专利名称：一种用于柴油和二甲醚的双层喷射喷油器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种内燃机喷油器，特别是一种用于柴油和二甲醚的双层 喷射喷油器，属于内燃机技术领域。
技术背景压燃式发动机一般使用柴油作为燃料，由于其热效率高， 一直受到人们 的高度重视。但它排放的有害碳烟和氮氧化合物很高，人们采取很多技术措 施来降低其排放，但很难同时将它们降低。二甲醚作为一种新兴的清洁代用燃料，有很高的十六烷值，其分子结构中无oc键，雾化性能好，在压燃式发动机上燃烧可以完全消除碳烟排放，有效地降低氮氧化合物的排放和降低噪 声。由于柴油产量大，主导着压燃式发动机的燃料消费，今后在相当长的时 间内压燃式发动机还是使用柴油作为燃料。在压燃式发动机上同时使用二甲 醚和柴油可以有效地降低碳烟和氮氧化合物排放。近年来，人们对压燃式发动机使用二甲醚燃料进行了研究。压燃式发动机 使用二甲醚燃料一般有两种方式， 一种方式是单独使用二甲醚燃料，另一种方 式是使用柴油和二甲醚混合燃料。第一种方式，如专利"发动机燃用二甲醚或柴油的低压燃料供给系统"(专利号ZL03108031.6，发明人周龙保等)发明了 一种发动机燃用二甲醚或柴油的低压燃料供给系统，通过二甲醚和柴油两条油 路的切换将燃料通入发动机原来的喷射系统，实现柴油或二甲醚的燃烧，解决 了低压油路的汽阻问题。专利"二甲醚燃料超多喷孔强化喷射系统"(专利号ZL 03129549.5，发明人黄震等)发明了一种二甲醚燃料超多喷孔强化喷射系统， 通过双层喷孔强化喷射系统来燃用二甲醚。专利"柴油油泵驱动的二甲醚喷射
系统(专利号ZL 200310121609. 6，发明人黄震等)利用压燃式发动机原来的 柴油油泵产生的压力，通过传动活塞驱动二甲醚喷射，可以方便地通过调整柴 油油泵的供油提前角来控制二甲醚的喷射，二甲醚不需要直接通过油泵，不需 要高压氮气瓶等费用高的装置。对另一种方式来说，由于压燃式发动机的柴油 喷射系统已发展得比较完善，国内外关于柴油和二甲醚的混合燃料作为压燃式 发动机燃料的技术大都是在传统柴油机上对喷射系统进行局部改造。已有技术 中，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，再进入柴油机的供油系统。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，该发明解决了部件的磨损 问题。国内外尚没有同时向发动机气缸内喷射柴油和二甲醚的喷油器。 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双层喷射喷油器，主要包括柴油喷孔、二甲醚喷孔、喷油器盛油槽、喷油 器针阀、喷油器针阀体中二甲醚通道、喷油器针阀体、喷油器紧帽、喷油器挺 杆、喷油器体、二甲醚出油单向阀弹簧、二甲醚出油单向阀球、二甲醚进油孔、 二甲醚进油单向阀球、二甲醚进油单向阔弹簧、增压柴油进口、增压活塞右腔、 增压活塞中间腔、增压活塞中间腔通孔、喷油器护帽、喷油器调压螺钉、喷油 器调压弹簧上座、喷油器调压螺母、喷油器调压弹簧、喷油器调压弹簧下座、 柴油进口、喷油器回油腔、增压活塞、喷油器体柴油进孔、二甲醚出油单向阀 上通道、二甲醚出油单向阀下通道、喷油器针阀体中二甲醚旋槽、喷油器针阀 体中柴油旋槽、喷油器针阀体中柴油通道，增压活塞位于喷油器体内，增压柴 油进口与增压活塞右腔相通，增压活塞左方是二甲醚出油单向阀上通道，增压 活塞中间腔通过增压活塞中间腔通孔与喷油器回油腔相通。二甲醚进油单向阀 球和二甲醚进油单向阀弹簧组成二甲醚进油单向阀，位于喷油器体内，二甲醚进油单向阀右方与二甲醚进油孔相通，二甲醚进油单向阀左方与二甲醚出油单 向阀上通道相通。二甲醚出油单向阀弹簧和二甲醚出油单向阀球组成二甲醚出 油单向阀，位于喷油器体内，二甲醚出油单向阀上部与二甲醚出油单向阀上通 道相通，二甲醚出油单向阀下部与二甲醚出油单向阀下通道相通。二甲醚出油 单向阀下通道通过喷油器针阀体中二甲醚旋槽和喷油器针阀体中二甲醚通道与 二甲醚喷孔相通。柴油进口通过喷油器体柴油进孔、喷油器针阀体中柴油旋槽 和喷油器针阀体中柴油通道与喷油器盛油槽相通。喷油器针阀体下部有柴油喷 孔和二甲醚喷孔，柴油喷孔靠近喷油器针阀体轴线，柴油喷孔和二甲醚喷孔交 错布置，两者喷孔夹角相同。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。
本发明提供一种用于柴油和二甲醚的双层喷射喷油器，压燃式发动机原来 的柴油供油系统既可作为柴油的供油系统，又可作为二甲醚的驱动系统，两种 燃料分别通过喷油器喷入发动机气缸。本发明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，发动机改动少，其中的增压柴油对增压 活塞起到润滑作用。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，l为柴油喷孔、2为二甲醚喷孔、3为喷油器盛油槽、4为喷油器针 阀、5为喷油器针阀体中二甲醚通道、6为喷油器针阀体、7为喷油器紧帽、8 为喷油器挺杆、9为喷油器体、10为二甲醚出油单向阀弹簧、ll为二甲醚出油 单向阀球、12为二甲醚进油孔、13为二甲醚进油单向阀球、14为二甲醚进油单 向阀弹簧、15为增压柴油进口、 16为增压活塞右腔、17为增压活塞中间腔、18 为增压活塞中间腔通孔、19为喷油器护帽、20为喷油器调压螺钉、21为喷油器 调压弹簧上座、22为喷油器调压螺母、23为喷油器调压弹簧、24为喷油器调压 弹簧下座、25为柴油进口、 26为喷油器回油腔、27为增压活塞、28为喷油器 体柴油进孔、29为二甲醚出油单向阀上通道、30为二甲醚出油单向阀下通道、 31为喷油器针阔体中二甲醚旋槽、32为喷油器针阀体中柴油旋槽、33为喷油器 针阀体中柴油通道。
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，本发明主要包括柴油喷孔l、 二甲醚喷孔2、喷油器盛油槽 3、喷油器针阀4、喷油器针阀体中二甲醚通道5、喷油器针阀体6、喷油器紧帽 7、喷油器挺杆8、喷油器体9、 二甲醚出油单向阀弹簧10、 二甲醚出油单向阀 球ll、 二甲醚进油孔12、 二甲醚进油单向阀球13、 二甲醚进油单向阀弹簧14、 增压柴油进口 15、增压活塞右腔16、增压活塞中间腔17、增压活塞中间腔通孔 18、喷油器护帽19、喷油器调压螺钉20、喷油器调压弹簧上座21、喷油器调压 螺母22、喷油器调压弹簧23、喷油器调压弹簧下座24、柴油进口 25、喷油器 回油腔26、增压活塞27、喷油器体柴油进孔28、 二甲醚出油单向阀上通道29、
二甲醚出油单向阀下通道30、喷油器针阀体中二甲醚旋槽31、喷油器针阀体中 柴油旋槽32、喷油器针阀体中柴油通道33，增压活塞27位于喷油器体9内， 增压柴油进口 15与增压活塞右腔16相通，增压活塞左方是二甲醚出油单向阀 上通道29，增压活塞中间腔17通过增压活塞中间腔通孔18与喷油器回油腔26 相通。二甲醚进油单向阀球13和二甲醚进油单向阀弹簧14组成二甲醚进油单 向阀，位于喷油器体9内，二甲醚进油单向阀右方与二甲醚进油孔12相通，二 甲醚进油单向阀左方与二甲醚出油单向阀上通道29相通。二甲醚出油单向阀弹 簧10和二甲醚出油单向阀球11组成二甲醚出油单向阀，位于喷油器体9内， 二甲醚出油单向阀上部与二甲醚出油单向阀上通道29相通，二甲醚出油单向阀 下部与二甲醚出油单向阀下通道30相通。二甲醚出油单向阀下通道30通过喷 油器针阀体中二甲醚旋槽31和喷油器针阀体中二甲醚通道5与二甲醚喷孔2相 通。柴油进口 25通过喷油器体柴油进孔28、喷油器针阀体中柴油旋槽32和喷 油器针阀体中柴油通道33与喷油器盛油槽3相通。喷油器针阀体6下部有柴油 喷孔1和二甲醚喷孔2，柴油喷孔1靠近喷油器针阀体6轴线，柴油喷孔1和二 甲醚喷孔2交错布置，两者喷孔夹角相同。喷油器针阀4位于喷油器针阀体6 内，通过喷油器紧帽7将喷油器针阀体6与喷油器体9联结。喷油器针阀4上 部有一凸台，与喷油器挺杆8联结。喷油器挺杆8上部与喷油器调压弹簧下座 24联结，喷油器调压弹簧23位于喷油器调压弹簧下座24和喷油器调压弹簧上 座21之间，它们位于喷油器调压螺钉20的下面。喷油器调压螺钉20通过调压 螺母22与喷油器体9联结。喷油器调压螺钉20上面有喷油器护帽19。二甲醚燃料在二甲醚油箱中为液态，压力为5 10个大气压左右。当发动 机油泵未供油时，喷油器针阀4在喷油器调压弹簧23预紧力作用下，关闭柴油 喷孔l，同时二甲醚出油单向阀球11在二甲醚出油单向阀弹簧10作用下，关闭 二甲醚出油单向阀，柴油和二甲醚停止向发动机气缸喷射。同时二甲醚油箱中 的二甲醚推开二甲醚出油单向阀球ll，压縮二甲醚出油单向阀弹簧IO， 二甲醚 进入二甲醚出油单向阀上通道29。当发动机油泵供油时， 一方面柴油从柴油进口 25通过喷油器体柴油进孔28、喷油器针阀体中柴油旋槽32和喷油器针阀体 中柴油通道33进入喷油器盛油槽3，'当喷油器盛油槽3中柴油压力高于喷油器 调压弹簧23预紧力时，顶起喷油器针阀4，柴油喷入发动机气缸；另一方面， 柴油从增压柴油进口 15迸入增压活塞右腔16，压縮增压活塞27,增压活塞27 压缩二甲醚出油单向阀上通道29中的二甲醚，当二甲醚出油单向阀上通道29 中的二甲醚压力大于二甲醚出油单向阀弹簧10作用力时，推开二甲醚出油单向 阀球11，增压后的二甲醚从二甲醚出油单向阀上通道29经过二甲醚出油单向阀 下通道30、喷油器针阀体中二甲醚旋槽31和喷油器针阀体中二甲醚通道5，从 二甲醚喷孔2喷入发动机气缸。通过喷油器针阀4与喷油器针阀体6间泄漏的 柴油燃料，经过喷油器挺杆8与喷油器体9之间的通道进入喷油器回油腔26， 通过喷油器护帽上的回油孔流回发动机油泵；同时从增压活塞右腔16中泄漏的 柴油和二甲醚出油单向阀上通道29中泄漏的二甲醚进入增压活塞中间腔17，泄 漏的燃料通过增压活塞中间腔通孔18进入喷油器回油腔26，通过喷油器护帽上 的回油孔也流回发动机油泵。其中的增压柴油对增压活塞起到润滑作用。
权利要求
1.一种用于柴油和二甲醚的双层喷射喷油器，主要包括柴油喷孔(1)、二甲醚喷孔(2)、喷油器盛油槽(3)、喷油器针阀(4)、喷油器针阀体中二甲醚通道(5)、喷油器针阀体(6)、喷油器紧帽(7)、喷油器挺杆(8)、喷油器体(9)、二甲醚出油单向阀弹簧(10)、二甲醚出油单向阀球(11)、二甲醚进油孔(12)、二甲醚进油单向阀球(13)、二甲醚进油单向阀弹簧(14)、增压柴油进口(15)、增压活塞右腔(16)、增压活塞中间腔(17)、增压活塞中间腔通孔(18)、喷油器护帽(19)、喷油器调压螺钉(20)、喷油器调压弹簧上座(21)、喷油器调压螺母(22)、喷油器调压弹簧(23)、喷油器调压弹簧下座(24)、柴油进口(25)、喷油器回油腔(26)、增压活塞(27)、喷油器体柴油进孔(28)、二甲醚出油单向阀上通道(29)、二甲醚出油单向阀下通道(30)、喷油器针阀体中二甲醚旋槽(31)、喷油器针阀体中柴油旋槽(32)、喷油器针阀体中柴油通道(33)，其特征在于增压活塞(27)位于喷油器体(9)内，增压柴油进口(15)与增压活塞右腔(16)相通，增压活塞左方是二甲醚出油单向阀上通道(29)，增压活塞中间腔(17)通过增压活塞中间腔通孔(18)与喷油器回油腔(26)相通。二甲醚进油单向阀球(13)和二甲醚进油单向阀弹簧(14)组成二甲醚进油单向阀，位于喷油器体(9)内，二甲醚进油单向阀右方与二甲醚进油孔(12)相通，二甲醚进油单向阀左方与二甲醚出油单向阀上通道(29)相通。二甲醚出油单向阀弹簧(10)和二甲醚出油单向阀球(11)组成二甲醚出油单向阀，位于喷油器体(9)内，二甲醚出油单向阀上部与二甲醚出油单向阀上通道(29)相通，二甲醚出油单向阀下部与二甲醚出油单向阀下通道(30)相通。二甲醚出油单向阀下通道(30)通过喷油器针阀体中二甲醚旋槽(31)和喷油器针阀体中二甲醚通道(5)与二甲醚喷孔(2)相通。柴油进口(25)通过喷油器体柴油进孔(28)、喷油器针阀体中柴油旋槽(32)和喷油器针阀体中柴油通道(33)与喷油器盛油槽(3)相通。喷油器针阀体(6)下部有柴油喷孔(1)和二甲醚喷孔(2)。喷油器针阀(4)位于喷油器针阀体(6)内，通过喷油器紧帽(7)将喷油器针阀体(6)与喷油器体(9)联结。喷油器针阀(4)上部有一凸台，与喷油器挺杆(8)联结。喷油器挺杆(8)上部与喷油器调压弹簧下座(24)联结，喷油器调压弹簧(23)位于喷油器调压弹簧下座(24)和喷油器调压弹簧上座(21)之间，它们位于喷油器调压螺钉(20)的下面。喷油器调压螺钉(20)通过调压螺母(22)与喷油器体(9)联结。喷油器调压螺钉(20)上面有喷油器护帽(19)。
2. 如权利要求1所述的用于柴油和二甲醚的双层喷射喷油器，其特征在于 二甲醚出油单向阀弹簧(10)的弹性系数比二甲醚进油单向阀弹簧(14)的弹性系 数大。
3. 如权利要求1所述的用于柴油和二甲醚的双层喷射喷油器，其特征在于柴油喷孔(1)比二甲醚喷孔(2)靠近喷油器针阀体(6)轴线。
4. 如权利要求1所述的用于柴油和二甲醚的双层喷射喷油器，其特征在于柴油喷孔(1)和二甲醚喷孔(2)交错布置，两者喷孔夹角相同。
全文摘要
一种用于柴油和二甲醚的双层喷射喷油器主要包括喷油器针阀、喷油器针阀体、喷油器体、二甲醚出油单向阀、二甲醚进油单向阀、增压活塞等，增压活塞、二甲醚进油单向阀和二甲醚出油单向阀位于喷油器体内，二甲醚出油单向阀通过喷油器针阀体中二甲醚旋槽和喷油器针阀体中二甲醚通道与二甲醚喷孔相通，柴油进口通过喷油器体柴油进孔、喷油器针阀体中柴油旋槽和喷油器针阀体中柴油通道与喷油器盛油槽相通，喷油器针阀体下部的柴油喷孔和二甲醚喷孔交错布置，两者喷孔夹角相同。本发明提供一种用于柴油和二甲醚的双层喷射喷油器，发动机原来的柴油供油系统同时作为柴油的供油系统和二甲醚的驱动系统，两种燃料分别通过喷油器喷入发动机气缸。
文档编号F02M43/00GK101117931SQ200710070600
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, 赵雪菲, 陈红岩 申请人:中国计量学院