一种二甲醚发动机喷油器的制作方法
专利名称：一种二甲醚发动机喷油器的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型属于二甲醚发动机技术领域。尤其涉及一种二甲醚发动机的喷油装置。
二背景技术：
由于二甲醚具有沸点低(-24.9℃)、蒸汽压高(常温下为0.5MPa左右)和粘度很低(动力粘度为柴油1/10左右)的特点，要直接将它喷入发动机气缸中，需进行液化处理和采取其他一系列特殊措施。例如，为了改善燃料的润滑性能、减缓供油系统中喷油器针阀偶件的磨损，目前常采用添加润滑剂的方法。但是，这样不但会增加使用成本，而且润滑剂不能充分燃烧，亦会造成新的污染。
在已有技术中，二甲醚发动机供油系统主要有高压共轨燃油喷射系统和传统柴油机的泵一管一嘴燃油喷射系统。
共轨燃油喷射系统参照现有的LPG燃料供给系统设计。该系统(Ken Friis Hansen，LeoNielsen，John Bogild Hansen and et al.Demonstration of Dimethyl Ether Fuelled City Bus.SAETransactions 2000-01-2005)是由二甲醚燃料罐及供给装置、燃料喷射装置、低压收集净化装置、高压泵、加压泵和电磁阀等组成。由高压泵将二甲醚加压至30.0MPa左右打入高压轨道，再由电磁阀控制将轨道中的燃料通过喷油器向发动机气缸内直接喷射。为了使燃料罐内的二甲醚呈液态，燃料罐内装有浴浸式加压泵，使罐内压力保持在二甲醚饱和蒸汽压以上。在净化收集罐内，二甲醚呈现为气态，需再设一个加压泵将气态二甲醚重新压入燃料罐中。该加压泵不能由发动机带动，以便在发动机停机状态下加压泵仍能工作。该燃料喷射系统仍需要在燃料中添加润滑剂，改善二甲醚的润滑性能。
对直喷式柴油机燃油系统的结构和技术参数如喷油提前角、启喷压力分别进行了适当的改造和调整，以便适合使用二甲醚燃料。改造后的燃料系统(Rasmus Christensen，S.C.Sorenson，Michael G.Jensen and et al.Engine Operation on Dimethyl Ether in a Naturally Aspirated，DIDiesel Engine.SAE Transactions 971665)，低压部分全被密封了，增加了一个加压泵，喷油器中燃料的泄漏由回油管直接引导至燃料罐内。研究结果表明，发动机燃用二甲醚时虽可实现很低的NOx和几乎为零的碳烟排放，但如果不在燃料中添加润滑剂，供油系统仅能正常运行500小时左右。超过以后，喷油器针阀偶件的磨损会导致燃料泄漏量大幅增加。
三
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用寿命长、燃料无泄漏、不需添加润滑剂的二甲醚发动机的喷油装置。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是该喷油器由喷油器座、喷油嘴和单向阀组成。喷油器座的高压油通道与单向阀的高压油腔相通，高压油腔内装有弹簧，弹簧的中心线处装有单向阀体，单向阀体的右端部装有弹簧座和锁扣，单向阀体的左端为锥面，锥面右侧的单向阀体上套有导向套，导向套安装在单向阀座内。高压油腔与锥面间设有导流通道。锥面的左端设有喷油腔，喷油腔与出油孔相通，出油孔的左端设有喷油孔，喷油孔[1]为1～10个。
其中，单向阀由单向阀座、单向阀体、导向套、弹簧及弹簧座和锁扣组成；在单向阀座设有的高压油腔内装有弹簧，套有导向套的单向阀体从弹簧中心穿过安装在单向阀座的左侧，单向阀体的右端装有弹簧座和锁扣，弹簧的一端装在弹簧座上、另一端紧贴高压油腔的左侧壁。
单向阀体的锥面与单向阀座相配合的锥形孔为锥面密封。
所述的高压油腔与锥面间的导流通道为1～8个，导流通道的位置和形状或为导向套内圆壁上开设的槽形通道、或为单向阀座上开设的通孔，或为单向阀体上开设的螺旋槽通道。由于采用上述技术方案，本实用新型的单向阀体的锥面与单向阀座相配合的锥形孔形成锥面密封，因而在弹簧的作用下能够紧密配合，将高压二甲醚密封在高压油腔中，以单向阀的密封方式所形成的压力，来实现喷油器高压喷射和低压关闭的功能。与其他喷油器相比，本实用新型取消了精密配合偶件，无回油管道，既解决了由二甲醚低粘性带来的运动副磨损问题，又解决了二甲醚燃料的泄漏问题，较之在燃料中加入润滑油的效果更好。
因此，本实用新型结构简单、成本低、容易实施、使用寿命长、燃料无泄漏、不需添加润滑剂，可使超低排放二甲醚代用燃料得到顺利应用与推广，具有良好的社会和经济效益。
四
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1密封锥面[18]处的局部放大示意图。
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
一种二甲醚发动机的喷油器如图1、图2所示，由喷油器座[8]、单向阀座[4]和喷油嘴[2]通过螺纹联结组成。喷油器座[8]与单向阀座[4]间、单向阀座[4]与喷油嘴[2]间分别用诸如铜、铝等软金属制成密封垫圈[7]、[19]密封，以防止二甲醚泄漏。
该喷油器由固定孔[9]固定在二甲醚发动机上，通过密封面[10]和螺纹[11]与二甲醚发动机上的高压油管紧密连接，高压油管与喷油器座[8]的高压油通道[12]、单向阀的高压油腔[6]相通。高压油腔[6]内装有弹簧[15]，弹簧[15]的中心线处装有单向阀体[5]。单向阀体[5]的右端装有锁扣[13]和弹簧座[14]，其中锁扣[13]的厚度可以改变，以此来调节弹簧[15]作用力的大小。单向阀体[5]的左端为锥面[18]，锥面[18]右侧的单向阀体[5]为螺旋槽通道[17]，螺旋槽通道[17]上套有导向套[16]，导向套[16]安装在单向阀座[4]内。锥面[18]的左端设有喷油腔[3]，喷油腔[3]与出油孔[20]相通，出油孔[20]的左端设有3～5个喷油孔[1]。
本实施例所述的锥面[18]与单向阀座[4]相配合的锥形孔形成密封锥面，单向阀[5]在弹簧[15]的压力下，锥面[18]与单向阀座[4]的锥锥形孔紧密配合，使二甲醚通过密封形成一定的压力。
本装置利用锥面[18]的密封作用解决二甲醚的泄漏问题。当进油孔[12]进来的高压二甲醚在高压油腔[6]中聚集，二甲醚的压力大于弹簧[15]的启喷压力时，单向阀体[5]的锥面[18]打开，二甲醚经喷油腔[3]、出油孔[20]由喷油孔[1]喷到二甲醚发动机气缸中。
本实施例取消了喷油器的精密配合偶件、无回油管道、既解决了由二甲醚低粘性带来的运动副磨损问题、又解决了二甲醚燃料的泄漏问题。具有结构简单、成本低、容易实施、使用寿命长、燃料无泄漏、不需添加润滑剂，可使超低排放二甲醚代用燃料得到顺利应用与推广，具有良好的社会和经济效益。
权利要求1.一种二甲醚发动机喷油器，其特征在于由喷油器座[8]、喷油嘴[2]和单向阀组成；喷油器座[8]的高压油通道[12]与单向阀的高压油腔[6]相通，高压油腔[6]内装有弹簧[15]，弹簧[15]的中心线处装有单向阀体[5]，单向阀体[5]的左端为锥面[18]，锥面[18]右侧的单向阀体[5]上套有导向套[16]，导向套[16]安装在单向阀座[4]内；高压油腔[6]与锥面[18]间设有导流通道[17]；锥面[18]的左端设有喷油腔[3]，喷油腔[3]与出油孔[20]相通，出油孔[20]的左端设有喷油孔[1]。
2.根据权利要求1所述的二甲醚发动机喷油器，其特征在于所述的单向阀由单向阀座[4]、单向阀体[5]、导向套[16]、弹簧[15]及弹簧座[14]和锁扣[13]组成；在单向阀座[4]设有的高压油腔[6]内装有弹簧[15]，套有导向套[16]的单向阀体[5]从弹簧[15]中心穿过安装在单向阀座[4]的左侧，单向阀体[5]的右端装有弹簧座[14]和锁扣[13]，弹簧[15]的一端装在弹簧座[14]上、另一端紧贴高压油腔[6]的左侧壁。
3.根据权利要求1所述的二甲醚发动机喷油器，其特征在于所述的锥面[18]与单向阀座[4]相配合的锥形孔为锥面密封。
4.根据权利要求1所述的二甲醚发动机喷油器，其特征在于所述的高压油腔[6]与锥面[18]间的导流通道[17]为1～8个，导流通道[17]的位置和形状或为导向套[16]内圆壁上开设的槽形通道、或为单向阀座[4]上开设的通孔，或为单向阀体[5]上开设的螺旋槽通道。
5.根据权利要求1所述的二甲醚发动机喷油器，其特征在于所述的喷油孔[1]为1～10个。
专利摘要本实用新型涉及一种二甲醚发动机的喷油装置。它由喷油器座[8]、喷油嘴[2]和单向阀组成。喷油器座[8]的高压油通道[12]与单向阀的高压油腔[6]相通，高压油腔[6]内装有弹簧[15]，弹簧[15]的中心线处装有单向阀体[5]，单向阀体[5]的右端部装有弹簧座[14]和锁扣[13]，单向阀体[5]的左端为锥面[18]，锥面[18]右侧的单向阀体[5]上套有导向套[16]，导向套[16]安装在单向阀座[4]内。高压油腔[6]与锥面[18]间设有导流通道[17]；锥面[18]的左端设有喷油腔[3]，喷油腔[3]与出油孔[20]相通，出油孔[20]的左端设有喷油孔[1]。本实用新型结构简单、成本低、容易实施、使用寿命长、燃料无泄漏、不需添加润滑剂，因此具有良好的社会和经济效益。
文档编号F02M61/00GK2861525SQ200520097108
公开日2007年1月24日 申请日期2005年7月8日 优先权日2005年7月8日
发明者杨启梁, 张光德, 谢剑刚, 熊文 申请人:武汉科技大学
专利说明
一、技术领域本实用新型属于二甲醚发动机技术领域。尤其涉及一种二甲醚发动机的喷油装置。
二背景技术：
由于二甲醚具有沸点低(-24.9℃)、蒸汽压高(常温下为0.5MPa左右)和粘度很低(动力粘度为柴油1/10左右)的特点，要直接将它喷入发动机气缸中，需进行液化处理和采取其他一系列特殊措施。例如，为了改善燃料的润滑性能、减缓供油系统中喷油器针阀偶件的磨损，目前常采用添加润滑剂的方法。但是，这样不但会增加使用成本，而且润滑剂不能充分燃烧，亦会造成新的污染。
在已有技术中，二甲醚发动机供油系统主要有高压共轨燃油喷射系统和传统柴油机的泵一管一嘴燃油喷射系统。
共轨燃油喷射系统参照现有的LPG燃料供给系统设计。该系统(Ken Friis Hansen，LeoNielsen，John Bogild Hansen and et al.Demonstration of Dimethyl Ether Fuelled City Bus.SAETransactions 2000-01-2005)是由二甲醚燃料罐及供给装置、燃料喷射装置、低压收集净化装置、高压泵、加压泵和电磁阀等组成。由高压泵将二甲醚加压至30.0MPa左右打入高压轨道，再由电磁阀控制将轨道中的燃料通过喷油器向发动机气缸内直接喷射。为了使燃料罐内的二甲醚呈液态，燃料罐内装有浴浸式加压泵，使罐内压力保持在二甲醚饱和蒸汽压以上。在净化收集罐内，二甲醚呈现为气态，需再设一个加压泵将气态二甲醚重新压入燃料罐中。该加压泵不能由发动机带动，以便在发动机停机状态下加压泵仍能工作。该燃料喷射系统仍需要在燃料中添加润滑剂，改善二甲醚的润滑性能。
对直喷式柴油机燃油系统的结构和技术参数如喷油提前角、启喷压力分别进行了适当的改造和调整，以便适合使用二甲醚燃料。改造后的燃料系统(Rasmus Christensen，S.C.Sorenson，Michael G.Jensen and et al.Engine Operation on Dimethyl Ether in a Naturally Aspirated，DIDiesel Engine.SAE Transactions 971665)，低压部分全被密封了，增加了一个加压泵，喷油器中燃料的泄漏由回油管直接引导至燃料罐内。研究结果表明，发动机燃用二甲醚时虽可实现很低的NOx和几乎为零的碳烟排放，但如果不在燃料中添加润滑剂，供油系统仅能正常运行500小时左右。超过以后，喷油器针阀偶件的磨损会导致燃料泄漏量大幅增加。
三
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用寿命长、燃料无泄漏、不需添加润滑剂的二甲醚发动机的喷油装置。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是该喷油器由喷油器座、喷油嘴和单向阀组成。喷油器座的高压油通道与单向阀的高压油腔相通，高压油腔内装有弹簧，弹簧的中心线处装有单向阀体，单向阀体的右端部装有弹簧座和锁扣，单向阀体的左端为锥面，锥面右侧的单向阀体上套有导向套，导向套安装在单向阀座内。高压油腔与锥面间设有导流通道。锥面的左端设有喷油腔，喷油腔与出油孔相通，出油孔的左端设有喷油孔，喷油孔[1]为1～10个。
其中，单向阀由单向阀座、单向阀体、导向套、弹簧及弹簧座和锁扣组成；在单向阀座设有的高压油腔内装有弹簧，套有导向套的单向阀体从弹簧中心穿过安装在单向阀座的左侧，单向阀体的右端装有弹簧座和锁扣，弹簧的一端装在弹簧座上、另一端紧贴高压油腔的左侧壁。
单向阀体的锥面与单向阀座相配合的锥形孔为锥面密封。
所述的高压油腔与锥面间的导流通道为1～8个，导流通道的位置和形状或为导向套内圆壁上开设的槽形通道、或为单向阀座上开设的通孔，或为单向阀体上开设的螺旋槽通道。由于采用上述技术方案，本实用新型的单向阀体的锥面与单向阀座相配合的锥形孔形成锥面密封，因而在弹簧的作用下能够紧密配合，将高压二甲醚密封在高压油腔中，以单向阀的密封方式所形成的压力，来实现喷油器高压喷射和低压关闭的功能。与其他喷油器相比，本实用新型取消了精密配合偶件，无回油管道，既解决了由二甲醚低粘性带来的运动副磨损问题，又解决了二甲醚燃料的泄漏问题，较之在燃料中加入润滑油的效果更好。
因此，本实用新型结构简单、成本低、容易实施、使用寿命长、燃料无泄漏、不需添加润滑剂，可使超低排放二甲醚代用燃料得到顺利应用与推广，具有良好的社会和经济效益。
四
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1密封锥面[18]处的局部放大示意图。
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
一种二甲醚发动机的喷油器如图1、图2所示，由喷油器座[8]、单向阀座[4]和喷油嘴[2]通过螺纹联结组成。喷油器座[8]与单向阀座[4]间、单向阀座[4]与喷油嘴[2]间分别用诸如铜、铝等软金属制成密封垫圈[7]、[19]密封，以防止二甲醚泄漏。
该喷油器由固定孔[9]固定在二甲醚发动机上，通过密封面[10]和螺纹[11]与二甲醚发动机上的高压油管紧密连接，高压油管与喷油器座[8]的高压油通道[12]、单向阀的高压油腔[6]相通。高压油腔[6]内装有弹簧[15]，弹簧[15]的中心线处装有单向阀体[5]。单向阀体[5]的右端装有锁扣[13]和弹簧座[14]，其中锁扣[13]的厚度可以改变，以此来调节弹簧[15]作用力的大小。单向阀体[5]的左端为锥面[18]，锥面[18]右侧的单向阀体[5]为螺旋槽通道[17]，螺旋槽通道[17]上套有导向套[16]，导向套[16]安装在单向阀座[4]内。锥面[18]的左端设有喷油腔[3]，喷油腔[3]与出油孔[20]相通，出油孔[20]的左端设有3～5个喷油孔[1]。
本实施例所述的锥面[18]与单向阀座[4]相配合的锥形孔形成密封锥面，单向阀[5]在弹簧[15]的压力下，锥面[18]与单向阀座[4]的锥锥形孔紧密配合，使二甲醚通过密封形成一定的压力。
本装置利用锥面[18]的密封作用解决二甲醚的泄漏问题。当进油孔[12]进来的高压二甲醚在高压油腔[6]中聚集，二甲醚的压力大于弹簧[15]的启喷压力时，单向阀体[5]的锥面[18]打开，二甲醚经喷油腔[3]、出油孔[20]由喷油孔[1]喷到二甲醚发动机气缸中。
本实施例取消了喷油器的精密配合偶件、无回油管道、既解决了由二甲醚低粘性带来的运动副磨损问题、又解决了二甲醚燃料的泄漏问题。具有结构简单、成本低、容易实施、使用寿命长、燃料无泄漏、不需添加润滑剂，可使超低排放二甲醚代用燃料得到顺利应用与推广，具有良好的社会和经济效益。
权利要求1.一种二甲醚发动机喷油器，其特征在于由喷油器座[8]、喷油嘴[2]和单向阀组成；喷油器座[8]的高压油通道[12]与单向阀的高压油腔[6]相通，高压油腔[6]内装有弹簧[15]，弹簧[15]的中心线处装有单向阀体[5]，单向阀体[5]的左端为锥面[18]，锥面[18]右侧的单向阀体[5]上套有导向套[16]，导向套[16]安装在单向阀座[4]内；高压油腔[6]与锥面[18]间设有导流通道[17]；锥面[18]的左端设有喷油腔[3]，喷油腔[3]与出油孔[20]相通，出油孔[20]的左端设有喷油孔[1]。
2.根据权利要求1所述的二甲醚发动机喷油器，其特征在于所述的单向阀由单向阀座[4]、单向阀体[5]、导向套[16]、弹簧[15]及弹簧座[14]和锁扣[13]组成；在单向阀座[4]设有的高压油腔[6]内装有弹簧[15]，套有导向套[16]的单向阀体[5]从弹簧[15]中心穿过安装在单向阀座[4]的左侧，单向阀体[5]的右端装有弹簧座[14]和锁扣[13]，弹簧[15]的一端装在弹簧座[14]上、另一端紧贴高压油腔[6]的左侧壁。
3.根据权利要求1所述的二甲醚发动机喷油器，其特征在于所述的锥面[18]与单向阀座[4]相配合的锥形孔为锥面密封。
4.根据权利要求1所述的二甲醚发动机喷油器，其特征在于所述的高压油腔[6]与锥面[18]间的导流通道[17]为1～8个，导流通道[17]的位置和形状或为导向套[16]内圆壁上开设的槽形通道、或为单向阀座[4]上开设的通孔，或为单向阀体[5]上开设的螺旋槽通道。
5.根据权利要求1所述的二甲醚发动机喷油器，其特征在于所述的喷油孔[1]为1～10个。
专利摘要本实用新型涉及一种二甲醚发动机的喷油装置。它由喷油器座[8]、喷油嘴[2]和单向阀组成。喷油器座[8]的高压油通道[12]与单向阀的高压油腔[6]相通，高压油腔[6]内装有弹簧[15]，弹簧[15]的中心线处装有单向阀体[5]，单向阀体[5]的右端部装有弹簧座[14]和锁扣[13]，单向阀体[5]的左端为锥面[18]，锥面[18]右侧的单向阀体[5]上套有导向套[16]，导向套[16]安装在单向阀座[4]内。高压油腔[6]与锥面[18]间设有导流通道[17]；锥面[18]的左端设有喷油腔[3]，喷油腔[3]与出油孔[20]相通，出油孔[20]的左端设有喷油孔[1]。本实用新型结构简单、成本低、容易实施、使用寿命长、燃料无泄漏、不需添加润滑剂，因此具有良好的社会和经济效益。
文档编号F02M61/00GK2861525SQ200520097108
公开日2007年1月24日 申请日期2005年7月8日 优先权日2005年7月8日
发明者杨启梁, 张光德, 谢剑刚, 熊文 申请人:武汉科技大学
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