CN212225409U - 一种双喉管风叶式燃油雾化空气混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，包括同轴设置于机座外喉管和内喉管，内喉管的外部圆周均匀设置有多个风叶，外喉管和内喉管同轴设置在机座内气流方向的下游端，基座内轴向贯通开设有圆柱形通孔，圆柱形通孔与外喉管连接的一端内壁朝向中轴向渐进弧形靠近，形成坡面；外喉管与基座连接，所述内喉管与外喉管，内喉管位于外喉管与基座连接处的中心；风叶与内喉管的轴向方向倾斜有角度。本实用新型雾化燃油，雾化程度高，进气阻力低，从而雾化后的燃油气点燃速度快，燃烧更加充分，动力输出提前，油耗降低，排放极低。

Description

一种双喉管风叶式燃油雾化空气混合器

技术领域

本实用新型涉及一种双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，属于内燃机用燃油雾化器的技术领域。

背景技术

在现有汽油内燃机技术中有：缸内直喷，稀薄燃烧，涡轮增压及三元催化等技术用于降低油耗减少排放。

1.缸内直喷技术是供油系统采用缸内直喷设计，燃油是以极高压力直接注入于燃烧室中，因此除了喷油嘴的构造和位置都异于传统供油系统，在油气的雾化和混合效率上也更为优异。使得发动机的燃烧效率大幅提升下，除了发动机得以产生更大动力。汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体量有所下降。采用缸内直喷的供油系统除了在研发过程必须花费更大成本，对于车主来讲较传统电喷车需要更加频繁更换火花塞等零部件。对燃油质量要求比较高，需要使用更高标号的燃油，无形中增加了用车成本。缸内直喷发动机比传统电喷发动机更容易产生积碳，需要使用价格昂贵的缸内直喷发动机专用添加剂来解决积碳。

2.稀薄燃烧技术是一种内燃机的引擎工作方式。其空燃比可以达到65:1,这比化学计量法的比值(汽油为14.7:1)高得多，每次燃烧使用的燃料更少，使得发动机效率更高、更经济、环保。稀薄燃烧对排放的改善主要表现在，随着空燃比的增加，燃烧更加充分，CO和THC的量有所下降,但幅度较小。由于空燃比高造成燃烧速度变，慢温度上升快NOx碳氢化合物高。

3.涡轮增压技术是一种利用内燃机运作转产生的废气驱动空气压缩机的技术。但空气经过在经过了增压之后，发动机在工作时的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响。

4.三元催化技术是当高温的汽车尾气通过净化装置时三元催化器中的净化剂将增强CO、碳氢化合物和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；碳氢化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，汽车尾气得以净化。但其对NOx的控制能力有限。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，其具体技术方案如下：

一种双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，包括机座、外喉管、内喉管和若干个风叶，所述外喉管和内喉管同轴设置在机座内气流方向的下游端，

所述基座内轴向贯通开设有圆柱形通孔，所述圆柱形通孔与外喉管连接的一端内壁朝向中轴向渐进弧形靠近，形成坡面；

所述外喉管与基座连接，所述内喉管与外喉管同轴设置，所述内喉管位于外喉管与基座连接处的中心；

若干个所述风叶圆周均匀设置于内喉管的外部，所述风叶与内喉管的轴向方向倾斜有角度。

进一步的，所述机座开设有一个以上喷油孔，所述机座外部设置有与喷油孔对齐的喷油嘴安装座。

进一步的，所述内喉管的内壁面从其两端朝向中部渐进的凸起，且凸起的最高处靠近内喉管的进气口一端。

进一步的，所述外喉管从其与机座连接的一端朝向另一端内壁朝向四周渐进扩张，形成曲面。

进一步的，所述机座的内壁面与外喉管的外壁面连接。

进一步的，所述机座和外喉管在其相对连接端的端面均设置有台阶状的坡口，且机座和外喉管的坡口刚好对接吻合，形成机械密封结构。

进一步的，所述外喉管与机座连接一端的四周朝外矩形凸起形成一圈挡圈，所述挡圈朝向机座的一面的内圈向着基座延伸，并在延伸底部朝向机座水平设有同轴的内接段；

所述机座与外喉管连接一端的内壁开设呈二阶台阶形状，靠近内部的第一级台阶垫有密封圈，所述密封圈的内侧面内嵌开设有给风叶旋转经过的通槽，第二级台阶与挡圈对贴，在挡圈和密封圈的端面之间预留间隙，形成环形气槽，所述外喉管的内接段设置有气孔，所述气孔联通环形气槽和外喉管内部。所述机座上设有与环形气槽连通的真空补气阀门。

进一步的，所述密封圈与机座内的第一级台阶对接后的内表面设置与坡面走势一致，呈连续延伸状态。

进一步的，所述风叶与内喉管的径向截面倾斜角度为5°-60°。

进一步的，所述气孔朝气流上游倾斜与外喉管的中心线夹角为0°-90°，气孔的个数为2-20个。

本实用新型的有益效果是：

本专利双喉管风叶式燃油雾化空气混合器结构简单，使用进气歧管雾化燃油,雾化程度高，进气阻力低，从而雾化后的燃油气点燃速度快，燃烧更加充分，动力输出提前，油耗降低，排放极低。实验测试中国三排放标准的自然吸气汽油车用双怠速检测法检测，CO值可以控制在0.05％以下，NO值可以控制在10×10^-6以下，HC值可以控制在30×10^-6以下。

附图说明

图1是本实用新型的立体局部剖视图，

图2是本发明的侧视图，

图3是图2的B-B向剖视图，

图中：1—机座，2—坡面，3—密封环，4—通槽，5—坡口，51—第一台阶，52—第二台阶，6—曲面，7—外喉管，8—风叶，9—气孔，10—内阶段，11—挡圈，12—环形气槽，13—喷油嘴安装座，14—喷油孔，15—内喉管，16—凸起。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-3所示，本发明主体主要包括机座1、内喉管15和外喉管7，以及设置在内喉管15外部一周的多个风叶8，风叶8与内喉管15的径向截面有一定的倾斜角度，倾斜角度通常选5°-60°，风叶8的上叶面为流线曲面，下叶面为平面或流线曲面。

机座1内轴向贯通开设有圆柱形通孔，机座1的侧壁设置有一个以上喷油孔14，机座1外部设置有喷油嘴安装座13，喷油嘴安装座13的喷油嘴与喷油孔14对齐。燃油机工作时，通过喷油嘴朝向机座1内喷油，喷出的雾化油，由气流吹入内喉管15和外喉管7。

外喉管7和内喉管15同轴设置，位于机座1的气流下游端，内喉管15外部圆周均匀设置多个风叶8，风叶8的梢部与外喉管7内壁非接触部分交叠，形成机械迷宫通道。雾化油同时在外喉管7和内喉管15间的流向出口。

内、外喉管7内侧设有向中轴线凸起16的曲面，形成内喉管15颈和外喉管7颈，内喉管15颈和外喉管7颈居于燃油流入的方向一侧。具体为：机座1的内壁面与外喉管7的外壁面连接，外喉管7与机座1连接的一端设有朝向内喉管15中部圆润扩口的过渡段，即外喉管7从其与机座1连接的一端朝向另一端内壁朝向四周渐进扩张，形成曲面6。圆柱形通孔与外喉管7连接的一端内壁朝向中轴向渐进缩口形成坡面2。机座1和外喉管7在其相对连接端的端面均设置有台阶状的坡口5。密封环3与机座1内的第一级台阶对接后的内表面设置与坡面2走势一致，呈连续延伸状态。坡口5中垫有密封环3，外喉管7、密封环3和机座1的内壁面形成连贯的收口形状。使得本发明内壁面整体处于连贯状态。

外喉管7与机座1连接一端的四周朝外矩形凸起16形成一圈挡圈11，挡圈11朝向机座1的一面的内圈向着基座延伸，并在延伸底部朝向机座1水平设有同轴的内接段10；机座1与外喉管7连接一端的内壁开设呈二阶台阶形状，靠近内部的为第一级台阶51，密封环3垫在第一级台阶51中，密封环3的内侧面内嵌开设有给风叶8旋转经过的通槽4，第二级台阶52与挡圈11对贴，在挡圈11和密封环3的端面之间预留间隙，形成环形气槽12，所述外喉管7的内接段10设置有气孔9，所述气孔9联通环形气槽12和外喉管7内部。气流经过机座1上设有真空补气阀门与环形气槽12连通，雾化油混合气在进入上游的外喉管7，此时，环形气槽12中的气流通过气孔9吹动到从通槽4中出去的雾化油合气上，增大此处雾化油合气朝向中心流动。再大进气量的状态下降低外喉管气流的速度，进而与从内喉管15中流过来的雾化油混合气充分混合。

为了确保气孔9中的气压，机座1上设有与环形气槽12连通的真空补气阀门。

内喉管15位于外喉管7与基座连接处的中心；内喉管15的内壁面从其两端朝向中部渐进的凸起16，且凸起16的最高处靠近内喉管15的进气口一端。内喉管15内壁的圆弧可以压缩气流提高内喉管中气流的速度。

风叶8与内喉管15的径向截面有倾斜角度，倾斜角度为5°-60°，所述风叶8的上叶面为流线曲面，下叶面为平面或流线曲面。

气孔9与外喉管7的管颈平面的夹角为10°，气孔9与外喉管7的中心线下游倾斜倾设置，倾斜夹角为0°-90°，气孔9的个数为2-20个。

本实用新型的液体气化主要过程：空气由真空力从机座1进气方向吸入，同时液体由喷油嘴安装座13处孔喷出，机座1管道中心部分空混合气经喉管15颈步凸起的曲面压缩加速后通过内喉管15然后从尾部喷出，机座1管道四周部分空混合气经外喉管7颈步吹向风叶8，混合气经过风叶8角度曲面变向后从风叶8后部旋转扩撒喷出，由于通过风叶8的气流运动的距离变长和变向后旋转产生向四周的离心力，造成从内喉管15尾部喷出的气流和从风叶8尾部喷出的气流产生压力差，内喉管15尾部喷出的混合气和风叶8尾部喷出的混合气互相拉扯，拉散混合气中的液体颗粒达到细化，同时通过风叶8的气流旋转力将细化的混合气重新混合均匀并保持混合气中颗粒相对位置以涡流状态从外喉管7尾部喷出，达到液体气化效果。

实施例：

风叶的叶片数为4片，倾角为40°，风片的上叶面为流线曲面，下叶面为平面。外喉管颈上的气孔与喉管中心线的夹角为90°，气孔的个数为4个。内喉管长为25毫米，外喉管长为40毫米，通孔直径为50毫米，内喉管外径为15毫米。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，其特征在于：包括机座、外喉管、内喉管和若干个风叶，所述外喉管和内喉管同轴设置在机座内气流方向的下游端，

所述机座内轴向贯通开设有圆柱形通孔，所述圆柱形通孔与外喉管连接的一端内壁朝向中轴向渐进弧形靠近，形成坡面；

所述外喉管与基座连接，所述内喉管与外喉管同轴设置，所述内喉管位于外喉管与机座连接处的中心；

若干个所述风叶圆周均匀设置于内喉管的外部，所述风叶与内喉管的轴向方向倾斜有角度。

2.根据权利要求1所述的双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，其特征在于：所述机座开设有一个以上喷油孔，所述机座外部设置有与喷油孔对齐的喷油嘴安装座。

3.根据权利要求1所述的双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，其特征在于：所述内喉管的内壁面从其两端朝向中部渐进的凸起，且凸起的最高处靠近内喉管的进气口一端。

4.根据权利要求1所述的双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，其特征在于：所述外喉管从其与机座连接的一端朝向另一端内壁朝向四周渐进扩张，形成曲面。

5.根据权利要求1所述的双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，其特征在于：所述机座的内壁面与外喉管的外壁面连接。

6.根据权利要求5所述的双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，其特征在于：所述机座和外喉管在其相对连接端的端面均设置有台阶状的坡口，且机座和外喉管的坡口刚好对接吻合，形成机械密封结构。

7.根据权利要求1所述的双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，其特征在于：所述外喉管与机座连接一端的四周朝外矩形凸起形成一圈挡圈，所述挡圈朝向机座的一面的内圈向着基座延伸，并在延伸底部朝向机座水平设有同轴的内接段；

所述机座与外喉管连接一端的内壁开设呈二阶台阶形状，靠近内部的第一级台阶垫有密封圈，所述密封圈的内侧面内嵌开设有给风叶旋转经过的通槽，第二级台阶与挡圈对贴，在挡圈和密封圈的端面之间预留间隙，形成环形气槽，所述外喉管的内接段设置有气孔，所述气孔联通环形气槽和外喉管内部；

所述机座上设有与环形气槽连通的真空补气阀门。

8.根据权利要求7所述的双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，其特征在于：所述密封圈与机座内的第一级台阶对接后的内表面设置与坡面走势一致，呈连续延伸状态。

9.根据权利要求1所述的双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，其特征在于：所述风叶与内喉管的径向截面倾斜角度为5°- 60°。

10.根据权利要求7所述的双喉管风叶式燃油雾化空气混合器，其特征在于：所述气孔朝气流上游倾斜与外喉管的中心线夹角为0°- 90°，气孔的个数为2-20个。

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