CN86206671U - 自动调压加热式喷油器 - Google Patents

Abstract

一种自动调压加热式喷油器，其本体内装有加热元件和形状记忆元件。加热元件体积小、功率大，燃油流经加热元件的螺旋通道被迅速加热至300℃以上，燃油一经喷入气缸便实现闪急沸腾燃烧。燃烧效率高，可以燃用多种燃料，经济性好，排放低。形状记忆元件受热收缩，减少了调压弹簧的预紧力，降低启喷压力，从而使低速低负荷时工作稳定，提高了动力装置的机动性。上述的喷油器可以在柴油机、燃气轮机和锅炉等动力装置上得到广泛的应用。

Description

一种可把燃油迅速加热至临界温度以上，自动调节启喷压力的喷油器，属于燃烧装置的供油雾化系统。

在现有技术中，公知的柴油机、燃气轮机和锅炉等动力装置均采用高压喷射雾化燃油的方式，但这种方式已不能进一步满足完全燃烧提出的组织均匀混合气的更高要求，而且，小油量、低转速时供油不稳定，喷雾质量差，降低了上述燃烧装置的低速性能。美国在1984年7月10日批准的4458655号专利，是一种加热阀式喷油器，其对进入的高压燃油进行加热，以期改善喷雾粒度，喷雾角和喷雾运动，更有效地组织可燃混合气，实现闪急沸腾燃烧，但这种喷油器不能自动调节启喷压力，动力装置的低速性能得不到改善，从结构上看，该喷油器把外圆柱面上绕有加热丝的陶瓷管固定在阀杆上，电热丝的一极接阀杆，另一极接套在陶瓷管的铜套上，靠类似于电刷结构的滑动触头引出喷油器。在喷油器工作时，连同阀杆一起经受冲击和震动的加热元件极易损坏，所以，该喷油器不仅结构复杂，可靠性差，而且，加热效果也不佳。

本实用新型的目的在于，设计一种可把燃油迅速加热至临界沸腾温度之上的喷油器，使燃油在喷出喷油嘴之后，利用它已获得的热力势能，实现闪急沸腾，使油粒迅速撕裂，汽化和形成均匀的混合气，以达到提高燃烧效率，降低对燃油十六烷值的要求和减少排放的目的。另外，在喷油器中设置专门的装置，使它在小油量、低转速工况时，自动调低喷油嘴的启喷压力，在保证雾化质量的前提下，实现降低最小射油量和动力装置的最低稳定转速。

本实用新型的构成在于，在喷油器内增设了加热元件和形状记忆元件，喷油器的本体分外体和内体两部分，内体一端露出外体，以便安装油嘴，另一端为外壁喷涂有陶瓷的圆管，把外体分隔成内腔和外环形腔，内腔中依次安装下挺杆、形状记忆元件和上挺杆，外环形腔内安装加热元件。环形腔的上端用锥形密封块由压帽压紧，构成高压腔，从高压油泵来的燃油流入加热元件的螺旋形通道，迅速加热至燃油的临界温度，从喷油嘴喷出时实现闪急沸腾燃烧，当燃油温度超过规定值时，形状记忆元件因受热而发生收缩，自动降低调压弹簧的预紧力，使喷油嘴的启喷压力和喷油量减少，适应于发动机低速低负荷工况的要求。

加热元件由一个陶瓷管和加热丝组成，其功率一般为100～400瓦。陶瓷管的两端分别开有齿形槽，中间为螺旋槽，在陶瓷管螺旋凸起的内圆柱上，与齿形槽根部相对应，开有深浅相间纵向绕制电热丝的槽，电热丝的两端分别焊接在两块弧形件上，弧形件安置在外圆直径比陶瓷管外径稍小的耐热塑料导线接出件的槽内。

上述的加热元件套装在内体的外壁喷涂有陶瓷的圆管上，但在安装弧形件的圆管段表面不喷涂陶瓷，弧形件由螺钉压紧在圆管上，使电热丝的一极直接接喷油器体，另一极由导线与另一个弧形件用螺纹连接，通过耐热塑料锥形密封件引出本体。加热元件的电源可直接使用发动机的起动电瓶，电压为12伏或24伏。

作为一种变形，形状记忆元件还可以安置在调压螺钉中，采用专门的加热元件控制其伸缩来调节调压弹簧的受力，这种结构采用一个挺杆，人们可以根据发动机的工况直接控制喷油器的启喷压力和喷油量。

附图说明：

附图1是一种自动调压加热式喷油器总体图。

附图2是一种加热元件的结构图。

附图3是耐热塑料导线接出件的A向视图。

附图4是陶瓷管的B向横剖面图。

附图5是陶瓷管的C向横剖面图。

下面是本实用新型的最佳实施例，通过对该实施例的描述和附图给出本实用新型的细节。

如附图1所示，由针阀〔16〕和针阀体〔17〕组成的喷油嘴用紧帽〔18〕压紧在本体的内体〔14〕上，本体由内体〔14〕和外体〔20〕分别加工后焊接在一起，然后精加工为成品的。内体〔14〕的上部是一个圆管〔19〕，其内腔依次安装了下挺杆〔15〕，形状记忆元件〔13〕，上挺杆〔12〕；外环形腔依次安放功率为300瓦的加热元件〔11〕和导线接出件〔10〕；通过压帽〔3〕把锥形密封块〔7〕压紧构成高压腔，锁帽〔5〕用来防止压帽〔3〕松动，上挺杆〔12〕上部依次安装弹簧座〔6〕、调压弹簧〔4〕和调压螺钉〔2〕；当喷油器的启喷压力调至规定值时，靠锁帽〔1〕防止调压螺钉〔2〕松动。

附图2示出加热元件〔11〕的剖视图。陶瓷管〔26〕的外径与外体〔20〕的内径相配，内径与圆管〔19〕的外径相配，陶瓷管〔26〕的两端部都开有图4所示的8个齿形槽〔22〕，中间开有螺旋通道〔24〕，在螺旋凸起上，与两端的齿形槽〔22〕相对应深浅相间开有图5所示的安装加热丝〔25〕的沟槽〔23〕，加热丝〔25〕纵向绕制在陶瓷管〔26〕内部的沟槽〔23〕中，加热丝〔25〕露出其上端面，缩入其下端面，以便于装入本体后构成畅通的油路。加热丝〔25〕两端焊接在图3所示的弧形件〔29〕〔30〕上，弧形件〔29〕〔30〕分别安装在导线接出件〔10〕的环状体〔27〕的槽内，弧形件〔30〕由螺钉〔28〕压紧在圆管〔19〕上。虽然圆管〔19〕的外圆表面喷涂了陶瓷，但安装导线接出件〔10〕这一段没有喷涂陶瓷。因此，喷油器就成为加热元件〔11〕的一极，另一极通过导线〔31〕接到本体外，并靠绝缘的压紧螺钉〔8〕压紧绝缘锥形块〔9〕起密封作用。

上述的喷油器装在发动机上后，孔〔21〕接高压油管，导线〔31〕接12伏或24伏电源，由于导线接出件〔10〕的外径较小，燃油从四周流向陶瓷管〔26〕上端的齿形槽，经过螺旋通道〔24〕受加热丝〔25〕迅速加热至临界温度之上，再从陶瓷管〔26〕下端的齿形槽流入喷油嘴，最后喷入发动机气缸，实现闪急沸腾燃烧。在规定的转速，负荷工况下，流经加热元件〔11〕的燃油所带走的热量，不会使形状记忆元件〔13〕的温度上升，但在低速，低负荷工况下，由于喷油量减少，燃油带走的热量也随之下降，使燃油和形状记忆元件〔13〕的温度上升，当温度超过一定界限时，形状记忆元件〔13〕随温度的升高而收缩，从而减少了调压弹簧〔4〕的预紧力，使启喷压力下降，这就能保证发动机在低速低负荷工况下的喷雾质量，降低最小射油量和最低稳定转速。

当然，喷油器可以同时使用加热元件〔11〕和形状记忆元件〔13〕，也可以只使用加热元件〔11〕。加热元件〔11〕可以采用调节电流的方法进行控制，形状记忆元件〔13〕的尺寸和安装位置可以不同，例如安装在调压螺钉〔2〕中，用专门的加热元件进行人为控制，调节启喷压力，以满足各种发动机的工作需要。

本实用新型的效果在于，上述的喷油器加装了加热元件和形状记忆元件后，由于加热元件的功率大，在大油量时，可以把燃油迅速加热到300℃以上，实现闪急沸腾燃烧，能使燃烧效率大幅度提高，降低对燃油十六烷值的要求，燃用多种燃料，提高经济性，减少排放。在小油量，低转速时，形状记忆元件受热收缩，降低了启喷压力，从而使最低稳定负荷及最低稳定转速降低，提高动力装置的机动性。加热元件和形状记忆元件的尺寸很小，可以安装在喷油器的本体内，拆装方便。

Claims (5)

1、一种喷油器，它主要包括一个本体、喷油嘴、紧帽[18]、上挺杆[12]、弹簧座[6]、调压弹簧[4]、压帽[3]和调压螺钉[2]，喷油嘴由紧帽[18]紧固在本体下端，压帽[3]安装在本体的上端，上挺杆[12]、弹簧座[6]和调压弹簧[4]依次安放在本体和压帽[3]的内腔，用调压螺钉[2]调节启喷压力，本实用新型的特征在于，它还包括一个形状记忆元件[13]，加热元件[11]和下挺杆[15]，上述的本体由外体[20]和内体[14]组合成一体，内体[14]上部的圆管[19]把本体分隔成内腔和外环形腔，下挺杆[15]、形状记忆元件[13]和上挺杆[12]依次安放在内腔内，上述的加热元件[11]安放在外环形腔内后，由压帽[3]压紧锥形密封块[7]构成高压腔，从进油孔[21]进入的高压燃油流经加热元件[11]的螺旋通道[24]，由电热丝[25]迅速加热至该燃油的临界温度以上，从喷油嘴喷出时实现闪急沸腾燃烧，当燃油温度超过一定界限时，形状记忆元件[13]发生收缩，自动降低调压弹簧[4]的预紧力，减少喷油嘴的启喷压力和喷油量。

2、据权利要求1所述的喷油器，其特征在于，上述的加热元件〔11〕由陶瓷管〔26〕和加热丝〔25〕组成，陶瓷管〔26〕的两端分别设有齿形槽〔22〕，内腔做成螺旋通道〔24〕，内腔的纵向圆柱面上开有深浅相间的安放电热丝〔25〕的沟槽〔23〕，该加热元件〔11〕套装在圆管〔19〕上，进入的高压燃油从齿形槽〔22〕经螺旋通道〔24〕由电热丝〔25〕加热后才流至喷油嘴。

3、据权利要求2所述的喷油器，其特征在于，上述电热丝〔25〕两端分别焊接在两块弧形件〔29〕〔30〕上，弧形件〔29〕〔30〕分别安置在环状体〔27〕的槽内。

4、据权利要求3所述的喷油器，其特征在于，上述的圆管〔19〕在安装加热元件〔11〕的外圆表面不喷涂陶瓷，上述的弧形件〔30〕用螺钉〔28〕压紧在圆管〔19〕上，使电热丝〔25〕的一极直接接喷油器体，另一极由导线〔31〕与弧形件〔29〕用螺纹连接，穿过耐热塑料锥形密封件〔9〕引出。

5、据权利要求1所述的喷油器，其特征在于，上述的形状记忆元件可以安置在调压螺钉〔2〕中，采用专门的加热元件控制其伸缩来调节调压弹簧〔4〕的预紧力。