整體式多缸內燃機燃氣高壓共軌多點電控噴射裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于以可燃氣體為燃料的內燃機燃氣供給系統領域，具體是一種可以安裝在點燃式燃氣單燃料內燃機和(柴油-燃氣)壓燃式雙燃料內燃機的氣缸蓋空氣進口端面與進氣歧管端面之間用于向內燃機氣缸蓋進氣門口定時、定量噴射高壓氣體燃料的整體式多缸內燃機燃氣高壓共軌多點電控噴射裝置。
【背景技術】
[0002]目前，占據市場主體地位的點燃式燃氣單燃料內燃機和(柴油-燃氣)壓燃式雙燃料內燃機，燃氣的進氣方式主要有以下幾種:
[0003]燃氣供給裝置結構形式一:燃氣和空氣在內燃機渦輪增壓器前按照一定比例混合后進入內燃機進氣總管，再通過內燃機進氣歧管分別進入各個氣缸并燃燒做功。這種進氣方式的外形結構簡單，在燃氣內燃機領域得以廣泛應用，市場占有率最高；但是這種結構形式的燃氣供給系統存在非常大的安全隱患:(I)因為進氣總管內部始終充滿了可燃氣體與空氣的混合氣(處于爆炸極限內)，當內燃機處于掃氣過程(氣門重疊角)時，進、排氣門處于同時開啟狀態，燃氣-空氣混合氣通過進氣門進入氣缸內，并通過排氣門與高溫高壓的廢氣一起進入排氣管道，導致排氣管放炮(后燃)現象；(2)當內燃機處于掃氣過程或處于做功行程時進氣門關閉不嚴，高溫高壓的廢氣會進入進氣管道，點燃進氣總管內部的大量燃氣-空氣混合氣，導致進氣總管出現回火放炮及爆炸等嚴重故障或事故。
[0004]燃氣供給裝置結構形式二:燃氣和空氣在內燃機進氣歧管內通過燃氣供給凸輪軸+氣門彈簧組件的結構形式實現高壓燃氣機械控制多點噴射，這種進氣形式可以有效地避免和減少渦輪增壓前混合系統的排氣管放炮和進氣管回火爆炸的安全隱患，實現多點定時定量燃氣噴射，但存在結構復雜、機械磨損大、控制精度低、故障率高等諸多缺陷，所以極少被應用在燃氣內燃機上。
[0005]燃氣供給裝置結構形式三:高壓燃氣在內燃機氣缸內直接噴射，這種結構形式對氣體燃料的節流沒有影響，使得供氣特性穩定；氣體燃料采用缸內通過定時、定量的精確控制高壓噴射，可以消除內燃機的爆震現象，氣體燃料燃燒時的熱效率高，隨著內燃機工況的變化能精確調節燃氣的供給時間和供給量。但是，這種燃氣供給方式存在需要重新設計氣缸蓋、系統結構復雜、開發難度大、造價高昂、維修難度高等諸多技術障礙，因此在燃氣內燃機領域也沒有得到較多的應用。
【發明內容】
[0006]本實用新型根據現有點燃式燃氣單燃料內燃機和(柴油-燃氣)壓燃式雙燃料內燃機燃氣供給系統普遍存在的安全性差、排氣溫度高、進氣總管回火放炮、故障率高、功率輸出不足等諸多技術缺陷，提供一種整體式燃氣高壓共軌多點電控噴射裝置，該裝置安裝在點燃式燃氣單燃料內燃機和(柴油-燃氣)壓燃式雙燃料內燃機的氣缸蓋進氣口端面與進氣歧管端面之間，可以實現燃氣與空氣在內燃機進氣門口混合，有效地降低排煙溫度、降低故障率，大幅度提高了燃氣內燃機的充氣效率、改善燃燒工況并避免爆震現象的發生、從而保證了燃氣內燃機的持續穩定工作并大幅提高燃氣內燃機輸出功率。
[0007]本實用新型提供的技術方案:所述一種整體式多缸內燃機燃氣高壓共軌多點電控噴射裝置，包括與氣缸蓋進氣端面尺寸相同的長方形本體，在長方形本體內橫向設有燃氣高壓共軌腔，在長方形本體外開設有一個或多個通向燃氣高壓共軌腔的燃氣進口 ；在長方形本體的正面開設有多個與內燃機氣缸蓋進氣口連通的空氣進氣孔，且空氣進氣孔的個數與內燃機氣缸的個數相等，在每個空氣進氣孔與氣缸蓋連接端面的兩側分別設有多個燃氣噴射出口，多個燃氣噴射出口分別通過燃氣通孔與燃氣高壓共軌腔連通，在每個燃氣通孔與燃氣高壓共軌腔的連通端口設有電磁閥或步進電機的安裝接口 ；每個燃氣通孔上端通過安裝在電磁閥或步進電機的安裝接口處的電磁閥或步進電機的密封端面與燃氣高壓共軌腔之間形成燃氣節流控制單元；在長方形本體還開設有多個與氣缸蓋以及發動機進氣歧管連接使用的螺栓孔。
[0008]本實用新型較優的技術方案:所述空氣進氣孔與內燃機氣缸蓋進氣門口接合的端口兩側為傾斜面，所述燃氣噴射出口均開設在每個空氣進氣孔兩側的傾斜面上。
[0009]本實用新型較優的技術方案:所述多個電磁閥或步進電機的安裝接口設置在長方形本體的上端面，且與高壓共軌腔聯通，每個燃氣通孔的密封端面設置在長方形本體的上端面與高壓共軌腔聯通處。
[0010]本實用新型較優的技術方案:設置在每個空氣進氣孔與氣缸蓋連接端面每側的多個燃氣噴射出口分別通過一個燃氣通孔與燃氣高壓共軌腔連通，每個燃氣通孔上端通過對應的電磁閥或步進電機的密封端面與高壓共軌腔之間形成節流控制單元，通過電磁閥的開啟時刻及開啟延遲時間或步進電機的開啟程度實現定時、定量的燃氣高壓共軌多點電控噴射，下端通過多個支孔通向對應側的多個燃氣噴射出口。
[0011]本實用新型較優的技術方案:所述燃氣高壓共軌腔為長條狀，其截面形狀為:長方形、圓形、橢圓形或不規則形狀等各種結構形式，設置在多個空氣進氣孔的上方。
[0012]本實用新型較優的技術方案:每個空氣進氣孔與氣缸蓋連接端面兩側的燃氣噴射出口對稱設置，設置在每個空氣進氣孔每側的多個燃氣噴射出口豎向等距分布在同一直線上。
[0013]本實用新型較優的技術方案:所述空氣進氣孔等距開設在長方形本體上。
[0014]本實用新型較優的技術方案:所述一個或多個燃氣進口設置在燃氣高壓共軌腔兩端或上端面正中位置。
[0015]本實用新型提供的噴射裝置可以實現燃氣與空氣在內燃機進氣門口混合，由于內燃機進氣總管內部為純空氣，避免了因進氣門關閉不嚴導致的進氣總管回火放炮故障現象和掃氣過程中排氣管放炮故障現象的發生，從而可以有效地降低排煙溫度、降低故障率、在確保內燃機安全特性的基礎上大幅地提高燃氣內燃機持續運行功率；此外，該高壓共軌燃氣噴射裝置采用高壓共軌燃氣電控多點噴射，根據發動機的工況通過電磁閥或步進電機等電子執行器向內燃機的進氣門口定時、定量地噴射氣體燃料，燃氣噴射壓力高、各缸燃氣噴射壓力完全一致、高壓燃氣與增壓空氣在內燃機進氣門口及氣缸內均勻混合，大幅度提高了燃氣內燃機的充氣效率、改善燃燒工況并避免爆震現象的發生、從而保證了燃氣內燃機的持續穩定工作并大幅提高燃氣內燃機輸出功率。
[0016]本實用新型的有益效果:
[0017]1.本實用新型安裝在燃氣內燃機氣缸蓋與進氣歧管之間，無需對內燃機的氣缸蓋結構進行任何改變，既能夠用于可燃料氣體單燃料內燃機，也可以用于(柴油-燃氣)雙燃料內燃機，可以作為任何結構形式燃氣內燃機的燃氣供給系統使用，結構簡單、裝配便捷；
[0018]2.本實用新型的燃氣噴射壓力高，能達到IMPa，可以根據發動機的工況向內燃機的進氣門口定時、定量地進行燃氣噴射，通過電磁閥的開啟時刻及開啟延遲時間或步進電機的開啟程度實現定時、定量的燃氣高壓共軌多點電控噴射；
[0019]3.本實用新型的燃氣噴射流量大，噴射時刻與內燃機的轉速同步，能滿足大功率點燃式單一氣體燃料內燃機和壓燃式(柴油-燃氣)雙燃料內燃機的燃氣供給系統技術要求；
[0020]4.本實用新型可以大幅提高燃氣內燃機的充氣效率并提升輸出功率，燃氣與空氣在進氣門口及氣缸內實現均勻混合，使得燃燒更充分，熱效率高，發動機的扭矩和功率較之裝配其它形式燃氣供給系統的燃氣內燃機有大幅度的提高；
[0021]5.本實用新型可以作為柴油-燃氣雙燃料內燃機改裝的燃氣供給裝置，柴油機安裝該裝置后，原柴油機的輸出功率和輸出扭矩基本保持不變或略有提高，柴油替代率高，內燃機的使用成本低，相對原柴油機而言能有效降低污染物排放，在各種工況下均可使HC、CO和NOx排放量較之裝配其它形式燃氣供給系統的燃氣內燃機的HC、CO和NOx排放量低。
[0022]綜上所述，本實用新型具有結構簡單、安裝方便、安全性高、可靠性高、污染物排放低、故障率低、使用成本低、維修簡便等諸多優點，可作為任何燃氣內燃機的燃氣供給裝置使用，可以實現高壓力、大流量的燃氣噴射供給，并能根據發動機的工況定時、定量的向燃氣內燃機的進氣門口噴射燃氣，有效提升燃氣內燃機的充氣效率，降低內燃機HC、CO和NOx排放。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0024]圖2是本實用新型的俯視圖；
[0025]圖3是本實用新型的左視圖；
[0026]圖4是圖1中AA’剖面圖；
[0027]圖5是圖1