一种节能减排双燃料四冲程机用的新型气缸盖的制作方法

本实用新型属于热能与动力工程技术领域，具体涉及一种节能减排双燃料四冲程机用的新型气缸盖。

背景技术：

双燃料机指既可燃烧液化天然气（以少量柴油引燃）,又可燃烧柴油的发动机；柴油机改装成双燃料机的目的是大幅改善发动机的排放指标，提高经济性与环保性。目前国内双燃料机主要是在柴油机基础上，增加燃气进气系统、油气切换系统以及电控模块 ECU等。出于改装成本等因素，柴油机总体结构保持不变，相应地气缸盖结构也基本不变，绝大部分国内双燃料机将天然气喷入进气总管，空燃比没有得到精确控制，试验数据表明动力性稍有下降，经济性持平略差，氮氧化物持平略差， 总碳氢排放和一氧化碳大幅增加，双燃料机的经济性和排放均不占有优势。极少部分实验室中双燃料机，天然气喷入支管，由于空燃比控制较好，氮氧化物有所下降，但总碳氢排放和一氧化碳相对柴油机仍然大幅增加。进气管或进气支管喷气方式，天然气挤入燃烧室的各种缝隙中，如活塞、活塞环与气缸壁之间的间隙，这部分混合气大部分无法正常燃烧，直接随废气排出；另外气阀重叠角时一部分天燃气会通过排气管排出，这是导致天然气喷入总管或支管方式，总碳氢排放和一氧化碳相对柴油机大幅增加的主要原因，也导致经济性的下降。液化天然气应有的优势没有得到体现。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种节能减排双燃料四冲程机用的新型气缸盖，实现节能减排，发挥出液化天然气清洁能源的优势。

为解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：一种节能减排双燃料四冲程机用的新型气缸盖，包括气缸盖本体；其特征在于：所述的气缸盖本体内在中心位置设置有对称布置的喷油咀孔和喷气咀孔；所述的喷油咀孔和喷气咀孔贯穿整个气缸盖本体；所述的喷油咀孔和喷气咀孔的中心线与气缸盖本体的中心线之间的夹角为15-30°；所述的气缸盖本体还设置有用于向气缸内喷纯净水的喷水孔；所述的喷水孔垂直设置，贯穿整个气缸盖本体；所述喷水孔内用于喷射纯净水的喷咀与纯净水箱连接，喷咀与纯净水箱之间的导管上设置有水泵、流量计、压力表和电磁阀；所述的电磁阀控制水喷入时刻与喷入量；所述的气缸盖本体上设置有排气阀孔和进气阀孔。

进一步地，所述的气缸盖本体上设置有2个排气阀孔和2个进气阀孔；所述进气阀孔的孔径大于排气阀孔的孔径。

进一步地，所述的喷油咀孔和喷气咀孔的结构相同，为三层阶梯式结构，由上而下孔径逐渐减小。

进一步地，气缸盖本体的底部设置有冷却水入口；所述的气缸盖本体内部设置有冷却通道，所述的冷却通道包括围绕在排气阀孔外周的通道A、围绕在进气阀孔外周的通道B、以及环绕气缸盖本体底面的多层环形通道；所述的通道A和通道B与所述的冷却水入口连通；多层环形通道相互连通，且最内层的环形通道与通道A和通道B连通；所述的多层环形通道的最外层通道与设置在气缸盖本体底面的出水口连通。

本实用新型的有益效果：采用本实用新型的气缸盖，应用于双燃料四冲程中高速发动机上，可充分发挥双燃料的优势，实现节能减排的目的。燃气时，一个喷咀喷入引燃柴油，一个喷咀喷入高压天然气，达到较高的燃料供给量和延续较短的供气时刻。使自燃点650℃的天然气采用狄塞尔循环，热效率与燃烧柴油接近，而天然气的价格比柴油低且储量充足，实现节能效果。另压缩的是纯空气，故可避免爆震。液化天然气无硫，除引燃柴油中硫外，可降硫氧化物排放达97%以上。天燃气中含碳比例是所有碳氢燃料中最低的，比柴油可降二氧化碳25%以上；天然气气体燃料，与空气混合较好，燃烧较柴油完全，故颗粒排放可减少98%，由于在压缩终了喷入天然气，总碳氢和一氧化碳排量与燃烧柴油相当。采用喷水装置，在排气冲程喷入水，水蒸发吸收热量，另外水热容量大，可有效降低燃烧的最高温度，降低氮氧化物的排放80%左右。实现降排的效果，发挥了天然气清洁能量的优势。

附图说明

为了更清晰地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的气缸盖本体的底面结构示意图。

图2为本实用新型的气缸盖本体的剖视图。

图3为喷油咀孔的结构示意图。

图4为带有冷却通道的气缸盖本体的底面结构示意图。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图1-2所示，为本实用新型的一种节能减排双燃料四冲程机用的新型气缸盖，包括气缸盖本体1；所述的气缸盖本体内在中心位置设置有对称布置的喷油咀孔2和喷气咀孔3；所述的喷油咀孔2和喷气咀孔3贯穿整个气缸盖本体；所述的喷油咀孔2和喷气咀孔3的中心线与气缸盖本体1的中心线之间的夹角为15-30°；所述的气缸盖本体1还设置有用于向气缸内喷水的喷水孔4；所述的喷水孔4垂直设置，贯穿整个气缸盖本体；所述喷水孔内用于喷射纯净水的喷咀与纯净水箱41连接，喷咀与纯净水箱41之间的导管上设置有水泵42、流量计43、压力表44和电磁阀45；所述的电磁阀45控制水喷入时刻与喷入量；在活塞处于排气冲程后期，将适量水通过喷咀喷入气缸。所述的喷水孔4垂直设置，贯穿整个气缸盖本体1；所述的气缸盖本体1上设置有排气阀孔5和进气阀孔6。

本实用新型的气缸盖本体上设置有2个排气阀孔5和2个进气阀孔6；所述进气阀孔6的孔径大于排气阀孔5的孔径。

如图3所示，本实用新型的喷油咀孔和喷气咀孔的结构相同，为三层阶梯式结构，由上而下孔径逐渐减小。

采用本实用新型的气缸盖，应用于双燃料四冲程中高速发动机上，可充分发挥双燃料的优势，实现节能减排的目的。燃气时，一个喷咀喷入引燃柴油，一个喷咀喷入高压天然气，达到较高的燃料供给量和延续较短的供气时刻。使自燃点650℃的天然气采用狄塞尔循环，热效率与燃烧柴油接近，而天然气的价格比柴油低且储量充足，实现节能效果。另压缩的是纯空气，故可避免爆震。液化天然气无硫，除引燃柴油中硫外，可降硫氧化物排放达97%以上。天燃气中含碳比例是所有碳氢燃料中最低的，比柴油可降二氧化碳25%以上；天然气气体燃料，与空气混合较好，燃烧较柴油完全，故颗粒排放可减少98%，由于在压缩终了喷入天然气，总碳氢和一氧化碳排量与燃烧柴油相当。采用喷水装置，在排气冲程喷入水，水蒸发吸收热量，另外水热容量大，可有效降低燃烧的最高温度，降低氮氧化物的排放80%左右。实现降排的效果，发挥了天然气清洁能量的优势。

本实用新型的喷油咀孔2和喷气咀孔3对称设置，燃油与燃气的完全一致，燃烧室可达到两者的最佳的燃烧状态。

实施例2

如图4所示，本实用新型的气缸盖本体的底部设置有冷却水入口7；所述的气缸盖本体内部设置有冷却通道，所述的冷却通道包括围绕在排气阀孔外周的通道A8、围绕在进气阀孔外周的通道B9、以及环绕气缸盖本体底面的多层环形通道10；所述的通道A8和通道B9与所述的冷却水入口7连通；多层环形通道10相互连通，且最内层的环形通道10与通道A8和通道B9连通；所述的多层环形通道10的最外层通道与设置在气缸盖本体底面的出水口11连通。本实用新型的喷水孔与气缸盖本体内的冷却通道不相连。

本实用新型的冷却通道能够有效对能够高效完成了对气缸盖各部分的冷却，同时不影响气缸盖本体的机械负载。

上面所述的实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。