CN211715235U

CN211715235U - 点喷一体式多功能燃料喷射器

Info

Publication number: CN211715235U
Application number: CN202020183368.7U
Authority: CN
Inventors: 臧传涛; 刘冉冉; 郑恩兴; 李丽; 蒋益锋
Original assignee: Jiangsu University of Technology
Current assignee: Jiangsu University of Technology
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2020-10-20
Anticipated expiration: 2030-02-19

Abstract

本实用新型公开一种点喷一体式多功能燃料喷射器，包括点火装置和燃气喷射装置，燃气喷射装置包括嵌在燃料喷射器本体内的主进气装置和副进气道，且燃料喷射器本体设置于发动机的缸盖上的喷射器安装孔中。该一体式喷射器通过将点火装置和喷射装置结合起来，使一个多功能燃料喷射器同时具有点火和燃料喷射的功能，降低了成产成本；利用该装置点燃天然气可实现靠近点火电极的浓度较高的天然气先被燃烧，而远离点火电极的浓度较低的天然气后被点燃，进而实现燃料的分层燃烧，减少燃料的浪费，有效减少了氮氧化合物的的排放，清洁性进一步提升。

Description

点喷一体式多功能燃料喷射器

技术领域

本实用新型涉及一种燃料喷射器，具体涉及一种将点火装置和喷射装置集成为一体的点喷一体式多功能燃料喷射器。

背景技术

随着经济水平的快速提升，现如今的汽车普及程度越来越高，汽车行业发展所带来的巨大的环境问题首当其冲，这主要是由于传统油料的大量使用造成的，为了解决该问题，以清洁能源替代传统能源不失为目前来说的一种有效方法。与汽油、柴油相比，将天然气作为车用燃料，具有环保、经济和高效等优点，是国家能源政策推广和普及的一种清洁能源，是较佳的汽车代用燃料；同时，汽油作为燃料时其抗暴能力较差，安全性也不如天然气燃料。

但是，现有汽车中用来喷射天然气燃料的喷射装置与汽车发动机的点火装置大都为分离式，即点火装置与燃料喷射装置分开制造。这种分别制造的形式，通常采用均质混合燃烧方式进行燃料燃烧，燃烧室内各部分的燃料浓度大致相等，即点火电极附近和远离电极的可燃气浓度相同，这就容易出现靠近电极的燃料燃烧充分，而远离电极的燃料可能还没有充分燃烧便排入到空气中的情况，不仅燃料浪费严重，排出的氮氧化物含量也严重超标，并且这种分开制造的形式需要单独制造点火装置和燃料喷射装置，增加了生产使用成本。

经分析研究发现，若能将发动机的点火系统与气体燃料喷射装置结合起来，且使燃烧室内的燃料进行分层燃烧，即靠近点火装置电极部分的燃料为浓度较高的天然气，远离点火装置电极部分的燃料为浓度较稀的天然气，使浓度较高的天然气先被点燃燃烧，远离电极腔的浓度较稀的天然气后被点燃，则可使天然气燃料进行分层充分地燃烧，并且将点火装置和燃料喷射装置结合起来制造，将可进一步减小制造成本。

现有技术中还未对此类喷射装置做过相关研究，因此在保证燃料稳定燃烧的前提下，设计一种将点火装置与喷射装置结合起来的多功能天然气点喷一体喷射器就显得越来越重要，也将具有广阔的市场推广前景。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种点喷一体式多功能燃料喷射器，将点火装置与燃气喷射装置结合起来，减小了喷射装置和点火装置的体积和制造成本，且可实现燃料的分层燃烧，提高燃烧率并减少污染物的排放。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种点喷一体式多功能燃料喷射器，包括点火装置和燃气喷射装置，燃气喷射装置包括嵌在燃料喷射器本体内的主进气装置和副进气道，且燃料喷射器本体设置于发动机的缸盖上的喷射器安装孔中；所述点火装置包括接线螺母、绝缘体、金属塞体、中心电极和侧电极，中心电极的一端与金属塞体连接、另一端伸出燃料喷射器本体外部，侧电极设在燃料喷射器主体底部，中心电极与侧电极间形成电极腔，金属塞体通过六角螺旋螺纹连接在发动机的缸体上，绝缘体一端设在塞体内部用于隔离金属塞体和中心电极，绝缘体的另一端设有接线螺母；主进气装置包括主进气装置本体、喷气口、主进气道、回气道、活动针阀、针阀腔、复位弹簧和吸盘，主进气装置本体与燃料喷射器主体固定连接，主进气道一端伸至主进气装置本体内部下方、另一端贯通燃料喷射器本体表面，喷气口设在主进气装置本体底部，针阀腔固定设在主进气装置本体内部，针阀腔的上部中空、在针阀腔下部实体内设有纵向贯通的针阀滑动腔；活动针阀包括活动针阀本体和底部的针阀体，针阀滑动腔的形状与活动针阀本体形状相适配，活动针阀本体活动穿套在针阀滑动腔内，吸盘通过连接杆连接在活动针阀顶部，复位弹簧环设在连接杆外部，吸盘通过磁性装置控制移动，回气道一端与针阀腔的上部中空空间连通、另一端通出至燃料喷射器本体外部。

所述磁性装置包括磁性块和电磁线圈，所述磁性块设在吸盘顶面上，电磁线圈设在针阀腔内部顶面上与磁性块对应的位置，电磁线圈与外部电源电性连接。

复位弹簧的底部与针阀腔的下部实体的顶面固定连接、顶端与吸盘侧面固定连接。

副进气道的出口端设在燃料喷射器主体底部，且出口端呈锥形，从锥形出口端喷出的天然气对准中心电极和侧电极之间形成的电极腔。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型公开的一种点喷一体式多功能燃料喷射器的结构简单，通过将点火装置和喷射装置结合起来，使一个多功能燃料喷射器同时具有点火和喷射的功能，降低了成产成本和成品安装空间；

2. 利用该装置点燃天然气可实现靠近点火电极的浓度较高的天然气先行燃烧，远离点火电极的浓度较低的天然气后被点燃，进而实现燃料的分层燃烧，减少燃料的浪费，有效减少了氮氧化合物的的排放，清洁性进一步提升；

3. 通过将普通的火花塞的金属塞体与喷射器体做成一体式，可降低燃烧的接触面积，零件的热负荷降低，延长了零件的使用寿命。

附图说明

图1为点喷一体式多功能燃料喷射器的整体结构示意图；

图2为主进气装置的结构示意图；

图3为图2沿A-A方向的剖视图；

图4为图3中A部分的放大图；

其中，1-燃料喷射器本体，2-主进气装置，3-副进气管，4-接线螺母，5-绝缘体，6-金属塞体，7-中心电极，8-侧电极，9-主进气装置本体，10-喷气口，11-主进气道，12-回气道，13-活动针阀，14-针阀腔，15-复位弹簧，16-吸盘，17-电磁线圈。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

为了能提高点火装置和燃气喷射装置的集成度，降低制造成本，同时能实现天然气的分层燃烧以提高燃烧效率和降低污染物排放，本实用新型公开一种点喷一体式多功能燃料喷射器，主要包括点火装置和燃气喷射装置两部分，燃气喷射装置包括嵌在燃料喷射器本体1内的主进气装置2和副进气道3，且燃料喷射器本体1设置于发动机的缸盖上的喷射器安装孔中。

点火装置包括接线螺母4、绝缘体5、金属塞体6、中心电极7和侧电极8，中心电极7的一端与金属塞体6连接、另一端伸出燃料喷射器本体1外部，侧电极8设在燃料喷射器主体1底部，中心电极7与侧电极8间形成电极腔，金属塞体6通过六角螺旋螺纹连接在发动机的缸体上，绝缘体5一端设在金属塞体6内部用于隔离金属塞体6和中心电极7，绝缘体5的另一端设有接线螺母4。

主进气装置2包括主进气装置本体9、喷气口10、主进气道11、回气道12、活动针阀13、针阀腔14、复位弹簧15和吸盘16，主进气装置本体9与燃料喷射器主体1固定连接，主进气道11一端伸至主进气装置本体9内部下方、另一端贯通燃料喷射器本体1表面，喷气口10设在主进气装置本体9底部，针阀腔14固定设在主进气装置本体9内部，针阀腔14的上部中空、在针阀腔14下部实体内设有纵向贯通的针阀滑动腔；活动针阀13包括活动针阀本体和底部的针阀体，针阀滑动腔的形状与活动针阀本体形状相适配，活动针阀本体活动穿套在针阀滑动腔内，吸盘16通过连接杆连接在活动针阀13顶部，复位弹簧15环设在连接杆外部，复位弹簧15的底部与针阀腔14的下部实体的顶面固定连接、顶端与吸盘16侧面固定连接；吸盘16通过磁性装置控制移动，所述磁性装置包括磁性块和电磁线圈17，所述磁性块设在吸盘16顶面上，电磁线圈17设在针阀腔14内部顶面上与磁性块对应的位置，电磁线圈17与外部电源电性连接；回气道12一端与针阀腔14的上部中空空间连通、另一端通出至燃料喷射器本体1外部。

副进气道3的出口端设在燃料喷射器主体1底部，且出口端呈锥形，从锥形出口端喷出的天然气对准中心电极7和侧电极8之间形成的电极腔。

使用时，高浓度天然气经由喷射器体外的高浓度天然气舱室与副进气道3之间的连通管路输出到副进气道3中，在两者的连接管路上设有电子阀来控制高浓度天然体的输出，输出至副进气道3的高浓度天然气通过底部的锥形小孔，径流面积急剧变小，燃气被急速喷入电极腔中，随后电磁线圈17通电产生磁性，与吸盘16顶部的磁性块发生磁吸作用，吸盘16克服复位弹簧15的阻力后被吸起，吸盘16上升带动连接在其底部的活动针阀13也同步向上运动，针阀体脱离底部喷气口10，使喷气口10呈打开的状态，此时的复位弹簧15处于被压缩状态；接着电子阀控制副进气道3停止供气，低浓度天然气由与主进气道9相连的喷射器外的低浓度天然气舱室进入主进气道9，在低浓度天然气腔室与主进气道9的连接通路上也设有电子阀用于控制气体流动，通入主进气装置本体内的低浓度天然气经环形腔从喷气口10将天然气喷离点火位置，喷射完成后，电磁线圈17电流切断，电磁吸力消失，活动针阀13在复位弹簧15的弹性回复力的作用下复位，针阀体堵住喷气口，阀门关闭，喷气停止，进而完成了浓、稀天然气的依次喷射。

由于接线螺母4是火花塞上与高压线圈接触的部分，所以随后从分电器来的高压电流会通过接线螺母4和点火装置的中心电极7导电，击穿中心电极7与侧电极8间的空气介质产生火花，先点燃预留在电极间浓度较高的天然气进行燃烧，随后远离电极腔的浓度较低的天然气再进行燃烧，实现了燃料的分层燃烧。

该喷射器在作用时，主进气道和副进气道内是否通气、相关用电装置的启闭及具体流程衔接均是由电控制器进行操控，全自动化实现。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种点喷一体式多功能燃料喷射器，其特征在于，包括点火装置和燃气喷射装置，燃气喷射装置包括嵌在燃料喷射器本体内的主进气装置和副进气道，且燃料喷射器本体设置于发动机的缸盖上的喷射器安装孔中；

所述点火装置包括接线螺母、绝缘体、金属塞体、中心电极和侧电极，中心电极的一端与金属塞体连接、另一端伸出燃料喷射器本体外部，侧电极设在燃料喷射器主体底部，中心电极与侧电极间形成电极腔，金属塞体通过六角螺旋螺纹连接在发动机的缸体上，绝缘体一端设在塞体内部用于隔离金属塞体和中心电极，绝缘体的另一端设有接线螺母；

主进气装置包括主进气装置本体、喷气口、主进气道、回气道、活动针阀、针阀腔、复位弹簧和吸盘，主进气装置本体与燃料喷射器主体固定连接，主进气道一端伸至主进气装置本体内部下方、另一端贯通燃料喷射器本体表面，喷气口设在主进气装置本体底部，针阀腔固定设在主进气装置本体内部，针阀腔的上部中空、在针阀腔下部实体内设有纵向贯通的针阀滑动腔；活动针阀包括活动针阀本体和底部的针阀体，针阀滑动腔的形状与活动针阀本体形状相适配，活动针阀本体活动穿套在针阀滑动腔内，吸盘通过连接杆连接在活动针阀顶部，复位弹簧套设在连接杆外部，吸盘通过磁性装置控制移动，回气道一端与针阀腔的上部中空空间连通、另一端伸出至燃料喷射器本体外部。

2.如权利要求1所述的一种点喷一体式多功能燃料喷射器，其特征在于，所述磁性装置包括磁性块和电磁线圈，所述磁性块设在吸盘顶面上，电磁线圈设在针阀腔内部顶面上与磁性块对应的位置，电磁线圈与外部电源电性连接。

3.如权利要求1所述的一种点喷一体式多功能燃料喷射器，其特征在于，复位弹簧的底部与针阀腔的下部实体的顶面固定连接、顶端与吸盘侧面固定连接。

4.如权利要求1所述的一种点喷一体式多功能燃料喷射器，其特征在于，副进气道的出口端设在燃料喷射器主体底部，且出口端呈锥形，从锥形出口端喷出的天然气对准中心电极和侧电极之间形成的电极腔。