[实用新型]双燃料内燃机燃油、燃气控制及转换系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及双燃料内燃机两种燃料的控制技术，具体地说是双燃料内燃机燃油、燃气控制及转换系统。 

背景技术

目前由于轻质燃油价格的不断攀升以及环保的要求，国家积极推动环保节能的替代燃料，特别提倡今后要用双燃料内燃机替代轻质燃油的内燃机，以降低船舶和发电机组的运营成本，大幅度降低NOx的排放量。各大航运企业也迫切需要采用双燃料内燃机，以争取达到国家环保要求。 

就当前各内燃机企业开发的现状来看，大多采用预混合模式或采用单缸进气、缸内混合模式两种方式：其中采用预混合模式，即为燃气与空气在增压前混合，然后经增压器增压后，进入内燃机的进气箱，混合好的燃气与空气同时进入汽缸内燃烧。该混合方式存在很大的缺点：首先这种混合方式存在极大的安全隐患，由于进气箱内储存有大量的混合燃气，而混合燃气与燃烧室就隔着进气阀，对于多缸内燃机，在运行过程中很难保证每个进气阀都是密封的，如果出现个别的进气阀密封不严，会有火焰倒窜进入进气箱，引起整个进气箱爆炸，可能威胁到轮机人员的生命和船舶安全。其次是由于内燃机都需要进排气重叠角，以便于扫气，降低排气温度。当内燃机处于进排气开启重叠状态时，大量的燃气也会随着扫气而排到环境中，造成大量的燃气浪费。同时也会造成燃气在排烟管内的爆炸。而第二种采用单缸进气、缸内混合的方式是最为安全的方式，中速内燃机企业都按照这样的方式开发。但由于国内的燃气控制系统还不完善，因而大多采用德国海因斯曼的双燃料控制系统。采用海因斯曼的控制系统有其几个弱点：1、由于海因斯曼的控制系统在国内属于垄断地位，其价格居高不下，给双燃料机的开发增加了很高的成本。2、其燃气控制高速电磁阀的寿命较短，一般只能使用一年半左右就要更换，给以后的使用和维护增加很多负担。3、燃气的替代率达不到要求，目前只能替代到80%，难以达到90%以上的替代率。鉴于以上原因，因此开发新的控制系统以打破国外垄断已势在必行。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供燃气替代率在90%以上且在负荷突加时能达到燃油优先原则以及实现双燃料机负荷增大时，能自动调节燃气进机压力，使进入气缸的燃气自动增加，以满足不同负荷下燃气供给的一种双燃料内燃机燃油、燃气控制及转换系统。该系统实现了单缸进气、缸内混合的目的，符合当前安全环保节约能源的发展需求。 

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：双燃料内燃机燃油、燃气控制及转换系统，该系统包括由控制管路相连的燃油燃气控制阀和燃气自动调压阀以及与进气总管相连通用于为内燃机每一缸提供燃气的进气歧管，每一进气歧管均配装有单缸燃气控制阀，每一单缸燃气控制阀均连接有单缸燃气喷嘴，进气总管经燃气自动调压阀与燃气管相连接，燃油燃气控制阀受内燃机高压油泵燃油控制杆的推拉作用改变阀芯的相对位置，通过控制管路实现燃气自动调压阀慢开速关式的启闭动作，达到内燃机负荷增加或突卸、负荷稳定以及燃气断开和燃气回复供应时燃油和燃气两种燃料的自动调节和切换。 

为优化上述技术方案，采取的措施还包括： 

上述的燃油燃气控制阀包括上述的阀芯和阀体以及慢开速关阀；阀芯滑动设置在阀体制有的阀腔中，并且该阀体分别制有连通阀腔的进气孔、出气孔道和与外界相通的排气孔，出气孔道扩制有与阀盖配合构成的第二阀腔，慢开速关阀滑动安装在第二阀腔中，阀盖制有出气口，该出气口经慢开速关阀与出气孔道相连通，阀体制有连通第二阀腔的泄气孔。

上述的慢开速关阀的外周壁与第二阀腔的内壁密封滑动相配合，慢开速关阀的中心制有用于连通出气孔道和出气口的中间连接通道，该中间连接通道包括位于出气孔道端的大孔连接通道和位于出气口端与大孔连接通道依次连通的毛细连接孔，第二阀腔中安装有密封圈。 

上述的阀芯制有滑动阻断或导通出气孔道与进气孔，出气孔道和排气孔的环形凸台，该环形凸台周壁与阀腔的内壁密封滑动相配合，阀芯伸出阀腔的前端头经摇背与燃油控制杆相连接。 

上述的燃气自动调压阀包括调压阀体和调压阀芯以及活塞，所述的调压阀体分别制有与进气总管对接的燃气出口和与燃气管对接的燃气进口以及与控制管路相连的上腔进气口和下腔进排气口，调压阀芯转动配装在调压阀体的调压阀腔中，活塞滑动配装在调压阀体制有的控制腔中，该活塞往复式运动带动调压阀芯转动调控进气总管的燃气供应量。