一种双燃料喷射器、发动机系统和车辆的制作方法

本发明涉及汽车内燃机，尤其涉及一种双燃料喷射器、发动机系统和车辆。

背景技术：

1、近年来环境问题日益突出，发展可替代燃料技术正越来越受到重视。氨气是一种较为理想的化学储能介质，氨分子内本身不含碳原子，燃烧时不会产生温室气体排放，而且，氨气具有较高的能量密度，在常温和压力9.9bar下，或常压和温度－33.4℃下即可实现液化，有利于降低使用耐高压设备带来的高额成本和潜在安全风险。但是，氨气也存在一些明显的问题，例如层流火焰速度低、点火能量高、汽化潜热大等。氢气目前被认为是一种极佳的燃烧促进剂，其本身同样不含碳。氢气具有较大的层流火焰速度和较小的点火能量，氢气适宜作为一种引燃燃料使用。

2、现有技术中，喷射器控制不同燃料喷射时，可能需要多个控制组件同时动作，增加控制复杂性，此外，喷射器中喷射的燃料通常包括含碳燃料，而含碳燃料在燃烧时释放的含碳物质会对环境造成污染。

技术实现思路

1、本发明提供一种双燃料喷射器、发动机系统和车辆，以简化双燃料喷射器的结构控制方式，实现零碳排放。

2、第一方面，本发明提供了一种双燃料喷射器，包括：

3、喷射体，内部设置有第一控制油腔道、第二控制油腔道、氢气腔道、液氨腔道和控制油入口；

4、第一电磁阀，所述控制油入口通过所述第一电磁阀与所述第一控制油腔道连通；

5、第二电磁阀，所述控制油入口通过第二电磁阀分别与所述第一控制油腔道和所述第二控制油腔道连通；

6、喷嘴组件，包括针阀体、氢气针阀和液氨针阀；所述氢气针阀位于所述针阀体内，所述液氨针阀位于所述氢气针阀内；所述针阀体与所述氢气针阀之间具有氢气喷腔，所述氢气喷腔与所述氢气腔道连通，所述针阀体还包括氢气喷孔；所述氢气针阀与所述液氨针阀之间具有液氨喷腔，所述液氨喷腔与所述液氨腔道连通，所述氢气针阀还包括液氨喷孔；

7、控制活塞，所述控制活塞与所述喷嘴组件沿轴向方向设置，所述控制活塞的一端与所述液氨针阀固定连接，所述控制活塞的另一端位于所述第一控制油腔道内；

8、其中，在所述第一电磁阀打开时，所述控制油入口的控制油通过所述第一电磁阀进入所述第一控制油腔道，所述第一控制油腔道内的控制油压力通过所述第一电磁阀泄放，以使所述控制活塞沿所述喷嘴组件靠近所述第一控制油腔道的一侧移动，并带动所述液氨针阀动作，所述液氨腔道通过所述液氨喷腔与所述液氨喷孔连通；

9、在所述第二电磁阀打开时，所述控制油入口的控制油通过所述第二电磁阀分别进入所述第一控制油腔道和所述第二控制油腔道，所述第一控制油腔道内的控制油压力和所述第二控制油腔道内的控制油压力分别通过所述第二电磁阀泄放，以使所述控制活塞沿所述喷嘴组件靠近所述第一控制油腔道的一侧移动，并带动所述液氨针阀和所述氢气针阀同步动作，所述氢气腔道通过所述氢气喷腔与所述氢气喷孔连通。

10、可选的，双燃料喷射器还包括：活动顶杆；

11、所述控制活塞通过所述活动顶杆与所述液氨针阀固定连接。

12、可选的，双燃料喷射器还包括：控油弹性座、喷氢回位弹性件、喷氢升程限位块和喷氨回位弹性件；

13、所述控油弹性座与所述氢气针阀固定连接，所述喷氢升程限位块与所述喷射体固定连接，所述喷氢升程限位块位于所述控油弹性座背离所述氢气针阀的一侧；

14、所述第二控制油腔道设置于所述喷氢升程限位块和所述控油弹性座之间，所述喷氢回位弹性件设置于所述第二控制油腔道中，所述喷氢回位弹性件的一端与所述喷氢升程限位块靠近所述第二控制油腔道的一侧表面相抵，所述喷氢回位弹性件的另一端与所述控油弹性座靠近所述第二控制油腔道的一侧表面相抵；所述喷氢升程限位块和所述喷氢回位弹性件用于限制所述控油弹性座沿所述轴向方向移动的位移量。

15、所述喷氨回位弹性件位于所述活动顶杆与所述控制活塞之间，所述喷氨回位弹性件的一端与所述控制活塞靠近所述活动顶杆的一侧表面相抵，所述喷氨回位弹性件的另一端与所述活动顶杆靠近所述控制活塞的一侧表面相抵。

16、可选的，双燃料喷射器还包括：喷氨调压垫片；

17、所述喷氨调压垫片设置于所述控制活塞与所述活动顶杆之间，所述喷氨调压垫片用于限制所述活动顶杆沿所述轴向方向移动的位移量。

18、可选的，双燃料喷射器还包括：第一控制腔道、第二控制腔道、第三控制腔道、第四控制腔道、第五控制腔道和第六控制腔道；

19、所述第一控制腔道的一端与所述控制油入口连通，所述第一控制腔道的另一端通过所述第一电磁阀与所述第一控制油腔道连通；

20、所述第四控制腔道的一端与所述控制油入口连通，所述第四控制腔道的另一端通过所述第二电磁阀与所述第三控制腔道连通；

21、所述第二控制腔道分别与所述第三控制腔道、所述第五控制腔道和所述第六控制腔道连通，所述第一控制油腔道与所述第五控制腔道连通。

22、可选的，所述第一控制腔道的延伸方向与所述第二控制腔道的延伸方向平行；所述第三控制腔道的延伸方向与所述第四控制腔道的延伸方向平行；所述第六控制腔道的延伸方向与所述控制活塞的延伸方向平行。

23、可选的，所述双燃料喷射器还包括：螺纹紧帽；

24、所述螺纹紧帽分别连接所述喷射体和所述针阀体，用于将所述针阀体固定于所述喷射体上。

25、第二方面，本发明提供了一种发动机系统，包括：氢气储存罐、液氨储存罐、控制油储存罐、复合泵和第二方面所述的双燃料喷射器；

26、所述复合泵分别与所述液氨储存罐和所述控制油储存罐连通；所述复合泵用于将所述液氨储存罐中的所述液氨提供至所述双燃料喷射器的液氨腔道中，和/或，所述复合泵用于将所述控制油储存罐中的所述控制油提供至所述双燃料喷射器的控制油入口处；

27、所述氢气储存罐与所述双燃料喷射器的氢气腔道连通，所述双燃料喷射器用于喷射所述氢气和所述液氨。

28、可选的，所述液氨储存罐和所述控制油储存罐构成复合储存罐。

29、可选的，发动机系统还包括：燃烧缸、罩盖以及位于所述罩盖的火花塞；

30、所述燃烧缸包括燃烧腔体和移动活塞；

31、所述罩盖包括第一开口和第二开口，以使所述火花塞的电极能够通过所述第一开口伸入所述燃烧腔体，以及使所述双燃料喷射器的氢气喷孔和液氨喷孔能够通过所述第二开口伸入所述燃烧腔体；

32、所述氢气和所述液氨在所述燃烧腔体中燃烧时，用于推动所述移动活塞在所述燃烧缸中移动。

33、第三方面，本发明提供了一种车辆，包括第二方面所述的发动机系统。

34、本发明提供的技术方案，通过设置控制油可进入双燃料喷射器中的第一控制油腔道和第二控制油腔道，设置氢气可进入氢气腔道和氢气喷腔，以及设置液氨可进入液氨腔道和液氨喷腔，使得双燃料喷射器能够喷射出氢气和液氨，同时不会喷射出控制油，实现零碳排放；通过第一电磁阀控制第一控制油腔道内控制油的压力，可以控制液氨针阀的位置状态，以使双燃料喷射器喷射液氨，通过第二电磁阀控制第一控制油腔道和第二控制油腔道内控制油的压力，可以控制液氨针阀和氢气针阀的位置状态，以使双燃料喷射器喷射氢气，如此，仅需控制第一电磁阀和第二电磁阀的打开状态便可控制双燃料喷射器喷氢或喷氨，控制方便，且氢气针阀和液氨针阀均位于双燃料喷射器靠近氢气喷孔和液氨喷孔的位置，减少了氢气或液氨在双燃料喷射器内部的死容积，有利于提高氢气或液氨的喷射压力，提升发动机的功率，且有利于提高氢气和液氨的利用率，降低使用成本，第一电磁阀和第二电磁阀均采用外置式电磁阀，具有较好的散热性，减小双燃料喷射器的设计难度，结构简单；此外，在应用至发动机时，仅需在现有发动机系统内增加氢气、液氨和控制油供给装置及点火装置，并且氢气供给、液氨供给及点火装置和控制油供给装置互不干涉，可靠性高，易实现。