本發(fā)明涉及機車發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及應(yīng)用于大功率中速機車的一種雙燃料機車發(fā)動機。

背景技術(shù)：

目前，在國內(nèi)大功率中速機車上使用的發(fā)動機都是以柴油作為燃料，通過這種完全利用柴油的發(fā)動機來牽引機車，使得機車的運行成本居高不下；同時，由于使用燃油動力所產(chǎn)生的排放污染也受到越來越嚴格的限制，因此，在滿足機車對牽引動力要求的基礎(chǔ)上，如何有效降低機車的牽引成本及減少排放污染，就成為越來越緊迫的現(xiàn)實需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種雙燃料機車發(fā)動機，降低機車發(fā)動機的運行成本和排放污染。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種雙燃料機車發(fā)動機，包括燃油供油系統(tǒng)、空氣進氣系統(tǒng)以及燃氣供氣系統(tǒng)和氣缸，所述燃油供油系統(tǒng)包括通過管路連接的噴油泵和燃油噴嘴，所述燃油噴嘴與氣缸做功內(nèi)腔相通，所述空氣進氣系統(tǒng)與氣缸進氣道相通，所述燃氣供氣系統(tǒng)包括通過管路連接的燃氣噴射閥和燃氣噴嘴，所述燃氣噴嘴與氣缸做功內(nèi)腔相通。

優(yōu)選地，還包括調(diào)速器和執(zhí)行器，所述調(diào)速器與執(zhí)行器電連接，所述執(zhí)行器與噴油泵電連接。

優(yōu)選地，所述的燃氣供氣系統(tǒng)還包括燃氣控制器，所述燃氣控制器分別與調(diào)速器、燃氣噴射閥電連接。

優(yōu)選地，還包括排氣防爆系統(tǒng)，所述排氣防爆系統(tǒng)包括夾持器、防爆蓋和排氣防爆筒，所述夾持器上固定安裝爆破片，所述防爆蓋與排氣防爆筒組成活動連接結(jié)構(gòu)，且防爆蓋相對于排氣防爆筒出口端打開或者關(guān)閉，所述夾持器進口與發(fā)動機的總排氣管相通，夾持器出口與排氣防爆筒相通。

優(yōu)選地，所述的空氣進氣系統(tǒng)包括通過管路連接的增壓器和中冷器，所述增壓器與空氣進氣管相通，所述中冷器與氣缸進氣道相通。

優(yōu)選地，還包括渦輪透平三通管，所述的渦輪透平三通管分別與增壓器、夾持器進口、總排氣管出口相通。

優(yōu)選地，所述的空氣進氣系統(tǒng)還包括穩(wěn)壓箱，所述穩(wěn)壓箱分別與中冷器、氣缸進氣道相通。

優(yōu)選地，所述的燃油供油系統(tǒng)還包括燃油精濾器，所述燃油精濾器的出口與噴油泵的進口相通。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過燃油供油系統(tǒng)、空氣進氣系統(tǒng)分別向氣缸內(nèi)輸送燃油、空氣，燃油與空氣在氣缸做功內(nèi)腔中相互混合，并由活塞壓燃燃油，通過燃氣供氣系統(tǒng)向氣缸的做功內(nèi)腔中壓入燃氣后，使燃氣可以通過壓燃的燃油進行點燃，從而實現(xiàn)燃油、燃氣的共同燃燒，使發(fā)動機對外做功，該做功過程中無需火花塞點燃燃油、燃氣，從而可以取消傳統(tǒng)的機車發(fā)動機上的火花塞，并且，由于可以采用燃氣來替代部分燃油燃料，相應(yīng)地減少了燃油燃料的消耗量，提高了燃油的替代率，從而可以有效地降低機車發(fā)動機的運行成本，同時也減少了機車發(fā)動機的排放污染，提高了機車發(fā)動機的環(huán)保水平。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種雙燃料機車發(fā)動機的構(gòu)造示意圖。

圖2為本發(fā)明一種雙燃料機車發(fā)動機的剖視圖。

圖3為本發(fā)明一種雙燃料機車發(fā)動機的燃氣系統(tǒng)的構(gòu)造示意圖。

圖中標記：1-機體總成，2-總排氣管，3-渦輪透平三通管，4-夾持器，5-防爆蓋，6-排氣防爆筒，7-增壓器，8-燃氣噴嘴，9-氣缸，10-燃氣進氣總管，11-燃油精濾器，12-控制拉桿，13-電纜，14-執(zhí)行器，15-燃氣控制器，16-調(diào)速器，17-燃油管路，18-空氣進氣管，19-中冷器，20-燃油噴嘴，21-噴油泵，22-燃氣噴射閥，23-波紋管，24-支撐架。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1、圖2所示的雙燃料機車發(fā)動機，主要包括機體總成1、燃油供油系統(tǒng)、空氣進氣系統(tǒng)、燃氣供氣系統(tǒng)以及發(fā)動機電氣系統(tǒng)和氣缸9，所述的燃油供油系統(tǒng)包括燃油精濾器11、噴油泵21和燃油噴嘴20，所述燃油精濾器11的出口通過燃油管路17與噴油泵21的進口連接相通，所述噴油泵21與燃油噴嘴20通過管路連接相通，所述燃油噴嘴20的噴出口與氣缸9的做功內(nèi)腔相通。所述空氣進氣系統(tǒng)包括增壓器7、中冷器19和穩(wěn)壓箱，所述增壓器7與空氣進氣管18之間通過管路連接相通，所述中冷器19分別與增壓器7、氣缸9進氣道連通；優(yōu)選地，在中冷器19、氣缸9之間還可以增加設(shè)置穩(wěn)壓箱，所述的穩(wěn)壓箱分別與中冷器19、氣缸9進氣道通過管路連接相通。

如圖3所示，所述的燃氣供氣系統(tǒng)包括燃氣進氣總管10、燃氣噴射閥22和燃氣噴嘴8，所述燃氣進氣總管10固定安裝在支撐架24上，所述的支撐架24固定連接在機體總成1上，所述燃氣噴射閥22分別與燃氣進氣總管10、燃氣噴嘴8通過管路連接相通，所述燃氣噴嘴8與氣缸9的做功內(nèi)腔相通。為了提高雙燃料機車發(fā)動機的安全性，采用進氣支管多點噴射技術(shù)，使得增壓器7、中冷器19、穩(wěn)壓箱等進氣系統(tǒng)中的部件內(nèi)均沒有可燃氣體存在。優(yōu)選地，在燃氣進氣總管10與燃氣噴射閥22之間的連接管路中可以設(shè)置波紋管23，以提高燃氣供氣系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性、可靠性。

所述的發(fā)動機電氣系統(tǒng)可以連續(xù)對發(fā)動機運轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)速、溫度、壓力等多個關(guān)鍵參數(shù)進行實時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測監(jiān)控，并根據(jù)不同超限或故障情況發(fā)出報警、減載、停機等指令。

上述的雙燃料機車發(fā)動機在運行時，燃油先經(jīng)過燃油精濾器11進行過濾，再通過噴油泵21、燃油噴嘴20壓入氣缸9的做功內(nèi)腔，外部空氣則依次流經(jīng)增壓器7、中冷器19、穩(wěn)壓箱后進入氣缸9進氣道，在氣缸9的做功內(nèi)腔中，燃油、空氣相互混合，再通過活塞的運動來壓燃燃油；當通過燃氣供氣系統(tǒng)向氣缸9的做功內(nèi)腔中壓入燃氣后，燃氣即可以通過壓燃的燃油進行點燃，從而實現(xiàn)燃油、燃氣的共同燃燒，使發(fā)動機對外做功。由于發(fā)動機的該做功過程中無需火花塞點燃燃油、燃氣，從而可以取消傳統(tǒng)的機車發(fā)動機上的火花塞；同時，由于可以采用燃氣來替代部分的燃油燃料，從而可以相應(yīng)地減少燃油燃料的消耗量，提高了燃油的替代率，有效地降低了機車發(fā)動機的運行成本，同時也減少了機車發(fā)動機的排放污染。

進一步地，使噴油泵21與發(fā)動機上的執(zhí)行器14電連接，所述執(zhí)行器14與發(fā)動機上的調(diào)速器16之間通過電纜13形成電連接，且執(zhí)行器14與控制拉桿12連接，并通過控制拉桿12對噴油泵21的動作進行控制；所述調(diào)速器16與燃氣控制器15之間通過電纜13形成電連接，同時，所述燃氣控制器15與燃氣噴射閥22之間電連接。通過調(diào)速器16將油門位置信號分別發(fā)送給執(zhí)行器14、燃氣控制器15，由執(zhí)行器14通過控制拉桿12對噴油泵21的動作進行調(diào)節(jié)，從而可以實現(xiàn)對燃油的噴油量進行調(diào)節(jié)。而燃氣的進氣量則是通過燃氣噴射閥22進行精確控制，以減少燃氣在發(fā)動機內(nèi)的滯留時間。

因此，本發(fā)明的雙燃料機車發(fā)動機可以分別工作在柴油模式和雙燃料模式下，并可以方便地在兩種模式之間切換。當發(fā)生負載突變時，發(fā)動機可以自動切換回柴油模式以進行快速響應(yīng)，維持與原柴油機相同的動態(tài)特性；當?shù)竭_新的穩(wěn)定運行狀態(tài)后，發(fā)動機又自動切換回雙燃料模式工作，其中，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定與調(diào)節(jié)是通過調(diào)速器16控制柴油的噴射量來實現(xiàn)的，燃氣控制器15只控制燃氣的替代量，不參與發(fā)動機的調(diào)速和負荷響應(yīng)。

為了進一步增強上述的雙燃料機車發(fā)動機的運行安全性，可以增加設(shè)置排氣防爆系統(tǒng)，所述的排氣防爆系統(tǒng)如圖1所示，包括渦輪透平三通管3、夾持器4、防爆蓋5和排氣防爆筒6，所述的夾持器4上固定安裝有爆破片，所述的防爆蓋5與排氣防爆筒6之間通過鉸接方式形成活動連接結(jié)構(gòu)，以便防爆蓋5可以相對于排氣防爆筒6出口端打開或者關(guān)閉。所述渦輪透平三通管3分別與增壓器7、夾持器4進口、發(fā)動機的總排氣管2出口連通，所述夾持器4的出口與排氣防爆筒6相通，所述夾持器4進口與發(fā)動機的總排氣管2相通。當發(fā)動機出現(xiàn)嚴重故障，并引起氣缸9內(nèi)的壓力突增或者壓力異常升高時，排放出的高壓高溫氣體在通過渦輪透平三通管3時，如果氣體壓力超過了夾持器4內(nèi)的爆破片的承受壓力時，爆破片失效，防爆蓋5相對于排氣防爆筒6打開，高溫高壓氣體即通過排氣防爆筒6泄出，以迅速、及時地對排氣系統(tǒng)進行卸壓，并同時輸出報警信號到發(fā)動機控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)進行切斷燃氣、減載、降速、停機等操作，從而可以有效地防止事故的擴大。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，應(yīng)當指出的是，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。