用于内燃机的氢气-柴油直接喷射双燃料系统的制作方法

本发明总体上涉及一种用于将氢气直接喷射到燃烧室中的系统，并且特别地但不排他地涉及一种用于将常规柴油发动机改造成双燃料发动机的系统。

背景技术：

1、正如《国际氢气能杂志》所报道的，“氢气燃料内燃机(h2ice)是一种有吸引力的能源转换技术，具有广泛的益处，包含高热力学效率、现有石油和气体燃料发动机以及现有工程和制造基础设施的直接转换。h2ice的成功开发将对推进和固定应用产生重大影响，从而加速氢气作为未来能源载体的市场渗透”。国际氢能杂志46(2021)第1303页。

2、氢气双燃料发动机结构看起来非常有前途，其中少量的柴油引燃燃料与氢气燃料喷射同时被喷射到发动机燃烧室中。然而，关于双燃料概念的进一步研究和商业化的一个重要的技术问题是缺乏在双燃料发动机环境中有效的商用氢气燃料喷射系统。

3、特别地，现有技术的氢气燃料喷射系统容易受到从喷射器泄漏的氢气的影响，并且此类现有技术的系统没有成功地控制将氢气直接喷射到有效的双燃料发动机的气缸中所需的相对高的氢气压力。

4、因此，需要一种用于内燃机的改进的氢气-柴油直接喷射双燃料系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服和/或减轻现有技术的一个或多个缺点，或为消费者提供有用的或商业的选择。

2、在第一方面，尽管不一定是唯一或最广泛的方面，本发明在于用于内燃机的氢气-柴油直接喷射双燃料系统。该系统包含：

3、发动机的气缸盖，其具有第一喷射器孔和第二喷射器孔；

4、柴油引燃喷射器，其定位在第一喷射器孔中；以及

5、氢气喷射器，其定位在第二喷射器孔中；

6、其中氢气喷射器包括：

7、具有外部柄和远侧输出端部的汽油直接喷射器；以及

8、覆盖远侧输出端部的喷嘴帽，其中喷嘴帽焊接到外部柄。

9、优选地，喷嘴帽的远侧端部包括特氟隆密封件。

10、优选地，喷嘴帽包括o形环密封件。

11、优选地，使用用于接纳润滑剂的润滑供给适配器来提供到汽油直接喷射器的后端部的通路。

12、优选地，柴油引燃喷射器居中地安装在气缸盖上并且氢气喷射器的纵向轴线朝向气缸的中心延伸。

13、优选地，该系统还包含发动机控制器，该发动机控制器被编程为通过柴油引燃喷射器将柴油燃料喷射到从氢气喷射器喷射的氢气充量中。

14、优选地，该系统还包含发动机控制器，该发动机控制器被编程为在从氢气喷射器喷射氢气充量之前或之后通过柴油引燃喷射器喷射柴油燃料，由此氢气充量被喷射到柴油火焰中以生成氢气扩散火焰，或柴油火焰在部分地预混合的氢气充量内发展。

15、优选地，控制器是可编程的，以调整柴油引燃喷射器和氢气喷射器两者的喷射正时和停留时间。

16、优选地，汽油直接喷射器是多孔喷雾引导喷射器。

17、优选地，喷嘴帽限定了与单个输出孔合并的环形流动区域。

18、根据权利要求1所述的系统，其中该喷嘴帽包括直径是大约1mm的单个输出孔。

19、优选地，该系统还包含氢气增压泵，氢气增压泵以至少20mpa的压力向氢气喷射器供应氢气。

20、优选地，氢气喷射器用油或柴油润滑。

21、优选地，喷嘴帽包括不锈钢。

技术特征：

1.一种用于内燃机的氢气-柴油直接喷射双燃料系统，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述喷嘴帽的远侧端部包括特氟隆密封件。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述喷嘴帽包括o形环密封件。

4.根据权利要求1所述的系统，其中使用用于接纳润滑剂的润滑供给适配器提供通向所述汽油直接喷射器后端部的通路。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述柴油引燃喷射器居中地安装在所述气缸盖上并且所述氢气喷射器的纵向轴线朝向所述气缸的中心延伸。

6.根据权利要求1所述的系统，其还包括发动机控制器，发动机控制器被编程为通过所述柴油引燃喷射器将柴油燃料喷射到从所述氢气喷射器喷射的氢气充量中。

7.根据权利要求1所述的系统，其还包括发动机控制器，所述发动机控制器被编程为在从氢气喷射器喷射氢气充量之前或之后通过所述柴油引燃喷射器喷射柴油燃料，由此所述氢气充量被喷射到柴油火焰中以生成氢气扩散火焰，或所述柴油火焰在部分地预混合的氢气充量内发展。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其中所述控制器可编程为调整所述柴油引燃喷射器和所述氢气喷射器两者的喷射正时和停留时间。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述汽油直接喷射器是多孔喷雾引导喷射器。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述喷嘴帽限定了与单个输出孔合并的环形流动区域。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述喷嘴帽包括直径是大约1mm的单个输出孔。

12.根据权利要求1所述的系统，其还包括氢气增压泵，所述氢气增压泵以至少20mpa的压力向所述氢气喷射器供应氢气。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述氢气喷射器用油或柴油润滑。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述喷嘴帽包括不锈钢。

技术总结一种用于内燃机的氢气‑柴油直接喷射双燃料系统能够对现有的柴油发动机进行改造。该系统包括：动机的气缸盖，其具有第一喷射器孔和第二喷射器孔；柴油引燃喷射器，其定位在该第一喷射器孔中；以及氢气喷射器，其定位在该第二喷射器孔中；其中该氢气喷射器包括：汽油直接喷射器，其具有外部柄和远侧输出端部；以及喷嘴帽，其覆盖该远侧输出端部，其中该喷嘴帽焊接到该外部柄。技术研发人员：S·库克,B·埃德蒙兹,X·刘受保护的技术使用者：新南创新有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9