CN112065593B - 一种双燃料喷射器及内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双燃料喷射器及内燃机，属于汽车内燃机技术领域。双燃料喷射器包括进油组件；第二中间体，其连接在第一中间体的底端，且第一油道及第二油道均穿过第一中间体并延伸至第二中间体，第二中间体上设置有用于天然气流入的进气道；用于控制喷油的喷油控制组件，其设置在第一中间体与第二中间体上；用于控制喷气的压电执行机构，其设置在第二中间体及过渡件上；用于喷射燃油或者天然气的喷射组件，其设置在长针阀的另一端，喷射组件包括针阀体、喷嘴套及耦合套，喷嘴套设置在针阀体的外侧，耦合套设置在针阀体及喷嘴套之间。其优点在于：能够兼容两种燃料的独立控制及喷射，且具有用户使用价值较高以及喷射响应的速度较快的特点。

Description

一种双燃料喷射器及内燃机
技术领域
本发明涉及汽车内燃机技术领域，尤其涉及一种双燃料喷射器及内燃机。
背景技术
内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。目前市场上的中重型车用内燃机、工程机械以及船用内燃机多采用柴油作为燃料，少部分使用天然气作为燃料，内燃机的喷射器仅可以喷射柴油或者天然气单一燃料，即一种内燃机只能单独采用柴油模式或者柴油引燃天然气模式中的一种工作模式，容易导致在柴油或者天然气的价格发生波动时，用户不能够根据燃料的实时价格进行灵活选择内燃机的工作模式，用户的实际使用价值较低，对燃料的适应性较差。
为了解决以上问题，现在采用了双燃料喷射器，该双燃料喷射器的壳体上设置有用于控制天然气喷射的天然气电磁阀、用于控制柴油喷射的柴油电磁阀以及在其内侧设置有针阀和气阀的阀体；虽然能够实现柴油和天然气双燃料的独立控制和独立喷射，使燃料的控制灵活度较大；但该燃料喷射器上的天然气电磁阀布置在双燃料喷射器的头部，气阀位于双燃料喷射器的底部，而气阀控制腔贯穿于双燃料喷射器的壳体，使得气阀控制腔的体积过大，压力变化的速度较慢，导致整个天然气的喷射响应速度较慢，使内燃机在使用天然气作为燃料时的工作效率较低，且结构复杂。
综上所述，亟需设计一种双燃料喷射器及内燃机，来解决上述问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种双燃料喷射器，能够兼容两种燃料的独立控制及喷射，且具有用户使用价值较高以及喷射响应的速度较快的特点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种双燃料喷射器，所述双燃料喷射器包括：
进油组件，其包括接头及第一中间体，所述接头上设置有用于燃油流入的第一油道及第二油道，所述接头卡接在所述第一中间体的顶端；
第二中间体，其连接在所述第一中间体的底端，且所述第一油道及所述第二油道均穿过所述第一中间体并延伸至所述第二中间体，所述第二中间体上设置有用于天然气流入的进气道；
过渡件，其连接在所述第二中间体的底端；
喷油控制组件，其设置在所述第一中间体与所述第二中间体上，所述喷油控制组件包括磁性连接的电磁铁及衔铁、长针阀及阀套，所述阀套设置在所述长针阀的一端，且所述阀套位于所述衔铁的底端，所述长针阀的另一端穿过所述第二中间体并向所述过渡件延伸，且所述阀套与所述长针阀的所述一端之间形成有控制腔，且所述阀套上与所述控制腔连通的开孔上设置有密封小球，所述长针阀的外侧与所述第二中间体及所述过渡件之间形成有中孔腔，所述中孔腔与所述第一油道连通；
压电执行机构，其设置在所述第二中间体及所述过渡件上，所述压电执行机构包括压电晶体、用于支撑所述压电晶体的下座以及间隔设置在所述下座底端的密封阀，所述压电晶体的外侧与所述第二中间体之间形成有压电晶体腔；
喷射组件，其设置在所述长针阀的所述另一端，所述喷射组件包括针阀体、喷嘴套及耦合套，所述喷嘴套设置在所述针阀体的外侧，所述耦合套设置在所述针阀体及所述喷嘴套之间，且所述针阀体与所述过渡件之间设置有连接件，所述连接件上分别设置有第一进油孔及流量比所述第一进油孔大的出油孔，所述针阀体的底端设置有用于喷射燃油的喷油孔，且所述长针阀的所述另一端经所述过渡件及所述连接件后穿入所述针阀体并靠近至所述喷油孔，所述耦合套、所述喷嘴套及所述针阀体之间形成有燃气腔及调压腔，所述喷嘴套上靠近所述燃气腔的一端设置有用于喷射天然气的喷气孔，且所述喷气孔向所述耦合套的底端延伸，所述燃气腔与所述进气道连通，所述调压腔的一端通过所述出油孔及密封阀与所述压电晶体腔连接，另一端通过所述第一进油孔孔与所述第二油道连通。
优选地，所述进油组件还包括：
接头紧帽，其设置在所述第一中间体的外侧且抵靠至所述接头，以用于紧固所述接头及所述第一中间体，以使所述接头与所述第一中间体在相互抵接处形成密封副，以防止所述第一油道及所述第二油道内的燃油在所述抵接处相互混入。
优选地，所述接头上还设置有挡圈及用于密封燃油的O型圈，所述挡圈用于避免所述O型圈在燃油作用下被挤入所述接头与所述第一中间体间的缝隙中。
优选地，所述压电执行机构还包括上座，所述上座位于所述压电晶体的顶端，且与所述压电晶体腔的锥面相配合，所述压电晶体设置在所述上座与所述下座之间的正方形凹槽内，以避免所述压电晶体发生径向窜动。
优选地，所述下座的底端设置有碟簧，且所述碟簧位于所述过渡件的顶端，所述碟簧用于提供弹性力，以使所述下座与所述密封阀相互脱离。
优选地，所述密封阀内设置有第一弹簧，所述第一弹簧用于提供预紧力，以使所述密封阀的头部球面与所述过渡件的锥面抵接以形成密封副。
优选地，所述耦合套的内圆柱面与所述针阀体互为偶件，所述耦合套的外圆柱面与所述喷嘴套互为偶件，且所述耦合套的底端面与所述喷嘴套形成密封副，以密封所述喷气孔。
优选地，所述长针阀上靠近所述喷油孔的一端与所述针阀体之间形成锥面密封副，以密封所述喷油孔。
优选地，所述调压腔内设置有第二弹簧，所述第二弹簧用于调节所述调压腔内的压力。
本发明的另一个目的在于提出一种内燃机，其包括的双燃料喷射器能够兼容两种燃料的独立控制及喷射，且具有用户使用价值较高以及喷射响应的速度较快的特点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种内燃机，包括如上所述的双燃料喷射器，所述内燃机还包括燃烧室，所述喷油孔及所述喷气孔均与所述燃烧室连通。
本发明的有益效果为：
通过设置进油组件、第二中间体、过渡件、喷油控制组件、压电执行机构及喷射组件；当需要双燃料喷射器的工作模式为燃油模式时，使燃油经接头上的第一油道进入，第一油道经第一中间体及第二中间体后与中孔腔连通，使燃油流至中孔腔内；然后对电磁铁进行通电，衔铁在电磁铁的电磁力的作用下竖直向上抬起，以使燃油经中孔腔进入阀套的周围，由于燃油具有一定的压力，燃油能够将阀套上的密封小球打开，以将阀套上与控制腔连通的开孔打开，以使控制腔内的压力降低，且由于长针阀外侧的中孔腔内始终有具有一定压力的燃油，即此时长针阀在燃油向上的作用力下抬起，以打开喷油孔，以使中孔腔内的燃油通过长针阀的端部与针阀体之间的间隙经过针阀体上的喷油孔喷射出至燃烧室，以进行燃烧做功，以实现纯燃油的工作模式；当需要双燃料喷射器的工作模式为燃油引燃天然气模式时，需要预先通过纯燃油的工作模式在燃烧室内喷入少量的燃油，以用于在燃油引燃天然气的工作模式下，燃油仅作为引燃燃料引燃天然气；然后使控制燃油经接头上的第二油道进入，第二油道依次经第一中间体、第二中间体、过渡件及连接件后与调压腔连通，使控制燃油经连接件上的第一进油孔流至调压腔内；再给压电晶体施加一定的电压，使压电晶体产生一定的纵向变形，以推动下座竖直向下运动，由于压电晶体在电压驱动下产生的驱动力较大，能够推动下座至下座与密封阀接触时，从而推动密封阀竖直向下运动，以使密封阀处于打开状态，此时调压腔内的控制燃油通过连接件上的出油孔流经过渡件进入压电晶体腔内，并由压电晶体腔流回到低压油道至油箱内；由于第一进油孔的流量小于出油孔的流量，在密封阀打开的状态下，调压腔内的控制燃油的流入量小于流出量，即降低了调压腔内的压力；当调压腔内的压力降低到一定程度时，耦合套的底端在天然气向上的作用力下，能够克服调压腔内的控制燃油的液压力，使耦合套向上运动，以打开喷气孔，以使通过第二中间体上的进气道进入燃气腔内的天然气通过耦合套与喷嘴套之间的间隙进入喷气孔至燃烧室内；此时，燃烧室内预先喷入的少量的引燃燃油迅速引燃喷入的大量天然气，以使天然气燃烧做功，以实现双燃料喷射器的燃油引燃天然气的工作模式；能够实现燃油和天然气双燃料的独立控制和独立喷射，使燃料的控制灵活度较大，用户使用价值较高，且结构简单；并使压电执行机构的位置靠近喷射组件，且将设置有第一进油孔及出油孔的连接件设置在压电执行机构与喷射组件之间，极大地缩短了调压腔与压电执行机构之间的控制燃油的长度，且使调压腔仅只设置在喷射组件部分，最大限度地减小了调压腔的容积，显著地提高了双燃料喷射器在天然气工作模式下的响应能力，使内燃机在使用天然气作为燃料时的工作效率较高。
附图说明
图1是本发明提供的双燃料喷射器的剖视图；
图2是本发明提供的双燃料喷射器的左视图的剖视图；
图3是本发明提供的压电执行机构的结构示意图；
图4是本发明提供的喷射组件的结构示意图。
附图标记说明：
1-进油组件；11-接头；111-第二进油孔；112-第三进油孔；12-接头紧帽；13-挡圈；14-O型圈；15-第一中间体；211-第一油道；212-第二油道；
21-第二中间体；22-过渡件；23-连接件；231-第一进油孔；232-出油孔；24-喷嘴紧帽；26-上下体紧帽；213-进气口；214-进气道；215-回油道；216-中孔腔；
3-喷射组件；31-针阀体；32-喷嘴套；33-耦合套；34-第二弹簧；36-调压腔；37-燃气腔；311-喷油孔；321-喷气孔；
4-压电执行机构；41-压电晶体；42-上座；43-下座；44-密封阀；45-碟簧；46-第一弹簧；47-压电晶体腔；
5-喷油控制组件；51-电磁铁；52-衔铁；55-密封小球；56-阀套；57-控制腔；58-长针阀。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其它等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而己。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例中，提出了一种双燃料喷射器及包括该双燃料喷射器的内燃机。其中，内燃机还包括燃烧室(图中未示出)，燃烧室均与双燃料喷射器上的用于喷射燃油的喷油孔311及用于喷射天然气的喷气孔321连通，以使燃油或者天然气在燃烧室内进行燃烧做功。本实施例中，燃油为柴油。
具体地，双燃料喷射器设置有燃油模式和燃油引燃天然气模式的两种工作模式，能够在燃油及天然气的价格波动时，用户可以根据燃油或者天然气的实时价格灵活选择工作模式，从而给用户带来较高的使用价值。
进一步地，如图1-3所示，双燃料喷射器包括进油组件1、第二中间体21、过渡件22及用于控制燃油喷射的喷油控制组件5。其中，进油组件1包括接头11及第一中间体15，在接头11上设置有用于燃油流入的第一油道211及第二油道212，其中，第一油道211用于主燃油的流入，第二油道212用于控制燃油的流入，控制燃油不参与燃烧工作，仅作为液压源控制天燃气的喷射；且在接头11的顶端设置有与第一油道211连通的第二进油孔111，以及在接头11的侧面设置有与第二油道212连通的第三进油孔112；接头11卡接在第一中间体15的顶端，第二中间体21紧固连接在第一中间体15的底端，过渡件22紧固连接在第二中间体21的底端；第一油道211穿过第一中间体15并延伸至第二中间体21，第二油道212依次穿过第一中间体15及第二中间体21并延伸至过渡件22；在第二中间体21上设置有用于天然气流入的进气道214，进气道214延伸至过渡件22上，且在第二中间体21的侧面设置有与进气道214连通的进气口213；喷油控制组件5设置在第一中间体15与第二中间体21上，喷油控制组件5包括磁性连接的电磁铁51及衔铁52、竖直设置的长针阀58及阀套56，阀套56位于衔铁52的底端，且阀套56设置在长针阀58的一端，长针阀58的一端与阀套56上的内腔孔配合，长针阀58的另一端穿过第二中间体21并向过渡件22延伸，且阀套56与长针阀58的一端之间形成有控制腔57，且阀套56上与控制腔57连通的开孔上设置有密封小球55，长针阀58的外侧与第二中间体21及过渡件22之间形成有中孔腔216，中孔腔216与第一油道211连通，以用于主燃油的流入。其中，第一中间体15与第二中间体21之间通过上下体紧帽26及定位销紧固连接；第二中间体21、过渡件22、连接件23及针阀体31之间通过喷嘴紧帽24进行紧固连接。
其中，通过将第一油道211和第二油道212均通过同一接头11从整个双燃料喷射器的最顶端引入，充分利用了双燃料喷射器的径向空间，能够便于将整个双燃料喷射器安装在内燃机上的缸盖中。
进一步地，如图1所示，双燃料喷射器还包括压电执行机构4及喷射组件3。其中，压电执行机构4设置在第二中间体21及过渡件22上，压电执行机构4包括压电晶体41、用于支撑压电晶体41的下座43以及间隔设置在下座43底端的密封阀44，密封阀44的顶端与过渡件22的顶端上的内孔接触并形成锥面密封副，在压电晶体41的外侧与第二中间体21之间形成有压电晶体腔47；喷射组件3设置在长针阀58上未设置阀套56的一端。如图4所示，喷射组件3包括针阀体31、喷嘴套32及耦合套33，喷嘴套32设置在针阀体31的外侧，耦合套33设置在针阀体31及喷嘴套32之间，如图1和图4所示，且针阀体31与过渡件22之间设置有连接件23，连接件23上分别设置有第一进油孔231及流量比第一进油孔231大的出油孔232，喷油孔311设置在针阀体31的底端，且长针阀58上未设置阀套56的一端穿过渡件22及连接件23后穿入针阀体31并靠近至喷油孔311，耦合套33、喷嘴套32及针阀体31之间形成有燃气腔37及调压腔36，喷气孔321设置在喷嘴套32上靠近燃气腔37的一端，耦合套33的底端抵接在喷嘴套32上设置有喷气孔321的端面上，且喷气孔321向耦合套33的底端延伸；燃气腔37与进气道214连通，调压腔36的一端通过出油孔232及密封阀44与压电晶体腔47连接，另一端通过第一进油孔231与第二油道212连通。其中，将第一进油孔231和出油孔232均设置在连接件23上，能够便于加工和流量控制；且第一进油孔231和出油孔232之间的流量的比例范围为0.5～0.9，能够较快速地控制调压腔36内的压力，以使喷气孔321能够较快打开，以能够对天然气的喷射有较快的响应速度。其中，压电晶体41为非中心对称晶体，压电晶体41是指在机械力作用下而产生形变，以使带电质点发生相对位移，从而在晶体表面出现正、负束缚电荷的晶体，且压电晶体41具有逆压电效应(电致伸缩效应)；压电晶体41的逆压电效应是指对压电晶体41施加电场，压电晶体41将在一定方向上产生机械变形；当外加电场撤去后，压电晶体41产生的机械变形也随之消失的现象。
通过设置进油组件1、第一中间体15、第二中间体21、过渡件22、喷油控制组件5、压电执行机构4及喷射组件3。当需要双燃料喷射器的工作模式为燃油模式时，此时，喷油孔311与喷气孔321均密封未被打开；使主燃油经过接头11上的第二进油孔111进入第一油道211内，第一油道211经第一中间体15及第二中间体21后与中孔腔216连通，使主燃油流至中孔腔216内；然后对电磁铁51进行通电，衔铁52在电磁铁51的电磁力的作用下竖直向上抬起，以使中孔腔216内的主燃油进入阀套56的周围，由于主燃油具有一定的压力，主燃油能够将阀套56上的密封小球55打开，以将阀套56上与控制腔57连通的开孔打开，以使控制腔57内的压力降低，且由于长针阀58外侧的中孔腔216内始终有具有一定压力的主燃油，即此时长针阀58在主燃油向上的作用力下抬起，以打开喷油孔311，以使中孔腔216内的主燃油通过长针阀58的端部与针阀体31之间的间隙进入设置在针阀体31上的喷油孔311喷射出至燃烧室，以进行燃烧做功，以实现双燃料喷射器的纯燃油的工作模式。
当需要双燃料喷射器的工作模式为燃油引燃天然气模式时，此时，喷气孔321与喷油孔311均密封未打开，需要事先通过纯燃油的工作模式在燃烧室内喷入少量的燃油，以用于在燃油引燃天然气的工作模式下，燃油仅作为引燃燃料以引燃天然气。
通过使控制燃油经过接头11侧面上的第三进油孔112进入第二油道212，第二油道212依次经过第一中间体15、第二中间体21、过渡件22及连接件23后与调压腔36连通，使控制燃油经连接件23上的第一进油孔231流至调压腔36内；天然气通过第二中间体21侧面上进气口213进入进气道214内，并依次经过渡件22及连接件23进入燃气腔37内，由于调压腔36内的控制燃油的压力略高于燃气腔37内的天燃气的压力，即此时，喷气孔321处于密封状态；再给压电晶体41施加一定的电场，使压电晶体41在电场的作用下产生一定的纵向变形，以推动下座43竖直向下运动，由于压电晶体41在电场驱动下产生的驱动力较大，能够推动下座43至下座43与密封阀44接触，从而推动密封阀44竖直向下运动，以使密封阀44的顶端远离过渡件22的顶端上的内孔，以打开过渡件22的顶端上的内孔；此时调压腔36内的控制燃油能够通过连接件23上的出油孔232及过渡件22上的内孔流经过渡件22进入压电晶体腔47内，且在压电晶体腔47的侧面设置有与低压油道连通的回油道215，以使压电晶体腔47内的控制燃油通过回油道215流回到低压油道至油箱内；由于第一进油孔231的流量小于出油孔232的流量，在密封阀44打开的状态下，调压腔36内的控制燃油的流入量小于流出量，即降低了调压腔36内的压力；当调压腔36内的压力降低到一定程度时，耦合套33的底端在燃气腔37内的天然气的向上的作用力下，能够克服调压腔36内的控制燃油的液压力，使耦合套33向上运动，以打开喷气孔321，以使天然气通过耦合套33与喷嘴套32之间的间隙进入喷气孔321至燃烧室内；此时，燃烧室内预先喷入的少量引燃燃油迅速引燃喷入的大量天然气，以使天然气燃烧做功，以实现双燃料喷射器的燃油引燃天然气的工作模式。
双燃料喷射器能够实现燃油和天然气双燃料的独立控制和独立喷射，使燃料的控制灵活度较大，能够使用户根据燃油及天然气的实时价格决定双燃料喷射器的工作模式，使用户使用价值较高，且结构简单；并使压电执行机构4的位置靠近喷射组件3，且将设置有第一进油孔231及出油孔232的连接件23设置在压电执行机构4与喷射组件3之间，极大地缩短了调压腔36与密封阀44之间的控制燃油的长度，且使调压腔36仅只设置在喷射组件3部分，最大限度地减小了调压腔36的容积，显著地提高了双燃料喷射器在天然气工作模式下的响应能力，使内燃机在使用天然气作为燃料时的工作效率较高；同时设置由压电材料制得的压电晶体41，使在对压电晶体41进行施加外电场时，压电晶体41能够快速产生纵向变形，以产生较大的驱动力，可以快速准确地实现对密封阀44的开启和关闭，使调压腔36内压力能够迅速降低，以使耦合套33迅速向上移动，使燃气腔37内的天然气能够较快地从喷气孔321喷出，整个喷气过程响应迅速，从而实现了对天燃气的精准控制。
其中，使针阀体31与过渡件22之间设置有连接件23，且在连接件23上分别设置有第一进油孔231及流量比第一进油孔231大的出油孔232；即将具有压力调节功能的连接件23在靠近喷射组件3的一端布置，能够有效减小调压腔36的容积，进一步提高了双燃料喷射器在天然气模式下进行工作时，天然气喷射的响应能力。
进一步地，如图1所示，进油组件1还包括接头紧帽12，接头紧帽12螺纹连接在第一中间体15的外侧且抵靠至接头11，以用于紧固接头11及第一中间体15，以使接头11的球面与第一中间体15的锥面在相互抵接处形成高压密封副，以防止第一油道211内的主燃油与第二油道212内的控制燃油在抵接处相互混入，以将第一油道211与第二油道212相互隔绝；且在接头11上还设置有挡圈13及用于密封燃油的O型圈14，设置挡圈13能够避免O型圈14在第一油道211或者第二油道212内的高压燃油的快速流动的过程中发生变形后而被挤入接头11与第一中间体15之间的缝隙中，以保证O型圈14对燃油的密封效果，避免密封失效的问题。其中，密封副的功能是确保密封效果，从而防止燃油从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如灰尘与水分侵入接头11内部。
进一步地，如图1和图3所示，压电执行机构4还包括上座42，上座42与压电晶体腔47的锥面相配合定位，压电晶体41位于上座42与下座43之间的正方形凹槽内，以避免压电晶体41在整个运动过程中发生径向窜动；且在下座43的底端设置有碟簧45，碟簧45位于过渡件22的顶端，碟簧45用于在对压电晶体41断电之后提供弹性力，以使下座43与密封阀44相互脱离；同时，碟簧45还能够提供预紧力，使在对压电晶体41通电之前，压电晶体41、上座42及下座43在碟簧45的预紧作用力下，均能够固定在压电晶体腔47内；且在密封阀44内设置有第一弹簧46，第一弹簧46通过提供预紧力以调节密封阀44的开启压力，以使密封阀44在第一弹簧46的预紧力作用力下，密封阀44的头部球面与过渡件22的内孔锥面抵接以形成密封副。本实施例中，第一弹簧46为调压弹簧。
具体地，耦合套33的内圆柱面与针阀体31互为偶件，耦合套33的外圆柱面与喷嘴套32互为偶件，且耦合套33的底端面与喷嘴套32形成密封副，以密封喷气孔321，使在未进行喷气时，喷气孔321始终处于密封的状态，以避免影响喷油过程；且长针阀58上靠近喷油孔311的一端与针阀体31之间形成锥面密封副，以密封喷油孔311，使在未进行喷油时，喷油孔311始终处于密封的状态，以避免影响喷气油过程；同时，如图4所示，在调压腔36内设置有第二弹簧34，第二弹簧34用于调节调压腔36内的压力，以使耦合套33的底端面与喷嘴套32的接触面以形成密封副，进一步保证了在进行喷气之前，喷气孔321始终处于关闭状态。其中，互为偶件指的是相互配合且要求很高的轴孔配合件。本实施例中，第二弹簧34为调压弹簧。
本实施例中的双燃料喷射器的具体的喷射燃油的工作过程：双燃料喷射器的燃油喷射过程由喷油控制组件5中的电磁铁51控制；首先，使主燃油通过接头11顶端上的第二进油孔111进入第一油道211内，并经第一中间体15及第二中间体21流至中孔腔216内；然后，对电磁铁51进行通电，衔铁52在电磁铁51的电磁力作用下竖直向上移动，由于主燃油具有一定的压力，即此时中孔腔216内的主燃油能够移动至阀套56处，并在主燃油的压力下将阀套56上的密封小球55打开，以打开阀套56上的开孔，此时长针阀58顶端上的由阀套56与长针阀58形成的控制腔57内压力下降，而长针阀58的中部及底端的外侧均充满了具有一定压力的主燃油，长针阀58的两端在压力差的作用下，在主燃油向上的作用力下竖直向上移动，使长针阀58的底端与针阀体31上的喷油孔311之间产生间隙；最后，主燃油通过产生的间隙移至针阀体31上的喷油孔311，经喷油孔311喷射进入燃烧室进行燃烧做功。
当需要停止喷油时，对电磁铁51进行断电，衔铁52在没有电磁铁51的电磁力的作用下竖直向下运动，以将阀套56周围的主燃油流回至中孔腔216内，密封小球55恢复至原位，以将阀套56上的开孔关闭，即长针阀58顶端上的控制腔57内的压力增高，控制腔57内的压力以推动长针阀58竖直向下运动，直至长针阀58的底端与针阀体31的锥面接触重新形成密封副，以关闭喷油孔311，结束整个喷油的过程。
其中，喷油孔311的喷油过程既可以作为纯燃油模式下，燃油作为主要燃料燃烧做功；也可以作为在燃油引燃天然气模式下，燃油作为引燃燃料引燃天然气；即需要进行天然气喷射之前，需要先通过喷油孔311的喷油过程，在燃烧室内喷射少量的用于引燃天然气的燃油。
本实施例中的双燃料喷射器的具体的喷射天然气的工作过程：双燃料喷射器的喷气过程由压电执行机构4通过控制喷射组件3中的调压腔36内的控制燃油的压力来间接控制天然气的喷射；首先，天然气由第二中间体21的侧面上的进气口213流入进气道214内，经过第二中间体21、过渡件22及连接件23进入由耦合套33、针阀体31和喷嘴套32形成的燃气腔37内；同时，控制燃油由接头11的侧面上的第三进油孔112进入第二油道212，依次经过第一中间体15、第二中间体21、过渡件22以及连接件23上的第一进油孔231进入由耦合套33、针阀体31和喷嘴套32形成的调压腔36内，且耦合套33位于调压腔36及燃气腔37之间；由于调压腔36内的控制燃油的压力略高于燃气腔37内的天燃气的压力，因此在调压腔36内的控制燃油的压力以及第二弹簧34的预紧力作用下，耦合套33保持不动，即耦合套33的底端面与喷嘴套32接触形成密封副，喷气孔321仍处于关闭状态。
当给压电执行机构4中的压电晶体41施加一定的外电场时，压电晶体41由于具有逆压电效应，会在电场作用下产生一定的纵向变形，产生的纵向变形能够推动压电晶体41底端的下座43克服碟簧45向上的作用力而竖直向下运动；由于压电晶体41在电场驱动下产生的驱动力较大，能够克服碟簧45的预紧力、第一弹簧46的预紧力以及密封阀44受到的来自调压腔36内的控制燃油竖直向上的液压力的合力，因此压电晶体41能够继续推动下座43移动，当下座43移动至与密封阀44接触时，下座43能够推动密封阀44向下运动，以将密封阀44打开；此时，调压腔36内的控制燃油通过连接件23上的出油孔232流经过渡件22进入压电晶体腔47内，在压电晶体腔47内再通过回油道215流回到低压油道内并流回至至油箱内；由于连接件23上的第一进油孔231的流量小于出油孔232的流量，因此当密封阀44打开时，调压腔36内的控制燃油的流入少于流出，调压腔36内的压力降低；当调压腔36内的压力降到一定程度时，耦合套33在底端的燃气腔37内的天然气向上的作用力下，能够克服耦合套33顶端上的调压腔36内的控制燃油的液压力以及第二弹簧34的预紧力的合力，耦合套33开始向上运动，使耦合套33与喷嘴套32之间出现间隙，以打开喷气孔321；燃气腔37内的天然气通过耦合套33与喷嘴套32之间出现的间隙流至喷气孔321，经喷气孔321喷射以进入燃烧室；此时，预先喷射在燃烧室内的少量用于引燃的燃油迅速引燃喷入的大量天然气，天然气燃烧做功。
当需要停止喷气时，断开对压电晶体41的外电场，以使压电晶体41恢复到加电场之前的尺寸，下座43在碟簧45的弹性力下向上运动，使下座43与密封阀44相互脱离，密封阀44在调压腔36内的控制燃油的液压力以及第一弹簧46的弹性力下向上运动，直至与过渡块的内孔锥面接触，以重新形成密封副，调压腔36内的控制燃油只能流入不能流出，以使调压腔36内的控制燃油压力迅速增加，耦合套33在调压腔36内增加的控制燃油的压力以及第二弹簧34作用力下，能够克服耦合套33底端燃气腔37内的燃气压力而向下运动，以使耦合套33与喷嘴套32之间接触重新形成密封副，以关闭喷气孔321，结束整个喷气的过程。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种双燃料喷射器，其特征在于，所述双燃料喷射器包括：
进油组件(1)，其包括接头(11)及第一中间体(15)，所述接头(11)上设置有用于燃油流入的第一油道(211)及第二油道(212)，所述接头(11)卡接在所述第一中间体(15)的顶端；
第二中间体(21)，其连接在所述第一中间体(15)的底端，且所述第一油道(211)及所述第二油道(212)均穿过所述第一中间体(15)并延伸至所述第二中间体(21)，所述第二中间体(21)上设置有用于天然气流入的进气道(214)；
过渡件(22)，其连接在所述第二中间体(21)的底端；
喷油控制组件(5)，其设置在所述第一中间体(15)与所述第二中间体(21)上，所述喷油控制组件(5)包括磁性连接的电磁铁(51)及衔铁(52)、长针阀(58)及阀套(56)，所述阀套(56)设置在所述长针阀(58)的一端，且所述阀套(56)位于所述衔铁(52)的底端，所述长针阀(58)的另一端穿过所述第二中间体(21)并向所述过渡件(22)延伸，且所述阀套(56)与所述长针阀(58)的所述一端之间形成有控制腔(57)，且所述阀套(56)上与所述控制腔(57)连通的开孔上设置有密封小球(55)，所述长针阀(58)的外侧与所述第二中间体(21)及所述过渡件(22)之间形成有中孔腔(216)，所述中孔腔(216)与所述第一油道(211)连通；
压电执行机构(4)，其设置在所述第二中间体(21)及所述过渡件(22)上，所述压电执行机构(4)包括压电晶体(41)、用于支撑所述压电晶体(41)的下座(43)以及间隔设置在所述下座(43)底端的密封阀(44)，所述压电晶体(41)的外侧与所述第二中间体(21)之间形成有压电晶体腔(47)；
喷射组件(3)，其设置在所述长针阀(58)的所述另一端，所述喷射组件(3)包括针阀体(31)、喷嘴套(32)及耦合套(33)，所述喷嘴套(32)设置在所述针阀体(31)的外侧，所述耦合套(33)设置在所述针阀体(31)及所述喷嘴套(32)之间，且所述针阀体(31)与所述过渡件(22)之间设置有连接件(23)，所述连接件(23)上分别设置有第一进油孔(231)及流量比所述第一进油孔(231)大的出油孔(232)，所述针阀体(31)的底端设置有用于喷射燃油的喷油孔(311)，且所述长针阀(58)的所述另一端经所述过渡件(22)及所述连接件(23)后穿入所述针阀体(31)并靠近至所述喷油孔(311)，所述耦合套(33)、所述喷嘴套(32)及所述针阀体(31)之间形成有燃气腔(37)及调压腔(36)，所述喷嘴套(32)上靠近所述燃气腔(37)的一端设置有用于喷射天然气的喷气孔(321)，且所述喷气孔(321)向所述耦合套(33)的底端延伸，所述燃气腔(37)与所述进气道(214)连通，所述调压腔(36)的一端通过所述出油孔(232)及密封阀(44)与所述压电晶体腔(47)连接，另一端通过所述第一进油孔(231)与所述第二油道(212)连通。
2.如权利要求1所述的双燃料喷射器，其特征在于，所述进油组件(1)还包括：
接头紧帽(12)，其设置在所述第一中间体(15)的外侧且抵靠至所述接头(11)，以用于紧固所述接头(11)及所述第一中间体(15)，以使所述接头(11)与所述第一中间体(15)在相互抵接处形成密封副，以防止所述第一油道(211)及所述第二油道(212)内的燃油在所述抵接处相互混入。
3.如权利要求2所述的双燃料喷射器，其特征在于，所述接头(11)上还设置有挡圈(13)及用于密封燃油的O型圈(14)，所述挡圈(13)用于避免所述O型圈(14)在燃油作用下被挤入所述接头(11)与所述第一中间体(15)间的缝隙中。
4.如权利要求1所述的双燃料喷射器，其特征在于，所述压电执行机构(4) 还包括上座(42)，所述上座(42)位于所述压电晶体(41)的顶端，且与所述压电晶体腔(47)的锥面相配合，所述压电晶体(41)设置在所述上座(42)与所述下座(43)之间的正方形凹槽内，以避免所述压电晶体(41)发生径向窜动。
5.如权利要求1所述的双燃料喷射器，其特征在于，所述下座(43)的底端设置有碟簧(45)，且所述碟簧(45)位于所述过渡件(22)的顶端，所述碟簧(45)用于提供弹性力，以使所述下座(43)与所述密封阀(44)相互脱离。
6.如权利要求1所述的双燃料喷射器，其特征在于，所述密封阀(44)内设置有第一弹簧(46)，所述第一弹簧(46)用于提供预紧力，以使所述密封阀(44)的头部球面与所述过渡件(22)的锥面抵接以形成密封副。
7.如权利要求1所述的双燃料喷射器，其特征在于，所述耦合套(33)的内圆柱面与所述针阀体(31)互为偶件，所述耦合套(33)的外圆柱面与所述喷嘴套(32)互为偶件，且所述耦合套(33)的底端面与所述喷嘴套(32)形成密封副，以密封所述喷气孔(321)。
8.如权利要求1所述的双燃料喷射器，其特征在于，所述长针阀(58)上靠近所述喷油孔(311)的一端与所述针阀体(31)之间形成锥面密封副，以密封所述喷油孔(311)。
9.如权利要求1所述的双燃料喷射器，其特征在于，所述调压腔(36)内设置有第二弹簧(34)，所述第二弹簧(34)用于调节所述调压腔(36)内的压力。
10.一种内燃机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的双燃料喷射器，所述内燃机还包括燃烧室，所述喷油孔(311)及所述喷气孔(321)均与所述燃烧室连通。
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