CN203035421U - 一种伞喷射喷油嘴偶件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种伞喷射喷油嘴偶件，为由针阀和针阀体组成的一副精密偶件，在针阀和针阀体之间设有锥形密封段，在针阀体的密封段下部有通孔，针阀的头部有伞状结构的伸出物，伸出的头部可以从针阀体头部的通孔内通过，其特征在于：所述的伞状结构的伸出物的颈部采用圆角直线相切过渡，光滑连接。所述针阀体出口锥面设置有圆角过渡。所述针阀体出口边缘处设置有圆角或倒角。本实用新型通过光滑过渡的颈部设计，减小了应力集中，增强了头部的强度，减小了断裂的风险。针阀体出口处增加了圆角和倒角设计，改善了油嘴偶件在高压下流量的一致性。

Description

一种伞喷射喷油嘴偶件

技术领域

本实用新型涉及柴油喷射系统领域，具体的涉及一种伞喷射喷油嘴偶件。

背景技术

大连理工大学在上个世纪八十年代就提出了伞喷射的理论，并申请了专利，后来对伞喷油嘴进行了部分改进推出了第二代和第三代伞喷油嘴。伞喷射喷油嘴由于出口流通截面大，喷雾液滴粒径小，贯穿距离短，在采用早喷的预混合燃烧上具有一定的优势。但是伞喷油嘴是在原来轴针式油嘴的基础上改进加工的，轴针式油嘴的头部直径较大，密封环带的直径和针阀的升程也比较大。另外，伞喷油嘴没有得到大范围应用的原因是柴油机的多气门技术比较落后和多缸机伞喷油嘴一致性差。伞喷油嘴的油束沿着轴针头部的导向面喷出，周向均匀分布。但是过往的柴油机都是采用两气门技术，喷油嘴都是倾斜布置，因此伞喷射喷油嘴喷雾周向均匀分布但不是沿着缸内燃烧室周向均匀分布，而这对燃烧和排放不利。

随着时间的推移，柴油机四气门技术已经日趋成熟，已经在很多产品上应用。但柴油机紧凑性要求喷油器的体积更小，而更高要求的排放法规使得柴油机喷射压力更高，喷油策略更为灵活并且需要在更多模式下切换工作。因此，高喷油压力的泵管嘴和高压共轨系统是目前普遍使用的喷油系统，喷油嘴采用的是P系列长型喷油嘴，该喷油油嘴具有惯性质量小，导向段远离燃烧室等优点，是目前常用的喷油嘴偶件。

根据柴油机低温燃烧理论，空气与燃油的混合过程直接影响着柴油机的燃烧和排放过程。喷油嘴是燃油系统与燃烧室的关键接口，承担着燃油喷入燃烧室内与空气混合的重要职责，其特性如燃油的空间分布、液滴大小、贯穿距离和喷雾锥角严重影响着燃烧和排放。目前直喷式柴油机使用的为长型喷孔式的喷油嘴偶件，即使采用小孔径高喷油压力的共轨系统，仍然存在着贯穿距离长，喷雾锥角小，油束液滴粒径大等喷雾特点而造成燃油撞壁，使得未燃HC增大，排放升高的现象。伞喷油嘴的有效流通截面较大，高压流量比较高，但存在油嘴与油嘴之间高压流量散差大的问题，伞喷油嘴的一致性差严重的影响了伞喷油嘴在多缸机上的应用。伞喷油嘴是在轴针式油嘴的基础上设计，不能适应现在柴油机P系列喷油嘴结构紧凑的要求。因此，现有柴油机四气门紧凑型布置的特点、高压喷射的特点等结合伞喷油嘴的优点改进设计一种新型的伞喷油嘴将会改善混合气的形成，降低排放。

另外，现有技术中伞喷油嘴的针阀头部伞状结构与针阀连接的颈部为直型，颈部的连接处曲率较大，存在较大的应力集中，在长期高压柴油的喷射的工作过程中，头部容易断裂。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种头部不易断裂掉头，油嘴偶件在高压下流量的一致性较好的伞喷射喷油嘴偶件。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种伞喷射喷油嘴偶件，为由针阀和针阀体组成的一副精密偶件，在针阀和针阀体之间设有锥形密封段，在针阀体的密封段下部有通孔，针阀的头部有伞状结构的伸出物，伸出的头部可以从针阀体头部的通孔内通过，其特征在于：所述的伞状结构的伸出物的颈部采用圆角直线相切过渡，光滑连接。

其进一步特征在于：所述伞喷射喷油嘴偶件升程为0.02mm-1mm。

进一步的：所述针阀体出口锥面设置有圆角过渡。

所述针阀体出口边缘处设置有圆角或倒角。

本实用新型通过光滑过渡的颈部设计，减小了颈部的应力集中，增强了头部的强度，减小了断裂的风险。针阀体出口处增加了圆角和倒角设计，改善了油嘴偶件在高压下流量的一致性。

附图说明

图1是本实用新型专利的偶件组装图。

图2 和图3分别是针阀和针阀体配合后针阀完全关闭和完全开启的头部放大图。

具体实施方式

下面结合附图说明来详细说明本实用新型提出的具体结构及其使用情况。

如图1-3所示一种伞喷射喷油嘴偶件，为由针阀2和针阀体1组成的一副精密偶件，在针阀2和针阀体1之间设有锥形密封段，在针阀体1的密封段下部有通孔，针阀的头部有伞状结构的伸出物，伸出的头部可以从针阀体头部的通孔内通过，所述的伞状结构的伸出物的颈部采用圆角直线相切过渡，光滑连接。采取的圆角光滑设计最大的减小了应力集中，增强了针阀头部的强度，也降低了断裂的风险。

所述伞喷射喷油嘴偶件升程为0.02mm-1mm。

所述针阀体出口锥面设置有圆角过渡。所述针阀体出口边缘处设置有圆角或倒角。通过圆角或倒角的调整可以将同批次油嘴的散差控制在一个相对合理的范围。

将喷油嘴偶件安装到喷油器上，喷油嘴偶件在不喷射的关闭状态如图2所示。当液力系统作用在针阀上的有效面积形成的压力超过弹簧的开启压力，针阀2向上移动，针阀体1和针阀2在密封线3处形成微小缝隙，燃油从盛油槽通过该节流处。随着针阀升程的加大，针阀2与针阀体1形成的微小缝隙加大，节流处向下移动到针阀体出口圆角8与针阀密封线下锥面4形成的位置，并随着针阀2升程的加大，燃油的节流才转移到导向锥体面6与针阀体出口圆角8形成的环行缝隙。由于伞喷油嘴的有效流通截面比较大，在此设计的针阀体出口圆角8可以加大部分升程下的有效流通截面。针阀2开启后，高压燃油会作用到头部伸出的导向锥面6上，导向锥面6的锥角α在40°-160°之间，形成的压力会集中作用在颈部5上，颈部5的直径d在0.4mm-1.5mm，对此设计的针阀颈部5为圆弧，该圆弧与密封线下锥面4和头部伸出导向锥面6相切。燃油作用在导向锥面6后，燃油就沿着锥面通过导向锥面6与针阀出口边缘圆角7形成的节流环行缝隙喷出，与空气混合而形成混合气。针阀全开的时候见图3。 关闭过程类似，针阀2下移，节流位置从针阀导向锥面6与针阀体之间形成的节流环行缝隙移动到针阀体出口圆角8并继续移动到密封线3处并完全关闭。

Claims (4)

1.一种伞喷射喷油嘴偶件，为由针阀和针阀体组成的一副精密偶件，在针阀和针阀体之间设有锥形密封段，在针阀体的密封段下部有通孔，针阀的头部有伞状结构的伸出物，伸出的头部从针阀体头部的通孔内通过，其特征在于：所述的伞状结构的伸出物的颈部采用圆角直线相切过渡，光滑连接。

2.根据权利要求1所述的伞喷射喷油嘴偶件，其特征在于：所述伞喷射喷油嘴偶件升程为0.02mm-1mm。

3.根据权利要求1所述的伞喷射喷油嘴偶件，其特征在于：所述针阀体出口锥面设置有圆角过渡。

4.根据权利要求1或3所述的伞喷射喷油嘴偶件，其特征在于：所述针阀体头部边缘处设置有圆角或倒角。

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