和燃油同时喷射;两个电磁阀先后动作的时候，两种燃料先后顺序喷射。燃料喷射规律灵活，发动机可在纯柴油工作模式或燃油引燃燃气工作模式下灵活切换，满足发动机在不同工况下的油、气混合需求。喷嘴部分采用燃油密封燃气可有效地防止燃气泄漏，控制油和密封油采用同一种油可有效防止控制腔和密封环带的燃油静态泄漏。因此，本实用新型能够使发动机满足日益严格的排放法规要求，有效地提高其动力性、经济性和可靠性。
[0026]本实用新型组合式双电磁混合燃料喷射装置，包括双电磁阀部分、控制部分、双针阀喷嘴部分、喷射装置上端盖以及喷射装置壳体。喷射装置壳体上有一个高压燃油入口、两个低压泄油口，燃气入口在喷射装置上端盖上。双电磁阀部分主要包括控制燃油电磁阀和控制燃气电磁阀，两个电磁阀安装方式相同，均安装在喷射装置体内的电磁阀套内。控制部分主要包括喷射装置内筒、燃气针阀限位杆、燃气针阀弹簧、燃气针阀控制腔、燃油活塞弹簧座、燃油活塞弹簧、燃油活塞、燃油活塞套、燃油活塞控制腔等，各部件均定位、安装在喷射装置内筒中。双针阀喷嘴部分主要包括燃气喷嘴、燃油喷嘴、针阀底座、密封圈、喷嘴套等，燃气喷嘴和燃油喷嘴共用一个针阀底座。
[0027]控制燃气电磁阀主要包括电磁阀体、电磁铁、线圈、衔铁、电磁阀阀杆、阀杆上密封底座、阀杆下密封底座、电磁阀弹簧、止动环等。电磁阀体和阀杆上密封底座之间形成电磁阀腔，阀杆上密封底座和阀杆下密封底座之间形成凹槽腔。电磁铁安装在电磁阀腔里，衔铁位于电磁铁下方，其一端通过止动环卡在衔铁上，另一端贯穿衔铁下方的阀杆上密封底座，压在阀杆下密封底座上。阀杆上密封底座设计有两条油道，一条油道连通凹槽腔和电磁阀腔，另一条油道连通电磁阀腔和第一低压泄油口，泄油油路流经电磁阀体。阀杆下密封底座设计有两条油道，一条油道连通高压油环带和燃气针阀控制腔，另一条油道连通电磁阀阀杆下方油腔和第二低压泄油口。
[0028]控制燃气电磁阀阀杆上设计有两个环形油带，下方环形油带通过油道连通高压油入口，上方环形油带通过油道连通低压泄油口。
[0029]控制燃气电磁阀阀杆上设计有两个密封锥面，上密封锥面密封低压油环带，下密封锥面密封高压油环带。电磁阀阀杆落座，高压油路被关断，燃气针阀控制腔连通低压油路;电磁阀阀杆抬起，低压油路关断，燃气针阀控制腔连通高压油路。
[0030]控制燃油电磁阀主要包括电磁阀体、电磁铁、线圈、衔铁、电磁阀阀杆、阀杆密封底座、电磁阀弹簧座、电磁阀弹簧、止动环等。电磁阀体和电磁阀弹簧座之间形成电磁阀腔，电磁阀弹簧座和阀杆密封底座之间形成凹槽腔。电磁铁安装在电磁阀腔里，衔铁位于电磁铁下方，电磁阀阀杆上设计有高压油环带，其一端通过止动环卡在衔铁上，另一端贯穿衔铁下方的电磁阀弹簧座，压在阀杆密封底座上，关闭高压油环带。电磁阀弹簧座上设计有两条油道，一条油道连通凹槽腔和电磁阀腔，一条油道连通电磁阀腔和第一低压泄油口，泄油油路流经电磁阀体。阀杆密封底座上设计有两条油道，一条油道连通高压油环带和燃油活塞控制腔，一条油道连通电磁阀阀杆下方油腔和第二低压泄油口。
[0031]控制部分燃气针阀上端设计有圆环形台阶，圆环形台阶下方针阀和喷射装置体之间形成燃气针阀控制腔，燃气针阀限位杆下端套在燃气针阀的圆环形台阶内部，燃气针阀限位杆和燃气针阀沿轴线设置中心油道，燃气针阀控制腔通过油道和电磁阀凹槽腔相通。
[0032]燃气喷嘴和燃油喷嘴共用一个高压燃油入口，喷射装置体和喷射装置内筒之间设计有环形油槽，连通燃油、燃气喷嘴的油道和高压油入口。高压油进入环形油槽分成两路，一路高压油通过油道流入燃油活塞控制腔和燃油喷嘴的盛油槽;另一路高压油通过油道流入燃气电磁阀的高压油环带和燃气喷嘴的密封环带。
[0033]在燃气喷嘴的燃气室上方，燃气针阀和针阀底座之间设计有环形密封带，针阀底座上开有环形油槽和油道，将部分控制油引入环形密封带。
【主权项】
1.组合式双电磁混合燃料喷射装置，其特征是:包括喷射装置上端盖、喷射装置体、喷射装置内筒、燃气喷射部分、燃油喷射部分、针阀底座，喷射装置上端盖安装在喷射装置体上方，针阀底座通过喷嘴套安装在喷射装置体下方，喷射装置内筒安装在喷射装置体里，针阀底座包括燃气底座和燃油底座； 所述燃气喷射部分包括安装在喷射装置内筒里的控制燃气电磁阀、燃气针阀限位杆以及安装在燃气底座里的燃气针阀，所述控制燃气电磁阀包括电磁阀体、电磁铁、衔铁、阀杆上密封底座、阀杆下密封底座、电磁阀弹簧、电磁阀阀杆，电磁阀体、阀杆上密封座、阀杆下密封座以及燃气针阀限位杆自上而下布置，电磁阀体和阀杆上密封底座之间形成电磁阀腔，阀杆上密封底座和阀杆下密封底座之间形成凹槽腔，电磁铁安装在电磁阀腔里，衔铁位于电磁铁下方，电磁阀阀杆的一端通过止动环卡在衔铁上，另一端贯穿衔铁下方的阀杆上密封底座，并与阀杆下密封底座相配合，电磁阀阀杆上分别设置与阀杆上密封底座配合的上密封锥面以及与阀杆下密封底座配合的下密封锥面，电磁阀阀杆与阀杆上密封底座相配合的部分形成低压油环带，电磁阀阀杆与阀杆下密封底座相配合的部分形成高压油环带，阀杆上密封底座上设置第一油道和第四油道，阀杆下密封底座上设置第二油道和第三油道，喷射装置内筒里设置第五油道，喷射装置体上设置第一低压泄油口，第一油道连通电磁阀腔和第一低压泄油口，第二油道连通高压油环带，燃气针阀限位杆里设置中心油道，第三油道连通凹槽腔和中心油道，第四油道连通低压油环带电磁阀腔，燃气针阀位于燃气针阀限位杆下方，燃气针阀与燃气底座之间分别形成密封环带和燃气室，密封环带通过第五油道连通第二油道，燃气室通过喷射装置内筒里的燃气通道连通喷射装置上端盖上的燃气入口，燃气底座端部设置燃气喷孔； 所述燃油喷射部分包括安装在喷射装置内筒里的控制燃油电磁阀、燃油活塞以及安装在燃油底座里的燃油针阀，所述控制燃油电磁阀包括燃油电磁阀体、燃油电磁铁、燃油衔铁、燃油阀杆上密封底座、燃油阀杆下密封底座、燃油电磁阀弹簧、燃油电磁阀阀杆，燃油阀杆上密封底座、燃油阀杆下密封底座以及燃油活塞自上而下布置，燃油电磁阀体与燃油阀杆上密封底座之间形成燃油电磁阀腔，燃油阀杆上密封底座和燃油阀杆下密封底座之间形成燃油凹槽腔，燃油电磁铁安装在燃油电磁阀腔里，燃油衔铁位于燃油电磁铁下方，燃油电磁阀阀杆的一端通过燃油止动环卡在燃油衔铁上，另一端贯穿燃油衔铁下方的燃油阀杆上密封底座，燃油电磁阀杆上设置与燃油阀杆下密封底座相配合的燃油下密封锥面，燃油电磁阀阀杆与燃油阀杆下密封底座相配合的部分形成燃油高压油环带，燃油阀杆上密封底座里设置连通燃油电磁阀腔和燃油凹槽腔的燃油阀杆上密封底座通道，燃油电磁阀阀杆下方与燃油阀杆下密封底座之间形成泄油腔室，喷射装置体上设置第二低压泄油口和高压燃油入口，泄油腔室连通第二低压泄油口，燃油活塞上端部套有燃油活塞套，燃油活塞套位于燃油阀杆下密封底座与燃油活塞之间，燃油活塞与其上方的燃油活塞套之间形成燃油活塞控制腔，燃油活塞控制腔与燃油高压油环带，燃油活塞上套有燃油活塞弹簧，燃油针阀位于燃油活塞的下方，燃油针阀与燃油底座之间形成盛油槽，盛油槽连通高压燃油入口。2.根据权利要求1所述的组合式双电磁混合燃料喷射装置，其特征是:燃气针阀上端设计有圆环形台阶，圆环形台阶下方和喷射装置体之间形成燃气针阀控制腔，燃气针阀限位杆下端套在燃气针阀的圆环形台阶内部，燃气针阀控制腔和凹槽腔相通。3.根据权利要求1或2所述的组合式双电磁混合燃料喷射装置，其特征是:控制燃气电磁阀未通电时，电磁阀阀杆压在阀杆下密封底座上，高压油环带关闭、低压油环带打开，燃气针阀控制腔和低压泄油口连通;控制燃气电磁阀通电时，电磁阀阀杆抬起压在阀杆上密封底座上，低压油环带关闭、高压油环带打开，燃气针阀控制腔和控制油入口连通。
【文档编号】F02M51/06GK205714520SQ201620338930
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】范立云, 宋恩哲, 马修真
【申请人】哈尔滨工程大学
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