CN109681348A - 一种中速发动机双燃料喷油器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中速发动机双燃料喷油器，包括喷油器本体，其特征是：一调压螺杆与所述喷油器本体上端螺纹配合连接，并通过一锁紧螺母锁定；一高压油管组件与所述喷油器本体上部垂直配合连接；该高压油管组件与所述喷油器本体内进油道连通；一喷嘴组件设在所述喷油器本体的下端；所述喷嘴组件为分体结构，由阀杆体、通过一定位销与阀杆体对接的喷嘴、与阀杆体和喷嘴内腔配合的阀杆构成，所述喷嘴组件通过一喷嘴紧帽固定连接在所述所述喷油器本体的下端。本发明能够提高密封性，减少燃油泄漏，能够延长喷嘴组件的使用寿命。

Description

一种中速发动机双燃料喷油器
技术领域
本发明涉及发动机，具体涉及一种中速发动机双燃料喷油器，特别适用于转速为600～900 r/min、单缸额定功率为350～420kW、缸径为φ300～φ340mm、冲程为380～450mm的双燃料发动机用喷油器。
由于石油资源短缺以及环境污染加剧，以石油作为燃料的传统发动机将面临巨大挑 战。以燃油、天然气为燃料的双燃料发动机热效率与柴油机相当，不但燃料成本低，而且有效降低污染物排放，尤其是PM、NOx、SOx等。开发用于双燃料发动机的喷油器已经成为必然趋势。双燃料发动机一般具有两套燃油喷射***，一套是主燃油***，主要是在纯柴油模式下工作；另一套是微喷引燃燃油***，主要是在天然气模式下工作；两套燃油***的喷油器同时安装在气缸盖上，气缸盖上还具有进、排气道以及其他部件等，此外，船用柴油机 气缸盖厚度大，因此微喷喷油器具有安装空间小，高度尺寸大等特点。
与传统的主喷油器相比，微喷喷油器属于典型的细长型结构，喷油器的径向尺寸受到很大限制，而轴向高度尺寸偏大，导致喷油器的零部件之间更加紧凑。此外，由于双燃料发动机引燃所需要的燃油量非常小，小油量稳定性是微喷喷油器的重要指标之一。因此，结构尺寸和小油量稳定性的严格要求制约着微喷喷油器的发展。
CN 103590947A公开了一种可控燃油温度的双油道喷油器，在喷油器体内部设有双进油道分别为主油道和受控油道，同时受控油道进油孔前设置燃油加热塞，为注入受控油道的燃油加热，主油道可连续提供低温燃油，受控油道提供设定的高温燃油，高温和低温燃油在燃料混合腔按比例混合，实现燃油按不同温度进行喷射。同时，该喷油器去掉燃油加热塞，主燃料分配在主油道，副燃料分配在受控油道，可以实现双燃料的混合，能够很好的适应现阶段的双燃料喷射燃烧模式，其不仅优化了缸内直喷发动机的燃油雾化效果，大大提升了发动机的燃烧和排放品质，同时，实现了双燃料的定量混合和喷射燃烧。毫无疑问，这是所属技术领域的一种有益的尝试。
发明内容
本发明的目的是提供一种中速发动机双燃料喷油器，其能够提高密封性，减少燃油泄漏，能够延长喷嘴组件的使用寿命。
本发明所述的一种中速发动机双燃料喷油器，包括喷油器本体，其特征是：一调压螺杆与所述喷油器本体上端螺纹配合连接，并通过一锁紧螺母锁定；
一高压油管组件与所述喷油器本体上部垂直配合连接；该高压油管组件与所述喷油器本体内进油道连通；
一喷嘴组件设在所述喷油器本体的下端。
进一步，所述喷嘴组件为分体结构，由阀杆体、通过一定位销与阀杆体对接的喷嘴、与阀杆体和喷嘴内腔配合的阀杆构成；在所述阀杆体内设有与喷油器本体内的进油道连通的喷油道；所述喷嘴组件通过一喷嘴紧帽固定连接在所述所述喷油器本体的下端。
进一步，在所述喷油器本体的内腔上部配合有一中间导杆；所述中间导杆的上端与调压螺杆的下端连接，拧动调压螺杆能够带动中间导杆向上或向下移动；
所述中间导杆的中部设有一个用于所述高压油管组件端部通过的过孔，该过孔的直径大于高压油管组件端部的直径；
所述中间导杆的上部设有一限位槽，一限位螺钉从所述喷油器本体上部的径向拧入所述限位槽内，以限定中间导杆的位置。
进一步，在所述喷油器本体的内腔下部配合有一顶杆、中部设有一调压弹簧；所述调压弹簧的上端与所述中间导杆的下端紧靠、下端与所述顶杆的上端紧靠；所述顶杆的下端与所述喷嘴组件的阀杆的上端紧抵。
进一步，所述阀杆的直径为φ8～φ11mm，阀杆升程为1.2～1.6mm，开启压力为42～48MPa。
本发明的有益效果：
（1）特别适用于转速为600～900 r/min、单缸额定功率为350～420kW、缸径为φ300～φ340mm、冲程为380～450mm的双燃料发动机的主燃油喷射***。
（2）由于喷嘴组件为分体式结构，阀杆密封锥面远离气缸，减小了偶件热负荷，防止座面因高温产生变形，从而延长喷嘴组件的使用寿命。
（3）由于阀杆与阀杆体采用锥面密封，且在阀杆与喷嘴的径向有两处密封，从而减小了喷油器喷孔处的燃油泄漏量，减少了喷嘴处的积炭。
（4）由于高压油管组件伸入喷油器本体内部连接高压进油孔，更有利于高压燃油的密封。
（5）由于喷油器顶部设计为螺杆调压结构，方便调节喷油器开启压力，同时采用限位螺钉限制中间导杆的极限位移，稳定可靠。
（6）喷油器本体回油孔与中间导杆回油孔相通，喷油器本体内低压腔的泄漏燃油通过中间导杆的回油孔流入喷油器体回油孔，最后回到低压油管。
附图说明
图1为本发明的外形示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明的喷嘴组件结构示意图。
图中：1—调压螺杆，2—锁紧螺母，3—中间导杆，4—限位螺钉，5—喷油器本体，6—顶杆，7—调压弹簧，8—喷嘴组件，9—喷嘴紧帽，10—高压油管组件；81—阀杆体，82—阀杆，83—喷嘴，84—定位销。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
参见图1、图2和图3所示的一种中速发动机双燃料喷油器，包括喷油器本体5，其特征是：一调压螺杆1与所述喷油器本体5上端螺纹配合连接，并通过一锁紧螺母2锁定；
一高压油管组件10与所述喷油器本体5上部垂直配合连接；该高压油管组件与所述喷油器本体5内进油道连通；
一喷嘴组件8设在所述喷油器本体5的下端。
所述喷嘴组件8为分体结构，由阀杆体81、通过一定位销84与阀杆体81对接的喷嘴83、与阀杆体81和喷嘴83内腔配合的阀杆82构成；在所述阀杆体81内设有与喷油器本体5内的进油道连通的喷油道；所述喷嘴组件8通过一喷嘴紧帽9固定连接在所述所述喷油器本体5的下端。由于阀杆密封锥面远离气缸，燃烧天然气时，减小了偶件热负荷，防止座面因高温产生变形，从而延长喷嘴组件的使用寿命。
在所述喷油器本体5的内腔上部配合有一中间导杆3；所述中间导杆3的上端与调压螺杆1的下端连接，拧动调压螺杆能够带动中间导杆向上或向下移动，以调节喷油器的开启压力。
所述中间导杆3的中部设有一个用于所述高压油管组件10端部通过的过孔，该过孔的直径大于高压油管组件10端部的直径，以保证在中间导杆上下移动时不与高压油管组件发生干涉。
所述中间导杆3的上部设有一限位槽，一限位螺钉4从所述喷油器本体5上部的径向拧入所述限位槽内，以限定中间导杆的位置。
在所述喷油器本体5的内腔下部配合有一顶杆6、中部设有一调压弹簧7；所述调压弹簧7的上端与所述中间导杆3的下端紧靠、下端与所述顶杆6的上端紧靠；所述顶杆6的下端与所述喷嘴组件8的阀杆82的上端紧抵。
喷油器的开启压力通过调节上端的调压螺杆来实现。拧动螺杆，中间导杆的位置上下移动调节调压弹簧压缩高度，调压弹簧的预紧力发生变化，阀杆开启受到的压力也相应变化。
所述阀杆82的直径为φ8～φ11mm，阀杆升程为1.2～1.6mm，开启压力为42～48MPa。
工作时，高压燃油通过高压油管组件输入喷油器本体内，注满偶件密封锥面和中间导杆之间的盛油槽。当燃油压力达到阀杆开启压力时，阀杆克服调压弹簧的弹力升高，阀杆脱离阀杆体锥面，阀杆将喷孔打开，燃油通过喷嘴喷入到气缸中。当高压燃油停止供油时，盛油槽和蓄油腔压力骤降，阀杆回落到阀杆体座面上，阀杆下端将喷孔密封，停止向燃烧室喷射燃油。

Claims (5)

1.一种中速发动机双燃料喷油器，包括喷油器本体（5），其特征是：一调压螺杆（1）与所述喷油器本体（5）上端螺纹配合连接，并通过一锁紧螺母（2）锁定；
一高压油管组件（10）与所述喷油器本体（5）上部垂直配合连接；该高压油管组件与所述喷油器本体（5）内进油道连通；
一喷嘴组件（8）设在所述喷油器本体（5）的下端。
2.根据权利要求1所述的中速发动机双燃料喷油器，其特征是：所述喷嘴组件（8）为分体结构，由阀杆体（81）、通过一定位销（84）与阀杆体（81）对接的喷嘴（83）、与阀杆体（81）和喷嘴（83）内腔配合的阀杆（82）构成；在所述阀杆体（81）内设有与喷油器本体（5）内的进油道连通的喷油道；所述喷嘴组件（8）通过一喷嘴紧帽（9）固定连接在所述所述喷油器本体（5）的下端。
3.根据权利要求1或2所述的中速发动机双燃料喷油器，其特征是：在所述喷油器本体（5）的内腔上部配合有一中间导杆（3）；所述中间导杆（3）的上端与调压螺杆（1）的下端连接，拧动调压螺杆能够带动中间导杆向上或向下移动；
所述中间导杆（3）的中部设有一个用于所述高压油管组件（10）端部通过的过孔，该过孔的直径大于高压油管组件（10）端部的直径；
所述中间导杆（3）的上部设有一限位槽，一限位螺钉（4）从所述喷油器本体（5）上部的径向拧入所述限位槽内，以限定中间导杆的位置。
4.根据权利要求2所述的中速发动机双燃料喷油器，其特征是：在所述喷油器本体（5）的内腔下部配合有一顶杆（6）、中部设有一调压弹簧（7）；所述调压弹簧（7）的上端与所述中间导杆（3）的下端紧靠、下端与所述顶杆（6）的上端紧靠；所述顶杆（6）的下端与所述喷嘴组件（8）的阀杆（82）的上端紧抵。
5.根据权利要求4所述的中速发动机双燃料喷油器，其特征是：所述阀杆（82）的直径为φ8～φ11mm，阀杆升程为1.2～1.6mm，开启压力为42～48MPa。
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