CN206860339U - 一种用于碳氢喷射系统的涡流喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于碳氢喷射系统的涡流喷嘴，包括喷嘴外壳、球阀、开关弹簧、调节垫片、涡流器及阀座，喷嘴外壳与阀座螺纹连接，球阀、开关弹簧、调节垫片及涡流器均设置在喷嘴外壳内部，喷嘴外壳内部加工成锥面结构，与球阀结合形成密封锥面，开关弹簧一端与球阀抵接，另一端与涡流器抵接，阀座与涡流器顶部之间形成涡流腔并将涡流腔内的涡流燃油通过阀座上的喷射孔喷到排气管中形成喷雾；涡流器外壁设有沿着向顶部的方向具有变小的横截面的倾斜部分，倾斜部分的外壁上设有涡流槽，涡流器外周设有与涡流槽相通的导流切面。本实用新型可以实现喷射燃油的精细雾化，避免喷嘴的结焦风险。

Description

一种用于碳氢喷射系统的涡流喷嘴

技术领域

本实用新型提供了一种用于碳氢(HC)喷射系统的涡流喷嘴，属于汽车技术领域，适用于执行国Ⅵ及以后排放法规的柴油发动机。

背景技术

随着汽车的柴油化和国家排放法规的日趋严格，解决柴油机的排放问题显得极为迫切。目前全球广泛采用柴油微粒捕集器(DPF)技术来应对重型柴油机碳烟颗粒排放问题，并采用HC喷射系统对DPF进行再生。对于HC喷射技术来言目前存在的问题是现有HC喷射系统的供给压力较低，其压力一般不超过0.8MPa，因此HC喷嘴喷射出来的燃油雾化质量差，并且现有HC喷嘴的针阀体与喷射孔体周围容易结焦造成喷孔堵塞，因此对汽车尾气的处理效果较差。

专利文献CN201380013581介绍一种喷射装置，用于将燃料喷射到内燃机的废气管中。这种喷射装置包括喷射阀以及阀保持件，喷射阀安装在阀保持件的孔中。阀保持件形成围绕安装孔的空腔，空腔通入冷却水以支持喷射和喷射阀的冷却。但是专利中并未叙述如何实现良好的雾化效果并防止结焦现象发生，且此系统结构复杂，加工成本较高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于碳氢喷射系统的涡流喷嘴，通过碳氢喷嘴的涡流器结构可以实现喷射燃油的精细雾化；通过碳氢喷嘴的球阀结构设计可避免喷嘴的结焦风险，并且结构简单、制造成本低。

本实用新型的目的是通过以下方案实现的：

一种用于碳氢喷射系统的涡流喷嘴，包括喷嘴外壳、球阀、开关弹簧、调节垫片、涡流器及阀座，喷嘴外壳与阀座螺纹连接，球阀、开关弹簧、调节垫片及涡流器均设置在喷嘴外壳内部，喷嘴外壳内部加工成锥面结构，与球阀结合形成密封锥面，开关弹簧一端与球阀抵接，另一端与涡流器抵接，阀座与涡流器顶部之间形成涡流腔并将涡流腔内的涡流燃油通过阀座上的喷射孔喷到排气管中形成喷雾。

其中，所述涡流器外壁设有沿着向顶部的方向具有变小的横截面的倾斜部分，倾斜部分的外壁上设有涡流槽。

其中，所述涡流器外周设有导流切面，导流切面提供流向涡流槽的燃油通路。

其中，所述涡流槽的路径与倾斜部分切割涡流器端面圆周相切。

其中，所述涡流槽为多个，多个涡流槽沿涡流器的圆周方向均布。

本实用新型提供的一种用于碳氢喷射系统的涡流喷嘴具有价格便宜、加工工艺简单；喷射精确、喷雾雾化质量高；形成涡流能够清洁喷嘴使喷嘴不易产生燃油结焦的优点。

附图说明

图1是碳氢喷射系统的示意图

图2是本实用新型碳氢喷射系统的涡流喷嘴的剖视图

图3是本实用新型涡流喷嘴中涡流器的轴测图

图4是本实用新型涡流喷嘴中涡流器的主视图

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方案。

如图1所示：碳氢喷射系统，其中，输油泵11作用为产生一定压力范围的加压燃油；碳氢喷射系统的控制器10作用为建立稳定压力的燃油，并根据排气后处理需求将稳定压力燃油输送给碳氢喷射系统的涡流喷嘴1；燃油通过阀座7上的喷射孔9以精细雾化状态喷入排气管12中。雾化燃油经过混合并且在DOC中催化氧化。燃料的催化氧化提高了输入到DPF的排气温度以再生DPF中的碳烟颗粒。

如图2所示，一种用于碳氢喷射系统的涡流喷嘴1，包括：一个喷嘴外壳2、一个球阀3、一个开关弹簧4、一个调节垫片5、一个涡流器6和一个阀座7。喷嘴外壳2与阀座7螺纹连接，球阀3、开关弹簧4、调节垫片5及涡流器6均设置在喷嘴外壳2内部，喷嘴外壳2内部加工成锥面结构，与球阀3结合形成密封锥面，开关弹簧4一端与球阀3抵接，另一端与涡流器6抵接，阀座7与涡流器6顶部之间形成涡流腔8并将涡流腔内的涡流燃油通过阀座7上的喷射孔9喷到排气管中形成喷雾。

喷嘴外壳2用于将其余部件封装并包含供燃油流入的入口和供燃油流动的油路，喷嘴外壳2与阀座7配合形成燃油流经涡流喷嘴的内部通道。喷嘴外壳2内部加工成锥面结构，与球阀3结合形成密封锥面，其作用为控制外部燃油的进出；当外部燃油压力值小于弹簧预紧力时，燃油无法通过密封锥面进入涡流喷嘴1内部；当外部燃油压力大于弹簧预紧力时，弹簧被压缩，球阀向下运动脱离密封锥面，燃油进入涡流喷嘴1内部。

开关弹簧4处于双向浮动的两个部件之间，其一端与涡流器6抵接，另一端与球阀3抵接。当外部加压燃油压力克服弹簧4的弹簧力使得球阀3脱离喷嘴外壳2内壁锥面，燃油进入喷嘴内部。

调整垫片5设置在阀座7与喷嘴外壳2之间，用于调节弹簧的预紧力从而调整球阀的开启压力。当设定弹簧开启压力发生变化时可以通过更改调节垫片的厚度来实现：当系统要求球阀在较小的外部压力下开启时，选用厚度较大的调整垫片5；当系统要求球阀在较大的外部压力下开启时，选用厚度较小的调整垫片5。

涡流器6置于喷嘴外壳2的内部，阀座7与涡流器6顶部之间形成涡流腔8并将涡流腔内的涡流燃油通过阀座7上的喷射孔9喷到排气管中形成喷雾。

涡流器6端部设有燃油旋转结构，燃油通过涡流器6流进涡流室8时由于其特殊的旋转结构使得燃油在流经涡流器6后形成涡流。如图3所示：燃油旋转结构包括三条形成于涡流器6外周的、供燃油通过的涡流槽62，以及形成于涡流器6端面65与阀座7头部之间的涡流腔8。

当燃油流过涡流槽62时，在涡流腔8中形成旋流，并当流体流至喷射孔9时由于离心力形成液体膜，该液体膜在涡流腔8中央部分形成空心。最终以中空锥形喷雾从喷射孔9喷出。因此喷射后雾化燃油能更好的混合，从而增加燃油的反应效率。

涡流器6外周上的导流切面61提供流向涡流槽62的燃油通路。当燃油压力超过弹簧预紧力时，加压燃油通过球阀密封面流入喷嘴外壳2内部，并通过涡流器6上的导流切面61流向涡流槽62以及倾斜部分63。倾斜部分的横截面随液体喷射的方向朝其端部变小。除倾斜部分63外，涡流器6外壁的一部分64与阀座7的内壁的一部分接触。液体经涡流槽62流动至外周。在本实用新型中，液体向下方只能通过涡流槽62而向下流动。

如图3、图4所示，涡流器6的外壁设有沿着向顶部的方向具有变小的横截面的倾斜部分63，倾斜部63为圆台形。涡流槽62形成于该倾斜部分63的外壁之上，直线型涡流槽62的路径与倾斜部分切割涡流器端面65圆周相切。也就是说，当倾斜部分63的小端被切割成与其大端平行式时，切割端面形成圆形，涡流槽62的路径可在与该圆形相切。

通过涡流槽62的燃油根据所述路径在倾斜部分63断面的切线方向运动。当燃油进入涡流腔8时通过切线方向力产生旋转，最终在涡流腔内形成涡流。在实际应用时，涡流槽可以为多个。当设置多个涡流槽62时，多个涡流槽62可以等距、均布的形成于涡流器6的圆周方向。

另外，涡流的强度可以通过涡流槽62的形状、涡流槽宽度及横截面面积、路径以及倾斜部分63的倾角来调节。因此，体现在喷射孔9喷出的喷雾的雾化角度与喷雾粒径大小可以调节。

Claims (5)

1.一种用于碳氢喷射系统的涡流喷嘴，其特征在于，包括喷嘴外壳、球阀、开关弹簧、调节垫片、涡流器及阀座，喷嘴外壳与阀座螺纹连接，球阀、开关弹簧、调节垫片及涡流器均设置在喷嘴外壳内部，喷嘴外壳内部加工成锥面结构，与球阀结合形成密封锥面，开关弹簧一端与球阀抵接，另一端与涡流器抵接，调整垫片设置在阀座与喷嘴外壳之间，阀座与涡流器顶部之间形成涡流腔并将涡流腔内的涡流燃油通过阀座上的喷射孔喷到排气管中形成喷雾。

2.如权利要求1所述的一种用于碳氢喷射系统的涡流喷嘴，其特征在于，所述涡流器外壁设有沿着向顶部的方向具有变小的横截面的倾斜部分，倾斜部分的外壁上设有涡流槽。

3.如权利要求2所述的一种用于碳氢喷射系统的涡流喷嘴，其特征在于，所述涡流器外周设有导流切面，导流切面提供流向涡流槽的燃油通路。

4.如权利要求2所述的一种用于碳氢喷射系统的涡流喷嘴，其特征在于，所述涡流槽的路径与倾斜部分切割涡流器端面圆周相切。

5.如权利要求2所述的一种用于碳氢喷射系统的涡流喷嘴，其特征在于，所述涡流槽为多个，多个涡流槽沿涡流器的圆周方向均布。