一种自适应超稳压的变流量式甲醇喷射器

本发明涉及的是甲醇燃料发动机喷射系统，具体的说是一种变流量式甲醇燃料喷射器。

背景技术：

1、根据《世界能源展望》显示，自工业化时代以来，全球气温上升了1.1摄氏度，地球达到了有史以来的气温峰值，化石燃料燃烧所产生的温室气体所占比重最大，如不尽快采取实质行动，到21世纪末全球温升将超过4摄氏度，对人类生存将构成重大威胁。甲醇能源是一种可再生的新能源，为实现碳中和与碳达峰的目标，抑制内燃机碳排放，采用甲醇燃料是一种切实可行的方法。

2、甲醇燃料喷射器的设计开发是当前突破低碳清洁动力系统的关键。现有的甲醇燃料喷射器难以实现共轨喷油器特有的控制精度高、可控制性强、响应快等优点，也无法解决喷射器内部燃料压力波动的问题，导致喷射器工作性能较差。因此，本发明在此背景下，针对甲醇燃料喷射器设计了能自主降低压力波动的变流量式甲醇燃料喷射器。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种自适应超稳压的变流量式甲醇喷射器，能实现甲醇变流量喷射与压力波动的快速耗散，提高甲醇燃料喷射器的喷射性能。

2、本发明的目的是这样实现的：

3、本发明一种自适应超稳压的变流量式甲醇喷射器，其特征在于：包括燃料管道接头、燃料腔主体、喷射器体螺母套、自适应超稳压组件、针阀升程可变控制组件、喷嘴螺母套、雾化喷嘴组件，喷射器体螺母套与喷嘴螺母套内部自下而上依次安装燃料腔主体、自适应超稳压组件、针阀升程可变控制组件、雾化喷嘴组件，燃料管道接头通过螺纹连接燃料腔主体，燃料腔主体内设置燃料蓄压腔与进醇单向阀，燃料蓄压腔通过燃料腔主体内的甲醇通路与进醇单向阀连接自适应超稳压组件，雾化喷嘴组件内部设有盛醇槽与升程可变式针阀，自适应超稳压组与盛醇槽连通，针阀升程可变控制组件设置在升程可变式针阀的上方，喷嘴螺母套侧面设有进油孔，喷嘴螺母套侧面的进油孔与针阀升程可变控制组件连通；

4、所述自适应超稳压组件包括控制活塞复位弹簧、自适应稳压控制活塞、第一稳压活塞复位弹簧座、第二稳压活塞复位弹簧座、稳压活塞复位弹簧、第一阻尼稳压活塞、第二阻尼稳压活塞、第一蓄醇容积腔、第二蓄醇容积腔、第一稳压活塞套筒、第二稳压活塞套筒、稳压组件体；第一稳压活塞套筒安装在第二稳压活塞套筒上方，第一阻尼稳压活塞安装在第一稳压活塞套筒里，第二阻尼稳压活塞安装在第二稳压活塞套筒里，第一阻尼稳压活塞与第二阻尼稳压活塞均为对称布置，第一阻尼稳压活塞与第一稳压活塞复位弹簧座之间以及第二阻尼稳压活塞与第二稳压活塞复位弹簧座之间分别安装稳压活塞复位弹簧；第一稳压活塞复位弹簧座和第二稳压活塞复位弹簧座分别安装在第一稳压活塞套筒、第二稳压活塞套筒的端部，第一稳压活塞复位弹簧座和第二稳压活塞复位弹簧座均设有通孔连接甲醇通路；第一阻尼稳压活塞与第一稳压活塞套筒配合形成第一蓄醇容积腔，第一阻尼稳压活塞与第二阻尼稳压活塞内部均设有节流孔，第二阻尼稳压活塞与第二稳压活塞套筒配合形成第二蓄醇容积腔，自适应稳压控制活塞与稳压组件体配合形成高压波动控制环腔，自适应稳压控制活塞内部设有低压波动甲醇通路，控制活塞复位弹簧安装在自适应稳压控制活塞上端。

5、本发明还可以包括：

6、1、针阀升程可变控制组件包括复位弹簧座、衔铁复位弹簧、铁芯、控制衔铁、小升程控制阀杆、大升程控制平面阀、平面阀复位弹簧、大升程控制块、大升程控制块复位弹簧、升程控制中间块、回油孔主体、控制阀杆体、喷射器中间块、电磁线圈；复位弹簧座安装在喷射器中间块里，复位弹簧与控制衔中间设置衔铁复位弹簧，小升程控制阀杆设置在大升程控制平面阀内部，其下端设置球阀，控制衔铁与小升程控制阀杆通过螺纹连接固定，回油孔主体内部设有小升程回油节流孔与大升程回油节流孔，升程控制中间块内部设有小升程进油节流孔与大升程进油节流孔；升程可变式针阀上端面与大升程控制块下端面之间设置小升程控制燃料室，升程控制中间块、回油孔主体与大升程控制块共同配合形成大升程控制燃料室，回油孔主体、大升程控制平面阀与小升程控制阀杆配合形成回油腔。

7、2、雾化喷嘴组件包括针阀套筒、针阀复位弹簧、针阀主体、升程可变式针阀、喷嘴主体、针阀密封座、喷孔板，针阀套筒安装在升程可变式针阀上端，升程可变式针阀安装在针阀主体与喷嘴主体内部，在针阀复位弹簧的作用下，升程可变式针阀下端球面处与针阀密封座形成密封环带，升程可变式针阀、针阀主体、喷嘴主体和针阀密封座共同配合形成盛醇槽，针阀主体内部设有甲醇通路连接盛醇槽，喷孔板上设有密集的甲醇燃料喷孔。

8、3、第一阻尼稳压活塞与第二阻尼稳压活塞内部节流孔的流通面积小于喷射器内部甲醇通路的流通面积。

9、4、采用小升程喷射模式时，针阀升程可变控制组件内部的电磁线圈通入低电流，铁芯产生电磁力克服衔铁复位弹簧预紧力，吸附控制衔铁抬升，小升程控制阀杆随之向上提升，下端设置的球阀打开，直至与大升程控制平面阀接触，在平面阀复位弹簧预紧力作用下停止运动，小升程控制燃料室内的甲醇燃料通过小升程回油节流孔流入回油腔，小升程控制燃料室内的液压降低，盛醇槽内作用在升程可变式针阀下端的液压力克服针阀复位弹簧预紧力和小升程控制燃料室内作用在升程可变式针阀上端的液压力，升程可变式针阀打开，由于大升程控制燃料室内存在较高液压力以及大升程控制块复位弹簧存在预紧力，当升程可变式针阀上升至与大升程控制块接触后停止运动，实现甲醇燃料的小升程喷射模式。

10、5、采用大升程喷射模式时，针阀升程可变控制组件内部的电磁线圈通入大电流，铁芯产生电磁力克服衔铁复位弹簧预紧力，吸附控制衔铁带动小升程控制阀杆提升，与大升程控制平面阀接触后继续克服平面阀复位弹簧预紧力，控制衔铁达到最大升程后停止运动，此时，小升程控制阀杆下端设置的球阀以及大升程控制平面阀下端面均打开，小升程控制燃料室与大升程控制燃料室内的甲醇燃料分别通过小升程回油节流孔与大升程回油节流孔流入回油腔，小升程控制燃料室与大升程控制燃料室内的液压迅速降低，升程可变式针阀向上打开，当升程可变式针阀上升至与大升程控制块接触后克服大升程控制块复位弹簧预紧力，升程可变式针阀与大升程控制块一起向上抬升直至达到最大升程，实现甲醇燃料的大升程喷射模式。

11、6、在小升程喷射模式下，喷射器内部甲醇压力波动较小，盛醇槽内产生的低压力波动甲醇燃料依次通过甲醇通路和低压波动甲醇通路进入自适应超稳压组件，由于燃料压力波动较小，无法推动自适应稳压控制活塞上移，燃料通过第一阻尼稳压活塞、第一阻尼稳压活塞上的节流孔和第一蓄醇容积腔的节流阻容作用实现压力波动能量的吸收。

12、7、在大升程喷射模式下，喷射器工作过程中产生的燃料压力波动较大，盛醇槽内产生的低压力波动甲醇燃料通过甲醇通路进入自适应超稳压组件，由于燃料压力波动较大，在甲醇作用下推动自适应稳压控制活塞上移，燃料通过自适应稳压控制活塞的阻尼作用实现压力波动能量的初次吸收，自适应稳压控制活塞上移导致低压波动甲醇通路断开，高压波动控制环腔上移使得喷射器内部管路重新接通，燃料依次通过第二阻尼稳压活塞、第二蓄醇容积腔、高压波动控制环腔、第一阻尼稳压活塞和第一蓄醇容积腔，实现压力波动能量的再次吸收；由于燃料压力波动在喷射器内反复传播，自适应超稳压组件内部的第一阻尼稳压活塞与第二阻尼稳压活塞均为对称布置，实现内部反复震荡传播的压力波动能量的高效吸收

13、有益效果：本发明通过针阀升程可变控制组件实现甲醇燃料喷射器的针阀升程可变，可实现甲醇燃料的变流量喷射，针对喷射器内部产生的甲醇压力波动，利用自适应超稳压组件实现不同的压力波动能量的吸收，自适应超稳压组件的内部结构为对称布置，能实现反复震荡传播的波动能量的高效吸收。小升程喷射模式下导致的压力波动较小，燃料通过第一阻尼稳压活塞、第一阻尼稳压活塞上的节流孔和第一蓄醇容积腔的节流阻容作用实现压力波动能量的吸收；大升程喷射模式下导致的压力波动较大，燃料通过自适应稳压控制活塞、第二阻尼稳压活塞、第二蓄醇容积腔、高压波动控制环腔、第一阻尼稳压活塞和第一蓄醇容积腔实现压力波动能量的高效吸收，压力波动能量吸收能力增大。此外，为防止甲醇对针阀升程可变控制组件产生腐蚀作用，本发明采用柴油控制喷射器针阀的开启与关闭。