一种双燃料低速柴油机及燃油喷射控制系统和方法与流程

1.本发明涉及船舶柴油机技术领域的一种船用双燃料低速柴油机的燃油喷射控制技术，具体地，涉及一种双燃料低速柴油机及燃油喷射控制系统和方法。


背景技术：

2.当前的双燃料低速柴油机燃油喷射控制系统为基于液压控制单元(hcu)实现的控制系统，这也是目前电控柴油机的主流设计，相对于老式的机械式控制，液压控制单元(hcu)更为智能便捷。
3.现有的液压控制单元(hcu)原理如图1所示，图1中的控制油路02通过hcu分配块03和集成在hcu里的燃油增压泵01，连接到喷油器04，控制燃油喷射。在这个过程中控制油路02需通过hcu单元来对喷油进行操作。hcu单元通常存在价格昂贵、制造难度大、检修困难、对高压输油管质量要求高等问题，且随着双燃料柴油机的出现，hcu单元无法做到对于引燃油喷油器的工作模式切换。因此，当前的基于液压控制单元(hcu)实现的控制系统无法满足双燃料柴油机燃油喷射的控制要求。
4.目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种双燃料低速柴油机及燃油喷射控制系统和方法，能够节约生产成本，并能够以更灵活的方式切换喷油模式。
6.根据本发明的一个方面，提供了一种双燃料柴油机燃油喷射控制系统，包括：引燃油模式控制油路、燃油模式控制油路、燃油模式控制油路阀、增压式引燃油喷油器和引燃油模式控制油路阀；其中：
7.所述引燃油模式控制油路通过所述引燃油模式控制油路阀连接至所述增压式引燃油喷油器，形成双燃料引燃油喷射模式输油管路；
8.所述燃油模式控制油路通过所述燃油模式控制油路阀连接至所述增压式引燃油喷油器，形成燃油喷射模式输油管路。
9.可选地，所述增压式引燃油喷油器，包括：喷油器本体以及与所述喷油器本体集成于一体的增压组件，用于实现燃油增压喷射和引燃油喷射。
10.可选地，在所述燃油增压喷射时，高压液压油推动所述增压组件中的柱塞，对进入所述喷油器本体中的低压燃油进行增压并喷射进燃烧室；在所述引燃油喷射时，通过调整所述增压组件间隙，高压液压油推动所述增压组件中的柱塞，喷射引燃油所需的少量燃油。
11.可选地，对进入所述喷油器本体中的低压燃油进行增压为增压至800bar。
12.可选地，所述双燃料引燃油喷射输油管路在工作状态下，燃油从所述引燃油模式控制油路通过所述引燃油模式控制油路阀到所述增压式引燃油喷油器，所述增压式引燃油喷油器喷油，实现双燃料引燃油喷射功能，在该工作状态下，所述燃油模式控制油路阀关
闭。
13.可选地，所述燃油喷射模式输油管路在工作状态下：燃油从所述燃油模式控制油路通过所述燃油模式控制油路阀到所述增压式引燃油喷油器，所述增压式引燃油喷油器喷油，实现燃油喷射功能，在该工作状态下，所述引燃油模式控制油路阀关闭。
14.可选地，所述双燃料引燃油喷射模式的喷油量远远小于所述燃油喷射模式的喷油量。
15.根据本发明的另一个方面，提供了一种上述任一项所述的双燃料柴油机燃油喷射控制系统的控制方法，包括：双燃料引燃油喷射模式控制过程和燃油喷射模式控制过程；其中：
16.所述双燃料引燃油喷射模式控制过程，包括：
17.控制燃油从所述引燃油模式控制油路通过所述引燃油模式控制油路阀到所述增压式引燃油喷油器，所述增压式引燃油喷油器喷油，实现双燃料引燃油喷射功能，同时，控制所述燃油模式控制油路阀关闭；
18.所述燃油喷射模式控制过程，包括：
19.控制燃油从所述燃油模式控制油路通过所述燃油模式控制油路阀到所述增压式引燃油喷油器，所述增压式引燃油喷油器喷油，实现燃油喷射功能，同时，控制所述引燃油模式控制油路阀关闭。
20.根据本发明的第三个方面，提供了一种双燃料低速柴油机，包括柴油机本体以及上述任一项所述的双燃料柴油机燃油喷射控制系统；其中，所述双燃料柴油机燃油喷射控制系统安装于所述柴油机本体的排气阀和气缸盖上。
21.由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：
22.本发明提供的双燃料低速柴油机及油喷射控制系统和方法，具有结构简单、加工难度低等特点。
23.本发明提供的双燃料低速柴油机及燃油喷射控制系统和方法，具有生产成本低等特点。
24.本发明提供的双燃料低速柴油机及燃油喷射控制系统和方法，具有安装便利、操作简单等特点。
25.本发明提供的双燃料低速柴油机及燃油喷射控制系统和方法，可以在双燃料模式和燃油模式间灵活切换。
26.本发明提供的双燃料低速柴油机及燃油喷射控制系统和方法，优化了传统的液压控制单元(hcu)控制系统的不足，取消了hcu单元，将控制油管路直接连接到增压式引燃油喷油器，进而达到节约生产成本，并以更灵活的方式切换喷油模式的目的。
附图说明
27.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
28.图1为传统的液压控制单元(hcu)控制系统原理图。
29.图2为本发明一实施例中双燃料柴油机燃油喷射控制系统原理图。
30.图3为本发明一优选实施例中增压式引燃油喷油器的外观结构示意图。
31.图中，1为引燃油模式控制油路，2为燃油模式控制油路，3为燃油模式控制油路阀，4为增压式引燃油喷油器，5为引燃油模式控制油路阀。
具体实施方式
32.下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
33.图2为本发明一实施例提供的双燃料柴油机燃油喷射控制系统原理图。
34.如图2所示，该实施例提供的双燃料柴油机燃油喷射控制系统，可以包括如下部件：引燃油模式控制油路1、燃油模式控制油路2、燃油模式控制油路阀3、增压式引燃油喷油器4和引燃油模式控制油路阀5；其中：
35.引燃油模式控制油路1通过引燃油模式控制油路阀5连接至增压式引燃油喷油器4，形成双燃料引燃油喷射模式输油管路；
36.燃油模式控制油路2通过燃油模式控制油路阀3连接至增压式引燃油喷油器4，形成燃油喷射模式输油管路。
37.在一优选实施例中，增压式引燃油喷油器4，包括：喷油器本体以及与喷油器本体集成于一体的增压组件，用于实现燃油增压喷射和引燃油喷射。如图3所示。
38.进一步地，在燃油增压喷射时，高压液压油推动增压组件中的柱塞，对进入喷油器本体中的低压燃油进行增压并喷射进燃烧室；在引燃油喷射时，通过调整增压组件(作为喷油器内部组件)间隙，高压液压油推动增压组件中的柱塞，喷射引燃油所需的少量燃油。
39.在一优选实施例中，双燃料引燃油喷射输油管路在工作状态下，燃油从引燃油模式控制油路1通过引燃油模式控制油路阀5到增压式引燃油喷油器4，增压式引燃油喷油器4喷油，实现双燃料引燃油喷射功能，在该工作状态下，燃油模式控制油路阀3关闭。
40.在一优选实施例中，燃油喷射模式输油管路在工作状态下：燃油从燃油模式控制油路2通过燃油模式控制油路阀3到增压式引燃油喷油器4，增压式引燃油喷油器4喷油，实现燃油喷射功能，在该工作状态下，引燃油模式控制油路阀5关闭。
41.在一优选实施例中，双燃料引燃油喷射模式的喷油量远远小于燃油喷射模式的喷油量。
42.该实施例提供的双燃料柴油机燃油喷射控制系统，取消了hcu燃油增压泵和高压输油管路，增压功能集成到了如图3所示的增压式引燃油喷油器，降低了生产成本。
43.本发明一实施例还提供了一种本发明上述实施例中双燃料柴油机燃油喷射控制系统的控制方法，包括如下两个控制过程：双燃料引燃油喷射模式控制过程和燃油喷射模式控制过程；其中：
44.双燃料引燃油喷射模式控制过程，包括：
45.控制燃油从引燃油模式控制油路1通过引燃油模式控制油路阀5到增压式引燃油喷油器4，增压式引燃油喷油器4喷油，实现双燃料引燃油喷射功能，同时，控制燃油模式控制油路阀3关闭；
46.燃油喷射模式控制过程，包括：
47.控制燃油从燃油模式控制油路2通过燃油模式控制油路阀3到增压式引燃油喷油器4，增压式引燃油喷油器4喷油，实现燃油喷射功能，同时，控制引燃油模式控制油路阀5关闭。
48.需要说明的是，本发明提供的方法中的步骤，可以利用系统中对应的部件等予以实现，本领域技术人员可以参照系统的技术方案实现方法的步骤流程，即，系统中的实施例可理解为实现方法的优选例，在此不予赘述。
49.本发明一实施例还提供了一种双燃料低速柴油机，该柴油机包括柴油机本体以及本发明上述实施例中的双燃料柴油机燃油喷射控制系统，该双燃料柴油机燃油喷射控制系统安装于柴油机本体的排气阀和气缸盖上。
50.在该实施例中，双燃料柴油机燃油喷射控制系统安装于双燃料低速柴油机排气阀和气缸盖上。该控制系统包括：引燃油模式控制油路1、燃油模式控制油路2、燃油模式控制油路阀3、增压式引燃油喷油器4、引燃油模式控制油路阀5。该控制系统可以实现如下两个控制模式：
51.1)双燃料引燃油喷射模式：燃油模式控制油路阀3关闭，引燃油模式控制油路阀5开启，引燃油模式控制油路1通过引燃油模式控制油路阀5到增压式引燃油喷油器4，喷油器少量喷油，达成引燃效果。
52.2)燃油喷射模式：引燃油模式控制油路阀5关闭，燃油模式控制油路阀3开启，燃油模式控制油路2通过燃油模式控制油路阀3到增压式引燃油喷油器5，喷油器正常喷油，达成燃油喷射效果。
53.与图1比较，图2所示的双燃料柴油机燃油喷射控制系统解决了双燃料低速柴油机燃油喷射在引燃油模式和燃油模式间切换的问题，并且取消了hcu控制模式下的燃油增压泵和高压输油管路，降低了生产成本。
54.本发明上述实施例提供的双燃料低速柴油机及燃油喷射控制系统和方法，具有结构简单、加工难度低、生产成本低、安装便利等特点，能够在双燃料引燃油喷射模式和燃油喷射模式间灵活切换，可广泛应用于船用低速柴油机。
55.本发明上述实施例中未尽事宜均为本领域公知技术。
56.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

技术特征：
1.一种双燃料柴油机燃油喷射控制系统，其特征在于，包括：引燃油模式控制油路(1)、燃油模式控制油路(2)、燃油模式控制油路阀(3)、增压式引燃油喷油器(4)和引燃油模式控制油路阀(5)；其中：所述引燃油模式控制油路(1)通过所述引燃油模式控制油路阀(5)连接至所述增压式引燃油喷油器(4)，形成双燃料引燃油喷射模式输油管路；所述燃油模式控制油路(2)通过所述燃油模式控制油路阀(3)连接至所述增压式引燃油喷油器(4)，形成燃油喷射模式输油管路。2.根据权利要求1所述的双燃料柴油机燃油喷射控制系统，其特征在于，所述增压式引燃油喷油器(4)，包括：喷油器本体以及与所述喷油器本体集成于一体的增压组件，用于实现燃油增压喷射和引燃油喷射。3.根据权利要求2所述的双燃料柴油机燃油喷射控制系统，其特征在于，在所述燃油增压喷射时，高压液压油推动所述增压组件中的柱塞，对进入所述喷油器本体中的低压燃油进行增压并喷射进燃烧室；在所述引燃油喷射时，通过调整所述增压组件间隙，高压液压油推动所述增压组件中的柱塞，喷射引燃油所需的燃油。4.根据权利要求1所述的双燃料柴油机燃油喷射控制系统，其特征在于，所述双燃料引燃油喷射输油管路在工作状态下，燃油从所述引燃油模式控制油路(1)通过所述引燃油模式控制油路阀(5)到所述增压式引燃油喷油器(4)，所述增压式引燃油喷油器(4)喷油，实现双燃料引燃油喷射功能，在该工作状态下，所述燃油模式控制油路阀(3)关闭。5.根据权利要求1所述的双燃料柴油机燃油喷射控制系统，其特征在于，所述燃油喷射模式输油管路在工作状态下：燃油从所述燃油模式控制油路(2)通过所述燃油模式控制油路阀(3)到所述增压式引燃油喷油器(4)，所述增压式引燃油喷油器(4)喷油，实现燃油喷射功能，在该工作状态下，所述引燃油模式控制油路阀(5)关闭。6.根据权利要求1所述的双燃料柴油机燃油喷射控制系统，其特征在于，所述双燃料引燃油喷射模式的喷油量远远小于所述燃油喷射模式的喷油量。7.一种权利要求1-6中任一项所述的双燃料柴油机燃油喷射控制系统的控制方法，其特征在于，包括：双燃料引燃油喷射模式控制过程和燃油喷射模式控制过程；其中：所述双燃料引燃油喷射模式控制过程，包括：控制燃油从所述引燃油模式控制油路(1)通过所述引燃油模式控制油路阀(5)到所述增压式引燃油喷油器(4)，所述增压式引燃油喷油器(4)喷油，实现双燃料引燃油喷射功能，同时，控制所述燃油模式控制油路阀(3)关闭；所述燃油喷射模式控制过程，包括：控制燃油从所述燃油模式控制油路(2)通过所述燃油模式控制油路阀(3)到所述增压式引燃油喷油器(4)，所述增压式引燃油喷油器(4)喷油，实现燃油喷射功能，同时，控制所述引燃油模式控制油路阀(5)关闭。8.一种双燃料低速柴油机，其特征在于，包括柴油机本体以及权利要求1-6中任一项所述的双燃料柴油机燃油喷射控制系统；其中，所述双燃料柴油机燃油喷射控制系统安装于所述柴油机本体的排气阀和气缸盖上。

技术总结
本发明提供了一种双燃料柴油机燃油喷射控制系统，包括：引燃油模式控制油路、燃油模式控制油路、引燃油模式控制油路阀、燃油模式控制油路阀、增压式引燃油喷油器；引燃油模式控制油路通过引燃油模式控制油路阀连接至增压式引燃油喷油器，形成双燃料引燃油喷射模式输油管路；燃油模式控制油路通过燃油模式控制油路阀连接至增压式引燃油喷油器，形成燃油喷射模式输油管路。还提供了一种该控制系统的控制方法，包括双燃料引燃油喷射模式控制过程和燃油喷射模式控制过程。同时提供了一种采用该控制系统的双燃料低速柴油机。本发明具有结构简单、加工难度低、生产成本低、安装便利等特点，能够在双燃料引燃油喷射模式和燃油喷射模式间灵活切换。间灵活切换。间灵活切换。


技术研发人员：陈华 杨家广
受保护的技术使用者：沪东重机有限公司
技术研发日：2022.11.23
技术公布日：2023/6/14