CN105526035A - 一种喷孔内具有微凸起结构的喷油嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种喷孔内具有微凸起结构的喷油嘴，包括针阀和针阀体，所述针阀设于针阀体内，所述针阀体的尖端部设有喷孔，在所述喷孔内壁设有微凸起结构，所述微凸起结构分布于平行于喷孔出口的圆周上。与采用高喷射压力和加工更小的喷孔直径来提高燃油雾化质量所需的设备和成本相比，本发明简单易行，只需在喷孔出口内侧采用结晶法加工一组微凸起结构，便可达到同样良好的雾化效果，使得柴油机气缸内油气混合更为均匀，为之后柴油机的高效经济运转奠定了基础。

Description

一种喷孔内具有微凸起结构的喷油嘴
技术领域
本发明属于机械设计制造领域，具体是柴油机燃油系统中的一种喷油嘴结构，特指一种喷孔内具有微凸起结构的喷油嘴。
背景技术
柴油机作为交通运输领域的主要动力机械，其性能的优劣，尤其是动力性、经济性、排放性的好坏直接关系着社会的劳动生产效率和质量。目前，柴油机喷油器普遍采用高喷射压力(如目前共轨式电控喷射系统可提供250MPa左右的喷射压力)和小喷孔直径(0.1mm～0.2mm，甚至低于0.1mm)来提高燃油的雾化、蒸发和混合均匀度以及减少排放。相较于改良喷油嘴设计，过高的喷射压力对喷油器精密耦件的加工制造提出了更高的要求，所以改进喷油嘴结构成为一种优化喷雾性能和燃烧的有效措施。目前对液体射流雾化机理的研究主要有以下几种假说：空气动力干扰说、湍流扰动说、空化扰动说、边界条件突变说、压力振荡说等。其中湍流扰动说认为射流雾化过程发生在喷嘴内部，作管流运动的喷嘴内液体的径向分速度会在喷嘴出口处立即引起扰动，从而产生雾化；另外空气动力干扰说认为由于射流与周围气体之间的气动干扰作用，使射流表面产生不稳定的波动，随着速度的增加，不稳定波所作用的表面长度越来越短，直到微米量级，于是射流立即散布成雾状。本发明即是以湍流扰动说和空气动力干扰说为技术背景，在不采用很高的喷射压力的条件下，在喷孔内部对射流进行扰动，并延伸至喷孔出口，增强了射流与周围气体间的气动干扰，使喷雾锥角增大，分裂长度减小，从而改善喷雾性能，并且能有效减少燃油喷射到燃烧室壁面，使柴油机的动力性、经济性、排放性得到极大改善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提出一种在不采用很高的喷射压力的条件下，即能够显著改善喷雾质量、优化喷雾液滴空间分布的新型柴油机燃油喷射系统喷油嘴部件。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种喷孔内具有微凸起结构的喷油嘴，包括针阀和针阀体，所述针阀设于针阀体内，所述针阀体的尖端部设有喷孔，在所述喷孔内壁设有微凸起结构，所述微凸起结构分布于平行于喷孔出口的圆周上。
进一步，所述圆周为两个且互相平行，所述两个圆周上的凸起结构数量相等。
进一步，其中一个圆周上的凸起结构与另一个圆周上的凸起结构之间呈交错设置。
进一步，任意一个圆周上的微凸起结构为4～6个，所述4～6个微凸起结构均匀分布。
进一步，两个圆周的圆心距为所述喷孔直径的0.3～0.45倍。
进一步，所述微凸起结构均为半球形凸台。
进一步，所述半球形凸台的半径为喷孔直径的0.1～0.15倍。
进一步，所述微凸起结构通过结晶法生成。
有益效果：与采用高喷射压力和加工更小的喷孔直径来提高燃油雾化质量所需的设备和成本相比，本发明简单易行，只需在喷孔出口内侧采用结晶法加工一组微凸起结构，便可达到同样良好的雾化效果，使得柴油机气缸内油气混合更为均匀，为之后柴油机的高效经济运转奠定了基础。
附图说明
图1为本发明的喷油嘴结构示意图；
图2为图1中A部分局部放大图；
图3为A部分B向的局部放大图。
图中，1-针阀，2-针阀体，3-喷孔，4-微凸起结构
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述：
如图1～3所示，一种喷孔内具有微凸起结构4的喷油嘴，包括针阀1和针阀体2，所述针阀1设于针阀体2内，所述针阀体2的尖端部设有喷孔3，在所述喷孔3内壁设有微凸起结构4，所述微凸起结构4分布于平行于喷孔3出口的圆周上。所述圆周为两个且互相平行，所述两个圆周上的凸起结构数量相等。其中一个圆周上的凸起结构与另一个圆周上的凸起结构之间呈交错设置。任意一个圆周上的微凸起结构4为4～6个，所述4～6个微凸起结构4均匀分布。两个圆周的圆心距为所述喷孔3直径的0.3～0.45倍。所述微凸起结构4均为半球形凸台。所述半球形凸台的半径为喷孔3直径的0.1～0.15倍。所述微凸起结构4通过结晶法生成。
以两个圆周上均设有4个微凸起结构4为例，如图2、3所示，其中一个圆周上分布有4～7四个微凸起结构4，另一个圆周上分布有8～11四个微凸起结构4，从图3的B方向看去，两个圆周上的微凸起结构4并不重合，因此可以很明显看出两个圆周上的微凸起结构4交错分布的方式。
本发明是在原有喷油嘴结构基础上，在喷孔3出口内侧通过结晶法加工出一组微凸起结构4，对喷孔3内燃油施加扰动，增加了出口处射流的湍动能，由于两个圆周上的微凸起结构4采用上下交错方式，以及在两个周向方向上分别均匀布置4～6个微凸起结构4，对燃油的扰动增强，并延伸至喷孔3出口处，加强了射流与空气间的相互作用，从而加速燃油的初次破碎和雾化，使得喷雾液滴更加细化，空间分布也更为均匀，另外也增大了喷雾锥角，缩短了喷雾的分裂长度，进而达到优化喷雾性能的目的。本发明的微凸起结构4设计为半球形凸台，其球体半径设计为喷孔3直径的0.1～0.15倍。

Claims (8)

1.一种喷孔内具有微凸起结构(4)的喷油嘴，包括针阀(1)和针阀体(2)，所述针阀(1)设于针阀体(2)内，所述针阀体(2)的尖端部设有喷孔(3)，在所述喷孔(3)内壁设有微凸起结构(4)，其特征在于，所述微凸起结构(4)分布于平行于喷孔(3)出口的圆周上。
2.根据权利要求1所述的一种喷孔内具有微凸起结构(4)的喷油嘴，其特征在于，所述圆周为两个且互相平行，所述两个圆周上的凸起结构数量相等。
3.根据权利要求2所述的一种喷孔内具有微凸起结构(4)的喷油嘴，其特征在于，其中一个圆周上的凸起结构与另一个圆周上的凸起结构之间呈交错设置。
4.根据权利要求3所述的一种喷孔内具有微凸起结构(4)的喷油嘴，其特征在于，任意一个圆周上的微凸起结构(4)为4～6个，所述4～6个微凸起结构(4)均匀分布。
5.根据权利要求2～4任意一项所述的一种喷孔内具有微凸起结构(4)的喷油嘴，其特征在于，两个圆周的圆心距为所述喷孔(3)直径的0.3～0.45倍。
6.根据权利要求1～4任意一项所述的一种喷孔内具有微凸起结构(4)的喷油嘴，其特征在于，所述微凸起结构(4)均为半球形凸台。
7.根据权利要求6所述的一种喷孔内具有微凸起结构(4)的喷油嘴，其特征在于，所述半球形凸台的半径为喷孔(3)直径的0.1～0.15倍。
8.根据权利要求1所述的一种喷孔内具有微凸起结构(4)的喷油嘴，其特征在于，所述微凸起结构(4)通过结晶法生成。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106150818A (zh) * 2016-08-24 2016-11-23 江苏大学 一种带不对称扰动的内燃机椭圆形喷孔喷油器
CN113479969A (zh) * 2021-06-17 2021-10-08 北京工业大学 一种扰流式自激振荡空化器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4039520A1 (de) * 1989-12-12 1991-07-04 Nippon Denso Co Kraftstoffeinspritzventil fuer dieselmotoren
JPH09228928A (ja) * 1996-02-22 1997-09-02 Yamaha Motor Co Ltd 燃料噴射式内燃機関
WO2005042968A1 (de) * 2003-10-29 2005-05-12 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
JP3882623B2 (ja) * 2002-01-28 2007-02-21 株式会社デンソー 燃料噴射ノズル
JP2009228551A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Toyota Motor Corp インジェクタおよびインジェクタの制御装置
CN104879256A (zh) * 2014-02-28 2015-09-02 株式会社电装 燃料喷射器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4039520A1 (de) * 1989-12-12 1991-07-04 Nippon Denso Co Kraftstoffeinspritzventil fuer dieselmotoren
JPH09228928A (ja) * 1996-02-22 1997-09-02 Yamaha Motor Co Ltd 燃料噴射式内燃機関
JP3882623B2 (ja) * 2002-01-28 2007-02-21 株式会社デンソー 燃料噴射ノズル
WO2005042968A1 (de) * 2003-10-29 2005-05-12 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
JP2009228551A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Toyota Motor Corp インジェクタおよびインジェクタの制御装置
CN104879256A (zh) * 2014-02-28 2015-09-02 株式会社电装 燃料喷射器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106150818A (zh) * 2016-08-24 2016-11-23 江苏大学 一种带不对称扰动的内燃机椭圆形喷孔喷油器
CN113479969A (zh) * 2021-06-17 2021-10-08 北京工业大学 一种扰流式自激振荡空化器

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