CN207018127U - 一种opoc发动机油束对置撞击雾化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种OPOC发动机油束对置撞击雾化装置，即利用该发动机对置喷嘴形式所特有的条件，将两只油束对置撞击雾化器沿气缸径向对称布置，并将它们设置为轴针式喷孔。当外活塞和内活塞在气缸中相向运动时，气缸中的气体开始被压缩；当气缸中气体达到一定压力和温度时，两只油束对置撞击雾化器同时向气缸中喷油。喷出的两条油束相向运动，方向垂直于外活塞和内活塞运动方向；在撞击面发生撞击后转变为两条方向相反的径向射流，方向分别迎着外活塞燃烧室和内活塞燃烧室，从而实现了燃油像传统发动机一样均匀分布的目的。
Description
技术领域
本发明属于内燃机领域，具体涉及一种利用油束对置撞击转变油束方向，使其像传统发动机一样迎着活塞的运动方向，从而实现燃油在燃烧室空间均匀分布的雾化装置。
背景技术
如图1a所示，OPOC发动机气缸10内装有两个活塞(活塞5和活塞8)，同时两个活塞通过一长一短两个连杆(外连杆和内连杆)与同一曲轴相连，两个气缸分置曲轴两侧；没有进排气阀系和气缸盖，喷油嘴采用双对置喷油嘴(喷油嘴7和喷油嘴11)，且径向对称布置于气缸壁上。但这种布置形式完全不同于传统发动机的单喷嘴喷射形式：传统发动机通常采用单喷油嘴7，且布置于气缸盖上，如图1b所示，油束迎着活塞5的运动方向，油束从低充量密度区域(燃烧室6中心)到高充量密度区域(燃烧室6周边区域)，显然该种布置形式有利于喷雾的均匀分布；而OPOC发动机通常采用双对置喷油嘴(喷油嘴7和喷油嘴11)，且布置于气缸10壁上，如图1a所示，喷油嘴7喷出的油束和喷油嘴11 喷出的油束并非迎着活塞(活塞5和活塞8)的运动方向，同时两油束是从高充量密度区域(燃烧室6和燃烧室9周边)到达低充量密度区域(燃烧室6和燃烧室9中央)，这种布置形式，不利于燃油的均匀分布。
从OPOC发动机燃油雾化的研究现状看，尽管国内外研究机构通过采取低涡流大喷孔、不对称喷孔布置以及滚流等技术措施，在一定程度上改善了对置喷射形式燃油的空间分布，但未从根本上解决对置喷射存在的问题，即油束依然不能迎着活塞的运动方向。这一问题严重阻碍了OPOC发动机燃油雾化技术的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用油束对置撞击转变油束方向，使其像传统发动机一样迎着活塞的运动方向，从而实现燃油在燃烧室空间均匀分布的雾化装置。
以下结合附图2对本发明的技术方案予以说明。该装置包括OPOC发动机原机燃油喷射系统，含油箱1、低压油泵2、油滤3、高压共轨4；还包括油束对置撞击雾化器13和14及电控单元12，油束对置撞击雾化器13和14径向对称布置于发动机气缸10壁上，它们的结构参数和性能参数完全相同，喷油时刻和喷油量由电控单元12调节控制。
OPOC发动机油束对置撞击雾化装置的工作原理是：利用OPOC发动机对置喷嘴形式所特有的条件，即将油束对置撞击雾化器13和14沿气缸10径向对称布置，并将它们设置为轴针式喷孔。当活塞5和活塞8在气缸10中相向运动时，气缸10中的气体开始被压缩；当气缸10中气体达到一定压力和温度时，油束对置撞击雾化器13和14同时向气缸10中喷油。喷出的两条油束相向运动，方向垂直于活塞5和活塞8运动方向；在撞击面发生撞击后转变为两条方向相反的径向射流，方向分别迎着燃烧室6和燃烧室9，从而实现了燃油像传统发动机一样均匀分布的目的。
附图说明
图1是OPOC发动机和传统发动机的喷油方式
图1a是OPOC发动机对置喷油方式，沿顺时针方向依次是：
油箱1、低压油泵2、油滤3、高压共轨4、活塞5、燃烧室6、喷油嘴7、活塞8、燃烧室9、气缸10、喷油嘴11、电控单元12。
图1b是传统发动机喷油方式，沿顺时针方向依次是：
油箱1、低压油泵2、油滤3、高压共轨4、活塞5、燃烧室6、喷油嘴7、气缸8、电控单元9。
图2是OPOC发动机油束对置撞击雾化装置的工作原理简图，沿顺时针方向依次是：
油箱1、低压油泵2、油滤3、高压共轨4、活塞5、燃烧室6、活塞8、燃烧室9、气缸10、电控单元12、油束对置撞击雾化器13及油束对置撞击雾化器 14。
具体实施方式
以下通过具体实例对本发明的技术方案作进一步的说明。本实施例发动机应用传统喷油嘴向气缸内喷油，转速为1500r/min，功率为40kW，发动机的比油耗为226g/kW·h；当应用本发明提出的油束对置撞击雾化器13和14同时向气缸10中喷油，喷出的两条油束相向运动，方向垂直于活塞5和活塞8运动方向，在撞击面处发生撞击并转变为两条方向相反的径向射流，方向分别迎着燃烧室6 和燃烧室9，此时发动机的比油耗为215g/kW·h，较原机降低了5％。通过本发明提高了OPOC发动机的燃油雾化质量及燃烧效率，达到了预想的效果。
实验发动机的具体参数如下：
发动机参数
| 缸径×冲程(mm) | 内活塞：100×90，外活塞：100×80 |
| 冲程数 | 2 |
| 喷油系统类型 | CR |
| 喷油压力(MPa) | 130 |
| 转速(r/min) | 1500 |
| 功率(kW) | 40 |
| 燃油消耗率(g/kW·h) | 226 |
本发明的特点及有益效果体现在，利用油束对置撞击转变油束方向实现燃油在燃烧室空间均匀分布的方法，结构简单，可实现在OPOC发动机上应用的可行性。同时本发明的提出将有利于对置喷雾技术在发动机上进一步的推广和应用。
Claims (1)
1.一种OPOC发动机油束对置撞击雾化装置，包括发动机原机燃油喷射系统，含油箱(1)、低压油泵(2)、油滤(3)、高压共轨(4)，还包括油束对置撞击雾化器(13、14)及电控单元(12)；所述油束对置撞击雾化器(13、14)沿气缸(10)径向对称布置，并将它们设置为轴针式喷孔，它们的结构参数和性能参数完全相同，喷油时刻和喷油量由电控单元12调节控制。
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