专利名称：一种用于柴油和二甲醚的混合喷油器的制作方法
技术领域：
本发明涉及压燃式发动机燃用二甲醚和柴油的喷油器，特别涉及压燃式发 动机燃用柴油和二甲醚混合喷油器，属于汽车、内燃机等动力机械范畴。
技术背景由于使用柴油作为燃料的压燃式发动机热效率高，使用越来越普遍。但它 排放的有害碳烟和氮氧化合物很高。尽管人们采取很多技术措施来降低这两种 排放，但很难同时降低它们。二甲醚作为一种新兴的清洁含氧燃料，在压燃式 发动机上燃烧可以极大降低碳烟排放，有效地降低氮氧化合物的排放和降低噪 声。近年来，人们进行了大量的研究。目前，柴油还是压燃式发动机的燃料， 今后在相当长的时间内还是使用柴油作为燃料。大量的实验表明，在压燃式发 动机上使用柴油掺混二甲醚的混合燃料可以有效地降低碳烟和氮氧化合物排 放。国内外已有技术中，柴油和二甲醚的混合燃料有两种方式进入发动机气缸 燃烧。
一种方式是将柴油和二甲醚先按一定的比例在容器内混合好，再进入柴油机的供油系统。如专利"二甲醚掺烧技术"(专利号ZL00103920.2，发明人 杨庆佛等)将二甲醚与柴油按一定比例在容器内混合好，再进入原发动机的供 油系统。文献"直喷式柴油机掺烧二甲醚的实验研究"(《武汉造船》，2000年 第5期，作者丁河清等)介绍了直喷式柴油机使用柴油和二甲醚混合燃料，采 用原发动机的燃烧系统和喷油系统，对燃油箱和低压油路进行了改动，柴油和 二甲醚混合燃料事先配制好，装于密封容器内，采用10个大气压的氮气瓶对燃 油箱加压，使二甲醚始终保持液态。这种方式装置复杂，混合燃料需事先配制，
并需要高压氮气，使用成本高。另一种方式是将柴油和二甲醚在喷射系统内在线混合，制成混合燃料。如专利"柴油、二甲醚混合喷射系统"(专利号ZL 200310121608.1，发明人黄震等)发明了一种柴油、二甲醚混合喷射系统， 柴油供油系统既作为混合燃料中柴油的供油系统，又作为二甲醚的驱动系统， 混合燃料在喷油器内形成，二甲醚无需直接通过油泵，也不需要高压氮气瓶等 费用高的装置，该发明同时解决了部件的磨损问题。这种方式结构复杂。所有 这些燃用柴油和二甲醚混合燃料的方式都是以发动机喷射(燃油)系统的方式 给出，目前还没有一种柴油和二甲醚的混合喷油器
发明内容
为了克服现有技术中的不足和缺陷，本发明提供了一种用于柴油和二甲醚的混合喷油器，主要包括喷油器针阀体、喷油器针阀、喷油器紧帽、喷油器 挺杆、喷油器体、喷油器调压弹簧下座、喷油器调压弹簧、喷油器调压螺母、 喷油器调压弹簧上座、喷油器调压螺钉、喷油器护帽、喷油器回油孔、垫圈、 二甲醚单向阀腔、二甲醚单向阀弹簧、二甲醚单向阀球、二甲醚进油孔、燃料 混合器体、柴油进油孔、柴油单向阀球、柴油单向阀腔、柴油单向阀弹簧、凸 台、喷油器混合燃料进油孔、喷油器盛油槽、喷孔，柴油单向阀球和柴油单向 阀弹簧位于柴油单向阀腔内，它们构成柴油单向阀。柴油单向阀弹簧内有一个 凸台。二甲醚单向阀球和二甲醚单向阀弹簧位于二甲醚单向阀腔内，它们构成 二甲醚单向阀。柴油进油孔与柴油单向阀相通，二甲醚进油孔与二甲醚单向阀 相通，二甲醚单向阀与柴油单向阀腔相通，柴油进油孔与二甲醚进油孔垂直。 柴油单向阀和二甲醚单向阀位于燃料混合器体内，它们构成燃料混合器。燃料 混合器下端部通过螺纹与喷油器体联结，两者之间有垫片。喷油器针阀位于喷 油器针阀体内，通过喷油器紧帽将喷油器针阀体与喷油器体联结。喷油器针阀
体下部有喷孔。喷油器针阀上部有一凸台，与喷油器挺杆联结。喷油器挺杆上 部与喷油器调压弹簧下座联结，喷油器调压弹簧位于喷油器调压弹簧下座和喷 油器调压弹簧上座之间，它们位于喷油器调压螺钉的下面。喷油器调压螺钉通 过调压螺母与喷油器体联结。喷油器调压螺钉上面有喷油器护帽，喷油器护帽 上有一个喷油器回油孔。柴油单向阀通过喷油器体混合燃料进油孔和喷油器盛 油槽相通。当混合燃料压力足够高时，顶起喷油器针阀，混合燃料通过喷孔喷 入发动机气缸内进行燃烧。通过喷油器针阀与喷油器针阀体间泄漏的混合燃料， 经过喷油器挺杆与喷油器体之间的通道和喷油器回油孔流回发动机油泵，混合 燃料中的柴油对喷油器内的运动部件起到润滑作用。本发明提供一种用于柴油和二甲醚的混合喷油器，压燃式发动机原来的柴 油供油系统既可作为混合燃料中柴油的供油系统，又可作为混合燃料的驱动系 统，混合燃料在喷油器内形成，最大限度地节省了空间，可以方便地通过调整 柴油油泵的供油提前角来控制混合燃料的喷射，充分利用原来的油泵等供油系 统的部件，二甲醚不需要直接通过油泵，发动机改动很少。并且混合燃料中的 柴油对喷油器内的的运动部件起到润滑作用，解决了发动机使用二甲醚带来的 磨损问题。本发明具有实质性特点和显著进步。
图1是本发明系统的结构示意图。图中，1为喷油器针阀体、2为喷油器针阀、3为喷油器紧帽、4为喷油器 挺杆、5为喷油器体、6为喷油器调压弹簧下座、7为喷油器调压弹簧、8为喷 油器调压螺母、9为喷油器调压弹簧上座、IO为喷油器调压螺钉、ll为喷油器 护帽、12为喷油器回油孔、13为垫圈、14为二甲醚单向阀腔、15为二甲醚单 向阀弹簧、16为二甲醚单向阀球、17为二甲醚进油孔、18为燃料混合器体、 为柴油进油孔、20为柴油单向阀球、21为柴油单向阀腔、22为柴油单向阀弹簧、 23为凸台、24为喷油器混合燃料进油孔、25为喷油器盛油槽、26为喷孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。如图1所示，本发明主要包括喷油器针阀体l、喷油器针阀2、喷油器紧 帽3、喷油器挺杆4、喷油器体5、喷油器调压弹簧下座6、喷油器调压弹簧7、 喷油器调压螺母8、喷油器调压弹簧上座9、喷油器调压螺钉10、喷油器护帽 11、喷油器回油孔12、垫圈13、 二甲醚单向阀腔14、 二甲醚单向阀弹簧15、 二甲醚单向阀球16、 二甲醚进油孔17、燃料混合器体18、柴油进油孔19、柴 油单向阀球20、柴油单向阀腔21、柴油单向阀弹簧22、凸台23、喷油器混合 燃料进油孔24、喷油器盛油槽25、喷孔26，柴油单向阀球20和柴油单向阀弹 簧22位于柴油单向阀腔21内，它们构成柴油单向阀。柴油单向阀弹簧22内有 一个凸台23。 二甲醚单向阀球16和二甲醚单向阀弹簧15位于二甲醚单向阀腔 14内，它们构成二甲醚单向阀。柴油单向阀弹簧22的弹性系数比二甲醚单向阀 弹簧15的弹性系数大，柴油单向阀腔21的体积比二甲醚单向阀腔14的体积大。 柴油进油孔19与柴油单向阀相通，二甲醚进油孔17与二甲醚单向阀相通，二 甲醚单向阀与柴油单向阀腔21相通，柴油进油孔19与二甲醚进油孔17垂直。 柴油单向阀和二甲醚单向阀位于燃料混合器体18内，它们构成燃料混合器。燃 料混合器下端部通过螺纹与喷油器体5联结，两者之间有垫片13。喷油器针阀 2位于喷油器针阀体1内，通过喷油器紧帽3将喷油器针阀体1与喷油器体5联 结。喷油器针阀体1下部有喷孔26。喷油器针阀2上部有一凸台，与喷油器挺 杆4联结。喷油器挺杆4上部与喷油器调压弹簧下座6联结，喷油器调压弹簧7 位于喷油器调压弹簧下座6和喷油器调压弹簧上座9之间，它们位于喷油器调 压螺钉10的下面。喷油器调压弹簧7的弹性系数比二甲醚单向阀弹簧15的弹 性系数大。喷油器调压螺钉10通过调压螺母8与喷油器体5联结。喷油器调压 螺钉10上面有喷油器护帽11，喷油器护帽11上有一个喷油器回油孔12。柴油 单向阀通过喷油器体混合燃料进油孔24和喷油器盛油槽25相通。常温下二甲醚燃料在二甲醚储罐中为液态，压力为5 10个大气压。当发 动机未供油时，柴油进油孔19中柴油压力较低，柴油单向阀球20在柴油单向 阀弹簧22的作用下，关闭柴油进油孔19，而二甲醚单向阀球16在二甲醚进油 孔17中二甲醚作用下压縮二甲醚单向阀弹簧15， 二甲醚从二甲醚进油孔17进 入二甲醚单向阀腔14内，再进入柴油单向阀腔21、喷油器混合燃料进油孔24 和喷油器盛油槽25内。此时由于喷油器盛油槽25内混合燃料压力低于喷油器 调压弹簧7的预紧力，在喷油器调压弹簧7的预紧力的作用下，喷油器针阀2 落座，关闭喷孔23。发动机开始供油时，柴油进油孔19中柴油压力超过柴油单 向阀弹簧22的作用力，柴油单向阀球20在柴油进油孔19中的柴油作用下压縮 柴油单向阀弹簧22，打开柴油单向阀，高压柴油进入柴油单向阀腔21，并与二 甲醚进行混合，在二甲醚单向阀弹簧15的作用下通过二甲醚单向阀球16关闭 二甲醚进油孔17。增压后的混合燃料通过喷油器体混合燃料进油孔24进入喷油 器盛油槽25内。当喷油器盛油槽25内的混合燃料压力高于喷油器调压弹簧7 的预紧力时，喷油器盛油槽25内的混合燃料顶开喷油器针阀体l，混合燃料通 过喷孔23喷入发动机气缸内进行燃烧。通过喷油器针阀1与喷油器针阀体2间 泄漏的混合燃料，经过喷油器挺杆4与喷油器体5之间的通道和喷油器回油孔 12流回发动机油泵，混合燃料中的柴油对喷油器内的运动部件起到润滑作用。
权利要求
1.一种用于柴油和二甲醚混合喷油器，主要包括喷油器针阀体(1)、喷油器针阀(2)、喷油器紧帽(3)、喷油器挺杆(4)、喷油器体(5)、喷油器调压弹簧下座(6)、喷油器调压弹簧(7)、喷油器调压螺母(8)、喷油器调压弹簧上座(9)、喷油器调压螺钉(10)、喷油器护帽(11)、喷油器回油孔(12)、垫圈(13)、二甲醚单向阀腔(14)、二甲醚单向阀弹簧(15)、二甲醚单向阀球(16)、二甲醚进油孔(17)、燃料混合器体(18)、柴油进油孔(19)、柴油单向阀球(20)、柴油单向阀腔(21)、柴油单向阀弹簧(22)、凸台(23)、喷油器混合燃料进油孔(24)、喷油器盛油槽(25)、喷孔(26)，其特征在于柴油单向阀球(20)和柴油单向阀弹簧(22)位于柴油单向阀腔(21)内，它们构成柴油单向阀。柴油单向阀弹簧(22)内有一个凸台(23)。二甲醚单向阀球(16)和二甲醚单向阀弹簧(15)位于二甲醚单向阀腔(14)内，它们构成二甲醚单向阀。柴油进油孔(19)与柴油单向阀相通，二甲醚进油孔(17)与二甲醚单向阀相通，二甲醚单向阀与柴油单向阀腔(21)相通。柴油单向阀和二甲醚单向阀位于燃料混合器体(18)内，它们构成燃料混合器。燃料混合器下端部通过螺纹与喷油器体(5)联结。喷油器针阀(2)位于喷油器针阀体(1)内，通过喷油器紧帽(3)将喷油器针阀体(1)与喷油器体(5)联结。喷油器针阀体(1)下部有喷孔(26)。喷油器针阀(2)与喷油器挺杆(4)联结。喷油器挺杆(4)上部与喷油器调压弹簧下座(6)联结，喷油器调压弹簧(7)位于喷油器调压弹簧下座(6)和喷油器调压弹簧上座(9)之间，它们位于喷油器调压螺钉(10)的下面。喷油器调压螺钉(10)通过调压螺母(8)与喷油器体(5)联结。喷油器调压螺钉(10)上面有喷油器护帽(11)，喷油器护帽(11)上有一个喷油器回油孔(12)。柴油单向阀通过喷油器体混合燃料进油孔(24)和喷油器盛油槽(25)相通。
2. 如权利要求l所述的用于柴油和二甲醚混合喷油器，其特征在于柴油单向阀弹簧(22)的弹性系数比二甲醚单向阀弹簧(15)的弹性系数大。
3. 如权利要求l所述的用于柴油和二甲醚混合喷油器，其特征在于喷油 器调压弹簧(7)的弹性系数比二甲醚单向阀弹簧(15)的弹性系数大。
4. 如权利要求l所述的用于柴油和二甲醚混合喷油器，其特征在于柴油 单向阀腔(21)的体积比二甲醚单向阀腔(14)的体积大。
5. 如权利要求l所述的用于柴油和二甲醚混合喷油器，其特征在于柴油 进油孔(19)与二甲醚进油孔(17)垂直。
全文摘要
一种用于柴油和二甲醚的混合喷油器主要包括喷油器针阀体、喷油器针阀、喷油器体、二甲醚单向阀、燃料混合器体、柴油单向阀等，二甲醚单向阀与柴油单向阀腔相通，柴油单向阀和二甲醚单向阀位于燃料混合器体内，它们构成燃料混合器。柴油单向阀通过喷油器体混合燃料进油孔和喷油器盛油槽相通。本发明提供一种用于柴油和二甲谜的混合喷油器，发动机原来的柴油供油系统既可作为混合燃料中柴油的供油系统，又可作为混合燃料的驱动系统，混合燃料在喷油器内形成，二甲醚不需要直接通过油泵，并且混合燃料中的柴油对喷油器内的运动部件起到润滑作用，解决了发动机使用二甲醚带来的磨损问题。
文档编号F02M43/00GK101117930SQ200710070598
公开日2008年2月6日 申请日期2007年9月4日 优先权日2007年9月4日
发明者在 孙, 徐立军, 方晓敏, 李孝禄, 李运堂, 陈红岩 申请人:中国计量学院