CN213627816U - Egr气体辅助航空煤油喷射系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种EGR气体辅助航空煤油喷射系统，包括EGR系统、气体辅助喷油器、供油系统、ECU控制系统；气体辅助喷油器包括喷油嘴、喷气嘴、混合腔、喷油电磁阀、喷气电磁阀和气体入口，其特征在于，EGR系统与气体辅助喷油器通过气路管道连接，混合腔与气体入口相连通，经过EGR系统处理的压缩EGR气体，通过气体入口被送入混合腔。本实用新型最终实现航空煤油雾化效果良好，有效抑制爆震，提高发动机性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及内燃机技术领域，具体是涉及一种EGR气体(废气再循环)辅助航空煤油喷射系统。
背景技术
采用空气辅助喷射的方式提高燃油雾化，早期主要应用于二冲程汽油机，可以降低二冲程汽油机扫气过程中的充量损失，提高其燃油经济性并降低碳氢排放量。其优势体现在，燃油喷射与燃油计量分开进行可保证高温条件下燃油喷射量的精确性和稳定性；通过空气辅助喷射提高了发动机的动力性和燃油经济性。空气辅助缸内直喷系统可实现雾化粒径小、贯穿度低、喷雾锥角窄，实现良好的燃油喷雾质量
目前的轻型动力装置以航空汽油燃料为主，但是其具有闪点低、挥发性高和易着火的特点，在运输和使用过程中存在有较大的安全风险。与航空汽油相比，航空煤油具有闪点高、粘度大、不易挥发等特性，且使用安全性能高，在军用无人机中有较广阔的应用前景。但是由于航空煤油的雾化效果较差，与汽油相比燃烧特性发生了较大的变化，特别是火焰传播速度较慢，导致发动机冷启动困难，火花塞容易淹缸、积碳。此外，由于航空煤油的辛烷值较低，抗爆性较差，极易导致缸内发生爆震，严重影响发动机的正常工作和使用寿命，并制约发动机的功率以及经济性变差。
航空煤油雾化困难，燃油的雾化状态直接决定混合气的形成过程，为解决航空煤油的雾化问题，并且目前采用常规的空气辅助装置在改善雾化效果方面仍然有较大提升的空间，同时也不能起到抑制爆震的效果，还需单独采取策略进行爆震抑制。因此，本实用新型提出一种EGR辅助喷射装置，可提高雾化、抑制爆震、对解决工程问题具有一定的参考价值。
实用新型内容
本实用新型为了弥补现有空气辅助喷射的不足，进一步提高雾化效果，抑制爆震，提供一种EGR气体辅助航空煤油喷射系统。该系统通过将EGR气体引入到气体辅助喷油器中，利用EGR气体辅助航空煤油喷射，提高雾化效果，同时引入的EGR气体会更好的抑制爆震，并可适当提高燃油和EGR气体压力，进一步提高航空煤油雾化效果，通过以上技术路线最终实现航空煤油雾化效果良好，有效抑制爆震，提高发动机性能。本实用新型采用的技术方案是：
一种EGR气体辅助航空煤油喷射系统，包括EGR系统、气体辅助喷油器、供油系统、ECU控制系统；气体辅助喷油器包括喷油嘴、喷气嘴、混合腔、喷油电磁阀、喷气电磁阀和气体入口，其特征在于，EGR系统与气体辅助喷油器通过气路管道连接，混合腔与气体入口相连通，经过EGR系统处理的压缩EGR气体，通过气体入口被送入混合腔。
与现有技术相比，本实用新型的技术路线所带来的有益效果是：
1)采用EGR气体辅助燃油喷射方法，一方面解决了空气辅助直喷技术空气的来源问题，不需要额外提供气体来源，另一方面经过EGR中冷器冷却后的废气出口温度达到120-160℃，高温废气可以在喷嘴中与燃油混合促进燃油雾化，进一步提高航空煤油的雾化质量。
2)目前的空气辅助直喷技术需要单独采取策略来抑制爆震，而本实用新型中采取EGR辅助喷射技术，将两个技术结合在一起，既促进了燃油雾化又抑制了爆震，同时结构也更为简单。
附图说明
图1为气体辅助喷射航空煤油系统装置示意图
图2为气体辅助喷油器内部结构示意图
上述附图作以下标记：
供油系统1；EGR系统2；气体辅助喷油器3；ECU控制系统4；油箱101；低压油泵102；油压表103；EGR阀201；中冷器202；压缩机203；压力表204；喷气嘴301喷油器外壳302气体入口303；燃油入口304；喷油电磁阀305；喷油嘴306；混合腔307；喷气电磁阀308。
具体实施方式
如附图1所示，本实用新型包括供油系统1、EGR系统2、气体辅助喷油器3，ECU控制系统4。EGR系统2与气体辅助喷油器3通过气路管道连接，供油系统1与气体辅助喷油器3通过油路管道连接。供油系统1将航空煤油从油箱101经低压油泵102进行加压，通过油压表103进行压力调节，最终将航空煤油8bar导入气体辅助喷油器3中的燃油入口304。发动机工作后排出的EGR气体经EGR系统2中的EGR阀201控制EGR气体量大小，然后经中冷器202对EGR气体进行降温、压缩机203提高EGR气体压力使之达到气体辅助喷射系统中的要求，通过压力表204进行压力调节，最后将压缩EGR气体(7bar)的输送到气体辅助喷油器3中的气体入口303。最后通过采用气体辅助燃油喷射技术，喷油电磁阀305由ECU控制系统4控制，负责喷油嘴的开启305，将进入气体辅助喷油器3的燃油经喷油嘴305喷入混合腔307内，此时混合腔内存在大量压缩EGR气体，在混合腔307内会进行充分混合，由喷气电磁阀308由ECU控制系统4控制喷气嘴301开启最后由喷气嘴301，将混合气喷入发动机燃烧室内。
航空煤油的固有物性导致其雾化较为困难，这也是影响经济性的重要原因。采用气体辅助喷射的方式预先将燃油喷进混合腔内，与EGR气体进行混合，再利用喷气嘴将燃油进行破碎，达到更好的雾化效果。同时EGR在降低发动机NOx排放和抑制发动机爆震燃烧等方面均有明显的效果。同时引入的高温废气，还可以促进燃油喷射的雾化质量。
综上，本实用新型通过气体辅助燃油喷射技术提高航空煤油的雾化质量；其次，利用EGR技术降低发动机NOx排放和抑制发动机爆震燃烧，可进一步提高压缩比，提升发动机性能；通过ECU控制系统4灵活调节燃油喷嘴和空气喷嘴的喷射时刻和喷射脉宽，满足发动机不同工况需求，此外可适当增加喷油压力和废气压力进一步提高雾化质量。最终实现结构简单、航空煤油雾化质量良好、有效抑制爆震，提升发动机性能的目的。
本实用新型并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本实用新型的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种EGR气体辅助航空煤油喷射系统，包括EGR系统、气体辅助喷油器、供油系统、ECU控制系统；气体辅助喷油器包括喷油嘴、喷气嘴、混合腔、喷油电磁阀、喷气电磁阀和气体入口，其特征在于，EGR系统与气体辅助喷油器通过气路管道连接，混合腔与气体入口相连通，经过EGR系统处理的压缩EGR气体，通过气体入口被送入混合腔。
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| CN202022345916.4U CN213627816U (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | Egr气体辅助航空煤油喷射系统 |
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Publications (1)
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| CN (1) | CN213627816U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112267959A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-26 | 天津大学 | Egr气体辅助航空煤油喷射系统 |
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2020
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