[发明专利]一种内燃机的喷油方法和一种机械联动换向阀

说明书

本发明涉及一种适用于以油膜燃烧理论为基础的球形燃烧室柴油机及其衍生机型的喷油方法，和实施该方法的一种机械联动换向阀。普通直喷式柴油机在采用本发明后，便成为新的“衍生机型”了，也可以获得类似效果。

由本人作为唯一发明人的“柴油机用三叠式喷油器”现刚刚通过中国专利局的初审，尚未正式公布，其专利申请号为95113051·X。该发明提出了一种新式喷油器，该新式喷油器采用两级弹簧控制同一个刚性阀芯的行程，随喷射过程压力的变化，阀芯将会在两种不同行程对应的位置短暂停顿；同时，该发明还提出了一种油嘴，该油嘴有一个斜喷孔和一个轴针孔，阀芯位于油嘴锥阀的下端另有一滑阀结构，可随阀芯行程的变化控制非轴针喷孔的开闭，因而，当该新式喷油器采用上述油嘴时，可随发动机转速变化引起的油压变化，控制两个喷孔的喷射顺序，形成三种理想的燃烧工况，这一组合相当于两个常规喷油器和一个压力次序阀组合在一起，因此被称作三叠式喷油器。该发明虽能克服以油膜燃烧理论为基础的球形燃烧室柴油机及其衍生机型的缺点并保持其原有优点，但未涉及交替或同时使用两种燃料以提高发动机动力性能的方法。

本发明的主要目的是提供一种喷油方法，该方法不仅在使用一种燃料时能够克服以油膜燃烧理论为基础的球形燃烧室柴油机及其衍生机型的缺点，而且能够交替或同时使用两种性质不同的燃料以大大提高发动机的动力性能。本发明的另一个目的是提供实施该方法的一种机械联动换向阀。

本发明的喷油方法由三个部分即三个子方案组成，实际使用时，同时或单独使用这三个部分可获得不同的效果。1、本发明采用两个喷油器。一个喷油器沿着顺气流方向喷油以形成油膜喷射，另一个喷油器沿着与空气流成大夹角的方向喷油以形成空间雾化喷射，两个喷油方向均为主喷油方向；同时，本发明又采用常规控制技术控制两个喷油器的开闭顺序和时间，使燃油在滞燃期以油膜喷射为主，在缓燃期以空间雾化喷射为主，通过两个主喷油方向的交替喷射以形成理想的燃烧工况。2、在喷油泵的后面安装换向阀以控制和选择吸入喷油泵内的燃油种类。3、使用同步联动的双泵供油，一个泵将柴油供向油膜喷油器，另一个泵将汽油供向空间雾化喷油器，如此，便可同时使用柴油和汽油了。2、3两个子方案必须与子方案1联用。

如上所述，本发明的喷油方法包括三个子方案。1、在第一子方案中，滞燃期内的油膜喷射降低了最大爆发压力和压力增长率，有利于降噪减污和采用增压技术；缓燃期内的空间雾化喷射则使得发动机具有良好的加速性能。即不会因油膜相对混合气的生成速度显得过厚而影响发动机的加速性能；起动时可采用空间雾化喷射以改善起动性能。2、当将第一子方案与第二子方案结合使用时，可以使机动车辆在崎岖的路面行驶时使用加速性能良好的汽油，而在人口稠密的地区则使用燃烧较慢的柴油以降低噪音。3、当将第一子方案与第三子方案结合使用时，油膜喷油器中喷出的是柴油，其作用与第一子方案所述相同；在缓燃期内，空间雾化喷油器中喷出的是蒸发性好、火焰传播速度快、过量空气系数α小的汽油，而内燃机的功率与过量空气系数α成反比，所以，除有第一子方案所述的优点外，还可进一步改善发动机的动力性能。下面结合附图加以说明。

图1为第一子方案与第二子方案结合后构成的复合方案。如图，F为柴油箱，f为汽油箱；E为电控换向阀，可由操纵人员控制选择燃油是来自柴油箱F还是汽油箱f；D为喷油泵；B、b均为电控换向阀，由包括传感器、计算机在内的控制电路控制，可根据发动机的转速和燃油的种类控制油膜喷油器A和空间雾化喷油器a的开闭次序和时间，使滞燃期内以油膜喷油器A的喷射为主，缓燃期以空间雾化喷油器a的喷射为主。起动时可以空间雾化喷油器a的喷射为主以改善起动性能。

图2为第一子方案与第三子方案结合构成的复合方案，如图，F为柴油箱；f为汽油箱；E、e为溢流阀，用于将所在油路因被关闭而产生的多余高压油泄回油箱；D、d为同步的两个喷油泵；B、b为机械联动换向阀，可随发动机转速的变化控制油膜喷油器A和空间雾化喷油器a的喷油次序及喷油时间。机械联动换向阀的工作原理将在下面的图4中加以详述。起动时，以油膜喷油器A的辅助喷孔产生空间雾化喷射。

图3与图2的原理完全一样，只是用电控换向阀代替了机械联动换向阀。如图所示，F为柴油箱，f为汽油箱；E、e为溢流阀；D、d为喷油泵；B、b为电控换向阀，在由传感器、计算机组成的控制电路的控制下，可根据发动机的转速控制油膜喷油器A和空间雾化喷油器a的喷油次序与喷油时间。