【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及内燃机燃油喷射系统领域，具体涉及一种液氨-氢气双燃料预混直喷喷射器。
技术介绍
1、随着全球对碳排放的关注日益加剧，实现低碳排放与清洁能源转型已成为社会发展的重要目标。氨气和氢气作为潜在的新型清洁能源，因其可再生、零碳排放等特性，被认为是重要的无碳可替代燃料。然而，由于液氨和氢气的燃烧特性显著不同于传统燃料，比如，氨具有着火温度高、所需点火能量高、火焰传播速度慢；氢气虽然所需的点火能量低、易燃、火焰传播速度快，但是在内燃机的应用中存在非正常燃烧(早燃、爆震、回火等)，使其在燃烧装置中的应用仍面临诸多挑战。为了解决以上问题，研发一种高效、稳定的燃油喷射及点火系统是当前氨-氢融合发动机研究的重中之重。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种液氨-氢气双燃料预混直喷喷射器，以解决上述问题，本专利技术解决了氨-氢融合发动机中的燃料喷射以及点火的问题，研发了一种液氨-氢气双燃料预混直喷喷射器及预燃室装置，用于解决氨-氢发动机在不同工况下高效、清洁、稳定燃烧的需求。该专利技术适配于氨-氢混合燃料的预燃室设计主要克服氨气燃烧速度较低、燃烧不完全的问题，利用氢气扩散速度和燃烧火焰传播速度快、点火能量低等优点，辅助氨的燃烧。同时该专利技术能够灵活的控制氨-氢喷射比例、喷射时刻、和氢气在预燃室的浓度，实现氨-氢预混燃烧的灵活控制、以及高效燃烧，有望成为推进清洁能源利用与低碳目标实现的关键技术方向之一。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种
4、优选的，所述液氨喷射结构包括外壳，所述外壳顶部侧壁开设有进氨口，所述外壳顶部设有弹簧定位销，所述弹簧定位销为中空结构，所述弹簧定位销底端安装有弹簧，所述弹簧底端安装有针阀，所述针阀外侧滑动套设有导向管，所述导向管安装在所述外壳的中心处，所述针阀外侧固定连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧底端安装在缓冲弹簧座上，所述导向管、针阀伸入所述混合燃料喷射结构内部，所述外壳侧壁内设有控制所述针阀开闭的启闭结构，所述缓冲弹簧座安装在所述启闭结构上。。
5、优选的，所述启闭结构包括设在所述外壳外侧的轭铁环，所述轭铁环螺纹连接在轭铁内侧顶部，所述轭铁环下方设有线圈，所述线圈安装在所述轭铁内侧，所述轭铁、轭铁环、线圈均设置在所述外壳的外侧，所述外壳的内侧活动设有铁心，所述铁心活动套设在所述缓冲弹簧、针阀、弹簧定位销外侧，所述铁心内侧底部与所述缓冲弹簧座固定连接。
6、优选的，所述液氨氢气混合结构包括混合壳体，所述混合壳体中心开设有混合腔，所述进氢口开设在所述混合壳体的侧壁，所述进氢口与所述混合腔连通，所述导向管、针阀伸入所述混合壳体内，所述混合腔顶端安装有阀座，所述阀座内设有钢球，所述钢球与所述针阀底端相接触，所述混合燃料喷射结构安装在所述混合壳体的底部。
7、优选的，所述混合燃料喷射结构安装在预燃室上，所述预燃室包括圆柱壳体，所述火花塞、混合燃料喷射结构安装在所述圆柱壳体上，所述圆柱壳体底部连通有圆锥壳体，所述圆锥壳体底部连接有小圆柱壳体，所述小圆柱壳体底部开设有若干火焰喷射孔。
8、优选的，所述火焰喷射孔数量为六个且等间隔设置，所述火焰喷射孔与所述圆柱壳体中心线的夹角为60度。
9、本专利技术具有如下技术效果：
10、1.本专利技术通过独立的氨气通道和氢气通道，实现了氨-氢双燃料的精准分配和比例控制，通过调整氨-氢比例，可以优化预混燃烧过程，使燃烧更均匀，减少燃烧不完全现象。
11、2.通过预燃室设计提供了稳定的点火、燃烧环境，有效改善了氨气燃烧难以点火的问题。预燃室能够提高混合燃料的点火稳定性和火焰传播速度，从而减少点火延迟，实现燃烧过程的快速响应。
12、3.推进清洁能源利用与低碳发展，支持使用氨气和氢气两种清洁燃料，这两种燃料是低碳能源的重点发展方向，氨-氢喷射器结合稀薄燃烧技术，不仅可显著降低碳排放，还能实现近零污染物排放。
13、本专利技术所设计的预燃室为主动预燃室，可以根据不同发动机缸内的混合气浓度或者发动机的工况，灵活的调控氢气在预燃室内的浓度，而且主动预燃室能够生成多个高温火焰射流，提供多点点火，显著提高了燃烧的均匀性和稳定性，特别是在稀薄燃烧和高压缩比条件下表现出色。因此，预燃室技术在氨-氢混合燃料的燃烧中可以优化燃料与空气的混合比以及预热温度，提高燃料的点火能力，通过对燃料的精确喷射与均匀混合，预燃室能够显著提升燃料的燃烧效率，降低未完全燃烧产物的生成，从而实现更高的能效。
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1.一种液氨-氢气双燃料预混直喷喷射器，其特征在于，包括液氨喷射结构(1)，所述液氨喷射结构(1)侧壁设有进氨口(101)，所述进氨口(101)上安装有液氨喷射器电磁阀(114)，所述液氨喷射结构(1)内设有阀门结构，液氨喷射结构(1)的出口端连通有液氨氢气混合结构(2)，所述液氨氢气混合结构(2)的侧壁设有进氢口(201)，所述液氨氢气混合结构(2)的出口端连通有混合燃料喷射结构(3)。
2.根据权利要求1所述的一种液氨-氢气双燃料预混直喷喷射器，其特征在于，所述液氨喷射结构(1)包括外壳，所述外壳顶部侧壁开设有进氨口(101)，所述外壳顶部设有弹簧定位销(102)，所述弹簧定位销(102)为中空结构，所述弹簧定位销(102)底端安装有弹簧(105)，所述弹簧(105)底端安装有针阀(110)，所述针阀(110)外侧滑动套设有导向管(111)，所述导向管(111)安装在所述外壳的中心处，所述针阀(110)外侧固定连接有缓冲弹簧(108)，所述缓冲弹簧(108)底端安装在缓冲弹簧座(109)上，所述导向管(111)、针阀(110)伸入所述混合燃料喷射结构(3)内部，所
3.根据权利要求2所述的一种液氨-氢气双燃料预混直喷喷射器，其特征在于，所述启闭结构包括设在所述外壳外侧的轭铁环(104)，所述轭铁环(104)螺纹连接在轭铁(103)内侧顶部，所述轭铁环(104)下方设有线圈(106)，所述线圈(106)安装在所述轭铁(103)内侧，所述轭铁(103)、轭铁环(104)、线圈(106)均设置在所述外壳的外侧，所述外壳的内侧活动设有铁心(107)，所述铁心(107)活动套设在所述缓冲弹簧(108)、针阀(110)、弹簧定位销(102)外侧，所述铁心(107)内侧底部与所述缓冲弹簧座(109)固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种液氨-氢气双燃料预混直喷喷射器，其特征在于，所述液氨氢气混合结构(2)包括混合壳体，所述混合壳体中心开设有混合腔(202)，所述进氢口(201)开设在所述混合壳体的侧壁，所述进氢口(201)与所述混合腔(202)连通，所述导向管(111)、针阀(110)伸入所述混合壳体内，所述混合腔(202)顶端安装有阀座(113)，所述阀座(113)内设有钢球(112)，所述钢球(112)与所述针阀(110)底端相接触，所述混合燃料喷射结构(3)安装在所述混合壳体的底部。
5.根据权利要求1所述的一种液氨-氢气双燃料预混直喷喷射器，其特征在于，所述混合燃料喷射结构(3)安装在预燃室(5)上，所述预燃室(5)包括圆柱壳体，所述火花塞(4)、混合燃料喷射结构(3)安装在所述圆柱壳体上，所述圆柱壳体底部连通有圆锥壳体，所述圆锥壳体底部连接有小圆柱壳体，所述小圆柱壳体底部开设有若干火焰喷射孔(501)。
6.根据权利要求5所述的一种液氨-氢气双燃料预混直喷喷射器，其特征在于，所述火焰喷射孔(501)数量为六个且等间隔设置，所述火焰喷射孔(501)与所述圆柱壳体中心线的夹角为60度。
...【技术特征摘要】
1.一种液氨-氢气双燃料预混直喷喷射器，其特征在于，包括液氨喷射结构(1)，所述液氨喷射结构(1)侧壁设有进氨口(101)，所述进氨口(101)上安装有液氨喷射器电磁阀(114)，所述液氨喷射结构(1)内设有阀门结构，液氨喷射结构(1)的出口端连通有液氨氢气混合结构(2)，所述液氨氢气混合结构(2)的侧壁设有进氢口(201)，所述液氨氢气混合结构(2)的出口端连通有混合燃料喷射结构(3)。
2.根据权利要求1所述的一种液氨-氢气双燃料预混直喷喷射器，其特征在于，所述液氨喷射结构(1)包括外壳，所述外壳顶部侧壁开设有进氨口(101)，所述外壳顶部设有弹簧定位销(102)，所述弹簧定位销(102)为中空结构，所述弹簧定位销(102)底端安装有弹簧(105)，所述弹簧(105)底端安装有针阀(110)，所述针阀(110)外侧滑动套设有导向管(111)，所述导向管(111)安装在所述外壳的中心处，所述针阀(110)外侧固定连接有缓冲弹簧(108)，所述缓冲弹簧(108)底端安装在缓冲弹簧座(109)上，所述导向管(111)、针阀(110)伸入所述混合燃料喷射结构(3)内部，所述外壳侧壁内设有控制所述针阀(110)开闭的启闭结构，所述缓冲弹簧座(109)安装在所述启闭结构上。
3.根据权利要求2所述的一种液氨-氢气双燃料预混直喷喷射器，其特征在于，所述启闭结构包括设在所述外壳外侧的轭铁环(104)，所述轭铁环(104)螺纹连接在轭铁(103)内侧顶部，所述轭铁环(104)下方设有线圈(106)，所述线圈(10...
【专利技术属性】
技术研发人员：董全，余才锐，程强，乔彦宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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