一种柴油预混合天然气喷嘴及其工作方法
【专利摘要】本发明涉及一种柴油预混合天然气喷嘴，包括天然气针阀、混合气针阀、喷嘴头部，天然气针阀头部与混合气针阀头部形成密封带；天然气针阀和混合气针阀可以沿喷嘴头部内腔上下运动；天然气针阀外表面与混合气针阀内表面结合形成天然气通道；混合气针阀底部均布有天然气喷孔；所述密封带位于天然气通道与天然气喷孔之间；喷嘴头部内部具有混合气喷孔和燃油通道，混合气针阀外表面与喷嘴头部结合形成双燃料混合腔，双燃料混合腔连通燃油通道及天然气喷孔。本发明能够实现燃料均匀混合后进入燃烧室，提升燃烧效率，提高内燃机功率；可依据内燃机输出功率要求调整燃料配合比，完善燃料配合比，在全工况内获得优良的经济性、动力性和排放特性。
【专利说明】一种柴油预混合天然气喷嘴及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于发动机燃料供给系统【技术领域】，具体涉及一种柴油预混天然气喷嘴及其工作方法。
【背景技术】
[0002]传统内燃机一般采用单燃料燃烧做功，采用单燃料喷射器作为燃料供给最后环节，其燃料供给系统结构及性能趋于完善并满足当前内燃机性能要求。在石油基类燃料面临枯竭危机及严峻的环境等问题，对传统单燃料供给方式要求有更严格的精密设计加工要求，这也加大了燃料供给系统制造使用维护成本。而采用目前储存量较大的天然气等气体燃料作为辅助动力燃料进行双燃料供给，可获得更好的经济性和排放性，进一步缓解能源问题。
[0003]内燃机采用双燃料燃烧过程中，气体燃料是现阶段替代传统燃料的主要燃料之一，将气体燃料作为辅助燃料进行混合掺烧应用过程中其燃料供给系统是双燃料内燃机关键技术之一。国内目前所研制的双燃料发动机的气体燃料供给系统多采用进气管路掺入气体燃料供气形式，这种掺烧方式直接影响发动机进气系统空气充量系统。为降低了气体燃料供给对进气系统空气充量的影响并提高混合气燃烧效率，采用气体燃料供给结构与传统单燃料喷射器结构集成混合燃料供应系统。通过配比调节控制方式使混合燃料在喷射器预混腔内均匀混合后喷射进入燃烧室，这样不仅提高了双燃料混合掺烧均匀性，而且使燃料燃烧更加充分最终可获得优良的经济性与良好的排特性。
【发明内容】
[0004]本
【发明内容】
所要解决的是双燃料内燃机燃烧室内燃料混合不均匀的技术问题。
[0005]本发明的技术方案是:一种柴油预混合天然气喷嘴，包括天然气针阀1、混合气针阀2、喷嘴头部3，其特征在于:天然气针阀I头部与混合气针阀2头部形成密封带9 ;天然气针阀I和混合气针阀2可以沿喷嘴头部3内腔上下运动；天然气针阀I外表面与混合气针阀2内表面结合形成天然气通道7 ;混合气针阀2底部均布有天然气喷孔5 ;所述密封带9位于天然气通道7与天然气喷孔5之间；喷嘴头部3内部具有混合气喷孔6和燃油通道8，混合气针阀2外表面与喷嘴头部3结合形成双燃料混合腔4，双燃料混合腔4连通燃油通道8及天然气喷孔5。
[0006]本发明的有益效果:本发明可以实现双燃料内燃机燃料在进入内燃机燃烧室之前均匀混合，混合燃料以均匀混合物形式喷射进入内燃机燃烧室参与燃烧。采用双燃料预混合供给方式，改变了目前气体燃料以进气管供给为主的燃料供给方式，从而解决因进气系统空气充量降低引起发动机燃烧效率下降、功率提升困难等问题；通过双燃料预混合方法可进一步依据内燃机功率输出要求进行燃料配合比调整，完善燃料配合比准确性，从而在发动机各个工况均可获得优良的经济性、动力性和排放特性。【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是一种柴油预混天然气喷嘴结构示意图。
[0008]I天然气针阀、2混合气针阀、3喷射嘴头部、4双燃料混合腔、5天然气喷孔、6混合气喷孔、7天然气通道、8燃油通道、9密封带
【具体实施方式】
[0009]一种柴油预混合天然气喷嘴，包括天然气针阀1、混合气针阀2、喷嘴头部3，其特征在于:天然气针阀I头部与混合气针阀2头部形成密封带9 ;天然气针阀I和混合气针阀2可以沿喷嘴头部3内腔上下运动；天然气针阀I外表面与混合气针阀2内表面结合形成天然气通道7 ;混合气针阀2底部均布有天然气喷孔5 ;所述密封带9位于天然气通道7与天然气喷孔5之间；喷嘴头部3内部具有混合气喷孔6和燃油通道8，混合气针阀2外表面与喷嘴头部3结合形成双燃料混合腔4，双燃料混合腔4连通燃油通道8及天然气喷孔5。
[0010]优选天然气针阀I和混合气针阀2采用弹簧类或电磁阀类装置。
[0011]优选天然气针阀I头部与混合气针阀2头部的密封带9采用锥面密封或球面密封。
[0012]优选天然气通道7是配合间隙或管路。
[0013]结合附图1对柴油预混合天然气喷嘴工作方法进行描述:
[0014]一种柴油预混合天然气喷嘴工作方法，其特征在于:
[0015]第一步:在外部压力源装置作用下，分别在天然气通道7内形成高压天然气、在燃油通道8形成高压燃油，双燃料混合腔4内充满高压燃油；
[0016]第二步:控制天然气针阀I升程量，使天然气针阀I提升，高压天然气由天然气喷孔5喷射进入充满高压燃油的双燃料混合腔4，形成涡流，完成双燃料混合；
[0017]第三步:控制混合气针阀2升程量，使混合气针阀2提升，双燃料混合物通过喷嘴头部3的混合气喷孔6喷射进入内燃机燃烧室；
[0018]第四步:控制混合气针阀2升程量，使混合气针阀2下降，混合气喷孔6停止喷射；
[0019]第五步:控制天然气针阀I升程量，使天然气针阀I下降，天然气喷孔5停止向双燃料混合腔4供气，完成一个柴油机喷射循环。
【权利要求】
1.一种柴油预混合天然气喷嘴，包括天然气针阀(I)、混合气针阀(2)、喷嘴头部(3)，其特征在于:天然气针阀(I)头部与混合气针阀(2)头部形成密封带(9);天然气针阀(I)和混合气针阀(2)可以沿喷嘴头部(3)内腔上下运动；天然气针阀(I)外表面与混合气针阀(2)内表面结合形成天然气通道(7);混合气针阀(2)底部均布有天然气喷孔(5);所述密封带(9)位于天然气通道(7)与天然气喷孔(5)之间；喷嘴头部(3)内部具有混合气喷孔(6)和燃油通道(8)，混合气针阀(2)外表面与喷嘴头部(3)结合形成双燃料混合腔(4)，双燃料混合腔(4)连通燃油通道(8)及天然气喷孔(5)。
2.根据权利要求1所述的柴油预混合天然气喷嘴，其特征在于:所述天然气针阀(I)和混合气针阀(2)采用弹簧类或电磁阀类装置。
3.根据权利要求1所述的柴油预混合天然气喷嘴，其特征在于:所述密封带(9)是锥面密封或球面密封。
4.根据权利要求1所述的柴油预混合天然气喷嘴，其特征在于:天然气通道(7)是配合间隙或管路。
5.一种柴油预混合天然气喷嘴工作方法，其特征在于: 第一步:在外部压力源装置作用下，分别在天然气通道(7)内形成高压天然气、在燃油通道(8)内形成高压燃油，双燃料混合腔(4)内充满高压燃油； 第二步:控制天然气针阀升程量，高压天然气由天然气喷孔(5)喷射进入充满高压燃油的双燃料混合腔(4)，形成涡流并完成双燃料混合； 第三步:控制混合气针阀(2)升程量，双燃料混合物通过喷嘴头部(3)的混合气喷孔(6)喷射进入内燃机燃烧室参与燃烧。
【文档编号】F02M61/18GK103967674SQ201410182631
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】陈晋兵, 任贵峰, 舒涌, 张志军, 王尚学, 袁永先, 张俊 申请人:中国北方发动机研究所(天津)