低壓電控二甲醚燃料噴射系統的製作方法

2023-06-02 22:10:16 1

專利名稱：低壓電控二甲醚燃料噴射系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種二甲醚燃料噴射系統，特別是一種低壓電控二甲醚燃料噴射系統，屬於內燃機研究領域。
由於二甲醚低的沸點(-24.9℃)、高的蒸汽壓(常溫下為0.5MPa左右)和低的粘度，要直接將它噴入發動機氣缸中，需進行液化處理和採取另外一系列特殊措施。因此，傳統的燃油噴射系統不能適用於二甲醚燃料。
在已有技術中，對二甲醚發動機供油系統的構想，主要有高壓共軌燃油噴射系統和泵—管—嘴燃油噴射系統。泵—管—嘴燃油噴射系統是對傳統柴油機泵—管—嘴燃油噴射系統進行改造而得到的，該系統難以有效克服二甲醚的洩漏及低粘性帶來偶件的易磨損問題。文獻SAE981158介紹的奧地利AVL公司發明的高壓共軌燃油噴射系統是由二甲醚燃料罐及供給裝置、燃油噴射裝置、低壓收集淨化裝置、高壓泵、加壓泵和電磁閥等組成的。首先由高壓泵將二甲醚加壓至30.0MPa左右打入高壓軌道，再由電磁閥控制將軌道中的燃料通過噴油嘴向發動機氣缸內直接噴射。為了使燃料罐內的二甲醚呈液態，燃料罐內裝有浴浸式加壓泵，使罐內壓力保持為二甲醚飽和蒸汽壓以上。在淨化收集罐內，二甲醚呈現為氣態，需再設一加壓泵將氣態二甲醚重新壓入燃料罐中。該加壓泵不能由發動機帶動，以便在發動機停機狀態下加壓泵仍能工作。高壓共軌燃油系統的主要缺點是控制過程較複雜，零部件太多，需要多種加壓泵，加工成本高，不利於大量推廣應用。
本發明的目的為了克服上述已有技術的缺點，設計一種低壓電控燃油噴射系統，既可解決二甲醚燃料的洩漏問題，又避免二甲醚低粘性帶來的運動副磨損問題，大大減少對偶件的磨損，同時製造成本比高壓共軌燃油噴射系統大為降低。
本發明的技術方案本發明主要包括噴油嘴、電控單元、電磁閥、壓力表、調壓閥、高壓氮氣瓶、二甲醚燃料罐、單向閥、燃料罐開關閥門及管路等。高壓氮氣瓶上端通過管路與二甲醚燃料罐上部接通，二甲醚燃料罐下部出口處通過管路與電磁閥的一端連接，電磁閥的另一端通過管路與單向閥的前端連接，單向閥的後端通過管路與噴油嘴進口端相接。在高壓氮氣瓶上方裝有調壓閥，調節調壓閥，使二甲醚燃料罐內的壓力穩定在3.0MPa左右。這一方面可使二甲醚保持為液態，另一方面便於實現二甲醚燃料的噴射。在二甲醚燃料罐上方裝有壓力表，用來監測二甲醚燃料罐內壓力變化情況。在二甲醚燃料罐出口處管路中裝有燃料罐開關閥門，停機時，該閥門關閉，防止二甲醚洩漏。電控單元與電磁閥之間通過電路連接。由電控單元發出指令，決定電磁閥的開啟時刻和開啟時間，以便將液態二甲醚燃料在適當時刻和一定時間內經噴油嘴噴入發動機預混合室內，實現系統的優化控制。單向閥的作用是阻止氣缸內高溫燃氣回流到燃油系統，從而完全避免由於回火引起的事故。
本發明的有益效果本發明採用的低壓電控燃油噴射系統，較之高壓共軌燃油噴射系統的結構大為簡化，加工成本低，又可由電控單元發指令決定電磁閥的開啟時刻和開啟時間來控制二甲醚燃料的噴射，從而可實現系統的優化控制。
以下結合附圖對本發明作進一步描述

圖1是本發明系統的構成原理圖如圖1所示，本發明主要包括噴油嘴5、電控單元6、電磁閥7、壓力表8、調壓閥9、高壓氮氣瓶10、二甲醚燃料罐11、單向閥13、燃料罐開關閥門12及管路等。高壓氮氣瓶10上端通過管路與二甲醚燃料罐11上部接通，二甲醚燃料罐11下部出口處通過管路與電磁閥7的一端連接，電磁閥7的另一端通過管路與單向閥13的前端連接，單向閥13的後端通過管路與噴油嘴5進口端相接。在高壓氮氣瓶10上端的管路中裝有調壓閥9，調節調壓閥9，使二甲醚燃料罐11內的壓力穩定在3.0MPa左右。這一方面可使二甲醚燃料保持液態，另一方面便於實現二甲醚燃料的噴射。在二甲醚燃料罐11上方裝有壓力表8，用來監測二甲醚燃料罐內壓力變化情況。在二甲醚燃料罐11出口處管路中裝有燃料罐開關閥門12，停機時，關閉該閥門可防止二甲醚燃料洩漏。電控單元6與電磁閥7之間通過電路連接，由電控單元6發出指令決定電磁閥7的開啟時刻與開啟時間，以便將液態二甲醚燃料在適當時刻和一定時間內經噴油嘴5噴入發動機的預混合室內，實現系統的優化控制。單向閥13的作用是阻止氣缸內高溫燃氣回流到燃油系統，從而完全避免由於回火引起的事故。
權利要求
1.一種低壓電控二甲醚燃料噴射系統，主要包括噴油嘴(5)、二甲醚燃料罐(11)、電磁閥(7)及管路等，其特徵在於該系統還包括電控單元(6)、壓力表(8)、調壓閥(9)、高壓氮氣瓶(10)、燃料罐開關閥門(12)、單向閥(13)，高壓氮氣瓶(10)上端通過管路與二甲醚燃料罐(11)上部接通，二甲醚燃料罐(11)下部出口處通過管路與電磁閥(7)的一端連接，電磁閥(7)的另一端通過管路與單向閥(13)的前端連接，單向閥(13)的後端通過管路與噴油嘴(5)進口端相接。
2.一種低壓電控二甲醚燃料噴射系統，其特徵還在於在高壓氮氣瓶(10)上端的管路中裝有調壓閥(9)，在二甲醚燃料罐(11)上方裝有壓力表(8)，在二甲醚燃料罐(11)出口處管路中裝有燃料罐開關閥門(12)。
全文摘要
本發明主要包括噴油嘴、電控單元、電磁閥、壓力表、調壓閥、高壓氮氣瓶、二甲醚燃料罐、單向閥、燃料罐開關閥門等。調節調壓閥,使二甲醚燃料罐內的壓力穩定在3.0MPa左右,此時二甲醚燃料呈液態,便於實現燃料的噴射。在燃料罐和噴油嘴之間的連接管路中裝有電磁閥和單向閥,由電控單元發指令控制電磁閥的開啟時刻和開啟時間,使二甲醚燃料在適當時刻和一定時間內噴入發動機內,實現系統優化控制。
文檔編號F02M21/02GK1275676SQ0011943
公開日2000年12月6日 申請日期2000年7月11日 優先權日2000年7月11日
發明者黃震, 張光德, 喬信起, 王學合, 楊莫 申請人:上海交通大學