本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)，尤其涉及一種氫氣噴射器及內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氫氣作為內(nèi)燃機(jī)燃料，具有一系列獨(dú)特的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢使其成為未來清潔能源汽車的潛在替代能源。首先，氫氣完全燃燒的主要產(chǎn)物是水蒸氣，不產(chǎn)生二氧化碳和其他溫室氣體，因此可以顯著減少對環(huán)境的影響，幫助減緩氣候變化。雖然氫氣燃燒可能會產(chǎn)生一定量的氮氧化物（nox），但通過優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和使用適當(dāng)?shù)呐欧趴刂萍夹g(shù)，可以將氮氧化物排放降到最低。其次，氫氣的質(zhì)量能量密度非常高，大約為120至142?mj/kg，顯著高于傳統(tǒng)汽油和柴油的質(zhì)量能量密度。這意味著在相同重量的條件下，氫氣能夠提供更多的能量。再者，氫氣燃燒速度快，可以在更寬廣的空燃比范圍內(nèi)燃燒，從而優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和提高燃油經(jīng)濟(jì)性?？偟膩碚f，氫氣作為內(nèi)燃機(jī)燃料具有一定優(yōu)勢，適合作為未來清潔能源解決方案的一部分。

2、使用缸內(nèi)直接噴射氫氣，可以增加進(jìn)氣過程中的進(jìn)氣量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率，即避免氫氣在進(jìn)氣道內(nèi)噴射占據(jù)空氣的體積，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率；另外可以通過調(diào)整直噴的噴射策略，形成分層燃燒與均質(zhì)燃燒兩種模式，以達(dá)到最佳的燃燒效果。從而可以實(shí)現(xiàn)更好的燃燒控制，有助于提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率并減少排放，這需要使用氫氣直噴噴射器。然而，氫氣直噴噴射器作為內(nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵組件，雖然在技術(shù)上已取得顯著進(jìn)展，但仍存在一些不足之處。氫氣直噴噴射器長期工作于高溫高壓環(huán)境中，長時(shí)間使用可能導(dǎo)致磨損、腐蝕或其他故障。氫氣直噴噴射器的耐久性和可靠性還需進(jìn)一步提升，以滿足汽車行業(yè)對長壽命和低維護(hù)成本的要求。

3、鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種氫氣噴射器及內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷和不足。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種氫氣噴射器，包括：

3、氫氣噴射器主體，所述氫氣噴射器主體設(shè)有第一氫氣噴射口；

4、加長噴管，設(shè)置于所述氫氣噴射器主體靠近所述第一氫氣噴射口的一端，所述加長噴管沿所述氫氣噴射器主體的軸向延伸，所述加長噴管遠(yuǎn)離所述氫氣噴射器主體的一端設(shè)有第二氫氣噴射口；

5、隔熱銷，設(shè)置于所述加長噴管中，所述隔熱銷位于所述第一氫氣噴射口與所述第二氫氣噴射口之間，所述隔熱銷設(shè)有沿其軸向貫通設(shè)置的貫穿孔，所述貫穿孔的一端與所述第一氫氣噴射口相連通、另一端與所述第二氫氣噴射口相連通。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的氫氣噴射器，所述加長噴管的一端設(shè)有開口，所述氫氣噴射器主體插設(shè)于所述開口中；所述加長噴管的另一端設(shè)有封閉面，所述第二氫氣噴射口設(shè)置于所述封閉面上。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的氫氣噴射器，所述封閉面設(shè)有至少一個(gè)通孔，以形成所述第二氫氣噴射口。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的氫氣噴射器，所述封閉面為弧面，所述隔熱銷靠近所述封閉面的一端設(shè)有與所述弧面相適配的弧形凸起部。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的氫氣噴射器，所述隔熱銷靠近所述第一氫氣噴射口的一端設(shè)有弧形凹陷部。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的氫氣噴射器，還包括：

11、線束接插器，與所述氫氣噴射器主體相連接；

12、控制單元，通過控制信號線與所述線束接插器相連接，所述控制單元用于控制所述氫氣噴射器主體的噴射時(shí)刻與脈寬。

13、根據(jù)本發(fā)明提供的氫氣噴射器，還包括：

14、氫氣管路，連接于所述氫氣噴射器主體遠(yuǎn)離所述第一氫氣噴射口的一端，所述氫氣管路用于向所述氫氣噴射器主體的內(nèi)部通入氫氣。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的氫氣噴射器，還包括：

16、過濾器，設(shè)置于所述氫氣噴射器主體靠近所述氫氣管路的一端，所述過濾器用于過濾進(jìn)入所述氫氣噴射器主體內(nèi)的氫氣。

17、根據(jù)本發(fā)明提供的氫氣噴射器，所述氫氣噴射器的氫氣噴射壓力大于2mpa。

18、本發(fā)明還提供一種內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，包括如上述任一項(xiàng)所述的氫氣噴射器。

19、本發(fā)明提供的氫氣噴射器，包括：氫氣噴射器主體，氫氣噴射器主體設(shè)有第一氫氣噴射口；加長噴管，設(shè)置于氫氣噴射器主體靠近第一氫氣噴射口的一端，加長噴管沿氫氣噴射器主體的軸向延伸，加長噴管遠(yuǎn)離氫氣噴射器主體的一端設(shè)有第二氫氣噴射口；隔熱銷，設(shè)置于加長噴管中，隔熱銷位于第一氫氣噴射口與第二氫氣噴射口之間，隔熱銷設(shè)有沿其軸向貫通設(shè)置的貫穿孔，貫穿孔的一端與第一氫氣噴射口相連通、另一端與第二氫氣噴射口相連通。如此設(shè)置，可在現(xiàn)有氫氣噴射器的基礎(chǔ)上加裝加長噴管，從而可大大減少加工和設(shè)計(jì)成本。通過加長噴管可使氫氣噴射器主體的內(nèi)部噴射口遠(yuǎn)離高溫高壓區(qū)域，且加長噴管內(nèi)安裝有隔熱銷，可起到增大熱阻的作用，達(dá)到絕熱的效果，從而有效解決熱負(fù)荷問題，提高了氫氣噴射器的使用壽命，有利于實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的高效可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。此外，通過加長噴管可使氫氣噴射器主體遠(yuǎn)離主燃室的頂部，解決了主燃室頂部空間不足造成的安裝困難問題。另外，采用該氫氣噴射器，可以使得加長噴管內(nèi)殘留部分未燃的氫活性基，在下一次噴射過程中噴出，有利于下一個(gè)循環(huán)的燃燒穩(wěn)定。該氫氣噴射器可以應(yīng)用于氫發(fā)動(dòng)機(jī)和氨氫發(fā)動(dòng)機(jī)等，能夠?qū)崿F(xiàn)氫發(fā)動(dòng)機(jī)、氨氫發(fā)動(dòng)機(jī)等的穩(wěn)定和高效運(yùn)行，延長發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命。

技術(shù)特征：

1.一種氫氣噴射器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣噴射器，其特征在于，所述加長噴管（10）的一端設(shè)有開口，所述氫氣噴射器主體（6）插設(shè)于所述開口中；所述加長噴管（10）的另一端設(shè)有封閉面，所述第二氫氣噴射口（12）設(shè)置于所述封閉面上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氫氣噴射器，其特征在于，所述封閉面設(shè)有至少一個(gè)通孔，以形成所述第二氫氣噴射口（12）。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氫氣噴射器，其特征在于，所述封閉面為弧面，所述隔熱銷（9）靠近所述封閉面的一端設(shè)有與所述弧面相適配的弧形凸起部（14）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣噴射器，其特征在于，所述隔熱銷（9）靠近所述第一氫氣噴射口（11）的一端設(shè)有弧形凹陷部（15）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣噴射器，其特征在于，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣噴射器，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氫氣噴射器，其特征在于，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣噴射器，其特征在于，所述氫氣噴射器的氫氣噴射壓力大于2mpa。

10.一種內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的氫氣噴射器。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，提供一種氫氣噴射器及內(nèi)燃機(jī)燃燒系統(tǒng)，包括：氫氣噴射器主體，設(shè)有第一氫氣噴射口；加長噴管，設(shè)于氫氣噴射器主體靠近第一氫氣噴射口的一端，加長噴管沿氫氣噴射器主體軸向延伸，且設(shè)有第二氫氣噴射口；隔熱銷，設(shè)于加長噴管中，且位于第一氫氣噴射口與第二氫氣噴射口之間，隔熱銷設(shè)有沿其軸向設(shè)置的貫穿孔，貫穿孔一端與第一氫氣噴射口連通、另一端與第二氫氣噴射口連通。這樣可在現(xiàn)有的氫氣噴射器上進(jìn)行改造，大幅減少制造與設(shè)計(jì)成本。同時(shí)利用加長噴管，可使氫氣噴射器主體噴射口遠(yuǎn)離高溫高壓區(qū)域，有效解決氫氣噴射器的熱負(fù)荷問題和安裝問題，提高了氫氣噴射器的使用壽命，有利于實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的高效可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)研發(fā)人員：王志,孫其旸,齊運(yùn)亮,劉奕,林哲龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：清華大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6