柴油油泵驅動的二甲醚噴射系統的製作方法

2023-06-30 13:02:16 3

專利名稱：柴油油泵驅動的二甲醚噴射系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是二甲醚噴射系統，特別是一種柴油油泵驅動的二甲醚噴射系統，屬於內燃機技術領域。
背景技術：
壓燃式發動機一般使用柴油作為燃料，由於其熱效率高，一直受到人們的高度重視。近些年來世界石油資源的不足、石油價格的大幅波動以及各國的排放法規日益嚴厲，對柴油機代用燃料的研究提出了新的挑戰。從煤、天然氣、生物質製得的二甲醚燃料是近年來新出現的柴油機代用燃料。二甲醚燃燒產生的有害排放比柴油燃燒產生的有害排放低得多。二甲醚常溫常壓下為氣態，常溫下壓力為5個大氣壓時，則為液態，它與液化石油氣有相似的物性，特別是二甲醚的十六烷值大於55，它適合作為壓燃式發動機的燃料。
近年來，人們開始對二甲醚作為壓燃式發動機代用燃料進行研究。由於壓燃式發動機的柴油噴射系統已發展得比較完善，國內外關於二甲醚作為壓燃式發動機代用燃料的技術一般是局部改造傳統柴油機的噴射系統。文獻「EnginePerformance and Exhaust Characteristics of Direct-injection Diesel EngineOperated with DME」(直噴式柴油機燃用二甲醚時的性能與排放特性，美國汽車工程師學會論文，編號SAE Paper 972973，作者S.Kajitani)介紹了直噴式柴油機使用二甲醚作為燃料的噴射系統和燃油系統採用原發動機的噴射系統，由於二甲醚沸點低、易汽化，管路長，會造成燃油系統發生氣阻而使發動機不能正常運轉，採用高壓氮氣瓶對低壓管路二甲醚加壓，來保證燃油系統中二甲醚燃料為液態。這種方式造成裝置複雜，成本高，不適合壓燃式發動機的實際應用。

發明內容
為了克服已有技術中的不足和缺陷，本發明提供了一種柴油油泵驅動的二甲醚噴射系統，包括噴油器針閥、噴油器盛油槽、噴油器、噴油器針閥彈簧、二甲醚進油孔、二甲醚壓縮腔、柴油回油腔、傳動活塞、傳動腔、柴油回油管、傳動腔進油孔、滑閥彈簧、滑塊、滑閥、滑閥進油孔、柴油回油孔、柴油油箱、柴油濾清器、柴油油泵、二甲醚止回閥、二甲醚閥、二甲醚儲罐、二甲醚濾清器、二甲醚回油孔，柴油油箱與柴油濾清器連接，柴油濾清器接在柴油油泵上，柴油就可以進入柴油油泵，柴油油泵通過滑閥進油孔與滑閥連接，滑閥由滑閥彈簧和滑塊構成，傳動腔上有傳動腔進油孔與滑閥連通，傳動活塞8的上面為傳動腔，下面為二甲醚壓縮腔，中間為柴油回油腔，滑閥還通過柴油回油孔與柴油回油管相通，柴油回油腔通過柴油回油管與柴油油箱相連，它們構成二甲醚的驅動系統。二甲醚儲罐經二甲醚閥與二甲醚濾清器相連，二甲醚濾清器通過二甲醚止回閥與二甲醚壓縮腔相接，二甲醚壓縮腔上有二甲醚進油孔與噴油器盛油槽相通，噴油器的上部通過二甲醚回油孔接在二甲醚濾清器上，它們構成二甲醚的噴射系統。二甲醚的驅動系統通過傳動活塞將壓力傳給噴油器盛油槽內的二甲醚，增壓後的二甲醚壓力大於噴油器針閥彈簧預緊力時，將噴油器針閥頂起而噴入發動機氣缸內進行燃燒。
本發明具有實質性特點和顯著進步，本發明提供一種柴油油泵驅動的二甲醚噴射系統，利用壓燃式發動機原來的柴油油泵產生的壓力，通過傳動活塞給二甲醚加壓來驅動它噴射，可以方便地通過調整柴油油泵的供油提前角來控制二甲醚的噴射，這樣可以充分利用原來的油泵等供油系統的部件，二甲醚不需要直接通過油泵，發動機改動少，也不需要高壓氮氣瓶等費用高的裝置，具有顯著的經濟效益和社會效益。


圖1是本發明系統的結構示意圖。
圖中，1為噴油器針閥、2為噴油器盛油槽、3為噴油器、4為噴油器針閥彈簧、5為二甲醚進油孔、6為二甲醚壓縮腔、7為柴油回油腔、8為傳動活塞、9為傳動腔、10為柴油回油管、11為傳動腔進油孔、12為滑閥彈簧、13為滑塊、14為滑閥、15為滑閥進油孔、16為柴油回油孔、17為柴油油箱、18為柴油濾清器、19為柴油油泵、20為二甲醚止回閥、21為二甲醚閥、22為二甲醚儲罐、23為二甲醚濾清器、24為二甲醚回油孔。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的具體實施作進一步描述。
如圖1所示，本發明主要包括噴油器針閥1、噴油器盛油槽2、噴油器3、噴油器針閥彈簧4、二甲醚進油孔5、二甲醚壓縮腔6、柴油回油腔7、傳動活塞8、傳動腔9、柴油回油管10、傳動腔進油孔11、滑閥彈簧12、滑塊13、滑閥14、滑閥進油孔15、柴油回油孔16、柴油箱17、柴油濾清器18、柴油油泵19、二甲醚止回閥20、二甲醚閥21、二甲醚儲罐22、二甲醚濾清器23、二甲醚回油孔24，柴油油箱17出口經過柴油濾清器18與柴油油泵19進口相連，柴油油泵19出口通過滑閥進油孔15與滑閥14相通，滑閥14由滑閥彈簧12和滑塊13構成，滑閥14經傳動腔進油孔11與傳動腔9接通，通過柴油回油孔16與柴油回油管10相接，柴油回油腔7通過柴油回油管10與柴油油箱17進口相連，傳動活塞8的上面為傳動腔9，下面為二甲醚壓縮腔6，中間為柴油回油腔7，它們構成二甲醚的驅動系統，而二甲醚儲罐22通過二甲醚閥21、二甲醚濾清器23與二甲醚止回閥20相連，二甲醚止回閥20與二甲醚壓縮腔6相通，噴油器盛油槽2通過二甲醚進油孔5與二甲醚壓縮腔6連通，噴油器3由噴油器針閥1、噴油器盛油槽2和噴油器針閥彈簧4構成，噴油器3的上部通過二甲醚回油孔24接在二甲醚濾清器23上，它們構成二甲醚的噴射系統，二甲醚的驅動系統的壓力通過傳動活塞8傳遞給噴射系統中的二甲醚。
常溫下二甲醚在二甲醚儲罐22中為液態，壓力為5個大氣壓左右，當柴油油泵19未壓油時，傳動活塞8上行，液態的二甲醚從二甲醚儲罐22經二甲醚閥21、二甲醚濾清器23將二甲醚止回閥20頂開，二甲醚充滿在二甲醚壓縮腔6和噴油器盛油槽2內，此時噴油器針閥彈簧4的預緊力大於噴油器盛油槽2的二甲醚壓力，二甲醚不能將噴油器針閥1頂開，二甲醚不能噴射。當柴油油泵19開始壓油後，柴油從滑閥進油孔15進入滑閥14中，通過滑塊13壓縮滑閥彈簧12，使滑閥進油孔15與傳動腔進油孔11連通，而傳動腔進油孔11與柴油回油孔16斷開，柴油進入傳動腔9內，通過傳動活塞8將壓力傳給二甲醚壓縮腔6中的二甲醚，二甲醚止回閥20關閉。當噴油器盛油槽2中的二甲醚壓力達到啟噴壓力時，將噴油器針閥1頂開，增壓後的二甲醚噴入發動機氣缸內燃燒。當柴油油泵19卸壓後，滑閥彈簧12回位，將滑閥進油孔15與傳動腔進油孔11斷開，而傳動腔進油孔11與柴油回油孔16連通，傳動腔9中卸壓的柴油回到柴油箱17內。傳動腔卸壓後，傳動活塞8上行，二甲醚壓縮腔6內的二甲醚壓力下降，噴油器針閥1在噴油器針閥彈簧4的作用下落座，二甲醚停止噴射，同時二甲醚濾清器23中的二甲醚將二甲醚止回閥20頂開，進入二甲醚壓縮腔6和噴油器盛油槽2中，開始新的工作過程。柴油回油腔7中的柴油通過柴油回油管10回到柴油油箱17中，而噴油器3上部中的二甲醚通過二甲醚回油孔24回到二甲醚濾清器23內。
權利要求
1.一種柴油油泵驅動的二甲醚噴射系統，主要包括噴油器針閥(1)、噴油器盛油槽(2)、噴油器(3)、噴油器針閥彈簧(4)、二甲醚進油孔(5)、二甲醚壓縮腔(6)、柴油回油腔(7)、傳動活塞(8)、傳動腔(9)、柴油回油管(10)、傳動腔進油孔(11)、滑閥彈簧(12)、滑塊(13)、滑閥(14)、滑閥進油孔(15)、柴油回油孔(16)、柴油油箱(17)、柴油濾清器(18)、柴油油泵(19)、二甲醚止回閥(20)、二甲醚閥(21)、二甲醚儲罐(22)、二甲醚濾清器(23)、二甲醚回油孔(24)，其特徵在於由柴油回油腔(7)、傳動活塞(8)、傳動腔(9)、柴油回油管(10)、傳動腔進油孔(11)、滑閥(14)、滑閥進油孔(15)、柴油回油孔(16)、柴油油箱(17)、柴油濾清器(18)、柴油油泵(19)構成二甲醚驅動系統，由噴油器(3)、二甲醚進油孔(5)、二甲醚壓縮腔(6)、二甲醚止回閥(20)、二甲醚閥(21)、二甲醚儲罐(22)、二甲醚濾清器(23)、二甲醚回油孔(24)構成二甲醚噴射系統，二甲醚驅動系統的壓力通過傳動活塞(8)傳遞給二甲醚噴射系統中的二甲醚，二甲醚驅動系統的柴油油箱(17)經過柴油濾清器(18)與柴油油泵(19)相連，柴油油泵(19)通過滑閥進油孔(15)與滑閥(14)相通，滑閥(14)由滑閥彈簧(12)和滑塊(13)構成，它通過傳動腔進油孔(11)與傳動腔(9)接通，通過柴油回油孔(16)與柴油回油管(10)相接，柴油回油腔(7)通過柴油回油管(10)與柴油油箱(17)相連，傳動活塞(8)的上面為傳動腔(9)，下面為二甲醚壓縮腔(6)，中間為柴油回油腔(7)，而二甲醚噴射系統的二甲醚儲罐(22)通過二甲醚閥(21)、二甲醚濾清器(23)與二甲醚止回閥(20)相連，二甲醚止回閥(20)與二甲醚壓縮腔(6)相通，噴油器(3)由噴油器針閥(1)、噴油器盛油槽(2)和噴油器針閥彈簧(4)構成，噴油器盛油槽(2)通過二甲醚進油孔(5)與二甲醚壓縮腔(6)連通，噴油器(3)的上部通過二甲醚回油孔(24)接在二甲醚濾清器(23)上。
全文摘要
柴油油泵驅動的二甲醚噴射系統主要包括柴油油泵、滑閥、傳動腔、傳動活塞、二甲醚儲罐、二甲醚止回閥、二甲醚壓縮腔、噴油器，柴油油泵通過滑閥與傳動腔相接，二甲醚儲罐通過二甲醚止回閥、二甲醚壓縮腔與噴油器連接，傳動活塞上面是傳動腔，下面是二甲醚壓縮腔，柴油油泵通過傳動活塞將壓力傳給噴油器內的二甲醚，增壓後的二甲醚從噴油器噴射燃燒。本發明利用壓燃式發動機原來的柴油油泵產生的壓力，通過傳動活塞驅動二甲醚噴射，可以方便地通過調整柴油油泵的供油提前角來控制二甲醚的噴射，二甲醚不需要直接通過油泵，也不需要高壓氮氣瓶等費用高的裝置，具有顯著的經濟效益和社會效益。
文檔編號F02M21/02GK1556314SQ200310121609
公開日2004年12月22日 申請日期2003年12月30日 優先權日2003年12月30日
發明者震 黃, 黃震, 李孝祿, 周校平, 方俊華, 張亮, 謝曉敏, 肖廣飛 申請人:上海交通大學