[发明专利]一种直喷式液压控制气体燃料喷射器

说明书

本发明公开了一种直喷式液压控制气体燃料喷射器，包括与供气系统相连接的喷射器，所述喷射器包括喷射器上体和喷射器下体，喷射器上体一侧与喷射器下体螺纹连接，另一侧设置有气体管路接口和液压油路接口，喷射器下体内设置有液压腔体，以及与液压腔体相抵并穿出喷射器下体端部的针阀体，喷射器上体由气体管路接口设置有穿过喷射器上体、液压腔体和针阀体并连通至针阀体内针阀孔的气体通道，喷射器上体由液压油路接口设置有连通喷射器上体和液压腔体并连通至液压腔的液压油道。本发明旨在提供一种加工方便，适用性强的液力控制气体燃料喷射器，用于气体燃料缸内直喷发动机。

技术领域

本发明涉及内燃机喷射系统技术领域，尤其涉及一种直喷式液压控制气体燃料喷射器。

背景技术

由于石油是储量有限的不可再生资源，我国石油资源严重依赖进口，存在很大的能源安全隐患。另外，全球变暖与环境污染等社会问题也越来越突出。面对二氧化碳排放与能源安全的双重挑战，选择一种低碳可再生燃料至关重要。氢能作为一种理想的可再生能源，可以用核能或太阳能等一次性能源将水直接分解获得。氢燃料发动机理论上无CO2、HC和CO排放，燃烧产物清洁。氢气的热值为141.6MJ/kg，汽油的热值为47.3MJ/kg，与其他内燃机燃料比较，氢气具有很好的热量与质量传递特性，燃烧时火焰传播速度快，所需的点火能量低，点火能量约为汽油空气混合气的1/10。氢气具有宽广的可燃混合气浓度范围，在体积分数为4％的稀薄情况下即可燃烧，有稀薄燃烧的优势。因此，世界多个国家纷纷把氢气作为一种非常有潜力的内燃机代用燃料进行研究与开发。

根据燃料喷射位置的不同，氢内燃机主要有缸外喷射式和缸内直喷式两种。缸外喷射式结构简单，与传统的气体燃料内燃机结构相似，目前国际上推出的大部分氢燃料内燃机都属于这种形式。然而，由于氢气的密度低，缸外喷射的氢气必然要占据较大的气缸容积，在理论混合比状态下，氢气约占1/3的气缸容积。这导致缸外喷射式氢内燃机比汽油机的功率降低大约15％。

缸内直喷式氢内燃机，由于氢气占据气缸容积减小，且可通过多次燃料喷射实现缸内浓度分层，优化燃烧，从而保证发动机较高的热效率和功率。在同排量下缸内直喷氢气内燃机的功率比缸外喷射式可增加20％以上。因此，缸内直喷作为一种高效的氢气供给方式，以其热效率高、升功率大、不易出现回火等优点成为国际上公认的未来发展方向。然而，直喷氢气的喷射器技术却成为缸内直喷氢气发动机工程应用的瓶颈问题，目前氢气缸内直喷喷射器还处于研究阶段，没有成熟的产品。与缸内直喷氢气相似，其他气体燃料如天然气、石油气等缸内直喷也面临着同样的瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种加工方便，适用性强的液力控制气体燃料喷射器，用于气体燃料缸内直喷发动机。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种直喷式液压控制气体燃料喷射器，包括与供气系统相连接的喷射器，所述喷射器包括喷射器上体和喷射器下体，喷射器上体一侧与喷射器下体螺纹连接，另一侧设置有气体管路接口和液压油路接口，喷射器下体内设置有液压腔体，以及与液压腔体相抵并穿出喷射器下体端部的针阀体，喷射器上体由气体管路接口设置有穿过喷射器上体、液压腔体和针阀体并连通至针阀体内针阀孔的气体通道，喷射器上体由液压油路接口设置有连通喷射器上体和液压腔体并连通至液压腔的液压油道；

所述喷射器上体内开设有与液压腔相连通的压缩腔，压缩腔与液压腔之间夹设有具有通孔的限位块，压缩腔内设置有与限位块相抵住的弹簧座，弹簧座与压缩腔内壁之间设置有复位弹簧；所述针阀体的针阀孔内设置有穿过液压腔与弹簧座相抵住的阀针；所述阀针在液压腔内的针阀杆部设置有位于液压油道与液压腔连通处与限位块之间，与液压腔内壁滑动配合的针阀活塞，针阀杆部与阀针孔之间形成环形的过油间隙，阀针的顶端具有堵住针阀体端部喷孔的密封锥面。

进一步的，所述喷射器上体设置有与压缩腔相连通的回油道。