CN103590947A

CN103590947A - 一种可控燃油温度的双油道喷油器

Info

Publication number: CN103590947A
Application number: CN201310592371.9A
Authority: CN
Inventors: 王艳华; 陈海龙; 刘汉涛; 王宇鹏
Original assignee: North University of China
Current assignee: North University of China
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-11-22
Also published as: CN103590947B

Abstract

本发明涉及一种可控燃油温度的双油道喷油器，在喷油器体内部设有双进油道分别为主油道和受控油道，同时受控油道进油孔前设置燃油加热塞，为注入受控油道的燃油加热，主油道可连续提供低温燃油，受控油道提供设定的高温燃油，高温和低温燃油在燃料混合腔按比例混合，实现燃油按不同温度进行喷射。同时，该喷油器去掉燃油加热塞，主燃料分配在主油道，副燃料分配在受控油道，可以实现双燃料的混合，能够很好的适应现阶段的双燃料喷射燃烧模式，本发明不仅优化了缸内直喷发动机的燃油雾化效果，大大提升了发动机的燃烧和排放品质，同时，实现了双燃料的定量混合和喷射燃烧，本发明设计科学合理，有很强的社会和经济效益。

Description

一种可控燃油温度的双油道喷油器

技术领域

本发明涉及发动机喷油器技术领域，具体是一种可控燃油温度的双油道喷油器。

背景技术

目前，对于缸内直喷发动机来说，燃油的雾化过程直接影响缸内混合气的形成以及发动机的燃烧和排放品质。燃油的雾化受射流运动的惯性力、气动力、液体粘性力和表面张力综合作用的影响。当燃油压力低于其温度对应的饱和蒸汽压时，燃油在喷射过程中处于非稳定的过热状态，在燃油表面甚至内部会产生不断生长的气泡，进而显著地影响喷雾的雾化及蒸发过程，称之为闪急沸腾喷雾。实验证实，闪急沸腾喷雾具有较大的喷雾锥角、较小的粒径分布及较短的贯穿距离等良好的喷雾特性，可以解决传统喷雾雾化困难、燃油碰壁等问题。因此，要充分利用汽油的这种特性，必须对燃油进行加热。

随着人类社会的发展，受能源危机的影响，各种能源的合理充分的被利用成为整个世界研究的重大课题之一，发动机的双燃料混合燃烧就是解决这一课题的方法之一，燃烧混合方式可以分成两种，一种是两种液体燃料提前混合，例如汽油和甲醇、汽油和乙醇等。另一种是两种燃料需要有两个独立的燃料供给系统，同时还需要两个喷油器，这大大增加了成本，增加了结构布置的难度。因此，需要设计一个喷油器实现两种燃料的定量混合燃烧。

发明内容

本发明的目的就是提供一种可控燃油温度的双油道喷油器，利用闪急沸腾现象，通过控制燃油温度，优化缸内直喷发动机的燃油雾化效果；同时还可以实现双燃料定量混合的喷射燃烧。

本发明为了达到上述的目的所采用的技术方案是：一种可控燃油温度的双油道喷油器，包括喷油器体、主针阀、针阀体、燃料混合腔、压紧螺帽、喷油器电磁阀、泄流针阀、节流孔、回油孔、柱塞、柱塞腔、溢流孔、电器接口，其特征在于：在喷油器体内部设置双油道，包括主油道和受控油道，在主油道上端连接主油道进油孔、在受控油道上端连接受控油道进油孔，在所述受控油道进油孔的上端设置燃油加热塞，所述燃油加热塞与所述受控油道进油孔用螺纹连接，在所述受控油道进油孔和所述受控油道交汇处设置有节流孔与柱塞腔连接，所述主油道和所述受控油道的下端与所述针阀体中的燃料混合腔连接。

所述燃油加热塞中设置有PTC加热陶瓷管，所述PTC加热陶瓷管内镶有导热的金属圆管，PTC加热陶瓷管和金属圆管安装在绝热的电绝缘护套内，PTC加热陶瓷管和金属圆管之间为导热的电绝缘漆。

所述泄流针阀设计为锥形，和溢流孔配合，通过喷油器电磁阀控制泄流针阀的开度，进而调节受控油道内燃油的泄流量。

在上述方案基础上，去掉所述燃油加热塞，主油道分配主燃料，受控油道分配副燃料，以实现双燃料定量混合喷射燃烧。

本发明的有益效果是：通过喷油器的双油道设计和加入燃料加热塞，实现了对燃料温度的控制，优化了缸内直喷发动机的燃油雾化效果，大大提升了发动机的燃烧和排放品质，同时，实现了双燃料的定量混合和喷射燃烧。

附图说明

图1是本发明主油道中心线和喷油器体中心线构成平面的剖面图。

图2是本发明受控油道中心线和喷油器体中心线构成平面的剖面图。

图3是泄流针阀和溢流孔的放大图。

图中1、喷油器体；2、主针阀；3、针阀体；4、燃料混合腔；5、压紧螺帽；6、喷油器电磁阀；7、泄流针阀；8、节流孔；9、回油孔；10、主针阀弹簧；11、副针阀弹簧；12、柱塞；13、柱塞腔；14、溢流孔；15、电器接口；16、主油道；17、受控油道；18、主油道进油孔；19、受控油道进油孔；20、燃油加热塞；21、PTC 加热陶瓷管；22、金属圆管；23、电绝缘护套；24、锁紧螺母；25、定位凸台。

具体实施方式

如图1和2所示，一种可控燃油温度的双油道喷油器，包括喷油器体1、主针阀2、针阀体3、燃料混合腔4、压紧螺帽5、喷油器电磁阀6、泄流针阀7、节流孔8、回油孔9、主针阀弹簧10、副针阀弹簧11、柱塞12、柱塞腔13、溢流孔14、电器接口15、主油道16、受控油道17、主油道进油孔18、受控油道进油孔19、燃油加热塞20；其中主油道进油孔18和主油道16连接，燃油加热塞20与受控油道进油孔19通过定位凸台25过盈配合用锁紧螺母24连接，受控油道进油孔19与受控油道17连接，在受控油道进油孔19和受控油道17交汇处设置有节流孔8与柱塞腔13连接，主油道16和受控油道17与针阀体3中的燃料混合腔4连接。

如图2所示，燃油加热塞20中设置有PTC加热陶瓷管21，PTC加热陶瓷管21内镶有导热的金属圆管22，PTC加热陶瓷管21和金属圆管22安装在绝热的电绝缘护套23内，PTC加热陶瓷管21和金属圆管22之间为导热的电绝缘漆。

如图3所示，泄流针阀7设计为锥形，溢流孔14出口设计为圆弧形，泄流针阀7和溢流孔14呈线性配合，通过喷油器电磁阀6控制泄流针阀7的开度，进而调节受控油道17内燃油的泄流量。

根据图2所示，当油泵向喷油器供油时，燃油加热塞20内的PTC加热陶瓷管21自限温加热，温度达到PTC加热陶瓷管21的居里点，PTC加热陶瓷的居里点可根据燃油的不同而采用不同的材料来确定，所述居里点要低于燃油的沸点；PTC加热陶瓷管21通过内部镶有的金属圆管22对其内部的燃油进行加热，燃油再通过受控油道进油孔19进入受控油道17，结合图1和图2所示，主油道16进低温燃油，受控油道17进高温燃油，当喷油器电磁阀6未通电时，泄油针阀7关闭，主油道16内燃油和受控油道17内燃油同时进入燃料混合腔4，高温燃油和低温燃油同比例混合。当喷油器电磁阀6通电，泄油针阀7打开，受控油道17内的部分燃油泄流，使进入燃料混合腔4的高温燃油流量减少，此时主油道16的流量相对增加。通过控制喷油器电磁阀6的电流大小控制泄油针阀7的开度，从而控制进入燃料混合腔4的高温燃油的流量，最终实现喷油器喷射过程中燃油温度的动态变化。

在上述方案基础上，去掉所述燃油加热塞20，结合图1和图2主油道16分配主燃料，受控油道17分配副燃料。当喷油器电磁阀6未通电时，泄油针阀7关闭，主油道16内主燃料和受控油道17内副燃料同时进入燃料混合腔4，主燃料和副燃料同比例混合。当喷油器电磁阀6通电，泄油针阀7打开，受控油道17内的部分副燃油泄流，使进入燃料混合腔4的副燃料流量减少，此时主油道16的流量相对增加。通过控制通过电磁阀的电流大小控制泄油针阀7的开度，从而控制进入燃料混合腔4内副燃料的流量，最终实现不同比例的双燃料喷射燃烧。

Claims

1.一种可控燃油温度的双油道喷油器，包括喷油器体、主针阀、针阀体、燃料混合腔、压紧螺帽、喷油器电磁阀、泄流针阀、节流孔、回油孔、柱塞、柱塞腔、溢流孔、主针阀弹簧、副针阀弹簧、电器接口，其特征在于：在喷油器体内部设置双油道，包括主油道和受控油道，在主油道上端连接主油道进油孔、在受控油道上端连接受控油道进油孔，在所述受控油道进油孔的上端设置燃油加热塞，所述燃油加热塞与所述受控油道进油孔通过定位凸台过盈配合用锁紧螺母连接，在所述受控油道进油孔和所述受控油道交汇处设置有节流孔与柱塞腔连接，所述主油道和所述受控油道的下端与所述针阀体中的燃料混合腔连接。

2.根据权利要求1所述的一种可控燃油温度的双油道喷油器，其特征在于：所述燃油加热塞中设置有PTC加热陶瓷管，所述PTC加热陶瓷管内镶有导热的金属圆管，所述PTC加热陶瓷管和所述金属圆管安装在绝热的电绝缘护套内，所述PTC加热陶瓷管和所述金属圆管之间为导热的电绝缘漆。

3.根据权利要求1所述的一种可控燃油温度的双油道喷油器，其特征在于：所述泄流针阀设计为锥形，溢流孔出口设计为圆弧形，泄流针阀和所述溢流孔呈线性配合，通过所述喷油器电磁阀控制所述泄流针阀的开度，进而调节所述受控油道内燃油的泄流量。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种可控燃油温度的双油道喷油器，其特征在于：去掉所述燃油加热塞，主油道分配主燃料，受控油道分配副燃料。