CN101092910A - 气液燃料混合喷射器 - Google Patents

Abstract

一种包括有调整连接帽、外体、喷射体、隔离环垫、压簧等部件组成的气液燃料混合喷射器，尤其适用于氢醇混燃的内燃发动机、涡轮发动机。其优点在于氢气的低能量着火性、极高的扩散性，有助于液体燃料的完全燃烧；液体燃料在喷射中分散雾化效果好，液体燃料燃烧充分，发动机的热效率高；由于高度分散雾化的液体燃料微粒的阻碍作用，氢气的早燃、爆燃性得到一定程度的抑止；可以使气液燃料混合燃烧方式的发动机燃料系统及其控制方法得到极大的简化。

Description

气液燃料混合喷射器

所属技术领域

本发明涉及一种应用于动力机械的气液燃料混合喷射器，尤其是应用于氢气和醇、氢气和汽柴油混燃的各种内燃机、燃气涡轮发动机的燃料喷射装置。

背景技术

氢气发动机具有能量转换效率高、动力性能好和污染非常小的突出优点。氢能将成为理想的清洁能源之一，并已引起全球范围的极大的重视和广泛使用。为解决氢气储存与配给的问题、或者是出于从汽柴油到纯氢气燃料的过渡、或者从提高发动机热效率的考虑，氢-醇、氢-汽柴油等混合动力汽车日渐成为世界各国研发和推广的热点。这些氢-醇或氢-油混合动力发动的混合技术，目前基本上采用两种方式，一是相互独立的氢气喷嘴(或喷射阀)和醇或油喷嘴(或喷射器)，二是经专门的氢醇或氢油混合器混合后，再通过专门的喷射器(或喷嘴)喷入发动机气缸内燃烧。

这些技术存在的不足是，对互为独立的氢、醇或汽柴油喷射器，既不能有效的减缓或克服氢气高度扩散性引起的早燃或爆燃，也无助于液体燃料，尤其是醇燃料的细化雾喷，使之燃烧更加完全；对于采用专门混合器混合后再通过喷射器喷入的燃烧方式，发动机燃料系统繁复、控制复杂。

发明内容

为了克服现有公知氢-醇、氢-汽柴油混合动力喷射装置的不足，本发明提供一种结构简单、并可简化发动机燃料系统的、同时喷射气液体燃料的混合喷射器，尤其适合于氢-醇混合动力发动机。

本发明的目的所采用技术方案是，包括有调整连接帽螺纹连接外体、外体内置喷射体、外体内台面与喷射体凸环的左侧间有隔离环垫、喷射体凸环的右侧与调整连接螺帽的左端面间有压簧。

本发明，外体内螺纹与调整连接帽外螺纹啮合，外体内锥面与喷射体外锥面吻合接触。

本发明调整连接帽上有外螺纹和气体燃料注入通道。

本发明，喷射体上有气体喷射孔。

本发明，外体上有混合喷射通道和液体燃料注入通道。

本发明，外体内侧和喷射体外侧间组成的空间有负压区、液体燃料蓄囤区，外体内侧、喷射体外侧和调整连接帽左侧端面间组成的空间为气体缓冲区。

本发明，在液体燃料蓄囤区内可以安装加热元件。

使用本发明时，首先外体喷嘴与发动机气缸盖或空气进气歧管连接，液体燃料注入通道与液体燃料管连接，气体燃料注入通道与气体燃料管连接。在压簧的压力作用下，隔离环垫被压缩，外体内锥面与喷射体外锥面吻合接触，来自液体燃料高压泵的液体燃料储存在蓄囤区内，不能通过外体内锥面与喷射体外锥面吻合接触面。

当有气体燃料通过气体燃料注入通道进入气体缓冲区，并穿过气体喷射孔，经由气体喷射通道、负压区和喷嘴内的混合喷射通道高速喷出，并在负压区产生负压；同时，当气体燃料高速喷射出时，由于气流对喷射体顶的反作用力，压簧被微微压缩，外体内锥面与喷射体外锥面略微分离。液体燃料在燃料高压泵的压力和负压区的吸力双重作用下通过外体内锥面与喷射体外锥面的微小间隙，进入混合喷射通道随高速气流分离雾化进入发动机气缸内或发动机的空气进气歧管内。

旋转调节调整连接帽，可以改变压簧对喷射体凸环的压力程度，达到调整气体燃料与液体燃料喷射比例的目的。

隔离环垫可以始终防止液体燃料进入气体缓冲区，以防止液体燃料穿过气体喷射孔。经由气体喷射通道进入混合喷射通道。

本发明，可以在液体燃料蓄囤区内装置发热元件，对进入其内的液体燃料(尤其是醇类燃料)进行瞬时加热，提供液体燃料在雾化、气化时的气化潜热，以改善液体燃料经过混合喷射器的分散雾化效果。

本发明适用于各种气-液混合燃料发动机，尤其适于氢-醇混合燃料发动机。

本发明的优点在于：氢气的低能量着火性、极高的扩散性，有助于液体燃料的完全燃烧；液体燃料在喷射中分散雾化效果好，液体燃料燃烧充分，发动机的热效率高；由于高度分散雾化的液体燃料微粒的阻碍作用，氢气的早燃、爆燃性得到一定程度的抑止；可以使气液燃料混合燃烧方式的发动机燃料系统及其控制方法得到极大的简化。

附图说明

下面结合附图进一步说明本发明。

图1是本发明实施例剖视结构示意图。图中；

1-调整连接帽 2-外体 3-压簧 4-隔离环垫 5-喷射体

101-外螺纹 102-气体燃料注入通道

201-内锥面 202-喷嘴 203-混合喷射通道 204-液体燃料注入通道205-外体内台面 206-内螺纹

501-外锥面 502-气体喷射通道 503-凸环 504-气体喷射孔 505-喷射体顶

2501-负压区 2502-液体燃料蓄囤区

12501气体缓冲区

具体实施方式

如图1所示，本发明的目的所采用技术方案是，包括有调整连接帽1螺纹连接外体2、外体2内置喷射体5、外体2内台面205与喷射体2凸环503的左侧间有隔离环垫4、喷射体5凸环503的右侧与调整连接螺帽1的左端面间有压簧3。

本发明，外体2内螺纹206与调整连接帽1外螺纹101啮合，外体2内锥面201与喷射体5外锥面501吻合接触。

本发明，调整连接帽1上有外螺纹101和气体燃料注入通道102。

本发明，喷射体5上开有气体喷射孔504。

本发明，外体2上有喷嘴202、混合喷射通道203和液体燃料注入通道204。

本发明，外体2内侧和喷射体5外侧间组成的空间有负压区2501、液体燃料蓄囤区2502，外体2内侧、喷射体5外侧和调整连接帽1左侧端面间组成的空间有气体缓冲区12501。

本发明，在液体燃料蓄囤区2502内可以安装加热元件。

Claims (6)

1、一种气液燃料混合喷射器，其特征在于调整连接帽(1)螺纹连接外体(2)，外体(2)内置喷射体(5)，外体(2)内台面(205)与喷射体凸环(503)的左侧间有隔离环垫(4)，喷射体(5)凸环(503)的右侧与调整连接螺帽(1)的左端面间有压簧(3)。

2、根据权利要求1所述的气液燃料混合喷射器，其特征在于外体(2)内螺纹(206)与调整连接帽(1)外螺纹(101)啮合，外体(2)内锥面(201)与喷射体(5)外锥面(501)吻合接触。

3、根据权利要求1所述的气液燃料混合喷射器，其特征在于调整连接帽(1)上有外螺纹(101)和气体燃料注入通道(102)。

4、根据权利要求1所述的气液燃料混合喷射器，其特征在于喷射体(5)上开有气体喷射孔(504)。

5、根据权利要求1所述的气液燃料混合喷射器，其特征在于外体(2)上有混合喷射通道(203)和液体燃料注入通道(204)。

6、根据权利要求1所述的气液燃料混合喷射器，其特征在于外体(2)内侧和喷射体(5)外侧间组成的空间有负压区(2501)，液体燃料蓄囤区(2502)，外体(2)内侧，喷射体(5)外侧和调整连接帽(1)左侧端面间组成的空间有气体缓冲区(12501)。

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