燃料阀以及发动机的制作方法

1.本发明涉及船用发动机技术领域，尤其涉及一种燃料阀以及发动机。


背景技术：

2.目前，船用大功率低速二冲程柴油发动机通常在大型船舶的推进系统中使用或者在发电厂中用作原动机，其通常靠重燃料油或者燃料油运转。针对大型二冲程柴油发动机，其为双燃料发动机，可实现气体与普通燃油作为燃料时同样高效的运行，即该发动机可将天然气或燃油作为燃料运行；在天然气容易获得且低成本获得的地区，或者在由于环境考虑而使用气体作为燃料的区域，发动机可以使用天然气作为燃料运行。而气体燃料运行过程中需要进行引燃，可通过喷射一定量的液体燃油实现。
3.现有技术中针对气体燃料的燃油输入，是通过在气体燃料阀附近在增加一个燃料油阀，来实现将少量的液体燃油输入至发动机的燃料室内，用于点燃气体燃料，但由于双燃料发动机本身就具有气体燃料阀和燃料油阀，再增加额外的燃料油阀会造成发动机的缸盖拥挤，且制造成本增加，还需增加相应的控制装置，不仅结构更加复杂，并且成本愈加高昂。
4.因此，亟需设计一种燃料阀以及发动机，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的在于提供一种燃料阀，能够在气体燃料输入前先输入燃料油燃料，且可以对燃料油的剂量精确控制，结构简单，操作方便，成本低，提高了该燃料阀的可靠性。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.燃料阀，包括外壳结构、喷嘴结构以及针阀，上述外壳结构开设有中心通孔，上述外壳结构朝向上述喷嘴结构的一端为阀座，上述外壳结构靠近上述阀座的位置设有燃料室，上述燃料室连通于上述中心通孔，上述燃料室的内壁设有若干个凸起，上述外壳结构还开设有导气孔，上述导气孔的两端分别连通于上述燃料室和气体燃料储存装置；
8.上述喷嘴结构密封且固定连接于上述外壳结构，上述喷嘴结构的一端能连通于上述燃料室，另一端能连通于发动机燃料腔；
9.上述针阀沿上述中心通孔的轴向滑动连接于上述中心通孔的内壁，上述针阀的中心开设有导油孔，上述导油孔的一端连接于燃料油储存装置，上述针阀朝向上述阀座一端的外周上间隔设有若干个喷油组件，上述喷油组件的两端分别连通于上述导油孔的另一端和上述燃料室，上述喷油组件和上述凸起一一对应设置，上述凸起的面积不小于上述喷油组件的面积；
10.上述针阀具有第一位置和第二位置，上述第一位置为上述针阀抵接于上述阀座的上述中心通孔时的位置，上述第二位置为上述凸起完全抵接于上述喷油组件时的位置，当上述针阀处于上述第一位置时，上述燃料室与上述喷嘴结构之间处于断开状态；当上述针阀处于上述第二位置时，上述燃料室与上述喷嘴结构之间处于完全连通状态。
11.可选地，上述针阀的另一端设有作动活塞，上述作动活塞的直径大于上述针阀的本体部，上述外壳结构还设有弹性腔，上述作动活塞朝向上述本体部的一端与上述弹性腔的内壁之间形成作动室，另一端弹性连接于上述弹性腔的对应的另一内壁，上述针阀沿其径向开设有过油孔，上述过油孔的两端分别连通于上述作动室和上述导油孔，上述作动室内能够充满燃料油，以推动上述作动活塞沿其轴向做远离上述阀座的运动，或抽空上述燃料油，以使上述作动活塞沿其轴向做朝向上述阀座的运动。
12.可选地，上述燃料阀还包括固定活塞和弹性件，上述固定活塞固定设置于上述外壳结构另一端的上述中心通孔处，上述作动活塞和上述固定活塞中的一个设有滑动槽，另一个设有滑动部，上述滑动部滑动连接于上述滑动槽，上述弹性件套设于上述固定活塞的外周，且上述弹性件的一端抵接于上述作动活塞，另一端抵接于上述弹性腔的对应的另一内壁。
13.可选地，上述燃料阀还包括单向阀，上述单向阀设置于上述导油孔靠近上述喷油组件的位置，上述单向阀的进口朝向远离上述喷油组件的方向，上述单向阀的出口朝向靠近上述喷油组件的方向。
14.可选地，上述喷油组件包括若干个沿上述针阀的轴向间隔设置的喷油孔，上述喷油孔由上述导油孔朝向上述燃料室倾斜向下设置。
15.可选地，上述喷嘴结构开设有压力室和若干个间隔设置的喷嘴孔，上述压力室连通于上述中心通孔，上述喷嘴孔的两端分别连通于上述压力室和上述发动机燃料腔。
16.可选地，上述燃料阀还包括密封油路，上述密封油路开设于上述外壳结构上，上述密封油路的两端分别连通于上述中心通孔和密封油储存装置。
17.可选地，上述燃料阀还包括气体泄漏探测通道，上述气体泄漏探测通道开设于上述外壳结构上，上述气体泄漏探测通道能够连接于气体泄漏探测装置。
18.本发明的另一个目的在于提供一种发动机，可以实现气体燃料或燃料油燃料的运行，减少了燃料油阀等结构，结构简单，操作方便，成本低，提高了该发动机的可靠性。
19.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
20.发动机，包括若干个燃料油阀和若干个上述的燃料阀，若干个上述燃料油阀和若干个上述燃料阀之间交替间隔设置。
21.可选地，上述发动机还包括控制装置、控制油阀和控制气阀，上述控制油阀设置于上述燃料油储存装置和上述导油孔之间，上述控制油阀用于控制上述燃料油储存装置和上述导油孔之间燃料油的运输；上述控制气阀设置于上述气体燃料储存装置和上述导气孔之间，上述控制气阀用于控制上述气体燃料储存装置向上述导气孔输送燃料气体的通断；上述控制装置电连接于上述控制油阀、上述控制气阀和上述燃料油阀，上述控制装置用于控制上述控制油阀、上述控制气阀和上述燃料油阀各自的通断和连通时间。
22.本发明的有益效果：
23.本发明提供了一种燃料阀以及发动机，在该燃料阀开启工作时，此时针阀处于第一位置，即燃料室与喷嘴结构之间处于断开状态，将燃料阀的导气孔端打开，气体燃料会填充于燃料室内，然后开启导油孔端，使得燃料油进入导油孔内，并通过喷油组件进入燃料室内，再将针阀滑动于中心通孔，使得针阀朝向远离阀座的中心通孔处运动，进而使得燃料室与喷嘴结构之间处于连通状态，此时，由于在燃料室内，气体燃料漂浮于燃料油上方，在气
体的压力下，燃料油先于气体燃料进入喷嘴结构，气体燃料随后进入；最后，在针阀滑动至喷油组件完全被凸起所堵住时，此时针阀处于第二位置，停止注入燃料油并将导油孔内剩余燃料油抽回至燃料油储存装置，气体继续通入一段时间后，停止气体的通入，针阀复位；如此反复，即可实现该气体燃料的运行。在此过程中，上述燃料阀可以实现在气体燃料输入前先输入燃料油，同时保证了对燃料油的剂量的精确控制，仅使用一个针阀的往复运动即可实现两种燃料的先后输送，结构简单，操作方便，成本低，提高了该燃料阀和发动机的可靠性。
附图说明
24.图1是本发明具体实施方式提供的燃料阀的结构示意图；
25.图2是本发明具体实施方式提供的燃料阀的俯视图；
26.图3是图2中a-a的截面图；
27.图4是图2中b-b的截面图；
28.图5是本发明具体实施方式提供的缸盖的部分结构示意图；
29.图6是本发明具体实施方式提供的缸盖的俯视图。
30.图中：
31.100、燃料阀；
32.110、外壳结构；111、上壳体；1111、弹性腔；112、针阀体；1121、阀座；11211、燃料室；112111、凸起；1122、主体部；11221、导气孔；113、密封油路；1131、第一油路；1132、第二油路；114、气体泄露探测通道；1141、第一通道；1142、第二通道；
33.120、喷嘴结构；121、压力室；122、喷嘴孔；
34.130、针阀；131、本体部；1311、导油孔；1312、喷油组件；13121、喷油孔；1313、过油孔；132、作动活塞；1321、滑动槽；
35.140、作动室；150、固定活塞；151、滑动部；152、导油管路；160、弹性件；170、单向阀；180、锁紧螺母；190、垫片；
36.200、燃料油阀；300、控制装置；400、控制油阀；500、控制气阀；600、燃料油储存装置；700、气体燃料储存装置；810、主导气通道；820、分导气通道；900、缸盖。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
38.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加
41.本实施例公开了一种燃料阀100，该燃料阀100主要用于气体燃料的运输，可以实现气体燃料和辅助气体燃料燃烧的小剂量的燃料油的输入，且保证在气体燃料输入前先输入燃料油，同时可以实现对燃料油的剂量的精确控制，结构简单，操作方便，成本低。
42.具体而言，如图1至4所示，上述燃料阀100包括外壳结构110、喷嘴结构120以及针阀130。其中，外壳结构110开设有中心通孔，用于容纳针阀130等结构，针阀130沿中心通孔的轴向滑动连接于中心通孔的内壁，可以实现两者的相对运动；外壳结构110朝向喷嘴结构120的一端为阀座1121，阀座1121用于承载针阀130等结构；外壳结构110在靠近阀座1121的位置处设有燃料室11211，燃料室11211连通于中心通孔，燃料室11211用于燃料的定量暂时存储；燃料室11211的内壁设有若干个凸起112111，凸起112111的设置，可以将燃料室11211分为储气室和储油室，由于气体一般位于液体的上方，因此，凸起112111的上方设置为储气室，凸起112111的下方设置为储油室；外壳结构110还开设有导气孔11221，导气孔11221的两端分别连通于燃料室11211和气体燃料储存装置700，即导气孔11221连通于燃料室11211的储气室，可以将气体燃料储存装置700中的气体燃料输送至储气室内；
43.进一步地，喷嘴结构120密封且固定连接于外壳结构110，喷嘴结构120的一端能连通于燃料室11211，另一端能连通于发动机燃料腔，喷嘴结构120可以将燃料室11211内的燃料输送至发动机燃料腔内进行点燃并实现驱动；
44.又进一步地，针阀130的中心开设有导油孔1311，导油孔1311的一端连接于燃料油储存装置600，针阀130朝向阀座1121一端的外周上间隔设有若干个喷油组件1312，喷油组件1312的两端分别连通于导油孔1311的另一端和燃料室11211，可以实现将燃料油储存装置600的燃料油输送至燃料室11211内，具体输送至储油室内。可选地，喷油组件1312和凸起112111一一对应设置，凸起112111的面积不小于喷油组件1312的面积，凸起112111能抵接于喷油组件1312，可以实现当喷油组件1312随针阀130移动至凸起112111完全抵接于喷油组件1312时，凸起112111完全将喷油组件1312堵住，即可实现对燃料油的剂量的控制；
45.可选地，针阀130具有第一位置和第二位置，第一位置为针阀130抵接于阀座1121的中心通孔时的位置，第二位置为凸起112111完全抵接于喷油组件1312时的位置，当针阀130处于第一位置时，燃料室11211与喷嘴结构120之间处于断开状态；当针阀130处于第二位置时，燃料室11211与喷嘴结构120之间处于完全连通状态。
46.通过上述结构，在该燃料阀100开启工作时，此时针阀130处于第一位置，即燃料室11211与喷嘴结构120之间处于断开状态，将燃料阀100的导气孔11221端打开，气体燃料会填充于燃料室11211内，然后开启导油孔1311的一端，使得燃料油进入导油孔1311内，并通过喷油组件1312进入燃料室11211内，再将针阀130滑动于中心通孔，使得针阀130朝向远离
阀座1121的中心通孔处运动，进而使得燃料室11211与喷嘴结构120之间处于连通状态，此时，由于在燃料室11211内，气体燃料漂浮于燃料油上方，在气体的压力下，燃料油先于气体燃料进入喷嘴结构120，气体燃料随后进入；最后，在针阀130滑动至喷油组件1312完全被凸起112111所堵住时，此时针阀130处于第二位置，停止注入燃料油并将导油孔1311内剩余燃料油抽回至燃料油储存装置600，气体继续通入一段时间后，停止气体的通入，针阀130复位；如此反复，即可实现该气体燃料的运行。在此过程中，上述燃料阀100可以实现在气体燃料输入前先输入燃料油，同时保证了对燃料油的剂量的精确控制，仅使用一个针阀130的往复运动即可实现两种燃料的先后输送，结构简单，操作方便，成本低。
47.可选地，上述气体燃料为天然气，洁净，无污染，环保性高。可选地，上述燃料油采用可燃液体，例如船用柴油、生物柴油、重燃料油等，在此不作具体限定。
48.在本实施例中，导气管对称设有两个，增加了气体燃料的输送路径。
49.在本实施例中，如图3所示，上述针阀130的另一端设有作动活塞132，作动活塞132的直径大于针阀130的本体部131，外壳结构110还设有弹性腔1111，作动活塞132朝向本体部131的一端与弹性腔1111的内壁之间形成作动室140，另一端弹性连接于弹性腔1111的对应的另一内壁，针阀130沿其径向开设有过油孔1313，过油孔1313的两端分别连通于作动室140和导油孔1311，作动室140内能够充满燃料油，以推动作动活塞132沿其轴向做远离阀座1121的运动，或抽空燃料油，以使作动活塞132沿其轴向做朝向阀座1121的运动。
50.通过上述结构，该针阀130在燃料油储存装置600向导油孔1311输入燃料油的过程中，燃料油会通过过油孔1313进入作动室140内，此时随着燃料油的剂量的增加，其作动室140内的压力越大，可以推动作动活塞132沿其轴向做远离阀座1121的运动，此时，燃料室11211与喷嘴结构120之间处于连通状态；然后在喷油组件1312完全被凸起112111堵住之后，作动室140连通导油孔1311内的燃料油会再次返回至燃料油储存装置600中，此时，作动室140内的燃料油的剂量减少，由于作动活塞132的另一端弹性连接于弹性腔1111的对应的另一内壁，在作动室140压力减少的情况下，可以实现作动活塞132沿其轴向做朝向阀座1121的运动，最终可以实现燃料室11211与喷嘴结构120之间处于断开状态，即针阀130复位。
51.可选地，过油孔1313设有多个，使得燃料油能从导油孔1311中快速进入作动室140，并快速充满作动室140，不会造成一端充满一端未充满的现象发生，且多个过油孔1313还能保证即使一个过油孔1313出现问题，其它过油孔1313仍能继续运行，提高了该燃料阀的可靠性。
52.进一步地，如图3所示，燃料阀100还包括弹性件160，弹性件160的一端抵接于作动活塞132，另一端抵接于弹性腔1111的对应的另一内壁。上述结构可以实现作动活塞132和弹性腔1111的对应的另一内壁之间的弹性连接。
53.可选地，弹性件160和作动活塞132之间还设有垫片190，用于调整弹性件160与作动活塞132之间的弹性力。
54.可选地，弹性件160为弹簧，结构简单，成本低。
55.再进一步地，如图3所示，燃料阀100还包括固定活塞150，固定活塞150固定设置于外壳结构110另一端的中心通孔处，作动活塞132滑动连接于固定活塞150，弹性件160套设于固定活塞150的外周。上述结构可以实现对弹性件160的限位，以及对该作动活塞132运动
行程的限制，即当作动活塞132沿其轴向做远离阀座1121的运动时，其仅能滑动至与固定活塞150抵接的位置，无法再继续压缩弹性件160进行运动，即防止针阀130运动超范围。
56.可选地，作动活塞132和固定活塞150中的一个设有滑动槽1321，另一个设有滑动部151，滑动部151滑动连接于滑动槽1321，可以实现两者的滑动连接，且当滑动部151抵接于滑槽的槽壁时，或作动活塞132抵接于固定活塞150时，两者之间不会再进行相向运动。
57.具体地，如图3所示，在本实施例中，作动活塞132设有滑动槽1321，固定活塞150设有滑动部151，且当滑动部151抵接于滑槽的槽壁时，或作动活塞132抵接于固定活塞150时，凸起112111完全堵住喷油组件1312，即凸起112111到燃料室11211最底部的最小距离等于该针阀130滑动的行程。
58.可选地，该固定活塞150还包括导油管路152，导油管路152的两端分别连通于燃料油储存装置600和导油孔1311，可以实现上述两者的连通。
59.又进一步地，如图3所示，燃料阀100还包括单向阀170，单向阀170设置于导油孔1311靠近喷油组件1312的位置，单向阀170的进口朝向远离喷油组件1312的方向，单向阀170的出口朝向靠近喷油组件1312的方向。在燃料油储存装置600向导油孔1311输入燃料油的过程中，导油孔1311内的油压使得单向阀170达到开启压力，进而打开，可以实现导油孔1311与喷油组件1312之间的连通，在作动室140连通导油孔1311内的燃料油会再次返回至燃料油储存装置600的过程中，导油孔1311内的油压降低，使得单向阀170无法达到开启压力，单向阀170关闭，该导油孔1311和喷油组件1312之间断开，即燃料油输送的断开。单向阀170的设置实现了对导油孔1311内燃料油的流向的导向，也可实现导油孔1311和喷油组件1312之间的通断。
60.可选地，喷油组件1312包括若干个沿针阀130的轴向间隔设置的喷油孔13121，喷油孔13121由导油孔1311朝向燃料室11211倾斜向下设置，可以实现对导油孔1311和燃料室11211之间的连通，且喷油孔13121倾斜设置，有助于处于高处的导油孔1311内的燃料油流入处于低处的燃料室11211内。
61.在本实施例中，如图4所示，上述喷嘴结构120开设有压力室121和若干个间隔设置的喷嘴孔122，压力室121连通于中心通孔，喷嘴孔122的两端分别连通于压力室121和发动机燃料腔，可以实现燃料室11211内的气体输送至压力室121后，可以通过喷嘴孔122送至发动机燃料腔内。在该燃料阀100运行过程中，发动机燃料腔内运行中的热空气会通过喷嘴孔122进入压力室121内并与压缩后的燃料油相遇并发生反应，进而可以实现助燃效果。
62.可选地，如图3所示，喷嘴结构120和外壳结构110通过锁紧螺母180密封连接，可以保证两者的密封性。
63.进一步地，如图3所示，上述外壳结构110包括上壳体111和针阀体112，上述弹性腔1111开设于上壳体111，上述针阀体112包括主体部1122和阀座1121，阀座1121设置于主体部1122的一端，燃料室11211开设于阀座1121上，导气孔11221开设于主体部1122上；上述上壳体111和针阀体112上均开设有中心通孔。将外壳结构110分为两个结构可以方便外壳结构110内需放置的针阀130、固定活塞150、弹性件160等结构的安装，便于组装。
64.可选地，上述上壳体111和上述针阀体112之间密封连接，保证了该燃料阀100不会出现泄漏。
65.在本实施例中，如图4所示，上述燃料阀100还包括密封油路113，密封油路113开设
于外壳结构110上，密封油路113的两端分别连通于中心通孔和密封油储存装置(图中未示出)，可以通过密封油路113将密封油从密封油储存装置流入中心通孔处，即针阀130与中心通孔相对滑动的位置，可以保证两者之间的润滑性，同时防止了气体燃料向阀内泄漏，具有一定的密封效果，保证该燃料阀100运行的可靠性。
66.可选地，密封油压力高于气体燃料压力，可以保证其具有防止了气体燃料向阀内泄漏的作用。
67.优选地，密封油与燃料油所选用的可燃液体相同，在密封油进入中心通孔润滑过程中，微小剂量的密封油会流入燃料室11211内，可以与燃料油相混合，起到点燃该气体燃料的作用。
68.具体地，该密封油路113包括第一油路1131和第二油路1132，第一油路1131开设于上壳体111上，用于连通密封油储存装置和第二油路1132，第二油路1132开设于针阀体112上，用于连通第一油路1131和中心通孔。
69.可选地，第一油路1131和第二油路1132之间密封连接，保证密封油路113的密封性。
70.进一步地，如图4所示，上述燃料阀100还包括气体泄漏探测通道114，气体泄漏探测通道114开设于外壳结构110上，气体泄漏探测通道114能够连接于气体泄漏探测装置，以对该燃料阀100内部各个部位进行气体泄漏的检测。
71.具体地，该气体泄漏探测通道114包括第一通道1141和第二通道1142，第一通道1141开设于上壳体111上，用于连接燃料阀100外部和第二通道1142，第二通道1142开设于针阀体112上，其一端连通第一通道1141，另一端连通于针阀体112和喷嘴组件连接处。气体泄漏探测装置可以通过连接到第一通道1141，进而可以探测到燃料阀100的气体泄漏状况。
72.可选地，第一通道1141和第二通道1142之间密封连接，保证气体泄漏探测通道114的密封性。
73.在本实施例中，上述导气孔11221与气体燃料储存装置700连接的端口处、上述导油管路152与燃料油储存装置600连接的端口处、上述密封油路113与密封油储存装置连接的端口处，上述气体泄漏探测通道114与气体泄露探测装置连接的端口处均设有密封件，以保证该燃料阀100的密封性。
74.本实施例还提供了一种发动机，如图5和图6所示，该发动机包括若干个燃料油阀200和若干个上述的燃料阀100，若干个燃料油阀200和若干个燃料阀100之间交替间隔设置，可以实现双燃料发动机的功能，且通过采用上述的燃料阀100，减少了部分燃料油阀200等结构，结构简单，操作方便，成本低，提高了该发动机的可靠性。
75.在本实施例中，如图6所示，上述燃料油阀200设有三个，上述燃料阀100设有三个，三个燃料油阀200和三个燃料阀100交替间隔设置。可选地，该燃料油阀200和燃料阀100均设置于缸盖900上。
76.进一步地，如图5所示，上述发动机还包括控制装置300、控制油阀400和控制气阀500，控制油阀400设置于燃料油储存装置600和导油孔1311之间，控制油阀400用于控制燃料油储存装置600和导油孔1311之间燃料油的运输；控制气阀500设置于气体燃料储存装置700和导气孔11221之间，控制气阀500用于控制气体燃料储存装置700向导气孔11221输送燃料气体的通断；控制装置300电连接于控制油阀400、控制气阀500和燃料油阀200，控制装
置300用于控制控制油阀400、控制气阀500和燃料油阀200各自的通断和连通时间。通过控制装置300控制三者的开启和关闭，即可更好地实现对气体燃料运行时或燃料油运行时两种状态的每次燃料的剂量的控制，提高了控制效果。
77.可选地，上述控制油阀400为两位四通阀，即可实现燃料油从燃料油储存装置600流入导油孔1311内，也可实现燃料油的反向流动。
78.进一步可选地，上述控制装置300为电子控制单元(electroniccontrol unit，简称元ecu)，集成度高，为现有技术中常用控制装置300，在此不再赘述。
79.又进一步地，如图6所示，该发动机还包括导气通道，具体分为主导气通道810和分导气通道820，主导气通道810连通于控制气阀500和若干个分导气通道820，若干个分导气通道820分别密封连接于若干个燃料阀100处的导气孔11221，即可实现控制气阀500对导气管内的气体燃料的时间和剂量的控制。
80.下面对该发动机采用气体燃料作为燃料时的工作过程进行详述。
81.首先，控制装置300开启控制气阀500，使得气体燃料储存装置700内的天然气从主导气通道810进入各个分导气通道820，并进入各个燃料阀100内的导气孔11221，通过导气孔11221在燃料室11211内聚集，此时针阀130处于第一位置。
82.再通过控制装置300开启控制油阀400的第一位，使得燃料油储存装置600内的燃料油从导油管路152进入导油孔1311，一部分燃料油通过过油孔1313流入作动室140内，使得作动室140内的压力增大，进而推动作动活塞132朝向固定活塞150运动；另一部分燃料油通过喷油孔13121流入燃料室11211内，由于此时针阀130运动，燃料室11211和压力室121之间连通，燃料油由于重力和其上部气体压力的原因进入压力室121内，再从压力室121内进入发动机燃料腔内，进行燃烧，此时，燃料油被压缩并与空气产生反应被点燃。
83.直至凸起112111完全抵接于喷油组件1312，此时针阀130处于第二位置，燃料室11211与喷嘴结构120之间处于完全连通状态，燃料室11211内的燃料油流入压力室121后，天然气开始流入压力室121并被燃料油所点燃，同时，控制装置300开启控制油阀400的第二位，导油孔1311和作动室140内的燃料油返回至燃料油储存装置600中，针阀130由第二位置朝向第一位置运动。
84.直至完全处于第一位置处，控制装置300关闭控制气阀500，此时，一次气体燃料输入过程已完成，再过一段时间后，待发动机燃料腔内的气体燃料即将燃烧完成后，再进行下一次气体燃料输入过程，如此反复。
85.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.燃料阀，其特征在于，包括外壳结构(110)、喷嘴结构(120)以及针阀(130)，所述外壳结构(110)开设有中心通孔，所述外壳结构(110)朝向所述喷嘴结构(120)的一端为阀座(1121)，所述外壳结构(110)靠近所述阀座(1121)的位置设有燃料室(11211)，所述燃料室(11211)连通于所述中心通孔，所述燃料室(11211)的内壁设有若干个凸起(112111)，所述外壳结构(110)还开设有导气孔(11221)，所述导气孔(11221)的两端分别连通于所述燃料室(11211)和气体燃料储存装置(700)；所述喷嘴结构(120)密封且固定连接于所述外壳结构(110)，所述喷嘴结构(120)的一端能连通于所述燃料室(11211)，另一端能连通于发动机燃料腔；所述针阀(130)沿所述中心通孔的轴向滑动连接于所述中心通孔的内壁，所述针阀(130)的中心开设有导油孔(1311)，所述导油孔(1311)的一端连接于燃料油储存装置(600)，所述针阀(130)朝向所述阀座(1121)一端的外周上间隔设有若干个喷油组件(1312)，所述喷油组件(1312)的两端分别连通于所述导油孔(1311)的另一端和所述燃料室(11211)，所述喷油组件(1312)和所述凸起(112111)一一对应设置，所述凸起(112111)的面积不小于所述喷油组件(1312)的面积；所述针阀(130)具有第一位置和第二位置，所述第一位置为所述针阀(130)抵接于所述阀座(1121)的所述中心通孔时的位置，所述第二位置为所述凸起(112111)完全抵接于所述喷油组件(1312)时的位置，当所述针阀(130)处于所述第一位置时，所述燃料室(11211)与所述喷嘴结构(120)之间处于断开状态；当所述针阀(130)处于所述第二位置时，所述燃料室(11211)与所述喷嘴结构(120)之间处于完全连通状态。2.根据权利要求1所述的燃料阀，其特征在于，所述针阀(130)的另一端设有作动活塞(132)，所述作动活塞(132)的直径大于所述针阀(130)的本体部(131)，所述外壳结构(110)还设有弹性腔(1111)，所述作动活塞(132)朝向所述本体部(131)的一端与所述弹性腔(1111)的内壁之间形成作动室(140)，另一端弹性连接于所述弹性腔(1111)的对应的另一内壁，所述针阀(130)沿其径向开设有过油孔(1313)，所述过油孔(1313)的两端分别连通于所述作动室(140)和所述导油孔(1311)，所述作动室(140)内能够充满燃料油，以推动所述作动活塞(132)沿其轴向做远离所述阀座(1121)的运动，或抽空所述燃料油，以使所述作动活塞(132)沿其轴向做朝向所述阀座(1121)的运动。3.根据权利要求2所述的燃料阀，其特征在于，所述燃料阀还包括固定活塞(150)和弹性件(160)，所述固定活塞(150)固定设置于所述外壳结构(110)另一端的所述中心通孔处，所述作动活塞(132)和所述固定活塞(150)中的一个设有滑动槽(1321)，另一个设有滑动部(151)，所述滑动部(151)滑动连接于所述滑动槽(1321)，所述弹性件(160)套设于所述固定活塞(150)的外周，且所述弹性件(160)的一端抵接于所述作动活塞(132)，另一端抵接于所述弹性腔(1111)的对应的另一内壁。4.根据权利要求1所述的燃料阀，其特征在于，所述燃料阀还包括单向阀(170)，所述单向阀(170)设置于所述导油孔(1311)靠近所述喷油组件(1312)的位置，所述单向阀(170)的进口朝向远离所述喷油组件(1312)的方向，所述单向阀(170)的出口朝向靠近所述喷油组件(1312)的方向。5.根据权利要求1所述的燃料阀，其特征在于，所述喷油组件(1312)包括若干个沿所述针阀(130)的轴向间隔设置的喷油孔(13121)，所述喷油孔(13121)由所述导油孔(1311)朝
向所述燃料室(11211)倾斜向下设置。6.根据权利要求1所述的燃料阀，其特征在于，所述喷嘴结构(120)开设有压力室(121)和若干个间隔设置的喷嘴孔(122)，所述压力室(121)连通于所述中心通孔，所述喷嘴孔(122)的两端分别连通于所述压力室(121)和所述发动机燃料腔。7.根据权利要求1-6任一项所述的燃料阀，其特征在于，所述燃料阀还包括密封油路(113)，所述密封油路(113)开设于所述外壳结构(110)上，所述密封油路(113)的两端分别连通于所述中心通孔和密封油储存装置。8.根据权利要求1-6任一项所述的燃料阀，其特征在于，所述燃料阀还包括气体泄漏探测通道(114)，所述气体泄漏探测通道(114)开设于所述外壳结构(110)上，所述气体泄漏探测通道(114)能够连接于气体泄漏探测装置。9.发动机，其特征在于，包括若干个燃料油阀(200)和若干个如权利要求1-8任一项所述的燃料阀(100)，若干个所述燃料油阀(200)和若干个所述燃料阀(100)之间交替间隔设置。10.根据权利要求9所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括控制装置(300)、控制油阀(400)和控制气阀(500)，所述控制油阀(400)设置于所述燃料油储存装置(600)和所述导油孔(1311)之间，所述控制油阀(400)用于控制所述燃料油储存装置(600)和所述导油孔(1311)之间燃料油的运输；所述控制气阀(500)设置于所述气体燃料储存装置(700)和所述导气孔(11221)之间，所述控制气阀(500)用于控制所述气体燃料储存装置(700)向所述导气孔(11221)输送燃料气体的通断；所述控制装置(300)电连接于所述控制油阀(400)、所述控制气阀(500)和所述燃料油阀(200)，所述控制装置(300)用于控制所述控制油阀(400)、所述控制气阀(500)和所述燃料油阀(200)各自的通断和连通时间。

技术总结
本发明属于船用发动机技术领域，公开了一种燃料阀以及发动机，燃料阀包括外壳结构、喷嘴结构以及针阀，外壳结构朝向喷嘴结构的一端为阀座，外壳结构靠近阀座的位置设有燃料室，燃料室连通于外壳结构的中心通孔，燃料室的内壁设有若干个凸起，外壳结构还开设有导气孔，导气孔的两端分别连通于燃料室和气体燃料储存装置；喷嘴结构密封且固定连接于外壳结构，喷嘴结构的两端分别能连通于燃料室和发动机燃料腔；针阀滑动连接于中心通孔的内壁，针阀的中心开设有导油孔，导油孔连接于燃料油储存装置，针阀朝向阀座一端的外周上间隔设有若干个喷油组件，喷油组件的两端分别连通于导油孔和燃料室。上述结构双燃料运行，结构简单，成本低，可靠性高。可靠性高。可靠性高。


技术研发人员：李兵 文李明
受保护的技术使用者：中船动力研究院有限公司
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/6/28