一種二甲醚預(yù)混合燃燒系統(tǒng)預(yù)混合閥控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)可控預(yù)混合系統(tǒng)燃料供給和燃燒控制技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種二甲醚預(yù)混合燃燒系統(tǒng)預(yù)混合閥控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，石油對(duì)外依存度不斷遞增，石油安全已成為我國(guó)亟待解決的重大問題。同時(shí)，能源利用過程中產(chǎn)生的霧霾等環(huán)境污染問題也困擾著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展。面對(duì)能源短缺和環(huán)境保護(hù)的雙重巨大壓力，針對(duì)我國(guó)自然條件和能源資源特色，合理利用能源資源，尤其是煤炭資源，開發(fā)新型的清潔代用燃料迫在眉睫。能從煤、煤層氣、天然氣和生物質(zhì)等多種資源中制取的二甲醚(DME)燃料是近年來出現(xiàn)的車輛清潔代用能源，從某種程度上來講是一種可再生能源，對(duì)緩解能源危機(jī)有著不可忽視的作用。并且，二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放對(duì)環(huán)境的污染程度遠(yuǎn)比柴油機(jī)的低。
[0003]現(xiàn)有的二甲醚可控預(yù)混合燃燒系統(tǒng)的主燃燒室與預(yù)混合室通道中的預(yù)混合閥的開閉過程是由凸輪及機(jī)械傳動(dòng)裝置進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的(Jun Song, Zhen Huang, Xinqi Qia0.Performance of a controllable premixed combust1n engine fueled with dimethylether.Energy Convers1n and Management.2004, 45:2223-2232)，不能使所述的二甲醚可控預(yù)混合燃燒系統(tǒng)的預(yù)混合閥正時(shí)和升程實(shí)現(xiàn)可變，而所述預(yù)混合閥的正時(shí)、升程直接決定了二甲醚可控預(yù)混合燃燒系統(tǒng)的著火時(shí)刻和燃燒速率，即上述機(jī)械控制的預(yù)混合閥控制裝置不利于二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下實(shí)現(xiàn)優(yōu)化燃燒;另外，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)增加一根凸輪軸及一套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，不利于發(fā)動(dòng)機(jī)整體布置和輕量化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，目的是提供一種正時(shí)、升程可變和高燃燒效率的二甲醚預(yù)混合燃燒系統(tǒng)預(yù)混合閥控制裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種二甲醚預(yù)混合燃燒系統(tǒng)預(yù)混合閥控制裝置，結(jié)構(gòu)是:
[0006]二位二通電磁閥的繼電器外接E⑶模塊，活塞的上端、液壓缸的無桿腔與二位二通電磁閥的出口連通，二位二通電磁閥的進(jìn)口與液壓栗出油口連通，液壓栗的進(jìn)油口與液壓油箱的連通管路中串聯(lián)有過濾器，溢流閥進(jìn)油口、液壓栗出油口和二位二通電磁閥進(jìn)口通過三通管接頭及油管連通，溢流閥的另一端與液壓油箱連通;三位三通電磁閥的繼電器外接ECU模塊，活塞的上端、液壓缸的無桿腔與三位三通電磁閥的進(jìn)口連通，三位三通電磁閥的回流口與液壓油箱連通，三位三通電磁閥的出口與液壓油箱的連通管路中串聯(lián)有節(jié)流閥；
[0007]預(yù)混合閥位于二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)主燃燒室和預(yù)混合室(預(yù)混合室也叫副燃燒室)的通道中，預(yù)混合閥與閥門桿固接在一起，閥門桿的尾端與平底盤的下平面在復(fù)位彈簧的預(yù)緊力作用下相接觸，平底盤的上端面與活塞桿的非活塞端通過螺紋連接，活塞桿的另一端與活塞固接在一起，活塞、活塞桿、平底盤、閥門桿和預(yù)混合閥位于同一軸線。閥門桿尾部的圓柱形通孔中裝有圓柱銷，圓柱銷兩端套裝有上閥門彈簧座，復(fù)位彈簧的一端安裝在上閥門彈簧座內(nèi)，復(fù)位彈簧的另一端安裝在下閥門彈簧座內(nèi)，下閥門彈簧座固定安裝在副燃燒室的上部。
[0008]所述平底盤的直徑比閥門桿的直徑大10-20mm。
[0009]所述二位二通電磁閥、三位三通電磁閥與液壓缸無桿腔的連通油口位置在液壓缸的頂部。
[0010]所述二位二通電磁閥、三位三通電磁閥均采用高速電磁閥。
[0011]本實(shí)用新型的工作過程是:在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣行程中，預(yù)混合閥開啟，空氣進(jìn)入主燃燒室和預(yù)混合室，發(fā)動(dòng)機(jī)開始工作時(shí)液壓栗就開始處于工作狀態(tài)，液壓栗對(duì)所述二甲醚可控預(yù)混合燃燒系統(tǒng)的供油壓力通過溢流閥設(shè)定;在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣行程中，外接的ECU模塊接收位于氣缸內(nèi)的溫度、壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的反饋信號(hào)并對(duì)反饋信號(hào)處理，ECU模塊給予二位二通電磁閥開啟的信號(hào)命令，二位二通電磁閥開啟，液壓栗出口處的高壓油便通過二位二通電磁閥進(jìn)入液壓缸的無桿腔中，此時(shí)三位三通電磁閥保持關(guān)閉狀態(tài)，由于活塞上端面受到的液壓油壓力大于復(fù)位彈簧的彈力，活塞便向下運(yùn)動(dòng)，與活塞固接在一起的活塞桿通過平底盤推動(dòng)閥門桿及預(yù)混合閥向下運(yùn)動(dòng)，預(yù)混合閥開啟，從而使空氣從主燃燒室進(jìn)入預(yù)混合室中。當(dāng)活塞上端面受到的液壓油壓力等于復(fù)位彈簧的彈力時(shí)，活塞處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，即此時(shí)預(yù)混合閥達(dá)到最大升程，當(dāng)預(yù)混合閥達(dá)到最大升程后，ECU模塊給予二位二通電磁閥一個(gè)關(guān)閉信號(hào)命令，二位二通電磁閥關(guān)閉，液壓油在液壓缸無桿腔內(nèi)處于封閉狀態(tài)，預(yù)混合閥保持最大升程;預(yù)混合閥升程(開度)的大小取決于溢流閥設(shè)定的開啟壓力的大小，預(yù)混合閥的開啟時(shí)刻則取決于二位二通電磁閥的開啟時(shí)刻;在接近進(jìn)氣行程末端時(shí)，外接的ECU模塊再次接收氣缸內(nèi)的溫度、壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的反饋信號(hào)并對(duì)反饋信號(hào)處理，E⑶模塊給予三位三通電磁閥一個(gè)信號(hào)命令，三位三通電磁閥的進(jìn)口與回流口相通，液壓缸無桿腔內(nèi)的液壓油便通過三位三通電磁閥的回流口流回液壓油箱，此時(shí)預(yù)混合閥便會(huì)在復(fù)位彈簧的作用下向上運(yùn)動(dòng)執(zhí)行關(guān)閉動(dòng)作，當(dāng)預(yù)混合閥與閥門座的距離為最大升程的10%時(shí)，E⑶模塊再次給予三位三通電磁閥一個(gè)信號(hào)命令，三位三通電磁閥的進(jìn)口與出口相通，液壓缸無桿腔的液壓油便會(huì)經(jīng)過三位三通電磁閥的出口、節(jié)流閥流回液壓油箱，由于節(jié)流閥的存在，預(yù)混合閥的落座沖擊會(huì)大大減小，并且，預(yù)混合閥的關(guān)閉時(shí)刻取決于三位三通電磁閥的開啟時(shí)刻；
[0012]在壓縮行程中，預(yù)混合閥依然保持關(guān)閉，此時(shí)通過預(yù)混合室上的噴油嘴向預(yù)混合室中噴入一定量的二甲醚形成濃的混合氣。在接近壓縮行程末端時(shí)，外接的ECU模塊再次接收位于氣缸內(nèi)的溫度、壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的反饋信號(hào)并對(duì)反饋信號(hào)處理，ECU模塊給予二位二通電磁閥開啟的信號(hào)命令，二位二通電磁閥開啟，液壓栗出口處的高壓油便通過二位二通電磁閥進(jìn)入液壓缸的無桿腔中，此時(shí)三位三通電磁閥保持關(guān)閉狀態(tài)，由于活塞上端面受到的液壓油壓力大于復(fù)位彈簧的彈力，活塞便向下運(yùn)動(dòng)，與活塞固接在一起的活塞桿通過平底盤推動(dòng)閥門桿及預(yù)混合閥向下運(yùn)動(dòng)，預(yù)混合閥開啟，此時(shí)主燃燒室中的被壓縮的高溫高壓空氣高速流入預(yù)混合室中，預(yù)混合室內(nèi)著火，燃?xì)夂臀慈蓟旌蠚鈴念A(yù)混合室沖入主燃燒室中，從而可燃混合氣在主燃燒室內(nèi)燃燒膨脹做功完成做功行程;在排氣行程中，預(yù)混合閥依然保持開啟，預(yù)混合室和主燃燒室中的廢氣在排氣沖程中被排出。依次往復(fù)如上所述的四沖程來保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。
[0013]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0014]由于二位二通電磁閥和三位三通電磁閥在不同時(shí)刻能精準(zhǔn)靈活地完成開啟關(guān)閉的動(dòng)作，從而使得預(yù)混合閥的開閉時(shí)刻可根據(jù)二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)的工況需求實(shí)現(xiàn)可變控制;預(yù)混合閥的升程可依據(jù)二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力要求通過調(diào)整溢流閥開啟壓力來進(jìn)行對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)。所述技術(shù)方案不僅提高內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率，且能減少燃燒污染物的排放，另外，液壓管路較機(jī)械傳動(dòng)裝置而言也更利于發(fā)動(dòng)機(jī)的整體布置；
[0015]因此，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)二甲醚預(yù)混合燃燒系統(tǒng)預(yù)混合閥正時(shí)和升程的可變控制，利于在發(fā)動(dòng)機(jī)上布置和安裝，提高燃燒效率和降低排放水平。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，并非對(duì)其保護(hù)范圍的限制。
[0018]實(shí)施例1
[0019]—種二甲醚預(yù)混合燃燒系統(tǒng)預(yù)混合閥控制裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示:
[0020]二位二通電磁閥9的繼電器外接ECU模塊10，活塞14的上端、液壓缸13的無桿腔與二位二通電磁閥9的出口 A連通，二位二通電磁閥9的進(jìn)口 P與液壓栗3出油口連通，液壓栗3的進(jìn)油口與液壓油箱I的連通管路中串聯(lián)有過濾器2，溢流閥4進(jìn)油口、液壓栗3出油口和二位二通電磁閥9的進(jìn)口 P通過三通管接頭及油管連通，溢流閥4的另一端與液壓油箱I連通；三位三通電磁閥11的繼電器外接ECU模塊1，活塞14的上端、液壓缸13的無桿腔與三位三通電磁閥11的進(jìn)口 P相通，三位三通電磁閥11的回流口 T與液壓油箱I連通，三位三通電磁閥11的出口 O與液壓油箱I的連通管路中串聯(lián)有節(jié)流閥12;
[0021]預(yù)混合閥19位于二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)主燃燒室20和預(yù)混合室18(預(yù)混合室也叫副燃燒室)的通道中，預(yù)混合閥19與閥門桿17固接在一起，閥門桿17的