双燃料喷射系统、喷射方法、发动机与流程

本发明涉及双燃料喷射系统、喷射方法、发动机。

背景技术：

1、甲醇、氨等低粘清洁燃料由于巨大的降碳潜力而受到广泛青睐。与柴油相比，甲醇、氨燃料具有较高的自燃温度，很难实现单一燃料的压缩着火燃烧，因此现有的技术方案中，一些现有的方案采用的喷射方式为，低粘清洁燃料(例如甲醇、氨)低压歧管喷射、结合高十六烷值燃料(例如柴油)缸内高压直喷的方案。但这种方式的低粘清洁燃料雾化效果差、燃料替代率较低。

2、另一方面，也有一些方案采用低粘清洁燃料缸内直接喷射的技术路线，但是针对新型清洁燃高辛烷值、低热值、低粘度、低密度、以及腐蚀性等危化属性等全新燃料属性，其高压缸内直喷技术面临着建压困难、滑动性差、密封性差及其引燃系统设计等诸多难题。而现有的高压双燃料喷射系统多在传统燃油高压喷射系统基础上进行集成改进，普遍存在系统结构臃肿复杂；低粘清洁燃料建压困难，压力偏低；低粘清洁燃料喷射控制灵活性和精度偏低；低粘清洁燃料密封、泄漏等安全性针对性设计不足；用于传统燃料喷射无法兼顾全工况引燃需求和全负荷单一燃料运行灵活切换和精确控制等诸多问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种双燃料喷射系统。

2、本发明的另一目的是提供一种双燃料喷射方法。

3、本发明的又一目的是提供一种发动机。

4、根据本申请一方面的一种双燃料喷射系统，包括低粘清洁燃料喷射子系统，包括低粘清洁燃料建压单元以及低粘清洁燃料高压喷射器，低粘清洁燃料在低粘清洁燃料喷射子系统的流路被构造为，所述低粘清洁燃料经过低粘清洁燃料建压单元的加压后，流动至所述低粘清洁燃料高压喷射器喷射；控制油子系统，包括高压控制油泵组单元，高压控制油蓄压模块，所述高压控制油蓄压模块包括控制油共轨管、控制油限流阀，所述控制油的流动路径被设置为：所述控制油经过高压控制油泵组单元的加压后，至高压控制油蓄压模块的控制油共轨管蓄压，之后经过控制油限流阀流动至所述低粘清洁燃料高压喷射器的先导控制阀；高十六烷值燃料喷射子系统，包括高十六烷值燃料建压单元、以及高十六烷值燃料喷射器，其中，高十六烷值燃料在高十六烷值燃料喷射子系统的流路被构造为：所述高十六烷值燃料经过所述高十六烷值燃料建压单元的加压后，流动至高十六烷值燃料喷射器喷射。

5、以上介绍的技术方案通过稳定的高压控制油系统，可实现稳定的喷射先导控制，整个低粘清洁燃料喷射过程中过程可以实现无低粘清洁燃料回油，提高了安全性；同时该高压控制油可还可以作为低粘清洁燃料的高压密封油使用，在低粘清洁燃料和传统燃料间进行有效密封，实现了功能和结构的紧凑集成设计，尤其特别适用于中高速机条件受限，对于紧凑型要求更高的情况。另外，控制油液压系统的高压泵组单元可以采用机带高压油泵或者采用独立的控制油高压泵组撬块建压，高压控制油通过管路运输至高压控制油共轨管实现控制油压力的蓄压、稳压；若采用独立的控制油高压泵组撬块可独立于整机运行，可根据整机布置需求布置于机旁或者燃料储备间等位置。

6、在所述的双燃料喷射系统的一个或多个实施例中，所述低粘清洁燃料高压喷射器与所述高十六烷值燃料喷射器两者集成为一体式喷射器，所述一体式喷射器包括低粘清洁燃料喷孔以及高十六烷值燃料喷孔。

7、在所述的双燃料喷射系统的一个或多个实施例中，所述低粘清洁燃料高压喷射器为无泄漏喷射器，所述控制油同时作为所述无泄漏喷射器的密封油。

8、在所述的双燃料喷射系统的一个或多个实施例中，所述低粘清洁燃料建压单元为独立的低粘清洁燃料高压泵撬块，所述低粘清洁燃料喷射子系统还包括高压低粘清洁燃料蓄压模块，所述高压低粘清洁燃料蓄压模块包括低粘清洁燃料共轨管、低粘清洁燃料限流阀，其中，低粘清洁燃料在低粘清洁燃料喷射子系统的流路被构造为，所述低粘清洁燃料经过低粘清洁燃料高压泵撬块的加压后，至高压低粘清洁燃料蓄压模块的低粘清洁燃料共轨管蓄压，之后经过低粘清洁燃料限流阀流动至所述低粘清洁燃料高压喷射器喷射。

9、在所述的双燃料喷射系统的一个或多个实施例中，所述高压低粘清洁燃料蓄压模块还包括：设置于所述低粘清洁燃料共轨管的低粘清洁燃料限压阀，低粘清洁燃料压力传感器、以及低粘清洁燃料主动泄压阀。

10、在所述的双燃料喷射系统的一个或多个实施例中，所述高十六烷值燃料建压单元为单体泵。

11、在所述的双燃料喷射系统的一个或多个实施例中，具有第一模式或第二模式：在所述第一模式，高压控制油泵组单元先行建压，所述控制油经过高压控制油泵组单元的加压后，至高压控制油蓄压模块的控制油共轨管蓄压，之后经过控制油限流阀流动至所述低粘清洁燃料高压喷射器的先导控制阀；当所述高压控制油压力达到设定值，之后所述低粘清洁燃料进行建压，当所述控制油压力与低粘清洁燃料压力均达到设定值后，进行低粘清洁燃料的喷射准备；之后通过所述高十六烷值燃料建压单元进行所述高十六烷值燃料的建压，当高十六烷值燃料达到设定值时，高十六烷值燃料进行喷射准备，对所述低粘清洁燃料的喷射提供引燃喷射；在所述第二模式，所述控制油压力与低粘清洁燃料压力均达到设定值，但仅通过所述高十六烷值燃料建压单元进行所述高十六烷值燃料的建压，仅对所述高十六烷值燃料的喷射提供喷射。

12、在所述的双燃料喷射系统的一个或多个实施例中，所述低粘清洁燃料建压单元为独立的低粘清洁燃料高压泵撬块，所述低粘清洁燃料喷射子系统还包括高压低粘清洁燃料蓄压模块，高压低粘清洁燃料蓄压模块包括低粘清洁燃料共轨管、低粘清洁燃料限流阀，在所述第一模式，当所述高压控制油压力达到设定值，所述低粘清洁燃料经过低粘清洁燃料高压泵撬块的加压后，至高压低粘清洁燃料蓄压模块的低粘清洁燃料共轨管蓄压，之后经过低粘清洁燃料限流阀流动至所述低粘清洁燃料高压喷射器喷射；所述高十六烷值燃料建压单元为单体泵。

13、根据本申请第二方面的一种双燃料喷射方法，采用如第一方面所述的双燃料喷射系统喷射低粘清洁燃料以及高十六烷值燃料，或者仅喷射高十六烷值燃料。

14、根据本申请第三方面的一种双燃料发动机，包括如第一方面所述的双燃料喷射系统，通过所述的双燃料喷射系统进行低粘清洁燃料以及高十六烷值燃料的缸内直喷，或者仅对高十六烷值燃料进行缸内直喷。

技术特征：

1.一种双燃料喷射系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的双燃料喷射系统，其特征在于，所述低粘清洁燃料高压喷射器与所述高十六烷值燃料喷射器两者集成为一体式喷射器，所述一体式喷射器包括低粘清洁燃料喷孔以及高十六烷值燃料喷孔。

3.如权利要求1所述的双燃料喷射系统，其特征在于，所述低粘清洁燃料高压喷射器为无泄漏喷射器，所述控制油同时作为所述无泄漏喷射器的密封油。

4.如权利要求1所述的双燃料喷射系统，其特征在于，所述低粘清洁燃料建压单元为独立的低粘清洁燃料高压泵撬块，所述低粘清洁燃料喷射子系统还包括高压低粘清洁燃料蓄压模块，所述高压低粘清洁燃料蓄压模块包括低粘清洁燃料共轨管、低粘清洁燃料限流阀，其中，低粘清洁燃料在低粘清洁燃料喷射子系统的流路被构造为，所述低粘清洁燃料经过低粘清洁燃料高压泵撬块的加压后，至高压低粘清洁燃料蓄压模块的低粘清洁燃料共轨管蓄压，之后经过低粘清洁燃料限流阀流动至所述低粘清洁燃料高压喷射器喷射。

5.如权利要求4所述的双燃料喷射系统，其特征在于，所述高压低粘清洁燃料蓄压模块还包括：设置于所述低粘清洁燃料共轨管的低粘清洁燃料限压阀，低粘清洁燃料压力传感器、以及低粘清洁燃料主动泄压阀。

6.如权利要求1所述的双燃料喷射系统，其特征在于，所述高十六烷值燃料建压单元为单体泵。

7.如权利要求1所述的双燃料喷射系统，其特征在于，具有第一模式或第二模式：

8.如权利要求7所述的双燃料喷射系统，其特征在于，所述低粘清洁燃料建压单元为独立的低粘清洁燃料高压泵撬块，所述低粘清洁燃料喷射子系统还包括高压低粘清洁燃料蓄压模块，所述高压低粘清洁燃料蓄压模块包括低粘清洁燃料共轨管、低粘清洁燃料限流阀，在所述第一模式，当所述高压控制油压力达到设定值，所述低粘清洁燃料经过低粘清洁燃料高压泵撬块的加压后，至高压低粘清洁燃料蓄压模块的低粘清洁燃料共轨管蓄压，之后经过低粘清洁燃料限流阀流动至所述低粘清洁燃料高压喷射器喷射；所述高十六烷值燃料建压单元为单体泵。

9.一种双燃料喷射方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任意一项所述的双燃料喷射系统喷射低粘清洁燃料以及高十六烷值燃料，或者仅喷射高十六烷值燃料。

10.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的双燃料喷射系统，通过所述的双燃料喷射系统进行低粘清洁燃料以及高十六烷值燃料的缸内直喷，或者仅对高十六烷值燃料进行缸内直喷。

技术总结
本发明提供双燃料喷射系统、喷射方法以及发动机。其中，所述喷射系统包括低粘清洁燃料喷射子系统，包括低粘清洁燃料建压单元以及低粘清洁燃料高压喷射器；控制油子系统，包括高压控制油泵组单元，高压控制油蓄压模块，包括控制油共轨管、控制油限流阀，所述控制油的流动路径被设置为：所述控制油经过高压控制油泵组单元的加压后，至高压控制油蓄压模块的控制油共轨管蓄压，之后经过控制油限流阀流动至所述低粘清洁燃料高压喷射器的先导控制阀；高十六烷值燃料喷射子系统，包括高十六烷值燃料建压单元、以及高十六烷值燃料喷射器。

技术研发人员：张通,钱进,葛长景,庄蓬,窦文平,陈亮
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一一研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29