整体式多缸内燃机燃气高压共轨多点电控喷射装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于以可燃气体为燃料的内燃机燃气供给系统领域，具体是一种可以安装在点燃式燃气单燃料内燃机和(柴油-燃气)压燃式双燃料内燃机的气缸盖空气进口端面与进气歧管端面之间用于向内燃机气缸盖进气门口定时、定量喷射高压气体燃料的整体式多缸内燃机燃气高压共轨多点电控喷射装置。
【背景技术】
[0002]目前，占据市场主体地位的点燃式燃气单燃料内燃机和(柴油-燃气)压燃式双燃料内燃机，燃气的进气方式主要有以下几种:
[0003]燃气供给装置结构形式一:燃气和空气在内燃机涡轮增压器前按照一定比例混合后进入内燃机进气总管，再通过内燃机进气歧管分别进入各个气缸并燃烧做功。这种进气方式的外形结构简单，在燃气内燃机领域得以广泛应用，市场占有率最高；但是这种结构形式的燃气供给系统存在非常大的安全隐患:(I)因为进气总管内部始终充满了可燃气体与空气的混合气(处于爆炸极限内)，当内燃机处于扫气过程(气门重叠角)时，进、排气门处于同时开启状态，燃气-空气混合气通过进气门进入气缸内，并通过排气门与高温高压的废气一起进入排气管道，导致排气管放炮(后燃)现象；(2)当内燃机处于扫气过程或处于做功行程时进气门关闭不严，高温高压的废气会进入进气管道，点燃进气总管内部的大量燃气-空气混合气，导致进气总管出现回火放炮及爆炸等严重故障或事故。
[0004]燃气供给装置结构形式二:燃气和空气在内燃机进气歧管内通过燃气供给凸轮轴+气门弹簧组件的结构形式实现高压燃气机械控制多点喷射，这种进气形式可以有效地避免和减少涡轮增压前混合系统的排气管放炮和进气管回火爆炸的安全隐患，实现多点定时定量燃气喷射，但存在结构复杂、机械磨损大、控制精度低、故障率高等诸多缺陷，所以极少被应用在燃气内燃机上。
[0005]燃气供给装置结构形式三:高压燃气在内燃机气缸内直接喷射，这种结构形式对气体燃料的节流没有影响，使得供气特性稳定；气体燃料采用缸内通过定时、定量的精确控制高压喷射，可以消除内燃机的爆震现象，气体燃料燃烧时的热效率高，随着内燃机工况的变化能精确调节燃气的供给时间和供给量。但是，这种燃气供给方式存在需要重新设计气缸盖、系统结构复杂、开发难度大、造价高昂、维修难度高等诸多技术障碍，因此在燃气内燃机领域也没有得到较多的应用。
【发明内容】
[0006]本实用新型根据现有点燃式燃气单燃料内燃机和(柴油-燃气)压燃式双燃料内燃机燃气供给系统普遍存在的安全性差、排气温度高、进气总管回火放炮、故障率高、功率输出不足等诸多技术缺陷，提供一种整体式燃气高压共轨多点电控喷射装置，该装置安装在点燃式燃气单燃料内燃机和(柴油-燃气)压燃式双燃料内燃机的气缸盖进气口端面与进气歧管端面之间，可以实现燃气与空气在内燃机进气门口混合，有效地降低排烟温度、降低故障率，大幅度提高了燃气内燃机的充气效率、改善燃烧工况并避免爆震现象的发生、从而保证了燃气内燃机的持续稳定工作并大幅提高燃气内燃机输出功率。
[0007]本实用新型提供的技术方案:所述一种整体式多缸内燃机燃气高压共轨多点电控喷射装置，包括与气缸盖进气端面尺寸相同的长方形本体，在长方形本体内横向设有燃气高压共轨腔，在长方形本体外开设有一个或多个通向燃气高压共轨腔的燃气进口 ；在长方形本体的正面开设有多个与内燃机气缸盖进气口连通的空气进气孔，且空气进气孔的个数与内燃机气缸的个数相等，在每个空气进气孔与气缸盖连接端面的两侧分别设有多个燃气喷射出口，多个燃气喷射出口分别通过燃气通孔与燃气高压共轨腔连通，在每个燃气通孔与燃气高压共轨腔的连通端口设有电磁阀或步进电机的安装接口 ；每个燃气通孔上端通过安装在电磁阀或步进电机的安装接口处的电磁阀或步进电机的密封端面与燃气高压共轨腔之间形成燃气节流控制单元；在长方形本体还开设有多个与气缸盖以及发动机进气歧管连接使用的螺栓孔。
[0008]本实用新型较优的技术方案:所述空气进气孔与内燃机气缸盖进气门口接合的端口两侧为倾斜面，所述燃气喷射出口均开设在每个空气进气孔两侧的倾斜面上。
[0009]本实用新型较优的技术方案:所述多个电磁阀或步进电机的安装接口设置在长方形本体的上端面，且与高压共轨腔联通，每个燃气通孔的密封端面设置在长方形本体的上端面与高压共轨腔联通处。
[0010]本实用新型较优的技术方案:设置在每个空气进气孔与气缸盖连接端面每侧的多个燃气喷射出口分别通过一个燃气通孔与燃气高压共轨腔连通，每个燃气通孔上端通过对应的电磁阀或步进电机的密封端面与高压共轨腔之间形成节流控制单元，通过电磁阀的开启时刻及开启延迟时间或步进电机的开启程度实现定时、定量的燃气高压共轨多点电控喷射，下端通过多个支孔通向对应侧的多个燃气喷射出口。
[0011]本实用新型较优的技术方案:所述燃气高压共轨腔为长条状，其截面形状为:长方形、圆形、椭圆形或不规则形状等各种结构形式，设置在多个空气进气孔的上方。
[0012]本实用新型较优的技术方案:每个空气进气孔与气缸盖连接端面两侧的燃气喷射出口对称设置，设置在每个空气进气孔每侧的多个燃气喷射出口竖向等距分布在同一直线上。
[0013]本实用新型较优的技术方案:所述空气进气孔等距开设在长方形本体上。
[0014]本实用新型较优的技术方案:所述一个或多个燃气进口设置在燃气高压共轨腔两端或上端面正中位置。
[0015]本实用新型提供的喷射装置可以实现燃气与空气在内燃机进气门口混合，由于内燃机进气总管内部为纯空气，避免了因进气门关闭不严导致的进气总管回火放炮故障现象和扫气过程中排气管放炮故障现象的发生，从而可以有效地降低排烟温度、降低故障率、在确保内燃机安全特性的基础上大幅地提高燃气内燃机持续运行功率；此外，该高压共轨燃气喷射装置采用高压共轨燃气电控多点喷射，根据发动机的工况通过电磁阀或步进电机等电子执行器向内燃机的进气门口定时、定量地喷射气体燃料，燃气喷射压力高、各缸燃气喷射压力完全一致、高压燃气与增压空气在内燃机进气门口及气缸内均匀混合，大幅度提高了燃气内燃机的充气效率、改善燃烧工况并避免爆震现象的发生、从而保证了燃气内燃机的持续稳定工作并大幅提高燃气内燃机输出功率。
[0016]本实用新型的有益效果:
[0017]1.本实用新型安装在燃气内燃机气缸盖与进气歧管之间，无需对内燃机的气缸盖结构进行任何改变，既能够用于可燃料气体单燃料内燃机，也可以用于(柴油-燃气)双燃料内燃机，可以作为任何结构形式燃气内燃机的燃气供给系统使用，结构简单、装配便捷；
[0018]2.本实用新型的燃气喷射压力高，能达到IMPa，可以根据发动机的工况向内燃机的进气门口定时、定量地进行燃气喷射，通过电磁阀的开启时刻及开启延迟时间或步进电机的开启程度实现定时、定量的燃气高压共轨多点电控喷射；
[0019]3.本实用新型的燃气喷射流量大，喷射时刻与内燃机的转速同步，能满足大功率点燃式单一气体燃料内燃机和压燃式(柴油-燃气)双燃料内燃机的燃气供给系统技术要求；
[0020]4.本实用新型可以大幅提高燃气内燃机的充气效率并提升输出功率，燃气与空气在进气门口及气缸内实现均匀混合，使得燃烧更充分，热效率高，发动机的扭矩和功率较之装配其它形式燃气供给系统的燃气内燃机有大幅度的提高；
[0021]5.本实用新型可以作为柴油-燃气双燃料内燃机改装的燃气供给装置，柴油机安装该装置后，原柴油机的输出功率和输出扭矩基本保持不变或略有提高，柴油替代率高，内燃机的使用成本低，相对原柴油机而言能有效降低污染物排放，在各种工况下均可使HC、CO和NOx排放量较之装配其它形式燃气供给系统的燃气内燃机的HC、CO和NOx排放量低。
[0022]综上所述，本实用新型具有结构简单、安装方便、安全性高、可靠性高、污染物排放低、故障率低、使用成本低、维修简便等诸多优点，可作为任何燃气内燃机的燃气供给装置使用，可以实现高压力、大流量的燃气喷射供给，并能根据发动机的工况定时、定量的向燃气内燃机的进气门口喷射燃气，有效提升燃气内燃机的充气效率，降低内燃机HC、CO和NOx排放。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型的结构示意图；
[0024]图2是本实用新型的俯视图；
[0025]图3是本实用新型的左视图；
[0026]图4是图1中AA’剖面图；
[0027]图5是图1