CN106958497A - 一种有利于减损的汽车燃料进料件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有利于减损的汽车燃料进料件，包括位于燃料腔与喷嘴之间的燃气管本体，所述燃气管本体包括一体成型的直管部和弯管部，直管部的一端与燃料腔通过电熔增材制造工艺一体成型，且直管部与燃料腔连接处的内径沿燃料腔指向直管部的方向以y＝log(2)X逐渐减小，X为自然数；弯管部的一端与喷嘴连接，且弯管部的内径D为50～70mm、曲率半径为弯管部内径的1.5～1.8倍，弯管部的壁厚为1.5～2mm。本发明解决了液体燃料在现有的发动机燃烧室进料管管道中损耗较大以及喷嘴喷油时对进料管道容易产生较大后坐力的问题。

Description

一种有利于减损的汽车燃料进料件

技术领域

本发明涉及发动机燃气领域，具体涉及一种有利于减损的汽车燃料进料件。

背景技术

流体流过某些配件时，由于边壁或流量的改变，均匀流在这一局部地区遭到破坏，引起了流速的大小、方向或分布的变化，由此产生的能量损失，成为局部损失。局部损失在某些管道损失中占有很大的比重，特别是发动机燃气系统中，发动机燃料管道与喷头连接处通常为侧弯结构，该弯管结构改变了燃料的流动方向，使得燃料液体流入弯管时在弯管的内侧和外侧出现了旋涡区，还产生了二次流现象。二次流和主流叠加在一起，使通过弯管的流体质点作螺旋运动，加大了弯管的水头损失。另外，现有的燃料腔一般都较大，燃料管道与燃料腔通常通过、螺纹连接、螺栓配合或焊接的方式连接在一起，连接处为一个尖锐的边缘，通常为直角形状，燃料从燃料腔流入燃料管道时，管道的截面积突然收缩，流体首先在大管的拐角处发生分离，形成分离区，然后在小管内也形成一个分离区，使得管道的损失加大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有利于减损的汽车燃料进料件，解决液体燃料在现有的发动机燃烧室进料管管道中损耗较大以及喷嘴喷油时对进料管道容易产生较大后坐力的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种有利于减损的汽车燃料进料件，包括位于燃料腔与喷嘴之间的燃气管本体，所述燃气管本体包括一体成型的直管部和弯管部，直管部的一端与燃料腔通过电熔增材制造工艺一体成型，且直管部与燃料腔连接处的内径沿燃料腔指向直管部的方向以y＝log(2)X逐渐减小，X为自然数；弯管部的一端与喷嘴连接，且弯管部的内径D为50～70mm、曲率半径为弯管部内径的1.5～1.8倍，弯管部的壁厚为1.5～2mm。进一步的，现有技术中与燃料腔连接处的燃气管通常为弯管结构，这使得燃气液体从燃料腔内流向燃气管道时容易脱离弯管的壁面，并形成漩涡区，造成损失；并且燃油从燃料腔内进入燃气管本体时，其口径突然变小，管道的横截面积突然收缩时，燃油液体首先在拐角处发生分离，形成分离区，在小管内也形成分离区，更加大了局部损失。本发明设计了一种新的燃气管道结构，首先将与燃料腔连接处的燃气管设计为直管结构，减少了因弯管造成的损失；其次，将直管部的一端与燃料腔通过电熔增材制造工艺一体成型，相比现有技术中采用螺栓连接或焊接的方式，本发明使直管部与燃料腔形成了整体结构，并且消除了焊缝，使得连接处材料性能均匀，有利于降低液体对避免的粘黏度；接着，将直管部与燃料腔的连接处设计为一个弯曲的渐缩结构，该渐缩结构的弧形变化沿燃料腔指向直管部的方向以y＝log(2)X逐渐减小，渐缩结构沿直管部轴向上的截面形成的曲线关于直管部的轴线对称，即以直管部的轴线为x轴，那么X的取值分别关于x轴对称，以上圆弧形的结构这样使得燃料液体进入管内时的损失系数大大降低，并且经发明人多次实验发现，当以y＝log(2)X的曲线变化时，损失系数可降低到0.2以下，减小的损耗更多。将燃气管道与喷嘴连接处的地方设计为弯管结构，可有效降低喷嘴对燃气管道的后坐力，因为弯管结构可将水平方向的后坐力分摊到各个方向，避免了现有技术中的后坐力直接作用在直管上对管内的液体燃料冲击过大，造成流体回流的问题。本发明的燃气管本体是一次性成型的一体式结构，弯曲部与直管部不需要焊接，没有焊缝。

另外，因为液体流体的惯性，流体在流过弯管时外壁面的压力分布不同而流线发生弯曲，流体受到向心力的作用，这样弯管外侧的压强就高于内侧的压强，靠近内侧的燃料流体处于减速增压的状态，流体会脱离壁面，形成漩涡区，造成损失；而靠近外侧的燃料流体会逐渐流向管内侧，但由于连续性，管中心的流体又会向外侧壁面流去，从而形成一个双螺旋状的横向流动，最终引起流体能量损失。本发明将弯管部的内径D设计为50～70mm，曲率半径为弯管部内径的1.5～1.8倍，弯管部的壁厚为1.5～2mm，在现有的基础上增大了弯管部的曲率半径，进一步减小了流体转弯时的离心力，同时减小了压强差，降低了损失；并且也不影响后坐力，使得后坐力和弯管部的管内损失得到一个较好的平衡。

优选的，所述弯管部的曲率半径为弯管部内径的1.6倍。

在弯管部外侧还套有橡胶缓冲套，所述橡胶缓冲套与弯管部的弯曲度匹配。进一步的，弯管部的一端与喷嘴连接，由于喷嘴在往燃烧室喷燃料时会对弯管部产生一个后坐力，即反向冲力，虽然弯管结构设计已分散了一部分后坐力，但后坐力仍会使弯管部产生一定的震动，为避免弯管部在此震动中容易碰撞到其他燃气管道部件，造成管道磨损，并且对管内的液体造成震荡，加大局部损失，本发明在弯管部外套一个与弯管部匹配的橡胶缓冲套，增加缓冲度，以保护燃气管道。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种有利于减损的汽车燃料进料件，将燃气管本体一体成型的直管部和弯管部分别与燃料腔和喷嘴连接，减少了燃料流体的能量损失、降低了后坐力，取得了较大的进步；

2、本发明一种有利于减损的汽车燃料进料件，直管部与燃料腔连接处的内径沿燃料腔指向直管部的方向以y＝log(2)X逐渐减小，X为自然数；弯管部的一端与喷嘴连接，且弯管部的内径D为50～70mm，曲率半径为弯管部内径的1.5～1.8倍，弯管部的壁厚为1.5～2mm，以上结构进一步降低了流体燃料腔从进入燃气管道时的损失，以及流体在弯曲结构的弯管部的损失，同时也使得后坐力和弯管部的管内损失得到一个较好的平衡；

3、本发明一种有利于减损的汽车燃料进料件，在弯管部外侧还套有橡胶缓冲套，所述橡胶缓冲套与弯管部的弯曲度匹配，增强了对燃料管道本体的保护。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-燃料腔，2-直管部，3-弯管部，5-橡胶缓冲套，6-连接处。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本发明一种有利于减损的汽车燃料进料件，包括位于燃料腔1与喷嘴之间的燃气管本体，所述燃气管本体包括一体成型的直管部2和弯管部3，直管部2的一端与燃料腔1通过电熔增材制造工艺一体成型，且直管部2与燃料腔1连接处6的内径沿燃料腔1指向直管部2的方向以y＝log(2)X逐渐减小，X为自然数；弯管部3的一端与喷嘴连接，且弯管部3的内径D为50mm、曲率半径为弯管部3内径的1.5～1.8倍，弯管部3的壁厚为1.5mm。在弯管部3外侧还套有橡胶缓冲套5，所述橡胶缓冲套5与弯管部3的弯曲度匹配。

实施例2

如图1所示，本发明一种有利于减损的汽车燃料进料件，在实施例1的基础上，所述弯管部3的曲率半径为弯管部3内径的1.6倍。

曲率半径/弯管部内径	1.5	1.6	1.7	1.8
					损失系数	0.25	0.21	0.15	0.08
后坐力(N)	0.25	0.35	0.55	0.65

通过上述比较，当弯管部3的曲率半径为弯管部3内径的1.6倍时，后坐力和弯管部的管内损失可以得到一个较好的平衡。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种有利于减损的汽车燃料进料件，包括位于燃料腔(1)与喷嘴之间的燃气管本体，其特征在于，所述燃气管本体包括一体成型的直管部(2)和弯管部(3)，直管部(2)的一端与燃料腔(1)通过电熔增材制造工艺一体成型，且直管部(2)与燃料腔(1)连接处(6)的内径沿燃料腔(1)指向直管部(2)的方向以y＝log(2)X逐渐减小，X为自然数；弯管部(3)的一端与喷嘴连接，且弯管部(3)的内径D为50～70mm、曲率半径为弯管部(3)内径的1.5～1.8倍，弯管部(3)的壁厚为1.5～2mm。

2.根据权利要求1所述的一种有利于减损的汽车燃料进料件，其特征在于，所述弯管部(3)的曲率半径为弯管部(3)内径的1.6倍。

3.根据权利要求1所述的一种有利于减损的汽车燃料进料件，其特征在于，在弯管部(3)外侧还套有橡胶缓冲套(5)，所述橡胶缓冲套(5)与弯管部(3)的弯曲度匹配。