專利名稱：液化氣體燃料液態(tài)直噴裝置及發(fā)動機(jī)復(fù)合閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種液化氣體燃料液態(tài)直噴裝置及發(fā)動機(jī)
復(fù)合閥。
背景技術(shù)：
與氣態(tài)氣體燃料相比,液態(tài)氣體燃料儲能密度大,發(fā)動機(jī)續(xù)航能力強(qiáng)。例如天然氣提純后在_162°C變?yōu)長NG (液化天然氣)，其體積為標(biāo)況的1/625。目前，發(fā)動機(jī)采用液態(tài)氣體燃料，一般先進(jìn)行加熱氣化，然后通過氣體燃料氣道噴射方式，形成供給分系統(tǒng)。該方式缺點(diǎn)之ー是氣化環(huán)節(jié)需要熱平衡管理，這需要一個龐大的輔助系統(tǒng)；其次，發(fā)動機(jī)充氣效率低、功率下降。 氣體燃料缸內(nèi)噴射具有較多的優(yōu)勢能通過燃料噴射正時、空燃比和點(diǎn)火提前角等參數(shù)的協(xié)同優(yōu)化匹配，強(qiáng)化燃燒過程控制，能顯著減小或消除氣體燃料所導(dǎo)致的充量效率損失，避免掃氣時的燃料損失。氣態(tài)氣體燃料缸內(nèi)噴射，特別是高壓カ氣態(tài)氣體燃料缸內(nèi)直接噴射，在工程上存在較多困難。而采用液態(tài)氣體燃料缸內(nèi)噴射方式具有相同重量下噴射時間短的優(yōu)點(diǎn)，并且可利用燃料的冷能降低缸內(nèi)溫度，抑制爆震傾向。然而氣缸內(nèi)燃料燃燒所產(chǎn)生的高溫高壓，對于使用電控液噴閥實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)直噴是技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供ー種液化氣體燃料液態(tài)直噴裝置，以解決發(fā)動機(jī)液化氣體燃料缸內(nèi)噴射的技術(shù)問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是液化氣體燃料液態(tài)直噴裝置，包括安裝在發(fā)動機(jī)殼體上的缸頭，所述缸頭具有ー個一端敞ロ的隔離腔，所述隔離腔通過敞ロ端連通發(fā)動機(jī)的燃燒室，所述缸頭上滑動安裝有由動カ裝置驅(qū)動的菌閥桿，所述菌閥桿的端部具有一個用于密封所述隔離腔的敞ロ端的菌閥；所述缸頭上安裝有電控液噴閥，所述電控液噴閥的噴頭伸入所述隔離腔。采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是(1)由于設(shè)計(jì)了隔離腔并采用菌閥定時控制隔離腔與燃燒室聯(lián)通或者隔離，使得電控液噴閥避開了燃燒室高壓、高溫、高污染的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)缸內(nèi)噴射液態(tài)氣體燃料；(2)液化氣體燃料低溫直噴能夠降低氣缸部件溫度和混合氣溫度，有利于抑制表面著火和爆燃。(3)電控液噴閥實(shí)現(xiàn)燃料噴射定量和定時控制，能夠使得更多的空氣進(jìn)入氣缸，提高了發(fā)動機(jī)的充氣效率。本發(fā)明還解決了另一個技術(shù)問題是提供ー種發(fā)動機(jī)復(fù)合閥，以解決發(fā)動機(jī)缸內(nèi)噴射液態(tài)氣體燃料的技術(shù)問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是發(fā)動機(jī)復(fù)合閥，包括安裝在發(fā)動機(jī)殼體上的缸頭，所述缸頭具有ー個一端敞ロ的隔離腔，所述隔離腔通過敞ロ端連通發(fā)動機(jī)的燃燒室，所述缸頭上滑動安裝有由動カ裝置驅(qū)動的氣門桿，所述氣門桿的端部具有ー個用于密封所述隔離腔的敞ロ端的氣門菌閥；與所述敞ロ端相対的一端缸頭上設(shè)有進(jìn)氣通道，所述進(jìn)氣通道的端部設(shè)有連通所述隔離腔的徑向通孔，所述氣門桿上設(shè)有用于封堵所述進(jìn)氣通道的凸起，所述凸起滑動安裝于所述進(jìn)氣通道內(nèi)；所述缸頭上安裝有電控液噴閥，所述電控液噴閥的噴頭伸入所述隔離腔。采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是(1)由于設(shè)計(jì)了隔離腔，氣門菌閥定時控制隔離腔與燃燒室聯(lián)通或者隔離，使得電控液噴閥避開了燃燒室高壓、高溫、高污染的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)缸內(nèi)噴射液態(tài)氣體燃料；(2)液化氣體燃料低溫直噴能夠降低氣缸部件溫度和混合氣溫度，有利于抑制表面著火和爆燃；(3)電控液噴閥實(shí)現(xiàn)液化燃料噴射的定量和定時控制，能夠使得更多的空氣進(jìn)入氣缸，提高了發(fā)動機(jī)的充氣效率；(4)對傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)繼承性很好，只改變傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣門和缸頭的部分結(jié)構(gòu)，將液化氣體燃料液態(tài)直噴裝置和進(jìn)氣門結(jié)合在一起，具有控制空氣和氣體燃料噴射進(jìn)入氣缸的多重作用。


、圖I是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例ニ空氣進(jìn)氣的狀態(tài)圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例ニ燃料噴射的狀態(tài)圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例ニ進(jìn)氣門關(guān)閉的狀態(tài)圖；圖5是使用液化氣體燃料的四沖程發(fā)動機(jī)工作相位圖；圖中1、缸頭，2、隔離腔，3、菌閥桿，30、氣門桿，4、菌閥，40、氣門菌閥，5、電控液噴
閥，6、徑向通孔，7、凸起，8、進(jìn)氣通道。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)ー步說明。實(shí)施例一如圖I所示，ー種液化氣體燃料液態(tài)直噴裝置，包括安裝在發(fā)動機(jī)殼體上的缸頭1，缸頭I具有ー個一端敞ロ的隔離腔2，隔離腔2通過敞ロ端連通發(fā)動機(jī)的燃燒室，缸頭I上滑動安裝有由動カ裝置驅(qū)動的菌閥桿3，通常動カ裝置為發(fā)動機(jī)配氣系統(tǒng)凸輪組或電動方式等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以利用慣常技術(shù)手段實(shí)施，在此不再贅述，菌閥桿3的端部具有一個用于密封隔離腔2的敞ロ端的菌閥4 ;缸頭I上安裝有電控液噴閥5，用于噴射量計(jì)量和噴射定時，電控液噴閥5的噴頭伸入隔離腔2。如圖5所示，圖5是使用液化氣體燃料的四沖程發(fā)動機(jī)工作相位圖，選擇合適的進(jìn)氣相位、燃料噴射相位和排氣相位，以及合適的點(diǎn)火相位，對發(fā)動機(jī)升功率和效率的提高都
非常有意義。菌閥4在進(jìn)氣相位結(jié)束之后先打開并保持一定開度，然后電控液噴閥5按照指令定量噴射出液態(tài)氣體燃料，噴射持續(xù)期約(15 20)度CA，電控液噴閥5停止噴射之后，菌閥4關(guān)閉，將隔離腔2與處于“壓縮相位”的燃燒室隔斷，能夠最大限度保證發(fā)動機(jī)的空氣充量，有效提升功率和效率，而且可以設(shè)計(jì)不同燃料濃度分層等燃燒方式。實(shí)施例ニ 如圖2、圖3和圖4共同所示，主要構(gòu)思在于將液化氣體燃料液態(tài)直噴裝置與發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣門集成一種發(fā)動機(jī)復(fù)合閥，包括安裝在發(fā)動機(jī)殼體上的缸頭I，缸頭I具有一個一端敞口的隔離腔2，隔離腔2通過敞口端連通發(fā)動機(jī)的燃燒室，缸頭I上滑動安裝有由動力裝置驅(qū)動的氣門桿30，通常動力裝置為發(fā)動機(jī)配氣系統(tǒng)凸輪組或電動方式等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以利用慣常技術(shù)手段實(shí)施，在此不再贅述，氣門桿3的端部具有一個用于密封隔離腔2的敞口端的氣門菌閥40 ;與敞口端相對的一端缸頭I上設(shè)有進(jìn)氣通道8，進(jìn)氣通道8的端部設(shè)有連通隔離腔2的徑向通孔6，氣門桿30上設(shè)有用于封堵進(jìn)氣通道8的凸起7，凸起7滑動安裝于進(jìn)氣通道8內(nèi)；缸頭I上安裝有電控液噴閥5，用于噴射量計(jì)量和噴射定時，電控液噴閥5的噴頭伸入隔離腔2。使用液化氣體燃料的四沖程發(fā)動機(jī)工作相位圖，如圖5所
/Jn o凸起7滑動安裝于進(jìn)氣通道8內(nèi)并且盡可能靠近氣門菌閥40，進(jìn)氣相位開始后，氣門桿30被驅(qū)動并帶動進(jìn)氣門菌閥40開啟，空氣經(jīng)過進(jìn)氣通道8、凸起7和徑向通孔6進(jìn)入燃燒室，凸起7滯后于氣門菌閥40的開啟相位，進(jìn)氣相位末期，特殊設(shè)計(jì)的氣門回程分為“凸起7關(guān)閉”和“氣門菌閥40關(guān)閉”兩個階段，“凸起7關(guān)閉”為氣門桿30上移，凸起7將進(jìn)氣通道8封堵起來，空氣不能由進(jìn)氣通道8進(jìn)入隔離腔2。凸起7關(guān)閉后，氣門菌閥40 仍保持一定開度，此時電控液噴閥5按照指令噴射出定量的液化氣體燃料，噴射持續(xù)期約(15 20)度CA，電控液噴閥5停止噴射之后，“氣門菌閥40關(guān)閉”為氣門桿30繼續(xù)上移，氣門菌閥40將隔離腔2封堵起來，此時氣門菌閥40關(guān)閉，將隔離腔2與處于“壓縮相位”的燃燒室隔斷，能夠最大限度保證發(fā)動機(jī)的空氣充量，有效提升功率和效率，而且可以設(shè)計(jì)不同燃料濃度分層等燃燒方式。本發(fā)明不局限于上述具體的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.液化氣體燃料液態(tài)直噴裝置，包括安裝在發(fā)動機(jī)殼體上的缸頭，其特征在于所述缸頭具有一個一端敞口的隔離腔，所述隔離腔通過敞口端連通發(fā)動機(jī)的燃燒室，所述缸頭上滑動安裝有由動力裝置驅(qū)動的菌閥桿，所述菌閥桿的端部具有一個用于密封所述隔離腔的敞口端的菌閥；所述缸頭上安裝有電控液噴閥，所述電控液噴閥的噴頭伸入所述隔離腔。
2.發(fā)動機(jī)復(fù)合閥，包括安裝在發(fā)動機(jī)殼體上的缸頭，其特征在于所述缸頭具有一個一端敞口的隔離腔，所述隔離腔通過敞口端連通發(fā)動機(jī) 的燃 燒室，所述缸頭上滑動安裝有由動力裝置驅(qū)動的氣門桿，所述氣門桿的端部具有一個用于密封所述隔離腔的敞口端的氣門菌閥；與所述敞口端相對的一端缸頭上設(shè)有進(jìn)氣通道，所述進(jìn)氣通道的端部設(shè)有連通所述隔離腔的徑向通孔，所述氣門桿上設(shè)有用于封堵所述進(jìn)氣通道的凸起，所述凸起滑動安裝于所述進(jìn)氣通道內(nèi)；所述缸頭上安裝有電控液噴閥，所述電控液噴閥的噴頭伸入所述隔離腔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液化氣體燃料液態(tài)直噴裝置，屬于發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，包括安裝在發(fā)動機(jī)殼體上的缸頭，所述缸頭具有一個一端敞口的隔離腔，所述隔離腔通過敞口端連通發(fā)動機(jī)的燃燒室，所述缸頭上滑動安裝有由動力裝置驅(qū)動的菌閥桿，所述菌閥桿的端部具有一個用于密封所述隔離腔的敞口端的氣門菌閥；所述缸頭上安裝有電控液噴閥，所述電控液噴閥的噴頭伸入所述隔離腔；還公開了一種發(fā)動機(jī)復(fù)合閥，將液化氣體燃料液態(tài)直噴裝置和發(fā)動機(jī)進(jìn)氣門集成，繼承了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)，具有控制空氣和氣體燃料噴射進(jìn)入氣缸的多重作用。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)缸內(nèi)噴射液態(tài)氣體燃料，廣泛應(yīng)用于發(fā)動機(jī)中。
文檔編號F02F1/24GK102733995SQ20121020482
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者孫軍, 李澎, 王秀強(qiáng), 陳洪海 申請人:濰坊威度電子科技有限公司