CN101280746A - 超声波燃料油微细雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波燃料油微细雾化装置，其核心技术是超声波震荡发生器，它由一压电陶瓷晶片在震荡线路中受电激而产生超声频震荡动力及一定压力的气流喷射激发震荡簧片而产生超声频震荡气流，将燃料油击碎而雾化，即形成微细颗粒且悬浮于空气中的雾状气流团，当这一雾状燃料混合被吸入气缸后，经压缩升温、点火，即可迅速实现完全燃烧的效果。它由压电超声波发生器和射流超声波发生器共同或单独工作，使得发动机燃料的燃烧效率η_烧显著提高。比油耗及排气污染物显著下降。

Description

超声波燃料油微细雾化装置

技术领域

本发明涉及一种雾化装置，尤其是一种超声波燃料油微细雾化装置。

背景技术

众所周知，汽油内燃机其液体燃料在进入气缸之前，必须尽可能细地雾化，以便更好地与空气混合而迅速充分燃烧，释放出全部热能，推动活塞作最大的机械功。显然，现有的负压吸入式化油器，及正压喷射式喷油器等器械，其雾化与混合仅是一个定性的概念，也就是说，燃料油在燃烧即时还是颗粒状或集束状，故在很短时间内是不可能完全燃烧，尤其是高转速汽油机或柴油机更为明显。从流体力学、燃烧化学、内燃机热力学的角度看化油器，油粒细度及在气流中分布的均匀度是液态燃料能否充分燃烧的前提，原因是内燃机工作中燃烧过程(完全化学反应)所给予的时间太短暂，一部分来不及燃烧的燃料，尤其是较粗颗粒及附着于气缸缸壁、活塞端头表面的燃料未能完全燃烧而蒸发随废气被迫排出缸外，它不仅浪费能源且污染了环境。总之，超细雾化且均匀混合是提高内燃机燃料燃烧效率、降低比油耗、减少排气污染的一项重要技术措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用超声波震荡发生器产生的超声震荡气流，将燃料油击碎并雾化，能实现完全燃烧，比油耗及排气污染物显著下降的超声波燃料油微细雾化装置。

本发明所采取的技术方案是：

由压电超声波发生器和射流超声波发生器共同或单独工作；

①压电超声波发生器的压电陶瓷晶片取卧位安装在浮子杯的燃料油液面线下且浸没于燃料油中，压电陶瓷晶片震幅的大小受传感器的信号反馈给发动机电子控制单元ECU形成指令指挥执行机构进行调控，雾化气浓度由电控阻风门进入下行风道之风量的大小来调控。

②射流超声波发生器取立位安装在浮子杯中，其上端的射流主喷油嘴、射流副喷油嘴分别安装突出于射流气束喷嘴之两侧，各有一条燃料上行管道与燃料油连通且处于超声波震荡簧片之左、右。

射流超声波震荡簧片其震幅的大小由压力传感器的信号反馈给发动机电子控制单元ECU形成指令指挥执行机构调控射流气压力去实现。

雾气室为一U形圆弯管，中间呈一圆凹状。

本发明之燃料油雾化装置的核心技术是超声波震荡发生器，它由一压电陶瓷晶片在震荡线路中受电激而产生超声频震荡动力及一定压力的气流喷射激发震荡簧片而产生超声频震荡气流，将燃料油击碎而雾化，即形成微细颗粒且悬浮于空气中的雾状气流团，当这一雾状燃料混合气被吸入气缸后，经压缩升温、点火，即可迅速实现完全燃烧的效果，发动机燃烧的燃烧效率η烧显著提高。比油耗及排气污染物显著下降。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

本发明之超声波燃料微粒雾化装置主要由雾气室、超声波发生器、控制机构和浮子杯等四大部件组成。附图中，1为空气入口，它对接于空气滤清器接头，2为电控阻风门，它受风压传感器12指令由发动机电子控制单元ECU控制开、关，3为下行风道，它与浮子杯14的油面连通，4为雾气室，它是一U形圆弯管，中间是一圆凹状，与电控阻风门2、燃料油面及进气门形成一个封闭空间，5为压电震荡雾化气上行通道，也是雾化后再凝结之油珠回流通道，6为射流副喷油嘴，它通过燃料油上行通道20与燃料油连通，7为射流震荡簧片，是一π形薄片，立装在射流气束喷嘴8的上方，9为射流主喷油嘴，它通过燃料油上行通道20与燃料油连通，10为燃油进入浮子杯14的通道，它与燃料油箱连接，并受形位传感器12指令由发动机电子控制单元ECU指挥执行开、关控制，11为雾化气出口，它与内燃机进气岐管对接，12为传感器总成，它由风压、液面、形位传感器组成，13为压电陶瓷晶片，它取卧位安装在浮子杯14的底部，通过接线耳15与震荡线路构成闭合回路，16为防溅档板，17为射流超声波发生器总成，18为射流气源入口通道，射流气压力一般为0.2～0.6MPa，19为射流气压力传感器，20为燃料油上行通道，21为浮子杯油位浮子，22为浮力油位塞针。

这一燃料油雾化技术有两套装配，即以压电陶瓷晶片压电超声震荡为主，以射流簧片激发的射流超声震荡为辅的超声波雾化形式，目的在于应对于不同物性的燃料及应急保障，它有三种工作状态：(1)取射流超声波震荡雾化形式单独工作，雾化油量的大小可通过进入射流超声波发生器之压缩气压大小来调控；(2)取压电超声波震荡雾化形式单独工作，雾化油量的大小或浓度由通过电压陶瓷晶片13电压的大小和进入下行风道3风量的大小来调节；(3)应对突发工况急需加大供油量时，手动执行机构令压电超声波压电陶瓷晶片13和射流超声波震荡簧片17共同投入工作；此时发动机转速加大，单位时间内所需的空气量由电控阻风门2的打开而给予补充满足。

显而易见，这一发明的化油装置其经济工况是压电超声波雾化形式，毕竟突发急需启动射流超声雾化形式的机率不是很多，取两套雾化形式并存对可靠性提供保障也还是可取的。经综合评估，装用本超声波燃料油微细雾化装置的内燃机，其燃料的燃烧效率将提高5％左右。反之，同一功率的内燃机其燃料比耗(比油耗)将下降5％左右，废气排放的污染物指标将下降8％。

Claims (3)

1、一种超声波燃料油微细雾化装置，包括雾气室、超声波发生器、控制机构和浮子杯，其特征是：由压电超声波发生器和射流超声波发生器共同或单独工作；

①压电超声波发生器的压电陶瓷晶片(13)取卧位安装在浮子杯(14)的燃料油液面线下且浸没于燃料油中，压电陶瓷晶片(13)震幅的大小受传感器(12)的信号反馈给发动机电子控制单元(ECU)形成指令指挥执行机构进行调控，雾化气浓度由电控阻风门(2)进入下行风道(3)之风量的大小来调控；

②射流超声波发生器(17)取立位安装在浮子杯(14)中，其上端的射流主喷油嘴(9)、射流副喷油嘴(6)分别安装突出于射流气束喷嘴(8)之两侧，各有一条燃料上行管道(20)与燃料油连通且处于超声波震荡簧片(7)之左、右。

2、根据权利要求1所述的超声波燃料油微细雾化装置，其特征是：射流超声波震荡簧片(7)其震幅的大小由压力传感器(19)的信号反馈给发动机电子控制单元(ECU)形成指令指挥执行机构调控射流气压力去实现。

3、根据权利要求1所述的超声波燃料油微细雾化装置，其特征是：雾气室(4)为一U形圆弯管，中间呈一圆凹状。

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