一种双燃料喷嘴及双燃料喷射系统的制作方法

本发明涉及发动机喷射系统，尤其涉及一种双燃料喷嘴及双燃料喷射系统。

背景技术：

1、天然气由于在成本和减少颗粒物方面相对于柴油有明显优势，因此作为一种替代燃料，应用范围越来越广。传统的天然气供给方式为在进入发动机之前与空气进行预混合，在压缩冲程由于存在爆震的风险，限制了压缩比的提升，因此预混燃烧的发动机在功率、效率上与同等尺寸的柴油机均有差距，所以需要将气体燃料直接喷射到燃烧室中。相对于柴油燃料，天然气需要更高的温度进行点火做功，可以采用少量的液体燃料(例如柴油)进行引燃，因此需要两个可以单独控制的燃料喷射阀。在尽量少改动原缸盖的前提下，优先将两个燃料喷射阀集成设计，即双燃料喷嘴的设计，能够实现将引燃燃料和主燃料定时、定量的喷射入燃烧室内。

2、目前在现有技术中，本领域内的技术人员已经研制出一些双燃料喷嘴，例如公开号为cn103814208b、cn216788583u、cn113719388b等专利文件，他们公开的双燃料喷嘴，在结构上均是布置成喷油针阀和喷气针阀同心布置的形式，进而能够将两个燃料喷射阀进行集成，实现两种燃料的组合喷射。而现有技术中，双燃料喷嘴上的喷油孔和喷气孔往往分别设置于喷气针阀和喷嘴壳体上，即喷油孔和喷气孔设于两个部件上，而如若喷气针阀相对喷嘴壳体出现转动，则会使喷油孔与喷气孔之间夹角发生变化，影响喷油孔与喷气孔之间的夹角精度。为解决上述问题，在cn103814208b公开的专利文件中，设置有键控构件，位于喷气针阀和喷嘴壳体的长条状沟槽通道之内，从而避免发生转动。而上述设置，需要另外增设一个构件来固定喷气针阀和喷嘴壳体彼此的夹角，这样增加了组件的装配复杂程度，且夹角的精度也不容易精确控制。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种双燃料喷嘴，喷油孔和喷气孔均设于同一部件上，避免出现喷油孔和喷气孔夹角变化的问题，也无需增设专门的定位部件，结构简单，有效保证喷油孔和喷气孔之间夹角的定位精度。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种双燃料喷嘴，包括：

4、壳体，具有内腔，所述内腔的下端内壁设有锥形端面，所述锥形端面开设有喷油孔和喷气孔；

5、喷气针阀，滑动设置于所述内腔内，所述喷气针阀沿自身轴向开设有内孔，所述内孔远离所述锥形端面的一端通过隔离座进行封堵，所述内腔、所述喷气针阀以及所述隔离座共同形成第一控制腔，所述壳体分别开设有连通于所述第一控制腔的第一进油孔和第一出油孔，所述第一控制腔内设有第一弹性件，所述第一弹性件提供迫使所述喷气针阀紧抵于所述锥形端面并封堵所述喷气孔的力，所述内腔与所述喷气针阀共同形成储气腔，所述壳体开设有连通于所述储气腔的进气孔；

6、喷油针阀，滑动设置于所述内孔内，所述喷油针阀、所述内孔以及所述隔离座共同形成第二控制腔，所述壳体分别开设有连通于所述第二控制腔的第二进油孔和第二出油孔，所述第二控制腔内设有第二弹性件，所述第二弹性件提供迫使所述喷油针阀紧抵于所述锥形端面并封堵所述喷油孔的力；所述喷油针阀、所述内孔以及所述锥形端面共同形成储油腔，所述壳体开设有连通于所述储油腔的第三进油孔；

7、隔离环，位于所述储油腔内，所述隔离环用于隔离所述储油腔和所述储气腔。

8、作为优选地，所述隔离环套设于所述喷油针阀上，所述隔离环的外周壁抵持于所述内孔的孔壁并能够相对所述内孔的孔壁滑动，所述隔离环的内周壁与所述喷油针阀之间具有过油间隙，所述隔离环与所述喷气针阀之间设有第三弹性件，所述第三弹性件提供迫使所述隔离环紧抵于所述喷气孔与所述喷油孔之间的所述锥形端面的力。

9、作为优选地，所述隔离环的外周壁开设有密封槽，所述密封槽内套设有密封圈。

10、作为优选地，所述内孔的内周壁设置有抵接头，所述第三弹性件套设于所述喷油针阀上，所述第三弹性件的第一端抵接所述隔离环，所述第三弹性件的第二端抵接所述抵接头。

11、作为优选地，所述喷油针阀于所述第二控制腔与所述储油腔之间设置有第一滑动抵接部，所述内孔对应设置有第二滑动抵接部，所述第一滑动抵接部抵持于所述第二滑动抵接部并能够相对所述第二滑动抵接部滑动；

12、所述第二弹性件套设于所述喷油针阀上，所述第二弹性件的第一端抵接所述第一滑动抵接部，所述第二弹性件抵接所述隔离座。

13、作为优选地，所述第一弹性件套设于所述隔离座上，所述第一弹性件的第一端抵接所述隔离座，所述第一弹性件的第二端抵接所述内腔的腔壁。

14、作为优选地，所述喷气针阀的外周壁开设有第一输油环槽，所述第一输油环槽与所述第二进油孔和所述第二出油孔连通，所述第一输油环槽于所述喷气针阀轴向方向的长度尺寸大于所述第二进油孔的孔径和所述第二出油孔的孔径，所述第一输油环槽开设有与所述第二控制腔连通的第一输油孔。

15、作为优选地，所述喷气针阀的外周壁开设有第二输油环槽，所述第二输油环槽与所述第三进油孔连通，所述第二输油环槽于所述喷气针阀轴向方向的长度尺寸大于所述第三进油孔的孔径，所述第二输油环槽开设有与所述储油腔连通的第二输油孔。

16、本发明还提供一种双燃料喷射系统，其包括上述的双燃料喷嘴，结构简单可靠，有效保证喷油孔和喷气孔之间夹角的定位精度。

17、一种双燃料喷射系统，包括上述任一项所述的双燃料喷嘴，所述双燃料喷射系统还包括：

18、供油机构，包括油箱、油泵、供油管路、回油管路、集油装置和控制阀组，所述油泵的进油口连通所述油箱，所述油泵的出油口通过所述供油管路分别与所述第一进油孔、所述第二进油孔及所述第三进油孔连通，所述回油管路包括第一回油管和第二回油管，所述第一出油孔通过所述第一回油管连通所述集油装置，所述第二出油孔通过所述第二回油管连通所述集油装置，所述控制阀组能够控制所述第一回油管和所述第二回油管的开度；

19、供气机构，包括高压气源和气管，所述高压气源通过所述气管与所述进气孔连通。

20、作为优选地，所述控制阀组包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀设于所述第一回油管上，所述第二电磁阀设于所述第二回油管上。

21、有益效果：

22、本发明提供的双燃料喷嘴，在初始装配状态下，喷气针阀在第一弹性件的预紧力作用下，其朝向锥形端面的一端紧抵于锥形端面，同时形成密封环带以封堵喷气孔。喷油针阀在第二弹性件的预紧力作用下，其朝向锥形端面的一端紧抵于锥形端面，同时形成密封环带以封堵喷油孔。隔离环位于储油腔内，能够始终隔离储油腔和储气腔。

23、当应用于双燃料喷射系统时，在油泵的作用下，将油箱内一定压力的燃油分为三路，第一路燃油依次经进油管路、第三进油孔进入至储油腔内；第二路燃油依次经进油管路、第二进油孔进入至第二控制腔内；第三路燃油依次经进油管路、第一进油孔进入至第一控制腔内。高压气源将一定压力的高压燃气，依次经气管和进气孔进入至储气腔内。

24、当控制阀组调节第二回油管的开度，使第二回油管完全关闭时，喷油针阀在第二控制腔内燃油压力和第二弹性件的预紧力的共同作用下，紧抵于锥形端面并封堵喷油孔。当控制阀组将第二回油管打开时，第二控制腔中的燃油能够从第二控制腔内流出，并依次经第二出油孔，第二回油管流至集油装置内，此时第二控制腔内的压力降低，此时喷油针阀在储油腔向上的油压作用下，能够克服第二弹性件预紧力向上抬起，从而解除对喷油孔的封堵，使喷油孔与储油腔连通，进而使燃油从喷油孔中喷出进入发动机燃烧室。

25、当控制阀组调节第一回油管的开度，使第一回油管完全关闭时，喷气针阀在第一控制腔内燃油压力和第一弹性件的预紧力的共同作用下，紧抵于锥形端面并封堵喷气孔。当控制阀组将第一回油管打开时，第一控制腔中的燃油能够从第一控制腔内流出，并依次经第一出油孔，第一回油管流至集油装置内，此时第一控制腔内的压力降低，使得喷气针阀在储气腔向上的气压作用下，能够克服第一弹性件预紧力向上抬起，从而解除对喷气孔的封堵，使喷气孔与储气腔连通，进而使燃气从喷气孔中喷出并进入发动机燃烧室。

26、上述过程中隔离环始终位于储油腔内，并且能够始终隔离储油腔和储气腔，起到隔离燃油和燃气的作用。

27、该双燃料喷嘴结构简单巧妙，喷油孔和喷气孔均设于同一部件上，避免出现喷油孔和喷气孔夹角变化的问题，也无需增设专门的定位部件，在进行喷油工作时能够有效保证喷油孔和喷气孔之间夹角的定位精度。