一种超临界燃油喷射系统

专利主权项内容

1.一种超临界燃油喷射系统，其特征在于：主要包括油箱、高压油泵、高压油泵进油管、高压油泵出油管、高压油泵溢流管、高压共轨管、共轨-加热连通管、燃油加热管、燃油电磁加热单元、共轨喷油器、高温回油管路、回油水冷装置、储油罐、压力传感器、热电偶以及电子控制单元；其中，所述燃油加热管由磁导率较高的碳素钢制成；燃油加热管的外表面敷设有耐高温石棉垫；高温回油管路采用折叠布置方式，也可以采用其他能够加强冷却效果的布置方式；回油水冷装置具有冷却水入口和冷却水出口；储油罐上方开有压力平衡孔；电子控制单元植有根据压力传感器和热电偶信号控制共轨喷油器电磁阀启闭的程序；高压油泵具有输入端、输出端和溢流端；高压共轨管具有输入端和输出端；燃油加热管具有输入端和输出端；高温回油管路具有输入端和输出端；一种超临界燃油喷射系统各组成部分的连接关系如下：所述的高压油泵与高压共轨管和油箱连接，高压油泵的输出端与高压共轨管输入端连接；高压油泵的输入端、溢流端与油箱相连；高压共轨管输出端连接燃油加热管输入端；燃油加热管输出端连接共轨喷油器；共轨喷油器回油口与高温回油管路输入端连接；高温回油管路输出端连接储油罐；压力传感器、热电偶、共轨喷油器均与电子控制单元连接；高压油泵输出端通过高压油泵出油管连接高压共轨管；高压油泵输入端通过高压油泵进油管与油箱连接；高压油泵溢流端通过高压油泵溢流管与油箱连接；高压共轨管输出端通过共轨-加热连通管与燃油加热管输入端连接；燃油加热管输出端通过共轨喷油器进油道与共轨喷油器连接；一种超临界燃油喷射系统各组成部分的装配连接关系如下：压力传感器安装在高压共轨管上；热电偶安装在燃油加热管上；燃油电磁加热单元的加热线圈紧密缠绕在高温石棉垫外侧，并接入高频交流电；所述回油水冷装置固定在高温回油管路外表面；回油水冷装置的冷却水入口设置在高温回油管路下游，冷却水出口设置在高温回油管路上游，用以加强冷却效果；一种超临界燃油喷射系统中的各组成部分功能如下：油箱用于储存燃油；高压油泵产生100MPa高压燃油；经高压油泵出油管泵入高压共轨管；高压共轨管中燃油压力与燃油加热管一致；高压油泵进油管和高压油泵出油管用于燃油的输送；高压油泵溢流管用于限制高压油泵输油压力；高压共轨管用于储存并输送高压燃油；燃油加热管用于燃油的储存与加热；燃油电磁加热单元用于给燃油加热管提供热量；燃油电磁加热单元接入高频交流电，通过控制加热功率将燃油加热管中高压燃油加热至目标温度400℃；超临界态燃油通过共轨喷油器进油道供入共轨喷油器，当共轨喷油器电磁阀开启，超临界燃油由喷嘴喷出；共轨喷油器用于接收来自电子控制单元的脉冲信号，进行超临界燃油喷射；高温回油管路用于将回油冷却并导入储油罐；部分高温燃油由高温回油管路导出，流经回油水冷装置；高温回油管路中的燃油经过回油水冷装置放热冷凝，由超临界态转变为液态，导入储油罐；储油罐用于收集冷却后的回油；回油水冷装置用于将高温回油管路中的超临界态燃油冷凝；压力传感器用于监测高压共轨管中燃油压力；热电偶用于监测燃油加热管中的燃油温度；电子控制单元用于处理来自压力传感器和热电偶的信号，控制共轨喷油器喷油；当燃油温度达到目标温度400℃时，将燃油电磁加热单元功率调稳；当燃油压力达到目标压力100Mpa时，将泵油压力调稳；压力传感器实时采集高压共轨管中的燃油压力，热电偶实时采集燃油加热管中的温度；电子控制单元将二者信号与燃油超临界点热力学参数进行对比，当热电偶、压力传感器信号满足条件时，电子控制单元给共轨喷油器发送脉冲信号控制喷油器电磁阀启闭，实现燃油超临界喷射；耐高温石棉垫用于防止燃油加热管高温表面将电磁加热线圈烧坏。