CN1070263C - 内燃机燃料喷射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内燃机燃料喷射装置，包含有一喷油嘴(10)，一燃料汽化器(16)，燃料可从喷油嘴(10)喷射入该燃料汽化器(16)的进汽口内，并且燃料来从其出汽口(19)排出，一个空气导入装置(25)，该空气导入装置(25)向燃料汽化器提供与燃料相混合的空气。为了改善燃料汽化器(16)的燃料排出，该空气导入装置(25)在燃料汽化器(16)的出汽口(19)范围内置有一空气排放装置(24，24’)，通过该空气排放装置(24，24’)，用于与燃料束相混合的空气被导向从燃料汽化器(16)排出的燃料束。
Description
技术背景
本发明涉及一种内燃机燃料喷射装置。
SAE-文件390710“使用预汽化汽油的汽车内燃机冷起动特性”给出了一种带有喷油嘴和与其相连的燃料汽化器的燃料喷射装置。该燃料汽化器由一个电加热的管组成，燃料从所述喷油嘴喷射入该电加热的管内。
为了使燃料射束能与所述由加热的管的内壁接触，以使燃料汽化，在燃料汽化器与喷油嘴之间的连接范围内设置有三个气动喷嘴，空气从其中之一沿管的径向吹进燃料内，以使燃料射束偏转，空气从另外两个气动喷嘴管的切向方向吹进燃料内，以使偏转了的燃料射束旋转，因此燃料射束实际上是以螺旋形运动通过该电加热的汽化器管的。
文件DE2843534A1给出了另外一种带有喷油嘴的燃料喷射装置，在与喷油嘴的喷射孔相连的排气通道内设置有一电加热元件，以作用于从喷油嘴喷射过来的燃料。在喷油嘴的喷射孔与加热元件之间的排气通道范围内，设置有一空气喷嘴，该空气喷嘴利用进气管内的压力降，将空气从吸管外导入，并与从喷油嘴喷出的燃料射束相混合。
在燃料喷射装置中应用燃料汽化器可有效地减少内燃机起动后所排出的有害物质。如果在内燃机排气装置中的触媒没有达到其工作温度并因此而不能起作用时，上述的有害物质的减少是必需的，当触媒被加热而达到其工作温度时，燃料的预汽化便不再是必需的了，因此当内燃机正常运转时，该燃料汽化器就可以被关闭了。然而，当直接与喷油嘴相连的燃料汽化器没被电加热时，燃料空气混合物的形成便会出现问题，即该燃料汽化器会破坏从喷油嘴产生的燃料射束并因此而干扰燃料的排出。
本发明的目的在于，提供一种燃料喷射装置，实现排出的燃料射束的较好的雾化效果，改善燃料从燃料汽化器的汽化区域的排出特征，并且使得燃料喷射装置结构特别紧凑。
按照本发明，提出了一种内燃机燃料喷射装置，包含有一个喷油嘴；一个燃料汽化器，燃料可从所述喷油嘴喷射入该燃料汽化器的进口，并从出口排出燃料束；还包含一个空气导入装置，该空气导入装置向所述燃料汽化器提供与燃料束相混合的空气，该喷油嘴具有一个用于排出燃料的喷射孔眼部分，其中，该燃料汽化器沿着燃料喷射方向设置在喷射孔眼部分之后，与喷射孔眼部分相距一定距离安装在一个壳体中；所述空气导入装置在所述燃料汽化器的出口范围内具有一空气排放装置，通过该空气排放装置导入与从燃料汽化器排出的燃料束相混合的空气，并且，该燃料汽化器和空气排放装置以及该空气导入装置的至少一部分被设置在该壳体中，该壳体与该喷油嘴固定连接地被安置。本发明的优点
本发明燃料喷射装置具有如下的优点，即通过在燃料汽化器的出口范围内的空气导入，作用于从加热的燃料汽化器排出的汽化束，因此当燃料汽化器关闭时，也就是说燃料汽化器没有被加热时，可以实现排出的燃料射束的较好的雾化效果。
其优点还在于，通过相应的与燃料射束相混合的空气的导入，可产生一种吸入作用，该吸入作用可改善燃料从燃料汽化器的汽化区域的排出特征。围绕燃料汽化器的出口设置有一环形缝隙式喷嘴或一具有多个喷嘴孔的喷嘴，通过该喷嘴，空气沿径向吹向从燃料汽化器排出的燃料来。通过本发明所有的吸入作用，可避免在没有加热的燃料汽化器的内壁和汽化结构上燃料沉积。
其优点尤其在于，所述空气导入孔的有效截面确定了与燃料束相混合的空气量。另外同将空气导入装置与内燃机的空转调节器相连，因此全部的空转所需空气量通过空气导入装置与燃料束相混合。
为了较好地减少在没有加热的燃料汽化器内的燃料沉积，在出口范围内的空气导入管附近，另外设置一通向进口的空气导入管，由此可以实现汽化区域和汽化结构的被吹净。
附图
本发明的实施例由附图给出并在接下来的实施例描述中将被更加详细地加以阐述。
图1为本发明燃料喷射装置的部分纵截面示意图；
图2为本发明另一实施例在线Ⅱ-Ⅱ处截面示意图；
图3为本发明再一实施例的燃料汽化器纵截面图。
在不同图中相互对应的结构具有相同的参考标号。
实施例描述
图1所示为一种带有喷油嘴10的燃料喷射装置，通过一个燃料导入接头11，燃料在压力作用下从一图中没有画出的压缩燃料泵源导入到该喷油嘴10内，并且该喷油嘴10通过一连接部分12与一图中没有画出的电气式或电子式马达控制装置相连。喷油嘴10的喷嘴孔眼部分13置于壳体15的一圆柱形空隙14内。
燃料汽化器16沿着燃料喷射方向S在喷射孔眼部分13下面，与喷射孔眼部分13相距一定距离安置于壳体15内。燃料汽化器16的进口17安置在没有详细画出的喷嘴孔眼对面，位于喷射孔眼部分13与进口17之间的输出腔18用于使从喷油嘴10喷射出的燃料进入到圆柱形空隙14内。
燃料汽化器16在位于其进口17和出口19之间部分为汽化区域20，在该汽化区域20内置有一汽化结构21，该汽化结构21通过一包围汽化区域20的电加热装置22被加热，和/或被直接加热(图中没有画出)。一没有详细画出的用于加热装置22的丝极电流导入导线，通过一位于壳体15上的连接部分23与一相应的电源相连。
燃料汽化器16的出口19被一空气导入装置25的空气排放装置所包围，该空气排放装置主要为一种环形缝隙式喷嘴24，并与一位于壳体15上的出口26相连，该空气排放装置使在燃料汽化器16的出口19范围内形成一燃料空气混合物。出口26具有一与燃料喷射方向A相对应的环形导向面27。
为了向作为空气排放装置的环形缝隙式喷射输入空气，尤其是压缩空气，在壳体15内具有一空气导入管28，该空气导入管28通过一适宜的连接管29或此类装置与一图中没有画出的压缩空气源相连。
所述压缩空气源例如可为一泵(图中没有画出)，该泵的吸入端与周围的空气相连，其压缩端与空气导入管28相连。在本发明的燃料喷射装置中，该空气导入管28优选与内燃机的进气管相连，通过利用进气管内的压力降，而导入在燃料汽化器的出口19范围内与燃料相混合的空气。
尤其可行的是，该空气导入管28与一空转定位装置的排放端相连，因此在空转运行中，全部的空转所需的空气与从燃料汽化器16排出的燃料相混合。在这种情况下，环形缝隙式喷嘴24不能确定要混合的空气量，因为调整内燃机空转运行的空转所需空气量的分配由空转调节器完成。
如图2所示，空气排放装置被构造为一个喷嘴24’，它具有多个围绕燃烧喷射方向A的星型布置的喷嘴30，且该喷嘴30沿环向方向均匀分布。每个喷嘴30通过一环形通道31与空气导入管28相连。空气排放装置除了上述两种构造外，也可以有其它适宜的构造，例如其喷嘴30可以为扇形的。
当内燃机起动后，本发明燃料喷射装置便立刻开始工作，燃料汽化器被电加热，因而汽化结构21也被加热。从喷嘴10喷射入汽化区域20的燃料，与汽化结构21相接触并因此而被汽化，因此从燃料汽化器排出相应的燃料汽化束。该燃料汽化束被从空气排放装置，或从环形缝隙式喷嘴24或从喷嘴30排出的空气变形并与之相混合，由此而改善了内燃机的混合汽形成效果。
在内燃机的热机持续时间过后，内燃机排气设备中的触媒达到了其工作温度，燃料汽化器16的加热也就不再是必需的了，因此可以停止其加热了。
燃料汽化器16停止加热后，也就是说汽化结构21冷却后，在汽化区域20实际上不存在燃料的汽化了，从出口19排出的是燃料束。从空气排放装置导入的空气，通过相应的环形缝隙式喷嘴24或喷嘴24’的结构，可被加速到声速，因此从出口19排出的燃料可被雾化，同时燃料从燃料汽化器的排出效果通过一种排出的空气的吸入作用而得到改善。通过这种吸入作用，可以减少在汽化结构21内沉积的燃料。
为了提高从汽化器16排出的燃料的雾化效果和完全抑制在燃料汽化器16内的燃料沉积，图3所示的本发明的实施例具有一第二空气导入管32，该空气导入管32通过一连接管33同样与一空气源相连，并通过输出腔18，该输出腔位于喷油嘴10的喷嘴孔眼部分13与燃料汽化器16的进口17之间。
当本发明的喷射装置工作时，通过该第二空气导入管32进入到输出腔18内的空气，同由喷油嘴10喷射出的燃料一起通过燃料汽化器16的汽化区域20，因此当燃料汽化器16的加热装置22关闭时，该空气可一同带走沉积在汽化结构21内的燃料，因此燃料汽化器通过该附加的空气被吹净。
在燃料汽化器16的出口19范围内导入的空气，在该处产生吸入作用，也可以达到改善燃料排出效果的作用，同时也能减少防碍燃料排出的、在燃料汽化器16内沉积的燃料，因此可以实现对用于混合汽形成的燃料的精确的分配计量。
Claims (10)
1、一种内燃机燃料喷射装置，包含有一个喷油嘴(10)；一个燃料汽化器(16)，燃料可从所述喷油嘴(10)喷射入该燃料汽化器(16)的进口(17)，并从出口(19)排出燃料束；还包含一个空气导入装置(25)，该空气导入装置(25)向所述燃料汽化器(16)提供与燃料束相混合的空气，
其特征在于：
该喷油嘴(10)具有一个用于排出燃料的喷射孔眼部分(13)，其中，该燃料汽化器(16)沿着燃料喷射方向(S)设置在喷射孔眼部分(13)之后，与喷射孔眼部分(13)相距一定距离安装在一个壳体中；
所述空气导入装置(25)在所述燃料汽化器(16)的出口(19)范围内具有一空气排放装置，通过该空气排放装置导入与从燃料汽化器(16)排出的燃料束相混合的空气，并且，该燃料汽化器(16)和空气排放装置以及该空气导入装置(25)的至少一部分被设置在该壳体中，该壳体与该喷油嘴(10)固定连接地被安置。
2、如权利要求1所述的燃料喷射装置，其特征在于：
所述空气排放装置沿燃料束的流动方向(A)，在所述燃料汽化器(16)的出口(19)后面，具有一通向燃料束的喷嘴(24,24’)。
3、如权利要求2所述的燃料喷射装置，其特征在于：
所述喷嘴(24,24’)的排气方向实际上为燃料束方向(A)的径向方向。
4、如权利要求2或3所述的燃料喷射装置，其特征在于：
所述空气排放装置为环形缝隙式喷嘴(24)。
5、如权利要求2或3所述的燃料喷射装置，其特征在于：
所述空气排放装置为带有多个喷嘴(30)的喷嘴(24’)。
6、如权利要求2或3所述的燃料喷射装置，其特征在于：
所述喷嘴(24,24’)具有一预先确定的横截面，该预先确定的横截面确定了与燃料束相混合的空气量。
7、如权利要求1所述的燃料喷射装置，其特征在于：
所述空气导入装置(25)在燃料汽化器(16)的进口(17)范围内具有另外一个空气排放装置。
8、如权利要求1所述的燃料喷射装置，其特征在于：
所述空气导入装置(25)具有一与内燃机的进气管相连的空气导入管(28,32)。
9、如权利要求8所述的燃料喷射装置，其特征在于：
所述空气导入装置(25)的空气导入管(28,32)通过一空转定位装置与内燃机的进气管相连。
10、如权利要求1或8或9所述的燃料喷射装置，其特征在于：
所述空气导入装置(25)具有一空气导入管(28、32)，该空气导入管(28,32)的入口端与一压缩空气泵相连。
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