燃料喷射系统及内燃机的制作方法

1.本发明涉及内燃机技术领域，具体涉及一种燃料喷射系统及内燃机。


背景技术：

2.内燃机是一种动力机械，它是通过燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。内燃机广泛应用于国民经济各行各业，诸如汽车、农机、工程机械、船舶、火车、航空、舰船及战车等。
3.内燃机具备燃料喷射系统，用于将燃料输送至气缸内。气缸内由燃料与空气混合而成的混合气体经燃烧后输出动能。其中，所述燃料可以为低粘度燃料。
4.但是，低粘度燃料在燃烧时容易汽化，汽化后的燃料存储在管道内，导致管道内的空气较多。燃料输送至气缸后，会进一步与气缸内的空气混合，此时，燃料与空气混合合成的混合气体内，空气的成分较多，导致所产生的动能较小，最终导致内燃机启动更加困难。
5.因此，对于使用低粘度燃料的内燃机，如何降低启动难度，成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.本发明要解决的问题为：降低内燃机的启动难度。
7.为解决上述问题，本发明实施例提供了一种燃料喷射系统，所述燃料喷射系统包括：喷油泵，以及通过管道与所述喷油泵连接的喷油器；其中：
8.所述管道上设置有排气阀；所述排气阀，适于在接收到开通控制信号时执行开通操作，使得所述管道内的气体排出，以及在接收到关闭控制信号时执行关闭操作，使得所述管道呈密封状态。
9.可选地，所述排气阀为电磁阀。
10.可选地，所述电磁阀为液压电磁阀。
11.可选地，所述排气阀包括：阀体，与所述阀体第一端连接的液压部，以及与所述阀体第二端连接的形变部，所述第一端与所述第二端相对；
12.所述液压部适于基于所述开通控制信号及所述关闭控制信号，调整施加于所述阀体上的压力；所述阀体在所述液压部施加的压力的作用下，带动所述形变部向第一端或第二端移动。
13.可选地，所述排气阀位于所述管道的中间区域。
14.可选地，所述管道对应所述排气阀的位置上，设置有排气孔。
15.可选地，所述排气阀的数量为两个以上。
16.本发明实施例还提供了一种内燃机，所述内燃机包括上述的燃料喷射系统。
17.可选地，所述内燃机还包括：控制器，所述控制器与所述排气阀连接，适于向所述排气阀发送所述开通控制信号及所述关闭控制信号。
18.可选地，所述控制器适于检测所述管道内的气体含量，并根据检测结果，控制排气阀的开通时长及关闭时长。
19.可选地，所述控制器包括仪表盘，所述仪表盘上设置有排气按钮，通过所述排气按钮，向所述排气阀发送所述开通控制信号及所述关闭控制信号。
20.本发明实施例还提供了一种内燃机，包括上述的燃料喷射系统。
21.与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
22.应用本发明的方案，通过在喷油泵及喷油器之间的管道上设置排气阀，进而可以通过向排气阀发送开通控制信号或关闭控制信号，控制排气阀的开通或关闭，从而可以使得管道内的气体及时排除，且不影响燃料的输送，由此可以减少燃烧时混合气体中空气的含量，提高输出的动能，使得内燃机更易启动。
附图说明
23.图1是本发明一实施例中内燃机的简化示意图，图中的虚线箭头表示燃料的输送方向；
24.图2是本发明一实施例中喷油器、电热塞在气缸盖上的布置示意图；
25.图3是本发明一实施例中燃料喷射系统的局部简化示意图；
26.图4是本发明一实施例中排气阀的简化示意图。
具体实施方式
27.图1是一种内燃机的简化示意图。参照图1，本实施例提供的内燃机，它不仅能燃用传统的柴油燃料，还能燃用低粘度燃料，如甲醇、乙醇、二甲醚等替代燃料和汽油，这些替代燃料高能效、低污染、低成本、能源多元化且能源安全，因此，该内燃机具有良好的应用前景。
28.需说明的是，在本发明的实施例中，所谓低粘度燃料是指粘度小于柴油的燃料。结合图1至图2所示，该内燃机包括机体1和燃料喷射系统p。其中：
29.机体1包括气缸体10和盖设在气缸体10上的气缸盖11，活塞(未标识) 可移动地位于气缸体10内，气缸体10、气缸盖11和活塞围成气缸12(如图 2所示)，燃料在气缸12内燃烧从而产生驱动活塞运动的动力。
30.内燃机中还设置了电热塞2，电热塞2安装在气缸盖11上，并伸入气缸 12内。电热塞2能提供热能，使得喷入气缸12内的雾态燃料能够在空气流动中迅速蒸发，并与气缸12内的空气充分均匀混合形成混合气，混合气在电热塞2的助燃作用下燃烧。
31.电热塞2靠近气缸盖11上的排气道(未图示)，且电热塞2与喷油器7关于气缸盖11上进气门和排气门(未图示)的中心连线对称，以使气缸盖11上用来布置电热塞2的开孔(未标识)与用来布置喷油器7的开孔(未标识)也对称设置，使得气缸盖11的结构大致对称，机械性能较为均衡。
32.燃料喷射系统p用于将燃料输送至气缸12内，并包括通过管路9连通的喷油泵6和喷油器7，在燃料的输送方向(如图中虚线箭头所示)上，喷油泵6 位于喷油器7的上游，喷油器7安装在气缸盖11上并伸入气缸12内。燃料自喷油泵6输送至喷油器7后，喷油器7向气缸12喷出雾态的燃料，气缸12 内由燃料与空气混合而成的混合气经燃烧后输出动能。
33.经发明人研究发现，低粘度燃料经过喷油泵6的高温加热后，容易发生汽化。比如，甲醇水溶液经喷油泵6后，部分甲醇水溶液发生汽化变成甲醇水蒸汽。甲醇水蒸汽再经喷油
器7喷出至气缸12内，与气缸12内的空气混合，此时混合气体中空气成分较多，会使得最终输出的动能较少，由此造成内燃机启动困难。
34.针对该问题，本发明提供了一种燃料喷射系统，在所述燃料喷射系统中，喷油泵及喷油器之间的管道上设置有排气阀，所述排气阀可以在相应控制信号的控制下执行开通操作，从而可以及时将管道内的气体排出。同时，所述排气阀还可以在相应控制信号的控制下执行关闭操作，从而使得管道呈密封状态，不影响燃料的输送。由于管道内的气体被及时排出，从而可以减少燃料燃烧时空气的含量，使得所输出的动能更大，内燃机更易启动。
35.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例作详细地说明。
36.图3为一种燃料喷射系统的局部简化结构示意图。参照图3，所述燃料喷射系统可以包括：喷油泵31，以及通过管道32与所述喷油泵31连接的喷油器33。
37.其中：所述管道32上设置有排气阀34；所述排气阀34，适于在接收到开通控制信号时执行开通操作，使得所述管道32内的气体排出，以及在接收到关闭控制信号时执行关闭操作，使得所述管道32呈密封状态。
38.在具体实施中，所述排气阀34可以在相应控制信号的控制下执行开通操作或关闭操作。排气阀34执行开通操作后，管道32内的气体可以从管道32 内排出至管道32外。排气阀34执行关闭操作后，管道32内的燃料被输送至喷油器33内，并从喷油器33喷出至气缸内。
39.由于排气阀34的设置，有效减少了管道32内的气体含量，由此可以增大燃料被燃烧后输出的动能，使得内燃机更易启动。
40.需要说明的是，在本发明的实施例中，内燃机的燃料可以为低粘度燃料，比如甲醇的水溶液，也可以同时包括低粘度燃料和柴油燃料，具体不作限制。
41.在具体实施中，所述排气阀34可以存在多种结构，具体不作限制。
42.比如，所述排气阀34上可以设置有贯穿管道32内部与外部的通孔，所述通孔可以在相应控制信号的控制下开通或关闭。在通孔开通时，管道32内的气体优先从通孔排出。在通孔关闭时，管道32内的气体自管道32输送至喷油器33。
43.又如，所述管道32上对应所述排气阀34的位置，可以设置有排气区域，所述排气区域上可以设置多个排气孔或排气缝隙。所述排气阀34可以设置在管道32内。在接收到关闭控制信号时，排气阀34可以覆盖住管道32的排气区域，使得管道32呈密封状态。在接收到开通控制信号时，所述排气阀34 可以从管道32的排气区域移开，使得管道32内的气体从排气区域排出。
44.在本发明的一优选实施例中，所述排气阀34可以为电磁阀。具体地，所述电磁阀可以为液压电磁阀，即在液体压力的控制下开通或关闭。
45.在一实施例中，参照图4，所述排气阀34可以包括：阀体341，与所述阀体341第一端连接的液压部342，以及与所述阀体341第二端连接的形变部 343，所述第一端与所述第二端相对。
46.具体地，所述液压部342适于基于所述开通控制信号及所述关闭控制信号，调整施加于所述阀体341上的压力；所述阀体341在所述液压部342施加的压力的作用下，带动所述形变部343向第一端或第二端移动。
47.在具体实施中，所述液压部342上通常具有容纳液体的腔室，随着腔室内液体体积
的变化，可以改变液压部342施加于所述阀体341上的压力。比如，当需要增加施加于阀体341上的压力时，可以增加液压部342中腔室内液体的体积。当需要减小增加施加于阀体341上的压力时，可以减少液压部 342中腔室内液体的体积。
48.在具体实施中，所述形变部343可以为弹簧，也可以其它易于形变且不容易被燃料腐蚀的结构。所述形变部343可以在阀体341的带动下发生形变。所述阀体341与管道32的内壁接触，并且所述阀体341与管道32接触的表面，具有能够与所接触的管道内表面相贴合的形状。所述液压部342可以通过设置在管道32上的通孔或缝隙与阀体341接触，以改变施加于阀体341上的压力。所述形变部343的一端与阀体341接触，另一端可以抵靠在管道32 内壁上。
49.具体地，当阀体341上的压力减小时，阀体341可以带动形变部343向形变部343的第一端运动，此时，管道32上的排气区域被阀体341完全覆盖，使得管道32呈密封状态。
50.当阀体341上的压力增大时，阀体341可以带动形变部343向形变部343 的第二端运动，此时，管道32上的排气区域被打开，管道32内的气体可以通过管道32上的排气区域排出。
51.可以理解的是，所述排气阀34包括但不限于上述实施例中给出的结构。本领域技术人员可以根据实际需要选择其它结构的排气阀34，只要能够使得管道32在密封状态及排气状态之间切换即可。
52.在具体实施中，由于所述排气阀34可以通过控制信号的控制进行开通或者关闭，由此可以实现自动化排气，而无需人工手动打开或关闭排气阀34，从而可以节约人力成本。并且，自动化排气相对于人工排气，更省力且更方便。
53.在具体实施中，所述排气阀34可以位于所述管道32的任意位置。优选地，所述排气阀34可以位于所述管道32的中间区域。其中，将所述管道32 的整体长度平均分为三部分，靠近喷油泵31的部分为底部，靠近喷油器33 的部分为上部，除底部及上部外的其他部分为所述中间区域。通过将排气阀 34设置在管道32的中间区域，进而可以不影响喷油泵31及喷油器33与管道 32的连接，便于在安装管道32上安装排气阀，比如可以通过机械手实现排气阀的安装。
54.在具体实施中，所述管道32上可以仅设置一个排气阀34，也可以设置两个或两个以上排气阀34。各个排气阀34的结构可以相同，也可以不同，具体不作限制。
55.优选地，所述管道32上可以设置两个排气阀34，且两个排气阀34的结构相同。相对于一个排气阀34，可以提高排气效率。相对于两个不同结构的排气阀，控制复杂度降低。
56.本发明实施例还提供了一种内燃机，所述内燃机包括上述任一种所述的燃料喷射系统。
57.在具体实施中，所述内燃机还可以包括：控制器，所述控制器与所述排气阀连接，适于向所述排气阀发送所述开通控制信号及所述关闭控制信号。
58.在本发明的一实施例中，为了提高排气的精准性，改善排气效率，所述控制器适于检测所述管道内的气体含量，并根据检测结果，自动控制排气阀的开通时长及关闭时长。具体地，可以在管道内设置气体含量传感器，通过所述气体含量传感器检测管道内的气体含量，在气体含量上升至预设第一阈值时，控制器再控制排气阀开通，在气体含量下降至预设第二阈值时，控制器再控制排气阀关闭。其中，所述第一阈值大于所述第二阈值，所述第一
阈值和第二阈值可以根据实际需要设置，此处不作限定。
59.在本发明的另一实施例中，所述控制器可以包括仪表盘，所述仪表盘上设置有排气按钮，通过所述排气按钮，接收用户操作，从而可以根据用户需求向所述排气阀发送所述开通控制信号及所述关闭控制信号。此时，排气阀的开通时长及关闭时长，完全由用户决定，从而可以更好地满足用户需求。
60.由上述内容可知，采用本发明实施例中的燃料喷射系统及内燃机，由于排气阀可以及时将管道内的气体排出，从而可以降低燃料燃烧时的空气含量，提高所输出的动能值，使得内燃机更易启动。
61.虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

技术特征：
1.一种燃料喷射系统，其特征在于，包括：喷油泵，以及通过管道与所述喷油泵连接的喷油器；其中：所述管道上设置有排气阀；所述排气阀，适于在接收到开通控制信号时执行开通操作，使得所述管道内的气体排出，以及在接收到关闭控制信号时执行关闭操作，使得所述管道呈密封状态。2.如权利要求1所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述排气阀为电磁阀。3.如权利要求2所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述电磁阀为液压电磁阀。4.如权利要求1至3任一项所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述排气阀包括：阀体，与所述阀体第一端连接的液压部，以及与所述阀体第二端连接的形变部，所述第一端与所述第二端相对；所述液压部适于基于所述开通控制信号及所述关闭控制信号，调整施加于所述阀体上的压力；所述阀体在所述液压部施加的压力的作用下，带动所述形变部向第一端或第二端移动。5.如权利要求1所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述排气阀位于所述管道的中间区域。6.如权利要求1所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述管道对应所述排气阀的位置上，设置有排气孔。7.如权利要求1所述的燃料喷射系统，其特征在于，所述排气阀的数量为两个以上。8.一种内燃机，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的燃料喷射系统。9.如权利要求8所述的内燃机，其特征在于，还包括：控制器，所述控制器与所述排气阀连接，适于向所述排气阀发送所述开通控制信号及所述关闭控制信号。10.如权利要求9所述的内燃机，其特征在于，所述控制器适于检测所述管道内的气体含量，并根据检测结果，控制排气阀的开通时长及关闭时长。11.如权利要求8所述的内燃机，其特征在于，所述控制器包括仪表盘，所述仪表盘上设置有排气按钮，通过所述排气按钮，向所述排气阀发送所述开通控制信号及所述关闭控制信号。

技术总结
一种燃料喷射系统及内燃机。所述燃料喷射系统包括：喷油泵，以及通过管道与所述喷油泵连接的喷油器；其中：所述管道上设置有排气阀；所述排气阀，适于在接收到开通控制信号时执行开通操作，使得所述管道内的气体排出，以及在接收到关闭控制信号时执行关闭操作，使得所述管道呈密封状态。采用上述方案，可以降低内燃机的启动难度。机的启动难度。机的启动难度。


技术研发人员：林易
受保护的技术使用者：上海夏雪科技有限公司
技术研发日：2022.03.21
技术公布日：2022/5/25