用于双燃料发动机的燃料供给装置的制作方法

本发明涉及发动机的燃料供给装置技术领域，特别涉及用于双燃料发动机的燃料供给装置。

背景技术

柴油机的大量应用消耗了巨量的柴油，而石油资源日趋紧张，使用柴油燃料又会使大气污染问题日趋严重。甲醇作为一种清洁能源，对大气污染防治具有巨大的潜力，并且我国重要的化工产品甲醇存在严重的产能过剩问题，将甲醇作为柴油机燃料在节约石油资源，减少大气污染的同时消化甲醇过剩产能。鉴于甲醇无法在发动机气缸内中压燃，为此采用甲醇-柴油双燃料燃烧，这是一项有利于节能减排、减少柴油消耗的技术。相对于柴油，甲醇价格廉价，采用甲醇的双燃料发动机具有较大的经济意义。

技术实现要素：

本发明就是为了解决石油资源巨量消耗、柴油机污染大气、消化甲醇产能过剩、降低柴油机使用费用的新技术，即提供一种用于双燃料发动机的燃料供给装置。本发明用于双燃料发动机，本发明的燃料供给装置工作时，输醇泵从甲醇箱中吸取甲醇并对其进行加压，加压后的甲醇通过限压阀后被喷入发动机进气道中，在与空气混合后进入发动机燃烧室；输油泵从柴油箱中吸取柴油并将其送入高压油泵的泵油系部件，在柱塞弹簧的配合下，凸轮轴部件旋转时带动泵体部件内的挺柱体部件进而带动泵油系部件中的柱塞上下往复运动，柱塞向上运动时压缩柴油并通过喷油器将柴油喷入发动机燃烧室中，与先期进入的甲醇和空气的混合气再次混合并燃烧作功。本发明的输油泵部件与输醇泵部件的安装位置布置灵活，同时本发明的甲醇-柴油双燃料供给装置匹配的整车具有动力强劲、燃料使用灵活、甲醇替代率高、工作可靠的优点，是有利于节能减排、减少柴油消耗的技术。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种用于双燃料发动机的燃料供给装置，包括泵体部件，以及与泵体部件相连接的输油泵部件、输醇泵部件、泵油系部件、挺柱体部件、凸轮轴部件、泵体部件作为基体支撑其他部件，凸轮轴部件的工作部分装在泵体部件的泵腔内，与泵体部件组合成一套驱动装置，凸轮轴部件上设有凸轮，所述输油泵部件上设有柴油进口和柴油出口，所述输醇泵部件上设有甲醇进口和甲醇出口，所述泵体部件上设有溢流阀部件、进油螺栓、回油螺栓，挺柱体部件及泵油系部件以与凸轮轴轴线垂直的方向安装在泵体部件相应的孔内，凸轮轴部件与挺柱体部件配合，挺柱体部件与泵油系部件配合，凸轮轴部件的旋转运动通过挺柱体部件传递给泵油系部件，使泵油系部件中的柱塞上下往复运动产生高压燃油。

所述输油泵部件及输醇泵部件的安装位置包括三种形式：输油泵部件与输醇泵部件其中的一只泵体部件的正面、另一只布置在凸轮轴的一端；输油泵部件与输醇泵部件均布置在凸轮轴的一端；输油泵部件与输醇泵部件均布置在泵体部件的正面。

所述输油泵部件及输醇泵部件的组合形式包括：输油泵部件与输醇泵部件都采用活塞式；输油泵部件与输醇泵部件其中一只采用活塞式、另一只采用活塞式以外的其它型式；输油泵部件与输醇泵部件均采用活塞式以外的其它型式。

所述输油泵部件与输醇泵部件均布置在凸轮轴的一端时，输油泵部件与输醇泵部件采用叶片式、齿轮式、转子式；输油泵部件与输醇泵部件均布置在泵体部件的正面时采用活塞式。

所述输油泵部件与输醇泵部件均布置在凸轮轴的一端时，所述输油泵部件包括输油泵和输油泵盖板，所述输醇泵部件包括输醇泵和输醇泵盖板，所述输油泵盖板设置于输油泵部件与输醇泵部件之间，所述输醇泵盖板设于输醇泵外侧，输油泵部件与输醇泵部件通过螺钉连接为一体，凸轮轴部件一端与泵体部件连接并由泵体部件支撑、另一端与轴盖板部件连接并由轴盖板部件支撑。

所述输油泵部件与输醇泵部件之间的位置设有骨架油封ⅰ，骨架油封ⅰ是一个或多个；输油泵盖板内设有滑动轴承，输油泵部件与泵体部件之间设有骨架油封ⅱ。

所述输油泵盖板及输醇泵盖板上均设有安全阀部件。

当输油泵部件与输醇泵部件其中的一只布置在泵体部件的正面、另一只布置在凸轮轴的一端时，所述两只燃料输送泵部件分别安装于泵体部件的正面和凸轮轴的一端。

当输油泵部件与输醇泵部件件均布置在泵体部件的正面时，输油泵部件与输醇泵部件均采用活塞式结构，所述输油泵部件与输醇泵部件包括燃料输送泵泵体、活塞、弹簧、活塞顶杆、活塞顶杆套、滚轮，所述弹簧、活塞顶杆依次位于燃料输送泵壳体内部，滚轮与凸轮轴的凸轮配合，活塞与燃料输送泵泵体内孔配合，活塞顶杆套置于活塞顶杆一端，活塞顶杆与活塞顶杆套之间设有密封圈。

所述的用于双燃料发动机的燃料供给装置中的高压油泵是机械直列式喷油泵、电控单体泵、或者是组合式电控单体泵。

本发明的有益效果是：

1.本发明用于双燃料发动机的燃料供给装置，一个作用是从甲醇箱中吸取甲醇并对其进行加压，加压后的甲醇通过限压阀后被喷入发动机进气道中，在与空气混合后进入发动机燃烧室；另一个作用是从柴油箱中吸取柴油并将其送入泵油系部件，在柱塞弹簧的配合下，凸轮轴部件旋转时带动泵体部件内的挺柱体部件进而带动泵油系部件中的柱塞上下往复运动，柱塞向上运动时压缩柴油并通过喷油器将柴油喷入发动机燃烧室中压燃点火，引燃先期进入的甲醇和空气的混合气并燃烧作功。本发明的输油泵部件及输醇泵部件的安装位置布置灵活，同时本发明的甲醇-柴油双燃料供给装置匹配的整车具有动力强劲、燃料使用灵活、甲醇替代率高、工作可靠的优点，是有利于节能减排、减少柴油消耗的技术。

2.布置在凸轮轴一端的燃料输送泵部件，每个工作周期内可对燃料多次进行加压，燃料压力脉冲小、油压稳定。

3.布置在泵体部件的正面的燃料输送泵部件结构简单、安装方便。此类型的燃料输送泵由凸轮轴部件上的凸轮驱动。

4.燃料输送泵部件所输送的两种燃料可根据发动机的实际需求进行切换或按比例进行调节。

5.在输油泵盖板及输醇泵盖板上均设有安全阀部件，当燃料输送泵部件出口压力达到一定高的数值时，安全阀部件打开，能够有效降低燃料输送泵部件出口压力，起到保护燃料输送泵部件的作用，使燃料输送泵部件能够安全可靠地工作，延长使用寿命，降低使用成本。

6.本发明通过在输油泵部件与输醇泵部件之间设置骨架油封，能够有效地隔离柴油与甲醇，防止二者互混。此处的骨架油封的数量可以是一个也可以是多个；

7.通过在输油泵部件与输醇泵部件之间的输油泵盖板内设置滑动轴承，对凸轮轴的一端起到支撑作用，同时限制凸轮轴在圆周方向的跳动。

8.甲醇相对于柴油具有较大的价格优势，可有效降低发动机使用费用。

9.甲醇燃烧后产生二氧化碳和水，无其他污染物及颗粒，尾气相对传统柴油机更清洁环保。

附图说明

图1-1是本发明实施例1的的用于双燃料发动机的燃料供给装置的主视图。

图1-2是本发明的用于双燃料发动机的燃料供给装置的一只燃料输送泵部件的示意图。

图1-3是本发明的用于双燃料发动机的燃料供给装置的另一只燃料输送泵部件的示意图。

图1-4是本发明的用于双燃料发动机的燃料供给装置的挺柱体部件示意图。

图1-5是本发明的用于双燃料发动机的燃料供给装置的安全阀部件结构。

图2-1是本发明实施例2的的用于双燃料发动机的燃料供给装置的主视图。

图2-2是本发明的用于双燃料发动机的燃料供给装置的局部剖视图。

图2-3是本发明的用于双燃料发动机的燃料供给装置挺柱体部件示意图。

图3-1是本发明实施例3的用于双燃料发动机的燃料供给装置的主视图。

图3-2是本发明的用于双燃料发动机的燃料供给装置活塞式输油泵的示意图一。

图3-3是本发明的用于双燃料发动机的燃料供给装置活塞式输油泵的示意图二。

图3-4是本发明的用于双燃料发动机的燃料供给装置挺柱体部件示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例

如图1-1所示，一种用于双燃料发动机的燃料供给装置，包括泵体部件1-10，以及与泵体部件相连接的输油泵部件、输醇泵部件、泵油系部件1-5、挺柱体部件1-11、凸轮轴部件1-1,输油泵部件与输醇泵部件统称燃料输送泵部件(下同)，泵体部件作为基体支撑其他部件，凸轮轴部件1-1与泵体部件连接并通过泵体部件及轴盖板部件支撑，凸轮轴部件与泵体部件组合成一套驱动装置，挺柱体部件1-11安装在泵体部件1-10的相应孔内，凸轮轴部件上设有凸轮，所述输醇泵部件和输油泵部件可根据发动机实际工作需求和空间位置选用不同的组合形式和不同的安装位置，所述输油泵部件上设有柴油进口和柴油出口，输醇泵部件上设有甲醇进口和甲醇出口，所述泵体部件上设有溢流阀部件、进油螺栓、回油螺栓，泵油系部件以与凸轮轴轴线垂直的方向安装在泵体部件内，凸轮轴部件与挺柱体部件配合，挺柱体部件与泵油系部件配合，凸轮轴部件的旋转运动通过挺柱体部件传递给泵油系部件，使泵油系部件中的柱塞1-12上下往复运动。

所述输油泵部件与输醇泵部件的安装位置包括：①输油泵部件与输醇泵部件其中的一只布置在泵体部件的正面、另一只布置在凸轮轴的一端；②输油泵部件与输醇泵部件均布置在凸轮轴的一端；③输油泵部件与输醇泵部件均布置在泵体部件的正面。

所述输油泵部件及输醇泵部件的组合形式包括：输油泵部件与输醇泵部件都采用活塞式；输油泵部件与输醇泵部件其中一只采用活塞式、另一只采用活塞式以外的其它型式(包括齿轮式、转子式、叶片式)；输油泵部件与输醇泵部件均采用活塞式以外的其它型式。

当输油泵部件与输醇泵部件均布置在凸轮轴的一端时，所述输油泵部件包括输油泵和输油泵盖板，所述输醇泵部件包括输醇泵和输醇泵盖板，所述输油泵盖板置于输油泵部件与输醇泵部件之间，所述输醇泵盖板设于输醇泵外侧，输油泵部件与输醇泵部件通过螺钉连接为一体，凸轮轴部件一端与泵体部件连接并由泵体部件支撑、另一端与轴盖板部件连接并由轴盖板部件支撑，输油泵部件与输醇泵部件之间的位置设有骨架油封ⅰ，骨架油封ⅰ的数量可以是一个也可以是多个；输油泵盖板内设有滑动轴承，输油泵部件与泵体部件之间设有骨架油封ⅱ。

所述输油泵盖板及输醇泵盖板上均设有安全阀部件。当燃料输送泵部件出口压力达到一定高的数值时，该安全阀部件打开，以降低燃料输送泵部件出口压力，起到保护燃料输送泵部件的作用。

所述的用于双燃料发动机的燃料供给装置中的高压油泵可以是机械直列式喷油泵，或者电控单体泵，或者组合式电控单体泵等。

实施例1

实施例1公开了一只燃料输送泵部件布置在泵体部件的正面、另一只燃料输送泵部件布置在凸轮轴的一端的结构形式。

如图1-1至图1-5所示。

图1-1示出了本发明的用于双燃料发动机的燃料供给装置的总体结构，其中凸轮轴部件1-1上的两个轴承1-2分别由泵体部件1-10与轴盖板部件1-3支撑。

图1-1还示出了燃料输送泵部件1-6与凸轮轴部件1-1是通过一个半圆键1-8连接的，双唇骨架油封1-9用于分隔机油腔与燃料腔，溢流阀部件1-4由钢球、稳压阀弹簧及阀体组成，通过调整稳压阀弹簧的压缩量来调节稳压阀部件的开启压力。

图1-2示出了凸轮轴部件1-1上椭圆形凸轮1-14的旋转运动通过燃料输送泵部件上的滚轮使活塞作直线往复运动。

实施例1的具体工作原理如下：

凸轮轴部件1-1旋转时，一方面，带动输醇泵部件从甲醇箱中吸取甲醇并将其输送至甲醇喷射系统；另一方面，带动输油泵部件从柴油箱中吸取柴油，柴油经泵体内的油道进入泵油系部件1-5内。柱塞1-12尾部与挺柱体部件1-11上部腔内的凸台上相接触如图1-3所示。挺柱体部件1-11安装在泵体部件1-10的相应安装孔内，其上的滚轮与凸轮轴部件1-1上的凸轮相接触，当凸轮轴部件1-1旋转时，会带动挺柱体部件1-11在柱塞弹簧1-13的配合下作上下往复运动，泵油系部件1-5完成一次又一的吸油与压油过程。即：当柱塞1-12下行时，柴油被吸入柱塞套的腔内，完成吸油过程；当柱塞1-12上行时，柱塞套腔内压力逐渐上升，压缩后的高压柴油通过喷油器喷入发动机燃烧室内，与先期进入气缸的甲醇和空气的混合气再次混合并燃烧作功。

实施例2

实施例2公开了两只燃料输送泵部件均布置在凸轮轴的一端的结构形式。

所述输油泵部件与输醇泵部件均布置在凸轮轴的一端时，输油泵部件与输醇泵部件可以采用叶片式、齿轮式、转子式。

其中，附图2-1显示了本发明的外观结构。泵体部件2-21作为整个装置的基体，凸轮轴部件2-1贯穿其中，凸轮轴部件同时穿过输油泵部件2-10、输醇泵部件2-9，输油泵部件上设有柴油进口2-6、柴油出口2-5，输醇泵部件上设有甲醇进口2-8、甲醇出口2-7，溢流阀部件2-11、进油螺栓2-4分别安装在泵体部件上，多个泵油系部件2-2以与凸轮轴轴线垂直的方向安装在泵体部件内，泵油系部件与凸轮轴部件之间是挺柱体部件2-24，溢流阀部件2-11由钢球、溢流阀弹簧及阀体组成，通过调整溢流阀弹簧的压缩量来调节溢流阀部件的开启压力。

附图2-2示出了本发明的用于双燃料发动机的燃料供给装置的总体结构，凸轮轴部件2-1上的两个轴承2-12分别由泵体部件2-21与轴盖板部件2-22支撑。

附图2-2还显示了输油泵部件与输醇泵部件的内部结构。凸轮轴部件穿过泵体部件后依次又穿过输油泵部件2-10、输醇泵部件2-9，输油泵部件2-10与输醇泵部件2-9都是在凸轮轴的旋转带动下而工作，在输油泵部件2-10与输醇泵部件2-9之间的位置，设置有骨架油封12-15，骨架油封ⅰ的数量可以是一个也可以是多个，其作用是有效隔离柴油与甲醇，防止二者互混，同时，在输油泵部件与输醇泵部件之间的输油泵盖板2-19内，安装有滑动轴承2-20，其作用是支撑凸轮轴的一端，同时限制凸轮轴在圆周方向的跳动。

输油泵盖2-19与输醇泵盖2-17内均装有安全阀部件37，见图1-5，燃料输送泵出口压力达到一定高的数值后，该安全阀部件打开，将燃料输送泵出口与进口贯通，以降低燃料输送泵出口压力，起到保护燃料输送泵的作用。

在输油泵与泵体部件之间，安装有骨架油封ⅱ2-13，其作用是有效隔离柴油与机油，防止二者互混。

实施例2的具体工作原理如下：

凸轮轴部件2-1受外力带动旋转，通过半圆键2-14、2-16分别带动输油泵2-10及输醇泵2-9的内部零件旋转产生负压，将甲醇与柴油分别通过柴油进口2-6与甲醇进口2-8吸入到燃料输送泵中。柴油和甲醇经燃料输送泵加压后，分别经过柴油出油口2-5与甲醇出口2-7流出燃料输送泵。

从输醇泵出来的甲醇经外部管路进入限压阀部件后被喷入发动机进气道中，在与空气混合后进入发动机燃烧室。

从输油泵出来的柴油经进油螺栓2-4进入泵体部件2-21进入泵油系部件2-2，溢流阀部件2-11用于稳定低压油路的压力，多余的柴油经溢流阀部件2-11流回油箱。当凸轮轴部件2-1旋转时，会带动挺柱体部件2-24在柱塞弹簧2-23的作用下作上下往复运动，泵油系部件2-2完成一次又一的吸油与压油过程。即：当柱塞2-25下行时，柴油被吸入柱塞套的腔内，完成吸油过程；当柱塞2-25上行时，柱塞套腔内压力逐渐上升，此时电磁阀部件2-3处于断电状态，当压力升继续高到设定值时，电磁阀部件2-3通电，高压柴油进入喷油器，并通过喷油器喷入发动机燃烧室内，与先期喷入的空气与甲醇的混合气再次混合并燃烧做功。

根据需要，两只燃料输送泵中，靠近泵体部件的可以是输油泵，此时远离泵体部件的是输醇泵；靠近泵体部件的也可以是输醇泵，此时远离泵体部件的是输油泵。

实施例3

实施例3公开了两只燃料输送泵部件均布置在泵体部件正面的结构形式。此时输油泵部件与输醇泵部件采用活塞式。

图3-1示出了本发明的用于双燃料发动机的燃料供给装置的总体结构。

图3-2、3-3示出了凸轮轴部件3-1上椭圆形凸轮的旋转运动通过燃料输送泵部件上的滚轮转变为活塞的直线运动。

当输油泵部件与输醇泵部件均由螺钉固定在泵体部件上时，所述输油泵部件与输醇泵部件包括输油泵壳体3-8、3-19、活塞3-9、3-17、弹簧3-10、3-18、活塞顶杆3-14、3-21、活塞顶杆套3-12、3-23、滚轮部件3-7、3-25。所述活塞的一端与弹簧接触，并由弹簧座3-11、3-20通过螺纹拧入燃料泵壳体内使弹簧产生一定压缩，将活塞压紧。活塞另一端与活塞顶杆接触，活塞顶杆穿过活塞顶杆套置于燃料输送泵壳体，活塞顶杆套与活塞顶杆设有密封圈3-13、3-22，滚轮部件底部压在活塞顶杆上，并由导向销3-15、3-24固定滚轮部件的行程。

实施例3的具体工作原理如下：

凸轮轴部件3-1旋转时，其上的椭圆形凸轮3-6、3-16随之一起转动，一方面推动输醇泵3-3内的活塞3-9并在弹簧3-10的作用下作往复运动。通过容积的变化，将低压甲醇输送至其喷射装置，在电控系统的控制下喷入发动机进气管内，并与空气混合后进入发动机燃烧室内；另一方面，凸轮轴部件3-1上的椭圆形凸轮3-16推动输油泵3-4内的活塞3-17并在弹簧3-18的作用下作往复运动。通过容积的变化，将油箱中的柴油经管路以低压的形式输送到油泵泵体油道，经泵体内油道进入泵油系部件3-6内。柱塞3-28尾部与挺柱体部件3-26上部腔内的凸台上相接触如图3-4所示。挺柱体部件3-26安装在泵体部件3-2的相应孔内，其上的滚轮与凸轮轴部件3-1上的凸轮相接触，当凸轮轴部件3-1旋转时，会带动挺柱体部件11在柱塞弹簧3-27的作用下作上下往复运动，泵油系部件3-5完成一次又一的吸油与压油过程。即：当柱塞3-28下行时，柴油被吸入柱塞套的腔内，完成吸油过程；当柱塞3-28上行时，柱塞套腔内压力逐渐上升，当压力继续升高到设定值时，泵油系部件中的阻尼阀开启，高压柴油进入喷油器，并通过喷油器喷入发动机燃烧室内，与先期喷入的甲醇和空气的混合气再次混合并燃烧作功。

当然，根据结构布置的需要，对实施例3中输油泵部件与输醇泵部件均布置在泵体部件正面的结构形式，两只燃料输送泵中，左侧的可以是输油泵、此时相应的右侧的是输醇泵；左侧的也可以是输醇泵、此时相应的右侧的是输油泵。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。