CN208502928U - 一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，其包括喷嘴帽、喷油嘴、用于引入高压气体的混合气腔体以及喷气嘴，所述喷嘴帽、喷油嘴、混合气腔体、喷气嘴从上至下依次连通；本实用新型采用喷嘴帽、喷油嘴、混合气腔体以及喷气嘴依次套接的形式，集成化高、易加工、易拆装，并且通过混合气腔体引入高压空气提前进行预混合，不易产生油膜，有效提高重油雾化性能和燃烧效果，同时简化了结构、减小了体积，满足低成本批量化生产及维护需求。

Description

一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴

技术领域

本实用新型涉及一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，具体是一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴。

背景技术

在汽车领域，通过高压共轨及单体泵技术已经在压燃式发动机上燃用重油。在小型航空发动机领域，由于对发动机功重比要求相对较高，且对发动机及各零部件的小型化，轻型化和集成化有更高的要求，小型点燃式航空发动机运用比较广泛。但是高压共轨及单体泵技术由于结构复杂，体积庞大不适合小型航空重油点燃式发动机领域的应用。目前，一些比较发达的欧美国家已经通过重油直喷技术使小型点燃式航空发动机燃用重油，比如：奥比托公司（Orbital）二冲程、四冲程的点燃式发动机燃用重油，该技术所涉及的夹气喷嘴结构复杂，一体成型，加工难度较大，使用及维护成本高，且产品进口受限。因此，结构简单、小型化且雾化效果好的缸内直喷喷嘴成为限制小型点燃式航空重油发动机燃用重油的关键零部件。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、易拆装且有效提高重油雾化性能和燃烧效果的重油缸内直喷空气辅助喷嘴。

本实用新型所采用的技术方案是：一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，其包括喷嘴帽、喷油嘴、用于引入高压气体的混合气腔体以及喷气嘴，所述喷嘴帽、喷油嘴、混合气腔体、喷气嘴从上至下依次连通。

本实用新型所述混合气腔体包括混合壳体以及设置在混合壳体上的高压空气接头，所述混合壳体为圆筒状，在混合壳体内有混合腔体，所述混合腔体的上下两端分别与喷油嘴和喷气嘴相连通。

本实用新型所述喷油嘴包括喷油壳体、设置在喷油壳体内的喷油管、与喷油管相连通的针阀腔、设置在针阀腔底部的出油口、设置在针阀腔内用于打开或关闭出油口的针阀以及用于驱动针阀移动的喷油驱动装置，所述出油口与混合气腔体的上端相连通。

本实用新型所述喷油驱动装置包括设置在针阀与针阀腔顶面之间的喷油弹簧以及用于对针阀起吸引作用的喷油电磁阀装置。

本实用新型所述喷气嘴包括喷气壳体、设置在喷气壳体内的喷气管路以及设置在喷气壳体内的轴针式喷嘴组件，所述喷气管路与轴针式喷嘴组件相连通，所述喷气管路的顶端与混合气腔体的底端相连通。

本实用新型所述喷气管路的顶端呈漏斗形。

本实用新型所述轴针式喷嘴组件包括轴针腔、设置在轴针腔内的轴针以及用于驱动轴针移动的喷气驱动装置。

本实用新型所述喷气驱动装置包括设置在轴针腔顶面与轴针之间的喷气弹簧以及用于对轴针起作用的喷气电磁阀装置。

本实用新型在所述轴针腔的底部设置有连接腔，在连接腔的下方设置有喷气出口，所述轴针的下端与喷气出口的形状相对应，所述喷气管路与连接腔相连通，所述连接腔的内径大于轴针腔的内径。

本实用新型所述喷气出口呈开口朝下的喇叭形，所述轴针的底端形状与喷气出口的形状相对应。

本实用新型的积极效果为：本实用新型采用喷嘴帽、喷油嘴、混合气腔体以及喷气嘴依次套接的形式，集成化高、易加工、易拆装，并且通过混合气腔体引入高压空气提前进行预混合，不易产生油膜，有效提高重油雾化性能和燃烧效果，同时简化了结构、减小了体积，满足低成本批量化生产及维护需求。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型图1 A处局部放大图。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型包括喷嘴帽1、喷油嘴2、混合气腔体3以及喷气嘴4，所述喷嘴帽1、喷油嘴2、混合气腔体3、喷气嘴4从上至下依次连通。

所述混合气腔体3包括混合壳体303以及设置在混合壳体303上的高压空气接头301，所述混合壳体303为圆筒状，在混合壳体303内有混合腔体302，所述混合腔体302的上下两端分别与喷油嘴2和喷气嘴4相连通，在混合腔体302内形成微小密闭腔室，该微小密闭腔室为空气辅助加压区，在混合腔体302内设置有压力传感器，用于检测混合腔体302内的压强，通过压力反馈保持混合气压力恒定，从而精准控制喷气嘴4的喷出量，喷油嘴2喷出的重油经5-6bar的空气辅助二次加压后，形成雾化效果更好的高压混合气。在高压空气接头301内设置有微型滤网102，过滤空气中的杂质。通过高压空气接头引入高压空气与重油混合，可以有效提高重油雾化性能和燃烧效果。

在喷嘴帽1与混合气腔体3的外部设置有位置相对应的固定孔，用于将辅助喷嘴整体固定在发动机缸头喷嘴固定位上。

重油通过喷嘴帽1进入到喷油嘴2内，再通过喷油嘴2喷射到混合气腔体3内与经高压空气接头301进入的高压气体进行预混合形成雾化混合气，再通过高压喷气嘴将混合气直接喷射到发动机燃烧室内。

所述喷嘴帽1包括采用ABS树脂材料的喷嘴帽壳体104、位于喷嘴帽壳体104侧壁的入油口101以及设置在喷嘴帽壳体104内的喷嘴帽腔体103，喷嘴帽腔体103与喷油嘴2相连通，为了有效去除重油内的杂质，在入油口101内还应设置微型滤网102。

喷油嘴2包括喷油壳体207、设置在喷油壳体207内的喷油管202、与喷油管202相连通的针阀腔203、设置在针阀腔203底部的出油嘴、设置在针阀腔203内用于打开或关闭出油口的针阀204以及用于驱动针阀204移动的喷油驱动装置，所述出油嘴呈锥形并且与混合气腔体3的上端相连通。所述喷油驱动装置包括设置在针阀204与针阀腔203顶面之间的喷油弹簧205以及用于对针阀204起作用的喷油电磁阀装置206，在喷油壳体207的侧部还应有走线孔201，便于为喷油电磁阀装置206走线。喷油电磁阀装置206包括电磁铁以及线圈，通电时线圈产生电磁力，电磁铁将针阀204吸起，针阀204与出油嘴脱离，重油经出油嘴喷入到混合气腔体3，断电时磁力消失，在喷油弹簧205的作用下针阀204向下运动将出油嘴封闭，停止喷油。采用大电流控制喷油电磁阀装置206开启，随后进入小电流维持正常工作。出油嘴的孔径为0.2-0.5mm，喷油压力较高，为7-8bar。

优选的，为了防止针阀204在针阀腔203内晃动，在针阀腔203内应设有平衡轴用于平衡针阀，保证精确的喷油量及喷油效果。

所述喷气嘴4包括喷气壳体402、设置在喷气壳体402内的喷气管路401以及设置在喷气壳体402内的轴针式喷嘴组件，所述喷气管路401与轴针式喷嘴组件相连通，所述喷气管路401的顶端与混合气腔体3的底端相连通。

所述喷气管路401的顶端呈漏斗形，高压重油混合气通过改漏斗锥形结构容易产生涡流，雾化效果更好。

轴针式喷嘴组件包括轴针腔407、设置在轴针腔407内的轴针403以及用于驱动轴针403移动的喷气驱动装置。所述喷气驱动装置包括设置在轴针腔407顶面与轴针403之间的喷气弹簧405以及用于对轴针403起作用的喷气电磁阀装置410。喷气电磁阀装置410与喷油电磁阀装置206相同，包括电磁铁及线圈。同样，为了防止轴针403发生晃动，在轴针腔407内同样应设置平衡轴。

所述轴针腔407的内径与轴针403位于轴针腔407内的部分的外径相对应，在所述轴针腔407的底部设置有连接腔406，在连接腔406的下方设置有喷气出口409，所述轴针403的下端与喷气出口409的形状相对应，所述喷气管路401与连接腔406相连通，所述连接腔406的内径大于轴针腔407的内径。

所述喷气出口409呈开口朝下的喇叭形，所述轴针403的底端形状与喷气出口409的形状相对应。

喷气嘴4在喷混合气时，所述轴针403在孔内作上下移动，不易积炭，且能自除积炭和其他杂质。断电不喷混合气时，所述轴针403立即关闭喷孔，全过程无油滴现象，同时，利用喇叭形的喷气出口409和轴针403的底端将高压油腔与燃烧室隔开，燃烧气体不至于反冲入油腔内引起积炭阻塞，且喷孔直径较大，便于加工且不易堵塞，因此，所述轴针式喷嘴组件非常适合重油缸内直喷发动机。所述喷气嘴采用的是电磁阀控制，通电时电磁线圈产生电磁力，电磁铁将轴针403吸起，并向下运动推动轴针伸出喷孔外，喷气嘴开启，重油经喷气出口409喷入发动机燃烧室内；断电时电磁力消失，轴针在喷气弹簧405的作用下向上运动将喷孔封闭，喷气嘴停止工作。所述喷气嘴控制采用大电流控制电磁阀开启，随后进入小电流维持正常工作。

本实用新型采用空气辅助雾化的方式，在缸内直喷汽油机上实现了重油的雾化燃烧。通过喷油嘴2与混合气腔体3进行二次加压雾化，雾化效果更好。本实用新型设计的空气辅助喷嘴由四个独立部件组成，具有结构简单、气密性好、易加工、易拆装，且雾化效果好的特点，易于低成本化推广。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，其特征在于其包括喷嘴帽（1）、喷油嘴（2）、用于引入高压气体的混合气腔体（3）以及喷气嘴（4），所述喷嘴帽（1）、喷油嘴（2）、混合气腔体（3）、喷气嘴（4）从上至下依次连通。

2.根据权利要求1所述的一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，其特征在于所述混合气腔体（3）包括混合壳体（303）以及设置在混合壳体（303）上的高压空气接头（301），所述混合壳体（303）为圆筒状，在混合壳体（303）内有混合腔体（302），所述混合腔体（302）的上下两端分别与喷油嘴（2）和喷气嘴（4）相连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，其特征在于所述喷油嘴（2）包括喷油壳体（207）、设置在喷油壳体（207）内的喷油管（202）、与喷油管（202）相连通的针阀腔（203）、设置在针阀腔（203）底部的出油口、设置在针阀腔（203）内用于打开或关闭出油口的针阀（204）以及用于驱动针阀（204）移动的喷油驱动装置，所述出油口与混合气腔体（3）的上端相连通。

4.根据权利要求3所述的一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，其特征在于所述喷油驱动装置包括设置在针阀（204）与针阀腔（203）顶面之间的喷油弹簧（205）以及用于对针阀（204）起吸引作用的喷油电磁阀装置（206）。

5.根据权利要求1或2所述的一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，其特征在于所述喷气嘴（4）包括喷气壳体（402）、设置在喷气壳体（402）内的喷气管路（401）以及设置在喷气壳体（402）内的轴针式喷嘴组件，所述喷气管路（401）与轴针式喷嘴组件相连通，所述喷气管路（401）的顶端与混合气腔体（3）的底端相连通。

6.根据权利要求5所述的一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，其特征在于所述喷气管路（401）的顶端呈漏斗形。

7.根据权利要求5所述的一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，其特征在于所述轴针式喷嘴组件包括轴针腔（407）、设置在轴针腔（407）内的轴针（403）以及用于驱动轴针（403）移动的喷气驱动装置。

8.根据权利要求7所述的一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，其特征在于所述喷气驱动装置包括设置在轴针腔（407）顶面与轴针（403）之间的喷气弹簧（405）以及用于对轴针（403）起作用的喷气电磁阀装置（410）。

9.根据权利要求7所述的一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，其特征在于在所述轴针腔（407）的底部设置有连接腔（406），在连接腔（406）的下方设置有喷气出口（409），所述轴针（403）的下端与喷气出口（409）的形状相对应，所述喷气管路（401）与连接腔（406）相连通。

10.根据权利要求9所述的一种重油缸内直喷空气辅助喷嘴，其特征在于所述喷气出口（409）呈开口朝下的喇叭形，所述轴针（403）的底端形状与喷气出口（409）的形状相对应。