一种同轴喷油嘴、喷油系统及发动机的制作方法

本发明涉及发动机燃烧领域，特别涉及一种同轴喷油嘴、包含该同轴喷油嘴的喷油系统、以及包含该喷油系统的发动机。

背景技术：

1、随着发动机燃烧科学技术的进步，对燃烧中化学反应的理解和控制越来越重要，尤其对燃料自燃着火的控制。传统汽油机，由于采用均匀混合气火花塞点燃的着火技术，燃烧放热曲线完全由点火时间所控制，对喷油的控制要求并不高。而传统柴油机，由于采用扩散火焰压燃着火，喷油时间也基本完全能控制最终的放热曲线。但是传统汽油机和柴油机都有各自在热效率和污染物排放方面的缺点。为了避免汽油机和柴油机在这些方面的缺点，近年被提出的先进发动机燃烧技术都采用了某种模式的均质(或者相对较为均质)混合气压缩燃烧模式。均质混合气压燃技术采用较大幅度的提前喷油，留足够时间让燃料和空气混合，然后在活塞到达上止点附近，缸内压力和温度达到着火点，压燃着火。

2、另外，减少对石油、天然气进口的依赖，未来交通能源，尤其是重型卡车、轮船、飞机，都将面临无法避免的可再生能源转型。这其中，必然面对燃料多样性的挑战。而现有的可替代燃料选择中，比如甲醇、氨气、天然气、氢气，没有哪种替代燃料和汽油或者柴油的着火特性一样，直接在现有的发动机很难直接使用。

3、本发明以甲醇和柴油为例子，甲醇直接在柴油机上很难被压着火，因为甲醇的自燃着火性比柴油差。所以，这些替代燃料现有发动机中使用，一般都需要两种燃料的配合使用。比如，在柴油机中使用甲醇，需要喷射一部分的柴油，以起到助燃着火的作用。

4、但是现有的现在已有的相关双燃料喷油系统技术，对两种燃料的喷射顺序和喷射时间有限制，很难实现精准控制。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种同轴喷油嘴、喷油系统及发动机，

2、以解决上述背景技术中所提出的问题。

3、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

4、本发明提出一种同轴喷油嘴，包括内部形成有内腔的针阀体、在所述针阀体内部滑动连接且内部形成有内腔甲醇针阀、在所述甲醇针阀内滑动连接的柴油针阀；

5、所述甲醇针阀顶部与所述针阀体内之间形成第一压力腔，所述柴油针阀顶部与甲醇针阀的内顶面之间形成第二压力腔，所述第一压力腔通过贯穿所述针阀体的第二柴油回路与所述喷油嘴的外部连通，所述第二压力腔通过贯穿所述甲醇针阀和针阀体的第一柴油回路与所述喷油嘴外部连通；

6、所述针阀体内部靠下位置设有甲醇压力室，所述甲醇压力室通过贯穿所述针阀体的甲醇油路与针阀体外部连通，所述甲醇针阀内部靠下位置设有柴油压力室，所述柴油压力室通过贯穿所述甲醇针阀和针阀体的柴油油路与针阀体外部连通；

7、所述针阀体底部设有甲醇喷孔，所述甲醇压力室通过甲醇喷孔与发动机燃烧室连通，所述甲醇针阀底部伸出至所述针阀体外侧的部分设有柴油喷孔，所述柴油压力室通过柴油喷孔与发动机燃烧室连通。

8、进一步的，所述针阀体外侧壁设有凸出的连接部，设有与所述柴油油路和甲醇油路连通的第二柴油入口和甲醇入口，还设有与所述第一压力腔连通的第一柴油入口。

9、进一步的，所述甲醇压力室底部设有斜面，所述甲醇针阀底部设有与所述甲醇压力室底部相配合的斜面，当所述甲醇压力室的斜面与甲醇针阀的斜面相抵接时能够形成阻止所述甲醇压力室与甲醇喷孔连通的甲醇密封面；

10、所述柴油压力室底部设有斜面，所述柴油针阀侧壁设有与柴油压力室底部相配合的斜面，当所述柴油压力室的斜面与柴油针阀的斜面相抵接时能够形成阻止所述柴油压力室与柴油喷孔连通的柴油密封面。

11、进一步的，所述第一柴油回路和第二柴油回路上分别设有第一电磁阀和第二电磁阀。

12、进一步的，所述甲醇针阀在所述针阀体内滑动时，所述甲醇针阀外侧壁与所述针阀体内侧壁紧密贴合；

13、所述柴油针阀在所述甲醇针阀内滑动时，所述柴油针阀外侧壁与所述甲醇针阀内侧壁紧密贴合。

14、进一步的，所述甲醇针阀内底部设有储存腔，所述储存腔与所述柴油压力室连通，所述储存腔与柴油喷孔连通。

15、进一步的，所述柴油喷孔和甲醇喷孔分别至少设置两个。

16、一种喷油系统，所述喷油系统上设有上述的同轴喷油嘴；

17、所述喷油系统包括甲醇共轨系统和柴油共轨系统，所述甲醇共轨系统包括依次连通的甲醇油泵、甲醇过滤器、甲醇油箱、甲醇压力控制阀以及甲醇导管，所述柴油共轨系统包括依次连通的柴油导管、柴油过滤器、柴油油箱、柴油压力控制阀以及柴油导管；

18、所述甲醇导管与所述甲醇入口连通，所述柴油导管与所述第一柴油入口、第二柴油入口、第一柴油回路以及第二柴油回路连通；

19、所述甲醇压力控制阀和柴油压力控制阀与控制单元连接。

20、一种发动机，所述发动机内设有上述的一种喷油系统。

21、相对于现有技术，本发明具有以下优势：

22、在本发明中，两种不同液体燃料分别独立控制喷入内燃机燃烧室。并且，本发明的喷油嘴采用了双针阀同轴设计，最大程度的减少了对现有发动机所需要做的改动。同时也可以实现两种燃料的高压常压喷油，精准控制喷射量，喷射时间，喷射角度，可以最大效果保证两种燃料的最佳雾化效果。

技术特征：

1.一种同轴喷油嘴，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种同轴喷油嘴，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种同轴喷油嘴，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的一种同轴喷油嘴，其特征在于：

5.根据权利要求2所述的一种同轴喷油嘴，其特征在于：

6.根据权利要求2所述的一种同轴喷油嘴，其特征在于：

7.根据权利要求2所述的一种同轴喷油嘴，其特征在于：

8.一种喷油系统，其特征在于，

9.一种发动机，其特征在于，

技术总结
本发明涉及了一种同轴喷油嘴、喷油系统及发动机，包括内部形成有内腔的针阀体、在所述针阀体内部滑动连接且内部形成有内腔甲醇针阀、在所述甲醇针阀内滑动连接的柴油针阀；所述甲醇针阀顶部与所述针阀体内之间形成第一压力腔，所述柴油针阀顶部与甲醇针阀的内顶面之间形成第二压力腔，所述第一压力腔通过贯穿所述针阀体的第二柴油回路与所述喷油嘴的外部连通。在本发明中，采用了双针阀同轴设计，最大程度的减少了对现有发动机所需要做的改动。同时也可以实现两种燃料的高压常压喷油，精准控制喷射量，喷射时间，喷射角度，可以最大效果保证两种燃料的最佳雾化效果。

技术研发人员：吴复甲,袁沛华,胡乃鹏,袁金冈
受保护的技术使用者：上海醇喜新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12