[发明专利]一种二甲醚发动机燃油供给系统及其喷油器

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种二甲醚喷油器。本发明还涉及一种包括上述二甲醚喷油器的二甲醚发动机燃油供给系统。

背景技术

二甲醚具有沸点低、体积热值低和粘度低的特点，在高压缩比下压燃燃烧，具有与柴油机等效的热效率，同时二甲醚分子式中不含C-C键，可以实现无烟燃烧，因此，二甲醚作为压燃式发动机的燃料可以实现清洁燃烧，是一种优异的绿色能源。

二甲醚发动机燃油供给系统通常由储存二甲醚燃料的燃料罐、增压泵、高压泵以及喷油器等部件组成。工作时，增压泵自燃料罐获取二甲醚燃料，加压后压入增压泵与高压泵连通的管路中，继而进入高压泵，高压泵再将二甲醚燃料供给喷油器，喷油器将二甲醚喷入发动机的缸体内与空气混合燃烧。

喷油器具有喷油嘴，喷油器的内腔具有油道、针阀以及调压弹簧，针阀在调压弹簧的弹力作用下堵住喷油嘴的喷孔，当二甲醚自喷油器油道进入内腔后，会在喷油器内腔建立较高油压，高压油作用于针阀中部的环形台阶面上，作用力超过针阀的预紧力(即针阀的开启压力)后，针阀会克服调压弹簧预紧力离开阀座，当然，也可以采用电控的方式使针阀离开阀座，此时，二甲醚可以进入喷孔内，从而进入燃烧室燃烧；随着供油过程的结束，喷油器油道中的压力逐渐降低，在调压弹簧预紧力的复位作用下，针阀重新落座，堵住喷孔，则喷油过程结束。

然而，柴油机在燃用二甲醚后会出现功率下降问题，喷油器的喷油频率与发动机转速相关，则喷油器的喷油频率较高，则由上述内容可知，针阀与喷油嘴头部需要高频率地进行接触和分离，由于二甲醚的粘度很低，因此，针阀与喷油嘴头部的磨损较为严重，而且由于二甲醚没有C-C键，高温裂解不产生石墨类缓冲、减磨物质，则针阀和喷油嘴头部的磨损问题更为严重，即使在二甲醚中加入润滑添加剂，仍会出现喷油器针阀和喷油嘴头部的磨损问题，进一步地导致喷油器密封不严，燃料泄漏，发动机功率下降。

因此，如何减小喷油器中针阀与喷油嘴头部的磨损，避免密封不严、燃料泄漏、提高发动机的功率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种二甲醚喷油器，该喷油器的针阀和喷油嘴的接触面具有耐磨涂层，可以降低磨损，增加喷油器的使用寿命，而且避免了密封不严、燃料泄漏，提高了发动机的功率。本发明的另一目的是提供一种包括上述二甲醚喷油器的二甲醚发动机燃油供给系统。

为达到本发明的第一个目的，本发明提供一种二甲醚喷油器，包括针阀体和针阀，所述针阀体具有连通其阀腔的进油油道，所述针阀体的阀腔具有调压弹簧，所述针阀体的头部具有喷油嘴，所述喷油嘴具有由所述针阀沿阀腔轴向移动以控制启闭的喷油孔，所述针阀头部和所述喷油嘴内腔的接触面具有耐磨涂层。

优选地，所述喷油嘴具有圆台孔，所述圆台孔的小径端为阀口，所述阀口连通所述喷油孔与所述进油油道；所述针阀头部包括依次相接且锥度渐缩的第一锥面段、第二圆台段和与所述针阀的阀杆连接的第三圆台段；所述第二圆台段与所述圆台孔密封适配，所述针阀的耐磨涂层设于所述第二圆台段上。

优选地，所述喷油嘴具有圆台孔，所述圆台孔的小径端为阀口，所述阀口连通所述喷油孔与所述进油油道；所述针阀头部具有与所述圆台孔密封适配的锥面段。

优选地，所述喷油嘴的头部外径与头部内径的比值大于或等于2.5，且小于或等于3.3。

优选地，所述喷油孔的孔径比大于或等于0.36，且小于或等于0.42。

优选地，所述调压弹簧的预设压力小于或等于18MPa，且大于或等于16MPa。

该喷油器中在喷油嘴和针阀接触面处设置耐磨涂层，在喷油孔的开启和关闭的高频率交替过程中，一直由耐磨涂层承受针阀和喷油嘴之间相对往复运动所带来的摩擦，从而可以有效地降低喷油器的喷油嘴和针阀之间的磨损，延长喷油器的使用寿命；此外，耐磨涂层的厚度较薄，可以较好地贴合针阀的头部接触面或喷油嘴的接触面，不影响二者配合精密性的同时，还可以进一步提高针阀关闭喷油孔的可靠性。

为达到本发明的另一目的，本发明还提供一种二甲醚发动机燃油供给系统，包括二甲醚喷油泵以及与之相连接的二甲醚喷油器，所述二甲醚喷油器为上述任一项所述的二甲醚喷油器。

由于上述二甲醚喷油器具有上述技术效果，具有该二甲醚喷油器的二甲醚发动机燃油供给系统也具有相同技术效果。

附图说明

图1为本发明所提供二甲醚喷油器一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示二甲醚喷油器中针阀头部与喷油嘴配合的结构示意图；

图3为图2中针阀头部的结构示意图；