技术领域
[0001] 本实用新型属于压燃式内燃机技术领域，具体涉及一种压燃式双燃料的内燃机系统。
背景技术
[0002] 当前市场上的中重型车辆主要采用柴油作为燃料，该种内燃机燃烧效率基本上低于39%，随着国六排放标准的发布，以柴油作为单一燃料的高压缸内直喷技术（即高压共轨系统）的匹配成本和技术难度逐渐增加，同时也带来成本上的增长，随着国家
能源结构的调整，以及对排放要求的提升，传统的以
汽油和柴油为燃烧介质的内燃机将逐渐减少。
天然气在我国资源丰富，逐渐作为柴油的替代燃料开始应用于
汽车市场。目前天然气内燃机大部分为气道喷射，通过
火花塞进行点燃，其燃烧效率低于39%, 并且排放已难以满足逐渐提升的排放要求。
[0003] 在目前的市场上，还没有成熟的，大批量生产的缸内直喷双燃料系统内燃机，大部分产品尚处于样品和试验验证阶段。在目前市场上的缸内直喷双燃料系统的内燃机产品中，存在
压缩天然气压
力波动大，关键零部件结构复杂，加工成本高，无法量产化的问题。且目前的双燃料系统内燃机，存在在调节压缩气体燃料的压力时，直接将泄压通道的气体燃料排向大气或周边环境的问题。目前在国际上，还没有处理泄压气体的有效方法，只能直接排放到空气中。气体燃料排放到空气中，会造成空气污染，如果在小范围内大量的集聚可燃气体，还可能造成气体的燃烧，甚至爆炸，危害性极大，也背离了双燃料系统清洁，节能，环保的宗旨。
[0004] 综上所述，亟需开发一种全新的，完善的内燃机缸内直喷双燃料系统，满足市场和社会发展的需求。实用新型内容
[0005] 本实用新型为了弥补
现有技术的
缺陷，提供了一种压燃式双燃料的内燃机系统。
[0006] 本实用新型是通过如下技术方案实现的：
[0007] 一种压燃式双燃料的内燃机系统，包括内燃机总成，所述内燃机总成连接有高压柴油输送子系统、压缩气体燃料输送子系统、泄压气体收集处理子系统、双燃料高压喷射子系统和后处理子系统，双燃料高压喷射子系统包括双燃料喷射器和
燃烧室构成，后处理子系统包括EGR模
块、SCR模块和DPF模块，高压柴油输送子系统、压缩气体燃料输送子系统、泄压气体收集处理子系统、双燃料高压喷射子系统和后处理子系统均通过ECU进行控制。
[0008] 进一步，所述压缩气体燃料输送子系统包括
液化气体储存罐、
低温泵、
气化器、压力
缓冲器、第一滤清器、压力调节
阀系统和气轨，液化气体储存罐通过
低温泵和气化器输送至压力缓冲器，气化器分别通过连接管路与内燃机总成的
发动机冷却液入口和发动机冷却液出口连通，压力缓冲器经第一滤清器输送至压力调节阀系统，并经过第一滤清器过滤后，输送至气轨，气轨通过连接管道与内燃机总成的双燃料喷射器连接。
[0009] 进一步，所述高压柴油输送子系统包括油箱、第二滤清器、输油泵、高压共轨泵和柴油共轨，输油泵将油箱中的柴油经过第二滤清器过滤，输送至高压共轨泵，高压共轨泵对柴油进行加压后，输送至柴油共轨，柴油共轨通过连接通道与双燃料喷射器连接，在双燃料喷射器接收ECU的指令，将内部的针阀结构打开后，柴油共轨中的高压柴油，通过双燃料喷射器的油道，直接喷入内燃机的燃烧室中，从而引燃燃烧室，带动气体燃料燃烧做功。
[0010] 进一步，所述泄压气体收集处理子系统包括压力调节阀系统、气体收集处理系统和发动机排气
歧管，气轨中的压缩天然气，通过双燃料喷射器的气道，直接喷入内燃机的燃烧室中，并通过压力调节阀系统的泄压通道输送至气体收集处理系统。
[0011] 进一步，所述气体收集处理系统与发动机
进气歧管通过连接管道连接，气体收集处理系统收集的气体燃料压力达到设定值后，压力
传感器将
信号传递给ECU，ECU在内燃机的设定工况下，控制气体收集处理系统的
开关阀开启，低压气体燃料会经过连接管道通向发动机进气歧管与进气空气混合，从而进入燃烧室，对设定工况进行设定比例的燃烧加浓，低压气体燃料对内燃机设定工况的燃烧加浓，应根据燃烧情况分批多次进行，气体收集处理系统压力低于设定值时，开关阀关闭，燃烧加浓停止。
[0012] 进一步，所述ECU通过监测
曲轴转速传感器、
凸轮轴
相位传感器、
油门踏板传感器、轨压传感器、
水温传感器、
增压压力传感器和进气
温度传感器传递的信号向双燃料喷射器发送指令信号，通过
电磁阀控制双燃料喷射器中针阀结构与气阀结构的开启与关闭。
[0013] 本实用新型的有益效果是：极大的降低了内燃机排放中的PM值和NOx值，压缩气体燃料输送子系统设置了压力缓冲器，使压缩天然气的调节、控制更加的快速而准确；泄压气体收集处理子系统，可以对低压通道的气体燃料收集处理应用，避免直接排向大气中，造成污染和其他危害，提高气体燃料的利用率，填补了国际上低压可燃气体
回收利用的空白；使产品更易批产化，极大的推动了柴油气体燃料的双燃料喷射系统内燃机的技术进步和批量化
进程。
附图说明
[0014] 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0015] 附图1为本实用新型双燃料内燃机系统布局图；
[0016] 附图2为本实用新型双燃料内燃机燃烧工作示意图。
[0017] 图中，01液化气体储存罐，02低温泵，03气化器，04压力缓冲器，05第一滤清器，06压力调节阀系统，07气体收集处理系统，08滤清器，09气轨，10 ECU，11柴油共轨，12 EGR，13发动机
排气歧管，14高压共轨泵，15输油泵，16第二滤清器，17油箱，18 SCR，19 DPF，20发动机冷却液出口，21双燃料喷射器，22发动机冷却液入口，23内燃机总成，24发动机进气歧管，25
连杆，26
活塞，27燃烧室，28排气门，29进气门，30曲轴转速传感器，31
凸轮轴相位传感器，
32油门踏板传感器，33轨压传感器，34水温传感器，35
增压压力传感器，36进气温度传感器。
具体实施方式
[0018] 下面结合
实施例对本实用新型一种压燃式双燃料的内燃机系统进行进一步说明。
[0019] 附图1、2为本实用新型的一种具体实施例。该实用新型一种压燃式双燃料的内燃机系统，包括内燃机总成23，所述内燃机总成23连接有高压柴油输送子系统、压缩气体燃料输送子系统、泄压气体收集处理子系统、双燃料高压喷射子系统和后处理子系统，双燃料高压喷射子系统包括双燃料喷射器21和燃烧室27构成，后处理子系统包括EGR 12模块、SCR 18模块和DPF 19模块，高压柴油输送子系统、压缩气体燃料输送子系统、泄压气体收集处理子系统、双燃料高压喷射子系统和后处理子系统均通过ECU 10进行控制。
[0020] 进一步，所述压缩气体燃料输送子系统包括液化气体储存罐01、低温泵02、气化器03、压力缓冲器04、第一滤清器05、压力调节阀系统06和气轨09，液化气体储存罐01通过低温泵02和气化器03输送至压力缓冲器04，气化器03分别通过连接管路与内燃机总成23的发动机冷却液入口22和发动机冷却液出口20连通，压力缓冲器04经第一滤清器05输送至压力调节阀系统06，并经过第一滤清器05过滤后，输送至气轨09，气轨09通过连接管道与内燃机总成23的双燃料喷射器21连接。
[0021] 进一步，所述高压柴油输送子系统包括油箱17、第二滤清器16、输油泵15、高压共轨泵14和柴油共轨11，输油泵15将油箱17中的柴油经过第二滤清器16过滤，输送至高压共轨泵14，高压共轨泵14对柴油进行加压后，输送至柴油共轨11，柴油共轨11通过连接通道与双燃料喷射器21连接，在双燃料喷射器21接收ECU 10的指令，将内部的针阀结构打开后，柴油共轨11中的高压柴油，通过双燃料喷射器21的油道，直接喷入内燃机的燃烧室27中，从而引燃燃烧室27，带动气体燃料燃烧做功。
[0022] 进一步，所述泄压气体收集处理子系统包括压力调节阀系统06、气体收集处理系统07和发动机排气歧管13，气轨09中的压缩天然气，通过双燃料喷射器21的气道，直接喷入内燃机的燃烧室27中，并通过压力调节阀系统06的泄压通道输送至气体收集处理系统07。
[0023] 进一步，所述气体收集处理系统07与发动机进气歧管24通过连接管道连接，气体收集处理系统07收集的气体燃料压力达到设定值后，压力传感器将信号传递给ECU 10，ECU 10在内燃机的设定工况下，控制气体收集处理系统07的开关阀开启，低压气体燃料会经过连接管道通向发动机进气歧管24与进气空气混合，从而进入燃烧室27，对设定工况进行设定比例的燃烧加浓，低压气体燃料对内燃机设定工况的燃烧加浓，应根据燃烧情况分批多次进行，气体收集处理系统07压力低于设定值时，开关阀关闭，燃烧加浓停止。
[0024] 进一步，所述ECU 10通过监测曲轴转速传感器30、凸轮轴相位传感器31、油门踏板传感器32、轨压传感器33、水温传感器34、增压压力传感器35和进气温度传感器36传递的信号向双燃料喷射器21发送指令信号，通过电磁阀控制双燃料喷射器21中针阀结构与气阀结构的开启与关闭。
[0025] 该实用新型一种压燃式双燃料的内燃机系统，液化气体储存罐01、低温泵02、气化器03、压力缓冲器04、第一滤清器05、压力调节阀系统06、气轨09及连接管道，构成了压缩气体燃料输送子系统；液化气体可以为
液化天然气，
液化石油气等可燃气体液化状态，压力调节阀系统06、气体收集处理系统07、发动机排气歧管13及连接管道，构成了泄压气体收集处理子系统，油箱17、滤清器16、输油泵15、高压共轨泵14、柴油共轨11及连接管道，构成了高压柴油输送子系统，双燃料喷射器21、燃烧室27及连接管道，构成了双燃料高压喷射子系统，使内燃机排放的PM值和NOx值得到了大幅度的改善，但随着越来越严格的排放法规的颁布，内燃机后处理子系统可以根据需要选择EGR 12模块，SCR 18模块，DPF 19模块及其他后处理模块，来最大程度的满足排放限值的要求，为使整车在使用过程中可以携带足够多的燃料，气体燃料以液态形式添加、携带，气体燃料以液化形式储存在液化气体储存罐01中，在内燃机工作时，低温泵02将液化气体燃料从液化气体储存罐01中泵出，输送至气化器03。在内燃机刚启动时，气化器03的加热装置将液化气体燃料气化，并输送至压力缓冲器04，发动机冷却液入口22和发动机冷却液出口20分别通过管道与气化器03相连接，内燃机运转后，发动机冷却液达到了设定的温度，ECU 10控制气化器03的加热装置停止工作，后续通过发动机冷却液的温度将液化气体气化。
[0026] 本
发明涉及到的双燃料内燃机中，设置了压力缓冲器04，从气化器03输出的气体压力波动较大，压力缓冲器04可以减弱气体压力波动，压力缓冲器04中设有压力传感器，压力传感器将压力信号传递给ECU 10，ECU 10根据压力大幅度的波动情况，或与目标值偏差情况，控制调节低温泵02的液化气体燃料泵出量，从而粗略的调节控制压缩气体燃料的压力，稳定在一定的范围内。压力缓冲器04中的压缩气体，经过滤清器05，输送至压力调节阀系统06。
[0027] 本发明涉及到的双燃料内燃机中，设置了压力调节阀系统06，压力调节阀系统06中，设置了
单向阀结构，开关阀结构，
泄压阀结构，活塞结构等，压力调节阀系统06通过柴油压力来精确控制压缩气体的压力，压力调节精确而快速，精确调节后的压缩气体燃料，经过滤清器08过滤后，输送至气轨09，气轨09通过连接管道，与双燃料喷射器21连接，在双燃料喷射器21接到ECU 10的指令，将内部的气阀结构打开后，气轨09中的压缩天然气，通过双燃料喷射器21的气道，直接喷入内燃机的燃烧室27中，从而燃烧做功。在压力调节阀系统06压力波动较大，或者内燃机停机时，为避免系统压力过大或系统长期处于高压状态，压力调节阀系统06的泄压通道会开启，泄压通道的低压气体燃料输送至气体收集处理系统07，内燃机停机时，气轨09和滤清器08中的压缩可燃气体也会输送至气体收集处理系统07。
[0028] 本发明涉及到的双燃料内燃机中，设置了气体收集处理系统07。气体收集处理系统07中，设置了单向阀结构，开关阀结构，压力传感器等，气体收集处理系统07与发动机进气歧管24通过连接管道连接。气体收集处理系统07收集的气体燃料压力达到设定值后，压力传感器将信号传递给ECU 10，ECU 10在内燃机的设定工况下，控制气体收集处理系统07的开关阀开启，低压气体燃料会经过连接管道通向发动机进气歧管24，与进气空气混合，从而进入燃烧室27，对设定工况进行设定比例的燃烧加浓。低压气体燃料对内燃机设定工况的燃烧加浓，应根据燃烧情况分批多次进行，气体收集处理系统07压力低于设定值时，开关阀关闭，燃烧加浓停止。
[0029] 本发明涉及到的双燃料内燃机中，高压柴油输送子系统中的输油泵15将油箱17中的柴油，经过滤清器16过滤，输送至高压共轨泵14，高压共轨泵14对柴油进行加压后，输送至柴油共轨11，柴油共轨11通过连接通道与双燃料喷射器21连接，在双燃料喷射器21接到ECU 10的指令，将内部的针阀结构打开后，柴油共轨11中的高压柴油，通过双燃料喷射器21的油道，直接喷入内燃机的燃烧室27中，从而引燃燃烧室，带动气体燃料燃烧做功。
[0030] 同时，ECU通过监测曲轴转速传感器30、凸轮轴相位传感器31、油门踏板传感器32、轨压传感器33、水温传感器34、增压压力传感器35和进气温度传感器36等多种监测内燃机参数的传感器，ECU 10综合各类传感器传递的信号，向双燃料喷射器21发送指令信号，通过电磁阀控制双燃料喷射器21中针阀结构与气阀结构的开启与关闭，在内燃机工作时，在压缩冲程
上止点，先向燃烧室27中喷射少量的柴油，柴油被压燃，引燃燃烧室，再向燃烧室中喷射定量的压缩气体燃料，从而进行燃烧做功。
[0031] 本发明涉及到的双燃料内燃机，可以为单缸机，也可以为多缸机。
[0032] 本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
[0033] 本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
