CN204900133U - 一种发动机双燃料同时喷射喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种发动机双燃料同时喷射喷嘴,该喷嘴由针阀1、针阀体2组成,针阀1和针阀体2是一对由滑阀和锥面单向阀组合的偶件,针阀体2下端面中心凸面上布置主喷孔24,针阀1与针阀体2组成的锥阀开启,控制中心油腔内的主燃料从主喷孔24喷出,实现主燃料的喷射;针阀体2下端面圆周方向均布副喷孔26,针阀1与针阀体2组成的滑阀,连通针阀体2上的倾斜副油道和辅助油道,副燃料经副喷孔26喷出,实现副燃料的喷射;在复位弹簧4的弹簧力作用下,针阀1关闭双燃料喷射,针阀体2通过锁紧螺母3与喷油器体连接。
Description
一、技术领域
本实用新型涉及发动机双燃料缸内直喷装置,具体是一种发动机双燃料同时喷射喷嘴,属于发动机燃料喷射技术。
二、背景技术
随着发动机排放法规日益严格,代用燃料和柴油或汽油组成的双燃料发动机能显著地降低排放,保持发动机的动力性能,减少对石油的依赖性;双燃料发动机有两种形式:一种是既可用代用燃料又可用石油燃料的发动机,这种发动机工作时仍是使用单一燃料;另一种是代用燃料和石油燃料混合燃料的发动机,这种发动机工作时仍是使用含有双燃料的混合物。双燃料发动机在原有发动机基本结构改变不大的条件下,有效地解决能源短缺和排放超标的问题,成为发动机技术的发展趋势。
双燃料发动机目前广泛采用燃料混合方式,按照压燃或点燃方式进行燃烧,尽管燃烧效果明面提高,但是由于燃料的物理特性各不相同,混合燃料在实际燃烧效果不是很理想,迫切需要实现真正的双燃料直接缸内燃烧,双燃料直接喷射喷嘴是其核心关键装置。传统的双料燃料喷射采用两个喷油器控制喷射的方式,这种方式的不足之处有:1)在结构空间上,布置两个喷油器所需的空间较大,气缸盖上无法满足其空间要求;2)在喷射控制上,难以保证喷射时刻和喷射持续期完全相同,需要对喷油器进行复杂标定和修正;尽管采用了电控喷油器可以实现喷射精确性,还是不能保证喷射的一致性。
目前双燃料喷嘴主要用于锅炉及航空发动机上,多数以低压力和多组喷射实现,如燃气轮机双燃料喷嘴,采用倾斜气孔气体燃料旋流结构,在气体流道中产生预旋气流,使裂解气与空气能更好地掺混燃烧。大型锅炉的‘Y’型燃油器也是一种内混式双流体喷嘴,通过增加混合室的混合空间提高‘Y’型燃油器的性能。
当双燃料喷射喷嘴用于缸内直喷压燃式发动机时,要满足两种燃料同时喷入气缸的条件,需要针阀同时控制两种燃料喷射,燃料经过针阀体上各自的喷孔喷入气缸,才能在缸内形成双燃料燃烧,因此针阀结构和针阀体喷孔布置需要新的设计。
三、发明内容
本实用新型的目的是解决以上技术问题,填补发动机双气体燃料喷射装置的空白,本实用新型是这样实现的:发动机双燃料同时喷射喷嘴由针阀、针阀体组成,针阀和针阀体是一对由滑阀和锥面单向阀组合的偶件,实现双燃料的喷射动作。针阀体下端面中心凸面上布置主喷孔,针阀与针阀体组成的锥阀开启,控制中心油腔内的主燃料从主喷孔喷出,实现主燃料的喷射;针阀体下端面圆周方向均布副喷孔,针阀与针阀体组成的滑阀,连通针阀体上的倾斜副油道和辅助油道,副燃料经副喷孔喷出,实现副燃料的喷射。
四、附图说明
图1为双燃料同时喷射喷嘴
图2为针阀结构图
图3为针阀体顶面结构图
图4为针阀体结构图
五、具体实施方式
发动机双燃料同时喷射喷嘴由针阀1、针阀体2组成,如附图1所示。针阀1位于针阀体2的中心油腔内,在复位弹簧4弹簧力作用下,实现针阀1的锥面与针阀体2内锥面座密封,针阀1的滑阀关闭针阀体2倾斜副油道,使主喷孔24和副喷孔26不能喷射两种燃料,针阀体2通过锁紧螺母3与喷油器体连接。
针阀1由锥面11、针阀杆12、第一上密封槽131、第二上密封槽132、辅助油槽14、第一下密封槽151、第二下密封槽152组成,如附图2所示。锥面11在针阀杆12下端,锥面11的锥角为59°,针阀杆12位于针阀体2的中心孔内,在针阀1运动时起导向作用,保证锥面密封良好;辅助油槽14是针阀杆12中部圆柱表面的一个环形凹槽,与针阀体2中心油腔构成滑阀,针阀杆12圆柱面上部设置第一上密封槽131、第二上密封槽132,与针阀体2的内孔形成迷宫密封,针阀杆12外圆柱面下部布置第一下密封槽151、第二下密封槽152,与针阀体2的内孔形成迷宫密封。
针阀体2由锥面座21、针阀体22、倾斜主油道23、主喷孔24、小压力室25、副喷孔26、辅助油道27、倾斜副油道28、环形油槽29组成。在附图3中,针阀体2的上端面一侧布置主环形油槽291,主环形油槽291内60°间隔布置第一倾斜主油道231,第二倾斜主油道232、第三倾斜主油道233,三个倾斜主油道的下端与针阀体2的中心油腔相通,针阀体2的上端面另一侧布置副环形油槽292,副环形油槽292内60°间隔布置第一倾斜副油道281,第二倾斜副油道282、第三倾斜副油道283,三个倾斜副油道的下端与针阀体2的中心孔油腔相通,第一辅助油道271,第二辅助油道272、第三辅助油道273、第四辅助油道274、第五辅助油道275、第六辅助油道276、第七辅助油道277、第八辅助油道278的上端与针阀体2的中心孔相通;在附图4中,锥面座21位于针阀体2中心油腔下端,其锥角为60°,针阀体2的中心油腔通过锥面座21与小压力室25相通,针阀体2下端面中心凸面上布置主喷孔24,与小压力室25相通,八个辅助油道的下端与针阀体2下端面相通,形成圆周均布的副喷孔26。
针阀1在复位弹簧4的弹簧力作用下,实现了针阀1的锥面与针阀体2的锥面座良好密封,并使针阀1滑阀关闭针阀体2的倾斜副油道28下端口,这样使主燃料不能进入小压力室、副燃料不能流入辅助油道,针阀体2上的主喷孔24和副喷孔26没有燃料喷出;当主燃料压力大于针阀1的弹簧预紧力时,针阀1被抬起,主燃料经过锥面进入小压力室,再从主喷孔24喷出,实现主燃料的喷射,针阀1的辅助油槽14连通针阀体2的倾斜副油道28,倾斜副油道内的燃料经过针阀1辅助油槽14,进入针阀体2的八个辅助油道27,再经针阀体2下端面均布的副喷孔26喷出,实现副燃料的喷射。
Claims (2)
1.一种发动机双燃料同时喷射喷嘴,其特征是针阀(1)和针阀体(2)是一对由滑阀和锥面单向阀组合的偶件,实现双燃料的喷射,针阀体(2)下端面中心凸面上布置主喷孔(24),针阀(1)与针阀体(2)组成的锥阀开启,控制中心油腔内的主燃料从主喷孔(24)喷出,实现主燃料的喷射;针阀体(2)下端面圆周方向均布副喷孔(26),针阀(1)与针阀体(2)组成的滑阀,连通针阀体(2)上的倾斜副油道和辅助油道,副燃料经副喷孔(26)喷出,实现副燃料的喷射。
2.如权利要求1所述的一种发动机双燃料同时喷射喷嘴,其特征在于针阀体(2)副燃料油道结构的具体形式为:针阀体(2)的上端面一侧布置副环形油槽(292),副环形油槽(292)内60°间隔布置第一倾斜副油道(281),第二倾斜副油道(282)、第三倾斜副油道(283),三个倾斜副油道的下端与针阀体(2)的中心孔相通,第一辅助油道(271),第二辅助油道(272)、第三辅助油道(273)、第四辅助油道(274)、第五辅助油道(275)、第六辅助油道(276)、第七辅助油道(277)、第八辅助油道(278)的上端与针阀体(2)的中心油腔相通,八个辅助油道的下端与针阀体(2)下端面相通,形成圆周均布的副喷孔(26)。
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