CN117489483A - 一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机及燃烧控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机及燃烧控制方法,属于双燃料发动机燃烧领域。在发动机气缸盖上安装一支一喷射器,喷射器包含柴油喷射模块和能够实现可变喷射规律的喷射低碳零碳燃料的第二燃料喷射模块,这两个喷射模块起到向燃烧室内直接喷射双燃料的作用。根据发动机的运行工况需求,通过第二燃料喷射模块,实现低碳无碳燃料的“基压喷射、靴形喷射、增压喷射、多次喷射”的灵活可变喷射规律,精确控制低碳无碳燃料混合气在燃烧室内的分布。通过喷射少量柴油引燃燃烧室内的混合气,主动控制燃烧。实现发动机全工况范围内低碳高效、清洁稳定的燃烧模式。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种发动机及其控制方法,具体地说是双燃料发动机及燃烧控制方法。
背景技术
低碳无碳燃料的广泛应用是发动机降低碳排放最直接的技术手段,如绿色甲醇、绿色氨燃料等。但是,低碳无碳燃料通常活性较低,因此通常采用双直喷低碳无碳燃料/柴油的方式进行使用,提高低碳无碳燃料的替代率,可以有效降低碳排放。
但是,这种低碳无碳燃料的汽化潜热高,大量高压直喷的低碳无碳燃料喷入燃烧室后瞬间降低工质温度,导致燃烧滞后或者燃烧减缓,尤其在中低负荷条件下,发动机循环变动增加,热效率下降并且未燃碳氢化合物排放增加。
目前的双燃料发动机燃烧控制方法,为了缓解低碳无碳燃料喷入引起的燃烧抑制作用,通常采用扩大喷射间隔或者降低喷射压力的手段,但同时又导致燃烧持续期延长,不利于发动机性能的提升。
发明内容
本发明的目的在于提供能实现双燃料发动机全工况范围内低碳高效、清洁稳定燃烧的一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机及燃烧控制方法。
本发明的目的是这样实现的:
本发明一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机,其特征是:包括气缸壁(2)、气缸盖(3)、活塞(1),气缸盖(3)安装在气缸壁(2)上方,活塞(1)安装在气缸壁(2)里,气缸壁(2)、气缸盖(3)和活塞(1)形成燃烧室(6),气缸盖(3)里设置进气门(4)、排气门(5)、一体化喷射器(7);
所述一体化喷射器(7)包括柴油喷射模块(A)、第二燃料喷射模块(B),柴油喷射模块(A)和第二燃料喷射模块(B)共用紧固帽(7-15)、蓄压腔壁(7-19)、热管理腔壁(7-20),紧固帽(7-15)、蓄压腔壁(7-19)和热管理腔壁(7-20)自上而下设置,柴油喷射模块(7-A)还包括自上而下设置的1号喷射控制管路协调控制模块(7-7)、超磁滞电磁控制针阀限位模块(7-8)、柴油喷嘴部分(7-9),第二燃料喷射模块(B)还包括两级增压模块(7-10)、2号喷射控制管路协同控制模块(7-13)、低碳燃料喷嘴部分(7-14);
蓄压腔壁(7-19)和热管理腔壁(7-20)设置柴油蓄压腔(7-2),热管理腔壁(7-20)里设置热管理腔(7-4)和低碳燃料蓄压腔(7-12),热管理腔壁(7-20)的侧方分别设置热管理腔入口(7-5)和热管理腔出口(7-6);
所述1号喷射控制管路协同控制模块(7-7)包括协同上模块(7-7-11)、协同下模块(7-7-12)、第一电磁阀(7-7-1)、1号衔铁(7-7-2)、1号双通路阀杆(7-7-4),第一电磁阀(7-7-1)安装在协同上模块(7-7-11)里,1号双通路阀杆(7-7-4)安装在协同下模块(7-7-12)里,1号衔铁固定在1号双通路阀杆(7-7-4)顶部,第一电磁阀(7-7-1)里安装1号衔铁复位弹簧(7-7-3),1号衔铁复位弹簧(7-7-3)位于1号衔铁(7-7-2)上方,协同上模块(7-7-11)和协同下模块(7-7-12)里设置1号进油管路(7-7-5),1号进油管路(7-7-5)连通柴油蓄压腔(7-2),协同下模块(7-7-12)里分别设置1号控制油回油管路(7-7-7)、2号控制油回油管路(7-7-8)、2号进油管路(7-7-6),1号双通路阀杆(7-7-4)为上细下粗的结构,在下部的两侧位置设有第一半回形通路(7-7-9),第一半回形通路(7-7-9)与1号进油管路(7-7-5)、2号进油管路(7-7-6)、1号控制油回油管路(7-7-7)、2号控制油回油管路(7-7-8)相配合。
本发明一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机还可以包括:
1、所述超磁滞电磁控制针阀限位模块(7-8)包括超磁滞上模块(7-8-14)、超磁滞下模块(7-8-15)、主副磁极(7-8-2)、超磁滞材料(7-8-11)、磁轭(7-8-1)、磁滞座(7-8-3)、第二活塞(7-8-4)、针阀限位块(7-8-6),超磁滞上模块(7-8-14)位于超磁滞下模块(7-8-15)上方,主副磁极(7-8-2)安装在超磁滞上模块(7-8-14)里,主副磁极(7-8-2)里设置超磁滞材料(7-8-11),超磁滞材料(7-8-11)的上下两端分别设置磁轭(7-8-1)和磁滞座(7-8-3),磁滞座(7-8-3)下方设置针阀限位块(7-8-6),针阀限位块(7-8-6)下部套有针阀限位复位弹簧(7-8-12),针阀限位块(7-8-6)与磁滞座(7-8-3)之间形成中间腔(7-8-5),超磁滞上模块(7-8-14)里分别设置单向润滑口入口(7-8-9)、润滑油路(7-8-8)、中间腔油路(7-8-7)、1号单向控制油入口(7-17),单向润滑口入口(7-8-9)连通润滑油路(7-8-8),中间腔(7-8-5)连通中间腔油路(7-8-7)。
2、所述柴油喷嘴部分(7-9)包括柴油针阀(7-9-1)、中间块(7-9-7),柴油针阀(7-9-1)的上部套有柴油针阀复位弹簧(7-9-4),柴油针阀(7-9-1)的中部穿过中间块(7-9-7),中间块(7-9-7)里设置柴油控制油进油管路(7-9-2),柴油针阀(7-9-1)的中部与中间块(7-9-7)的下方形成柴油针阀控制油腔(7-9-3),柴油针阀控制油腔(7-9-3)连通1号单向控制油入口和1号控制油回油管路(7-7-7),柴油针阀(7-9-1)与其外部形成柴油压力室,柴油针阀(7-9-1)底部的下方设置柴油喷孔(7-9-6),柴油压力室分别连通柴油喷孔(7-9-6)和2号进油管路(7-7-6)。
3、所述两级增压模块(7-10)包括第二电磁阀(7-10-1)、活塞上模块(7-10-18)、双增压活塞(7-10-6)、2号衔铁(7-10-2)、内控制阀杆(7-10-3)、外控制阀块(7-10-4),第二电磁阀(7-10-1)安装在紧固帽(7-15)里,第二电磁阀(7-10-1)里安装2号衔铁复位弹簧(7-10-7),2号衔铁(7-10-2)固定在内控制阀杆(7-10-3)的顶部,外控制阀块(7-10-4)套于内控制阀杆(7-10-3)的外部,2号衔铁位于2号衔铁复位弹簧下方,双增压活塞(7-10-6)安装在活塞上模块(7-10-18)下方,双增压活塞(7-10-6)外部套有增压活塞复位弹簧(7-10-17);
活塞上模块(7-10-18)里设置主增压油回油油路(7-10-10)、一级增压油回油油路(7-10-9)、二级增压油回油油路(7-10-13)、增压油进油口(7-10-11)、二级增压油进油油路(7-10-16),双增压活塞(7-10-6)与活塞上模块(7-10-18)之间分别形成一级增压油腔(7-10-12)和二级增压油腔(7-10-15),内控制阀杆(7-10-3)里设置通孔(7-10-8),主增压油回油油路(7-10-10)和一级增压油回油油路(7-10-9)与通孔(7-10-8)配合连通或断开,一级增压油腔(7-10-12)分别连通一级增压油回油油路(7-10-9)和增压油进油口(7-10-11),二级增压油进油油路(7-10-16)与二级增压油腔(7-10-15)连通,外控制阀块(7-10-4)上部空间和二级增压油回油油路(7-10-13)以及主增压油回油油路(7-10-10)连通,二级增压油回油油路(7-10-13)和主增压油回油油路(7-10-10)之间设有单向阀(7-10-14),外控制阀块(7-10-4)的内部和内控制阀杆(7-10-3)外部配合位置以及外控制阀块(7-10-4)和活塞上模块(7-10-18)的上下接触面之间均设有密封面。
4、所述2号喷射控制管路协同控制模块(7-13)与1号喷射控制管路协同控制模块(7-7)共用协同上模块(7-7-11)和协同下模块(7-7-12),2号喷射控制管路协同控制模块(7-13)还包括第三电磁阀(7-13-1)、3号衔铁(7-13-2)、2号双通路阀杆(7-13-3),第三电磁阀(7-13-1)安装在协同上模块(7-7-11)里,第三电磁阀(7-13-1)里安装3号衔铁复位弹簧(7-13-9),2号双通路阀杆(7-13-3)安装在协同下模块(7-7-12)里,3号衔铁(7-13-2)固定在2号双通路阀杆(7-13-3)的顶部,3号衔铁复位弹簧(7-13-9)位于2号双通路阀杆(7-13-3)的上方,2号双通路阀杆下部两侧位置设有第二半回形通路(7-13-8),协同上模块(7-7-11)里设置1号进低碳燃料管路(7-13-4),协同下模块(7-7-12)里设置2号进低碳燃料管路(7-13-5)、3号控制油回油管路(7-13-6)、4号控制油回油管路(7-13-7),第二半回形通路(7-13-8)与1号进低碳燃料管路(7-13-4)、2号进低碳燃料管路(7-13-5)、3号控制油回油管路(7-13-6)、4号控制油回油管路(7-13-7)相配合。
5、所述低碳燃料喷嘴部分(7-14)与柴油喷嘴部分(7-9)共用中间块(7-9-7),低碳燃料喷嘴部分(7-14)还包括第二燃料针阀(7-14-3)、控制腔阀块(7-14-7)、凸起阀块(7-14-8),控制腔阀块(7-14-7)、凸起阀和中间块(7-9-7)自上而下依次设置,第二燃料针阀(7-14-3)的中部穿过中间块(7-9-7),第二燃料针阀(7-14-3)的上部设置凸起,凸起位于凸起阀块(7-14-8)里,凸起上方的第二燃料针阀(7-14-3)外部套有第二燃料针阀复位弹簧(7-14-4),控制腔阀块(7-14-7)里设置第二燃料针阀控制腔(7-14-2),第二燃料针阀(7-14-3)的下部与其外部形成第二燃料压力室(7-14-5),第二燃料针阀(7-14-3)底部的下方设置第二燃料喷孔(7-14-6),第二燃料压力室(7-14-5)分别连通2号进低碳燃料管路(7-13-5)和第二燃料喷孔(7-14-6),第二燃料针阀控制腔(7-14-2)分别连通2号控制油进油管路(7-14-1)和3号控制油回油管路(7-13-6)。
6、第一半回形通路(7-7-9)上端接口的半径分别与2号控制油回油管路(7-7-8)的入口以及1号进油管路(7-7-5)的出口半径一致,下端接口的半径分别与1号控制油回油管路(7-7-7)出口和2号进油管路(7-7-6)的入口半径一致,第一半回形通路(7-7-9)的上端接口与1号进油管路(7-7-5)的入口、2号控制油回油管路(7-7-8)的出口的间距和第一半回形通路(7-7-9)的下端接口与2号进油管路(7-7-6)的入口、1号控制油回油管路(7-7-7)的出口的间距一致。
本发明一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机燃烧控制方法,其特征是:
在低负荷条件下,先通过柴油喷射模块(A)向燃烧室(6)内喷射柴油,后通过第二燃料喷射模块(B)向燃烧室(6)内喷射低碳无碳燃料,低碳无碳燃料采用靴形喷射的喷射规;
在中等负荷条件下,先通过第二燃料喷射模块(B)向燃烧室(6)内喷射低碳无碳燃料,采用单次喷射或多次喷射控制混合气,早于压缩上止点50°CA的低碳无碳燃料喷射采用基压喷射,晚于压缩上止点50°CA的低碳无碳燃料喷射采用增压喷射;后通过柴油喷射模块(A)向燃烧室(6)内喷射柴油,引燃燃烧室(6)内的混合气;
在高负荷条件下,先通过第二燃料喷射模块(B)向燃烧室(6)内喷射低碳无碳燃料,早于压缩上止点50°CA的低碳无碳燃料喷射采用基压喷射,晚于压缩上止点50°CA的低碳无碳燃料喷射采用增压喷射;然后通过柴油喷射模块(A)向燃烧室(6)内喷射柴油,引燃燃烧室(6)内的混合气,最后,再通过第二燃料喷射模块(B)向燃烧室(6)内喷射低碳无碳燃料。
本发明一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机燃烧控制方法还可以包括:
1、当第二燃料喷射模块(B)选择基压模式时,两级增压模块(7-10)不通电,1号衔铁(7-7-2)落座,一级增压油回油油路(7-10-9)和主增压油回油油路(7-10-10)通过内控制阀杆(7-10-3)上的通孔(7-10-8)连通,外控制阀块(7-10-4)落座于控制阀块座(7-10-5)的下接触面,之间形成密封腔,一级增压油回油油路(7-10-9)和二级增压油进油油路(7-10-16)不连通,二级增压油回油油路(7-10-13)与主增压油回油油路(7-10-10)之间连通,一级增压油腔(7-10-12)和二级增压油腔(7-10-15)均不能建压,双增压活塞(7-10-6)不起增压作用。
2、当第二燃料喷射模块(B)选择低增压模式时,两级增压模块(7-10)通低电位,1
号衔铁(7-7-2)受到电磁力的作用带动内控制阀杆(7-10-3)向上运动,从而断开一级增压
油回油油路(7-10-9)和主增压油回油油路(7-10-10)的连通,外控制阀块(7-10-4)仍落座
于控制阀块座(7-10-5)的下接触面,之间形成密封腔,一级增压油回油油路(7-10-9)和二
级增压油进油油路(7-10-16)不连通,二级增压油回油油路(7-10-13)与主增压油回油油路
(7-10-10)之间连通,此时二级增压油腔(7-10-15)仍不能建压,一级增压油腔(7-10-12)开
始建压,双增压活塞(7-10-6)向下运动,低碳燃料蓄压腔(7-12)内的压力升高,直至低碳燃
料蓄压腔(7-12)内的压力乘以双增压活塞(7-10-6)的下表面的面积加上双增压活塞
(7-10-6)复位弹簧的弹力等于一级增压油腔(7-10-12)内增压油的压力乘以它作用在
双增压活塞(7-10-6)上的面积时双增压活塞(7-10-6)不再运动,即。
3、当第二燃料喷射模块(B)选择高增压模式时,两级增压模块(7-10)通高电位,1
号衔铁(7-7-2)受到电磁力的作用带动内控制阀杆(7-10-3)向上运动并进一步的带动外控
制阀块(7-10-4)向上运动,切断一级增压油回油油路(7-10-9)与主增压油回油油路(7-10-
10)的连通,一级增压油腔(7-10-12)开始建压,并且二级增压油进油油路(7-10-16)与一级
增压油回油油路(7-10-9)连通,与外控制阀块(7-10-4)的上部空间断开,二级增压油腔(7-
10-15)开始建压;双增压活塞(7-10-6)向下运动,低碳燃料蓄压腔(7-12)内的压力升高,直
至低碳燃料蓄压腔(7-12)内的压力乘以双增压活塞(7-10-6)的下表面的面积加上双
增压活塞(7-10-6)复位弹簧的弹力等于增压油腔内增压油的压力乘以它作用在双增
压活塞(7-10-6)上的面积时双增压活塞(7-10-6)不再运动,即。
4、当第二燃料喷射模块(B)进行靴形喷射时,先进行基压喷射模式,在喷射过程中再进行低增压或高增压喷射模式喷射压力增加,实现喷油速率从低到高的变化,即靴形喷射。
本发明的优势在于:
本发明双燃料发动机利用低碳无碳燃料的可变喷射规律模块,实现发动机对于不同运行工况需求的灵活适配,进而主动控制燃烧室内的燃烧过程,改善热效率,提高低碳无碳燃料的替代率,满足发动机脱碳的目标。
本发明燃烧控制方法:1、通过少量柴油引燃,可以稳定控制发动机缸内的燃烧相位,减少碳排放量;2、通过缸内直喷低碳无碳燃料,可以提高混合气的燃烧效率,减少未燃燃料的排放;3、通过低碳无碳燃料的可变喷射规律,实现循环内“基压喷射、靴形喷射、增压喷射、多次喷射”的灵活调节,适应不同发动机运行工况对缸内混合气的要求,提高低碳无碳燃料的最高替代率,实现高效清洁、稳定可控的燃烧过程。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为一体化喷射器的结构示意图;
图3为1号喷射控制管路协同控制模块部分结构示意图;
图4为超磁滞电磁控制针阀限位模块部分结构示意图:
图5为柴油喷嘴部分结构示意图;
图6为两级增压模块部分结构示意图;
图7为2号喷射控制管路协同控制模块部分结构示意图;
图8为第二燃料喷嘴部分结构示意图;
图9为A-A方向的剖视图。
附图标记:活塞1;气缸壁2;气缸盖3;进气门及组件4;排气门及组件5;燃烧室6;一体化喷射器7;柴油喷射模块A;第二燃料喷射模块B;喷射器体7-1;柴油蓄压腔7-2;单向进油口7-3;热管理腔7-4;热管理腔入口7-5;热管理腔出口7-6;1号喷射控制管路协同控制模块7-7;超磁滞电磁控制针阀限位模块7-8;柴油喷嘴部分7-9;两级增压模块7-10;单向进低碳燃料口7-11;低碳燃料蓄压腔7-12;2号喷射控制管路协同控制模块7-13;低碳燃料喷嘴部分7-14;紧固帽7-15;紧固套7-16;1号单向控制油入口7-17;2号单向控制油入口7-18;第一电磁阀7-7-1;1号衔铁7-7-2;1号衔铁复位弹簧7-7-3;1号双通路阀杆7-7-4;1号进油管路7-7-5;2号进油管路7-7-6;1号控制油回油管路7-7-7;2号控制油回油管路7-7-8;第一半回形通路7-7-9;第一限位块7-7-10;协同上模块7-7-11;协同下模块7-7-12;磁轭7-8-1;;主副磁极7-8-2;磁滞座7-8-3;第二活塞7-8-4;中间腔7-8-5;针阀限位块7-8-6;中间腔油路7-8-7;润滑油路7-8-8;单向润滑油入口7-8-9;线圈7-8-10;超磁滞材料7-8-11;针阀限位复位弹簧7-8-12;第一单向阀7-8-13;超磁滞上模块7-8-14;超磁滞下模块7-8-15;柴油针阀7-9-1;柴油控制油进油管路7-9-2;柴油针阀控制油腔7-9-3;柴油针阀复位弹簧7-9-4;柴油压力室7-9-5;柴油喷孔7-9-6;中间块7-9-7;第二电磁阀7-10-1;2号衔铁7-10-2;内控制阀杆7-10-3;外控制阀块7-10-4;控制阀块座7-10-5;双增压活塞7-10-6;2号衔铁复位弹簧7-10-7;通孔7-10-8;一级增压油回油油路7-10-9;主增压油回油油路7-10-10;增压油进油口7-10-11;一级增压油腔7-10-12;二级增压油回油油路7-10-13;第二单向阀7-10-14;二级增压油腔7-10-15;二级增压油进油油路7-10-16;增压活塞复位弹簧7-10-17;活塞上模块7-10-18;第三电磁阀7-13-1;3号衔铁7-13-2;2号双通路阀杆7-13-3;1号进低碳燃料管路7-13-4;2号进低碳燃料管路7-13-5;3号控制油回油管路7-13-6;4号控制油回油管路7-13-7;第二半回形通路7-13-8;3号衔铁复位弹簧7-13-9;2号控制油进油管路7-14-1;第二燃料针阀控制腔7-14-2;第二燃料针阀7-14-3;第二燃料针阀复位弹簧7-14-4;第二燃料压力室7-14-5;第二燃料喷孔7-14-6;控制腔阀块7-14-7;凸起阀块7-14-8。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
结合图1-9,图1为本发明的一种基于可变喷射规律的双燃料发动机的结构示意图,包括活塞1、气缸壁2、气缸盖3、进气门及组件4、排气门及组件5、一体化喷射器7。其特征是,由活塞1、气缸壁2和气缸盖3构成燃烧室6,一体化喷射器7布置在气缸盖3中间位置,起到向燃烧室6内直接喷射双燃料的作用;
图2为一体化喷射器的结构示意图,包括柴油喷射模块A、第二燃料喷射模块B、喷射器体7-1、柴油蓄压腔7-2、单向进油口7-3、热管理腔7-4、热管理腔入口7-5、热管理腔出口7-6、1号喷射控制管路协同控制模块7-7、超磁滞电磁控制针阀限位模块7-8、柴油喷嘴部分7-9、两级增压模块7-10、单向进低碳燃料口7-11、低碳燃料蓄压腔7-12、2号喷射控制管路协同控制模块7-13、低碳燃料喷嘴部分7-14、紧固帽7-15、紧固套7-16、1号单向控制油入口7-17、2号单向控制油入口7-18。
图3为1号喷射控制管路协同控制模块7-7结构示意图,包括协同上模块7-7-11、协同下模块7-7-12、第一电磁阀7-7-1、1号衔铁7-7-2、1号双通路阀杆7-7-4,第一电磁阀7-7-1安装在协同上模块7-7-11里,1号双通路阀杆7-7-4安装在协同下模块7-7-12里,1号衔铁7-7-2固定在1号双通路阀杆7-7-4顶部,第一电磁阀7-7-1里安装1号衔铁复位弹簧7-7-3,1号衔铁复位弹簧7-7-3位于1号衔铁7-7-2上方,协同上模块7-7-11和协同下模块7-7-12里设置1号进油管路7-7-5,1号进油管路7-7-5连通柴油蓄压腔7-2,协同下模块7-7-12里分别设置1号控制油回油管路7-7-7、2号控制油回油管路7-7-8、2号进油管路7-7-6,1号双通路阀杆7-7-4为上细下粗的结构,在下部的两侧位置设有第一半回形通路7-7-9,第一半回形通路7-7-9与1号进油管路7-7-5、2号进油管路7-7-6、1号控制油回油管路7-7-7、2号控制油回油管路7-7-8相配合;
图4为超磁滞电磁控制针阀限位模块7-8结构示意图,主要包括超磁滞上模块7-8-14、超磁滞下模块7-8-15、主副磁极7-8-2、超磁滞材料7-8-11、磁轭7-8-1、磁滞座7-8-3、第二活塞7-8-4、针阀限位块7-8-6,超磁滞上模块7-8-14位于超磁滞下模块7-8-15上方,主副磁极7-8-2安装在超磁滞上模块7-8-14里,主副磁极7-8-2里缠绕线圈7-8-10,主副磁极7-8-2里设置超磁滞材料7-8-11,超磁滞材料7-8-11的上下两端分别设置磁轭7-8-1和磁滞座7-8-3,磁滞座7-8-3下方设置针阀限位块7-8-6,针阀限位块7-8-6下部套有针阀限位复位弹簧7-8-12,针阀限位块7-8-6与磁滞座7-8-3之间形成中间腔7-8-5,超磁滞上模块7-8-14里分别设置单向润滑油入口7-8-9、润滑油路7-8-8、中间腔油路7-8-7、1号单向控制油入口7-17,单向润滑油入口7-8-9连通润滑油路7-8-8,中间腔7-8-5连通中间腔油路7-8-7,中间腔油路7-8-7里设有第一单向阀7-8-13。
图5为柴油喷嘴部分7-9结构示意图,包括柴油针阀7-9-1、柴油压力室7-9-5、中间块7-9-7,柴油针阀7-9-1的上部套有柴油针阀复位弹簧7-9-4,柴油针阀7-9-1的中部穿过中间块7-9-7,中间块7-9-7里设置柴油控制油进油管路7-9-2,柴油针阀7-9-1的中部与中间块7-9-7的下方形成柴油针阀控制油腔7-9-3,柴油针阀控制油腔7-9-3连通1号单向控制油入口7-17和1号控制油回油管路7-7-7,柴油针阀7-9-1与其外部形成柴油压力室,柴油针阀7-9-1底部的下方设置柴油喷孔7-9-6,柴油压力室分别连通柴油喷孔7-9-6和2号进油管路7-7-6。
图6为两级增压模块7-10结构示意图,主要包括包括第二电磁阀7-10-1、活塞上模块7-10-18、控制阀块座7-10-5、双增压活塞7-10-6、2号衔铁7-10-2、内控制阀杆7-10-3、外控制阀块7-10-4,第二电磁阀7-10-1安装在紧固帽7-15里,第二电磁阀7-10-1里安装2号衔铁复位弹簧7-10-7,2号衔铁7-10-2固定在内控制阀杆7-10-3的顶部,外控制阀块7-10-4套于内控制阀杆7-10-3的外部,2号衔铁7-10-2位于2号衔铁复位弹簧7-10-7下方,双增压活塞7-10-6安装在活塞上模块7-10-18下方,双增压活塞7-10-6外部套有增压活塞复位弹簧7-10-17;
活塞上模块7-10-18里设置主增压油回油油路7-10-10、一级增压油回油油路7-10-9、二级增压油回油油路7-10-13、增压油进油口7-10-11、二级增压油进油油路7-10-16,双增压活塞7-10-6与活塞上模块7-10-18之间分别形成一级增压油腔7-10-12和二级增压油腔7-10-15,内控制阀杆7-10-3里设置通孔7-10-8,主增压油回油油路7-10-10和一级增压油回油油路7-10-9与通孔7-10-8配合连通或断开,一级增压油腔7-10-12分别连通一级增压油回油油路7-10-9和增压油进油口7-10-11,二级增压油进油油路7-10-16与二级增压油腔7-10-15连通,外控制阀块7-10-4上部空间和二级增压油回油油路7-10-13以及主增压油回油油路7-10-10连通,二级增压油回油油路7-10-13和主增压油回油油路7-10-10之间设有第二单向阀7-10-14,外控制阀块7-10-4的内部和内控制阀杆7-10-3外部配合位置以及外控制阀块7-10-4和活塞上模块7-10-18的上下接触面之间均设有密封面。
图7为2号喷射控制管路协同控制模块7-13结构示意图,2号喷射控制管路协同控制模块7-13与1号喷射控制管路协同控制模块7-7共用协同上模块7-7-11和协同下模块7-7-12,2号喷射控制管路协同控制模块7-13还包括第三电磁阀7-13-1、3号衔铁7-13-2、2号双通路阀杆7-13-3,第三电磁阀7-13-1安装在协同上模块7-7-11里,第三电磁阀7-13-1里安装3号衔铁复位弹簧7-13-9,2号双通路阀杆7-13-3安装在协同下模块7-7-12里,3号衔铁7-13-2固定在2号双通路阀杆7-13-3的顶部,3号衔铁复位弹簧7-13-9位于2号双通路阀杆7-13-3的上方,2号双通路阀杆下部两侧位置设有第二半回形通路7-13-8,协同上模块7-7-11里设置1号进低碳燃料管路7-13-4,协同下模块7-7-12里设置2号进低碳燃料管路7-13-5、3号控制油回油管路7-13-6、4号控制油回油管路7-13-7,第二半回形通路7-13-8与1号进低碳燃料管路7-13-4、2号进低碳燃料管路7-13-5、3号控制油回油管路7-13-6、4号控制油回油管路7-13-7相配合。
图8为第二燃料喷嘴部分7-14结构示意图,第二燃料喷嘴部分7-14与柴油喷嘴部分7-9共用中间块7-9-7,第二燃料喷嘴部分7-14还包括第二燃料针阀7-14-3、控制腔阀块7-14-7、凸起阀块7-14-8,控制腔阀块7-14-7、凸起阀块7-14-8和中间块7-9-7自上而下依次设置,第二燃料针阀7-14-3的中部穿过中间块7-9-7,第二燃料针阀7-14-3的上部设置凸起,凸起位于凸起阀块7-14-8里,凸起上方的第二燃料针阀7-14-3外部套有第二燃料针阀复位弹簧7-14-4,控制腔阀块7-14-7里设置第二燃料针阀控制腔7-14-2,第二燃料针阀7-14-3的下部与其外部形成第二燃料压力室7-14-5,第二燃料针阀7-14-3底部的下方设置第二燃料喷孔7-14-6,第二燃料压力室7-14-5分别连通2号进低碳燃料管路7-13-5和第二燃料喷孔7-14-6,第二燃料针阀控制腔7-14-2分别连通2号控制油进油管路7-14-1和3号控制油回油管路7-13-6。
在喷射准备阶段,1号喷射控制管路协同控制模块7-7和2号喷射控制管路协同控制模块7-13的第一电磁阀7-7-1和第三电磁阀7-13-1均不通电,1号双通路阀杆7-7-4和2号双通路阀杆7-13-3落座,切断柴油喷射模块A和第二燃料喷射模块B的进油和回油通路,柴油压力室7-9-5和第二燃料压力室7-14-5中没有燃料流入,柴油针阀控制油腔7-9-3和第二燃料针阀控制腔7-14-2内建压,在柴油针阀复位弹簧7-9-4弹力和柴油针阀控制腔7-9-3内柴油液压力的作用下柴油针阀7-9-1落座,在第二燃料针阀复位弹簧7-14-4弹力和第二燃料针阀控制腔7-14-2内低碳燃料液压力的作用下第二燃料针阀7-14-3落座,不进行喷射。
第二燃料喷射模块B采用基压喷射时,两级增压模块7-10不通电,2号衔铁7-10-2落座,一级增压油回油油路7-10-9和主增压油回油油路7-10-10通过内控制阀杆7-10-3上的通孔7-10-8连通,外控制阀块7-10-4落座于控制阀块座7-10-5的下接触面,之间形成密封腔,一级增压油回油油路7-10-9和二级增压油进油油路7-10-16,二级增压油回油油路7-10-13与主回油油路7-10-10之间连通,一级增压油腔7-10-12和二级增压油腔7-10-15均不建压,双增压活塞7-10-6不起增压作用。至此增压部分过程的描述已经结束。
接下来是燃料喷射过程和结束喷射过程的描述:2号喷射控制管路协同控制模块7-13通电,3号衔铁7-13-2受到电磁力的作用带动2号双通路阀杆7-13-3向上运动,直到2号双通路阀杆7-13-3接触到第二限位块7-13-10,此时双通路阀杆7-13-3两侧的第一半回形通路7-7-9与第二半回形通路7-13-8同时连通1号进低碳燃料管路7-13-4与2号进低碳燃料管路7-13-5、3号控制油回油管路9-13-6与4号控制油回油管路7-13-7,与热管理腔7-4内的加热液充分换热过的低碳燃料由低碳燃料蓄压腔7-12经过1号进低碳燃料管路7-13-4与2号进低碳燃料管路7-13-5流入第二燃料压力室7-14-5中,第二燃料针阀控制腔7-14-2内的控制油经过3号控制油回油管路7-13-6、4号控制油回油管路7-13-7流回到油箱中,当第二燃料针阀控制腔7-14-2内的压力和第二燃料针阀复位弹簧7-14-4的弹力形成的合力小于压力室7-14-5内燃料给第二燃料针阀7-14-3向上的液压力时,第二燃料针阀7-14-3向上抬起,开始喷射。结束喷射时,2号喷射控制管路协同控制模块7-13断电,3号衔铁7-13-2落座,带动双通路阀杆7-13-3向下运动,第二燃料压力室7-14-5不再有低碳燃料流入,压力迅速减小,并且第二燃料针阀控制腔7-14-2内逐渐建压,当第二燃料针阀控制腔7-14-2内的压力和第二燃料针阀复位弹簧7-14-4的弹力大于第二燃料压力室7-14-5内向上的液压力时,第二燃料针阀7-14-3重新落座,喷射结束。
第二燃料喷射模块B采用低增压喷射时,两级增压模块7-10通低电位,1号衔铁7-
7-2受到电磁力的作用带动内控制阀杆7-10-3向上运动,从而断开一级增压油回油油路7-
10-9和主增压油回油油路7-10-10的连通,而外控制阀块7-10-4仍落座于控制阀块座7-10-
5的下接触面,之间形成密封腔,一级增压油回油油路7-10-9和二级增压油进油油路7-10-
16不连通,二级增压油回油油路7-10-13与主增压油回油油路7-10-10之间连通,此时二级
增压油腔7-10-15仍不能建压,而一级增压油腔7-10-12开始建压,双增压活塞7-10-6向下
运动,低碳燃料蓄压腔7-12内的压力升高,直至低碳燃料蓄压腔7-12内的压力乘以双增
压活塞7-10-6的下表面的面积加上双增压活塞7-10-6复位弹簧的弹力等于一级增压
油腔7-10-12内增压油的压力乘以它作用在双增压活塞7-10-6上的面积时双增压活塞
7-10-6不再运动,即。至此增压部分过程的描述已经结束。
接下来燃料喷射过程同基压模式一样。
第二燃料喷射模块B采用高增压喷射时,两级增压模块7-10通高电位,1号衔铁7-
7-2受到电磁力的作用带动内控制阀杆7-10-3向上运动并进一步的带动外控制阀块7-10-4
向上运动,切断一级增压油回油油路7-10-9与主增压油回油油路7-10-10的连通,一级增压
油腔7-10-12开始建压,并且二级增压油进油油路7-10-16与一级增压油回油油路7-10-9连
通,与外控制阀块7-10-4的上部空间断开,二级增压油腔7-10-15开始建压。双增压活塞7-
10-6向下运动,低碳燃料蓄压腔7-12内的压力升高,直至低碳燃料蓄压腔7-12内的压力
乘以双增压活塞7-10-6的下表面的面积加上双增压活塞7-10-6复位弹簧的弹力等
于增压油腔内增压油的压力乘以它作用在双增压活塞7-10-6上的面积时双增压
活塞7-10-6不再运动,即。至此增压部分过程的描述已经结束。
接下来燃料喷射过程同基压模式一样。
当第二燃料喷射模块B需要进行靴形喷射时,可以先进行基压喷射模式,在喷射过程中再进行低增压或高增压喷射模式喷射压力增加,实现喷油速率从低到高的变化,即靴形喷射。
一种基于可变喷射规律的双燃料发动机的燃烧控制方法,第二燃料喷射模块B向燃烧室6内喷射低碳无碳燃料,用于控制低碳无碳燃料在燃烧室6内的混合状态和燃烧方式。混合状态包括均质当量比混合和分层当量比混合。燃烧方式包括分层可控预混合燃烧和混合控制燃烧。柴油喷射模块A向燃烧室6内喷射少量柴油,用于触发燃烧室6内的着火。根据发动机的不同运行工况,具体的燃烧控制方案如下:
在低负荷条件下,先通过柴油喷射模块A向燃烧室6内喷射少量柴油并压缩自燃,后通过第二燃料喷射模块B,采用靴形喷射规律,向燃烧室6内喷射低碳无碳燃料,实现混合控制燃烧。
在中等负荷条件下,先通过第二燃料喷射模块B,采用单次喷射或多次喷射,早于压缩上止点50°CA的低碳无碳燃料喷射采用基压喷射,晚于压缩上止点50°CA的低碳无碳燃料喷射采用增压喷射。后通过柴油喷射模块A向燃烧室6内喷射少量柴油,少量柴油压缩自燃并引燃燃烧室6内的混合气,实现分层可控预混合燃烧
在高负荷条件下,先通过第二燃料喷射模块B向燃烧室6内喷射低碳无碳燃料,早于压缩上止点50°CA的低碳无碳燃料喷射采用基压喷射,晚于压缩上止点50°CA的低碳无碳燃料喷射采用增压喷射。然后通过柴油喷射模块A向燃烧室6内喷射少量柴油,少量柴油压缩自燃并引燃燃烧室6内的混合气。最后,再通过第二燃料喷射模块B,采用增压喷射,向燃烧室6内喷射低碳无碳燃料,实现分层可控预混合燃烧与混合控制燃烧的协同控制。
本实施例的控制方法,既可以适用于二冲程压燃式发动机,也可以适用于四冲程压燃式发动机。在一台缸径为86 mm的轻型高速压燃式四冲程发动机进行试验测试,其中柴油喷射模块A的喷射压力固定为60 MPa,低碳无碳燃料可变喷射规律喷射模块的基压喷射压力为40 MPa,低碳无碳燃料可变喷射规律喷射模块的增压喷射压力为80 MPa。运行结果表明:与纯柴油运行模式进行对比,在低负荷条件下,本发明的热效率与纯柴油模式相当,中等负荷和高负荷条件下,本发明的热效率相对提升百分之12%,二氧化碳排放降低85%,氮氧化合物排放降低55%,几乎检测不到颗粒物排放,全工况范围内循环变动不高于4%。即通过本发明的发动机和燃烧控制方法,可以达到低碳无碳燃料高替代率条件下的清洁高效、稳定可控燃烧过程的效果。本发明其他实施例亦可以达到清洁高效、稳定可控燃烧的效果。
Claims (12)
1.一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机,其特征是:包括气缸壁(2)、气缸盖(3)、活塞(1),气缸盖(3)安装在气缸壁(2)上方,活塞(1)安装在气缸壁(2)里,气缸壁(2)、气缸盖(3)和活塞(1)形成燃烧室(6),气缸盖(3)里设置进气门(4)、排气门(5)、一体化喷射器(7);
所述一体化喷射器(7)包括柴油喷射模块(A)、第二燃料喷射模块(B),柴油喷射模块(A)和第二燃料喷射模块(B)共用紧固帽(7-15)、蓄压腔壁(7-19)、热管理腔壁(7-20),紧固帽(7-15)、蓄压腔壁(7-19)和热管理腔壁(7-20)自上而下设置,柴油喷射模块(7-A)还包括自上而下设置的1号喷射控制管路协调控制模块(7-7)、超磁滞电磁控制针阀限位模块(7-8)、柴油喷嘴部分(7-9),第二燃料喷射模块(B)还包括两级增压模块(7-10)、2号喷射控制管路协同控制模块(7-13)、低碳燃料喷嘴部分(7-14);
蓄压腔壁(7-19)和热管理腔壁(7-20)设置柴油蓄压腔(7-2),热管理腔壁(7-20)里设置热管理腔(7-4)和低碳燃料蓄压腔(7-12),热管理腔壁(7-20)的侧方分别设置热管理腔入口(7-5)和热管理腔出口(7-6);
所述1号喷射控制管路协同控制模块(7-7)包括协同上模块(7-7-11)、协同下模块(7-7-12)、第一电磁阀(7-7-1)、1号衔铁(7-7-2)、1号双通路阀杆(7-7-4),第一电磁阀(7-7-1)安装在协同上模块(7-7-11)里,1号双通路阀杆(7-7-4)安装在协同下模块(7-7-12)里,1号衔铁固定在1号双通路阀杆(7-7-4)顶部,第一电磁阀(7-7-1)里安装1号衔铁复位弹簧(7-7-3),1号衔铁复位弹簧(7-7-3)位于1号衔铁(7-7-2)上方,协同上模块(7-7-11)和协同下模块(7-7-12)里设置1号进油管路(7-7-5),1号进油管路(7-7-5)连通柴油蓄压腔(7-2),协同下模块(7-7-12)里分别设置1号控制油回油管路(7-7-7)、2号控制油回油管路(7-7-8)、2号进油管路(7-7-6),1号双通路阀杆(7-7-4)为上细下粗的结构,在下部的两侧位置设有第一半回形通路(7-7-9),第一半回形通路(7-7-9)与1号进油管路(7-7-5)、2号进油管路(7-7-6)、1号控制油回油管路(7-7-7)、2号控制油回油管路(7-7-8)相配合。
2.根据权利要求1所述的一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机,其特征是:所述超磁滞电磁控制针阀限位模块(7-8)包括超磁滞上模块(7-8-14)、超磁滞下模块(7-8-15)、主副磁极(7-8-2)、超磁滞材料(7-8-11)、磁轭(7-8-1)、磁滞座(7-8-3)、第二活塞(7-8-4)、针阀限位块(7-8-6),超磁滞上模块(7-8-14)位于超磁滞下模块(7-8-15)上方,主副磁极(7-8-2)安装在超磁滞上模块(7-8-14)里,主副磁极(7-8-2)里设置超磁滞材料(7-8-11),超磁滞材料(7-8-11)的上下两端分别设置磁轭(7-8-1)和磁滞座(7-8-3),磁滞座(7-8-3)下方设置针阀限位块(7-8-6),针阀限位块(7-8-6)下部套有针阀限位复位弹簧(7-8-12),针阀限位块(7-8-6)与磁滞座(7-8-3)之间形成中间腔(7-8-5),超磁滞上模块(7-8-14)里分别设置单向润滑口入口(7-8-9)、润滑油路(7-8-8)、中间腔油路(7-8-7)、1号单向控制油入口(7-17),单向润滑口入口(7-8-9)连通润滑油路(7-8-8),中间腔(7-8-5)连通中间腔油路(7-8-7)。
3.根据权利要求1所述的一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机,其特征是:所述柴油喷嘴部分(7-9)包括柴油针阀(7-9-1)、中间块(7-9-7),柴油针阀(7-9-1)的上部套有柴油针阀复位弹簧(7-9-4),柴油针阀(7-9-1)的中部穿过中间块(7-9-7),中间块(7-9-7)里设置柴油控制油进油管路(7-9-2),柴油针阀(7-9-1)的中部与中间块(7-9-7)的下方形成柴油针阀控制油腔(7-9-3),柴油针阀控制油腔(7-9-3)连通1号单向控制油入口和1号控制油回油管路(7-7-7),柴油针阀(7-9-1)与其外部形成柴油压力室,柴油针阀(7-9-1)底部的下方设置柴油喷孔(7-9-6),柴油压力室分别连通柴油喷孔(7-9-6)和2号进油管路(7-7-6)。
4.根据权利要求1所述的一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机,其特征是:所述两级增压模块(7-10)包括第二电磁阀(7-10-1)、活塞上模块(7-10-18)、双增压活塞(7-10-6)、2号衔铁(7-10-2)、内控制阀杆(7-10-3)、外控制阀块(7-10-4),第二电磁阀(7-10-1)安装在紧固帽(7-15)里,第二电磁阀(7-10-1)里安装2号衔铁复位弹簧(7-10-7),2号衔铁(7-10-2)固定在内控制阀杆(7-10-3)的顶部,外控制阀块(7-10-4)套于内控制阀杆(7-10-3)的外部,2号衔铁位于2号衔铁复位弹簧下方,双增压活塞(7-10-6)安装在活塞上模块(7-10-18)下方,双增压活塞(7-10-6)外部套有增压活塞复位弹簧(7-10-17);
活塞上模块(7-10-18)里设置主增压油回油油路(7-10-10)、一级增压油回油油路(7-10-9)、二级增压油回油油路(7-10-13)、增压油进油口(7-10-11)、二级增压油进油油路(7-10-16),双增压活塞(7-10-6)与活塞上模块(7-10-18)之间分别形成一级增压油腔(7-10-12)和二级增压油腔(7-10-15),内控制阀杆(7-10-3)里设置通孔(7-10-8),主增压油回油油路(7-10-10)和一级增压油回油油路(7-10-9)与通孔(7-10-8)配合连通或断开,一级增压油腔(7-10-12)分别连通一级增压油回油油路(7-10-9)和增压油进油口(7-10-11),二级增压油进油油路(7-10-16)与二级增压油腔(7-10-15)连通,外控制阀块(7-10-4)上部空间和二级增压油回油油路(7-10-13)以及主增压油回油油路(7-10-10)连通,二级增压油回油油路(7-10-13)和主增压油回油油路(7-10-10)之间设有单向阀(7-10-14),外控制阀块(7-10-4)的内部和内控制阀杆(7-10-3)外部配合位置以及外控制阀块(7-10-4)和活塞上模块(7-10-18)的上下接触面之间均设有密封面。
5.根据权利要求1所述的一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机,其特征是:所述2号喷射控制管路协同控制模块(7-13)与1号喷射控制管路协同控制模块(7-7)共用协同上模块(7-7-11)和协同下模块(7-7-12),2号喷射控制管路协同控制模块(7-13)还包括第三电磁阀(7-13-1)、3号衔铁(7-13-2)、2号双通路阀杆(7-13-3),第三电磁阀(7-13-1)安装在协同上模块(7-7-11)里,第三电磁阀(7-13-1)里安装3号衔铁复位弹簧(7-13-9),2号双通路阀杆(7-13-3)安装在协同下模块(7-7-12)里,3号衔铁(7-13-2)固定在2号双通路阀杆(7-13-3)的顶部,3号衔铁复位弹簧(7-13-9)位于2号双通路阀杆(7-13-3)的上方,2号双通路阀杆下部两侧位置设有第二半回形通路(7-13-8),协同上模块(7-7-11)里设置1号进低碳燃料管路(7-13-4),协同下模块(7-7-12)里设置2号进低碳燃料管路(7-13-5)、3号控制油回油管路(7-13-6)、4号控制油回油管路(7-13-7),第二半回形通路(7-13-8)与1号进低碳燃料管路(7-13-4)、2号进低碳燃料管路(7-13-5)、3号控制油回油管路(7-13-6)、4号控制油回油管路(7-13-7)相配合。
6.根据权利要求1所述的一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机,其特征是:所述低碳燃料喷嘴部分(7-14)与柴油喷嘴部分(7-9)共用中间块(7-9-7),低碳燃料喷嘴部分(7-14)还包括第二燃料针阀(7-14-3)、控制腔阀块(7-14-7)、凸起阀块(7-14-8),控制腔阀块(7-14-7)、凸起阀和中间块(7-9-7)自上而下依次设置,第二燃料针阀(7-14-3)的中部穿过中间块(7-9-7),第二燃料针阀(7-14-3)的上部设置凸起,凸起位于凸起阀块(7-14-8)里,凸起上方的第二燃料针阀(7-14-3)外部套有第二燃料针阀复位弹簧(7-14-4),控制腔阀块(7-14-7)里设置第二燃料针阀控制腔(7-14-2),第二燃料针阀(7-14-3)的下部与其外部形成第二燃料压力室(7-14-5),第二燃料针阀(7-14-3)底部的下方设置第二燃料喷孔(7-14-6),第二燃料压力室(7-14-5)分别连通2号进低碳燃料管路(7-13-5)和第二燃料喷孔(7-14-6),第二燃料针阀控制腔(7-14-2)分别连通2号控制油进油管路(7-14-1)和3号控制油回油管路(7-13-6)。
7.根据权利要求1所述的一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机,其特征是:第一半回形通路(7-7-9)上端接口的半径分别与2号控制油回油管路(7-7-8)的入口以及1号进油管路(7-7-5)的出口半径一致,下端接口的半径分别与1号控制油回油管路(7-7-7)出口和2号进油管路(7-7-6)的入口半径一致,第一半回形通路(7-7-9)的上端接口与1号进油管路(7-7-5)的入口、2号控制油回油管路(7-7-8)的出口的间距和第一半回形通路(7-7-9)的下端接口与2号进油管路(7-7-6)的入口、1号控制油回油管路(7-7-7)的出口的间距一致。
8.一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机燃烧控制方法,其特征是:
在低负荷条件下,先通过柴油喷射模块(A)向燃烧室(6)内喷射柴油,后通过第二燃料喷射模块(B)向燃烧室(6)内喷射低碳无碳燃料,低碳无碳燃料采用靴形喷射的喷射规;
在中等负荷条件下,先通过第二燃料喷射模块(B)向燃烧室(6)内喷射低碳无碳燃料,采用单次喷射或多次喷射控制混合气,早于压缩上止点50°CA的低碳无碳燃料喷射采用基压喷射,晚于压缩上止点50°CA的低碳无碳燃料喷射采用增压喷射;后通过柴油喷射模块(A)向燃烧室(6)内喷射柴油,引燃燃烧室(6)内的混合气;
在高负荷条件下,先通过第二燃料喷射模块(B)向燃烧室(6)内喷射低碳无碳燃料,早于压缩上止点50°CA的低碳无碳燃料喷射采用基压喷射,晚于压缩上止点50°CA的低碳无碳燃料喷射采用增压喷射;然后通过柴油喷射模块(A)向燃烧室(6)内喷射柴油,引燃燃烧室(6)内的混合气,最后,再通过第二燃料喷射模块(B)向燃烧室(6)内喷射低碳无碳燃料。
9.根据权利要求8所述的一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机燃烧控制方法,其特征是:当第二燃料喷射模块(B)选择基压模式时,两级增压模块(7-10)不通电,1号衔铁(7-7-2)落座,一级增压油回油油路(7-10-9)和主增压油回油油路(7-10-10)通过内控制阀杆(7-10-3)上的通孔(7-10-8)连通,外控制阀块(7-10-4)落座于控制阀块座(7-10-5)的下接触面,之间形成密封腔,一级增压油回油油路(7-10-9)和二级增压油进油油路(7-10-16)不连通,二级增压油回油油路(7-10-13)与主增压油回油油路(7-10-10)之间连通,一级增压油腔(7-10-12)和二级增压油腔(7-10-15)均不能建压,双增压活塞(7-10-6)不起增压作用。
10.根据权利要求8所述的一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机燃烧控制方法,其特征是:当第二燃料喷射模块(B)选择低增压模式时,两级增压模块(7-10)通低电位,1号衔铁(7-7-2)受到电磁力的作用带动内控制阀杆(7-10-3)向上运动,从而断开一级增压油回油油路(7-10-9)和主增压油回油油路(7-10-10)的连通,外控制阀块(7-10-4)仍落座于控制阀块座(7-10-5)的下接触面,之间形成密封腔,一级增压油回油油路(7-10-9)和二级增压油进油油路(7-10-16)不连通,二级增压油回油油路(7-10-13)与主增压油回油油路(7-10-10)之间连通,此时二级增压油腔(7-10-15)仍不能建压,一级增压油腔(7-10-12)开始建压,双增压活塞(7-10-6)向下运动,低碳燃料蓄压腔(7-12)内的压力升高,直至低碳燃料蓄压腔(7-12)内的压力乘以双增压活塞(7-10-6)的下表面的面积/>加上双增压活塞(7-10-6)复位弹簧的弹力/>等于一级增压油腔(7-10-12)内增压油的压力/>乘以它作用在双增压活塞(7-10-6)上的面积/>时双增压活塞(7-10-6)不再运动,即/>。
11.根据权利要求8所述的一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机燃烧控制方法,其特征是:当第二燃料喷射模块(B)选择高增压模式时,两级增压模块(7-10)通高电位,1号衔铁(7-7-2)受到电磁力的作用带动内控制阀杆(7-10-3)向上运动并进一步的带动外控制阀块(7-10-4)向上运动,切断一级增压油回油油路(7-10-9)与主增压油回油油路(7-10-10)的连通,一级增压油腔(7-10-12)开始建压,并且二级增压油进油油路(7-10-16)与一级增压油回油油路(7-10-9)连通,与外控制阀块(7-10-4)的上部空间断开,二级增压油腔(7-10-15)开始建压;双增压活塞(7-10-6)向下运动,低碳燃料蓄压腔(7-12)内的压力升高,直至低碳燃料蓄压腔(7-12)内的压力乘以双增压活塞(7-10-6)的下表面的面积/>加上双增压活塞(7-10-6)复位弹簧的弹力/>等于增压油腔内增压油的压力/>乘以它作用在双增压活塞(7-10-6)上的面积/>时双增压活塞(7-10-6)不再运动,即。
12.根据权利要求8所述的一种基于可变喷射规律喷射器的双燃料发动机燃烧控制方法,其特征是:当第二燃料喷射模块(B)进行靴形喷射时,先进行基压喷射模式,在喷射过程中再进行低增压或高增压喷射模式喷射压力增加,实现喷油速率从低到高的变化,即靴形喷射。
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