[實用新型]一種旋轉輪式液體燃料噴射器

無效

• 申請號: 200920247003.X
• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN201539339U
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 李向榮;尚勇
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02M61/18
• 分類號: F02M61/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種發動機液體燃料噴射器。

背景技術

現代發動機的燃油破碎、油氣混合過程直接影響著燃燒性能及排放特性。因此，使燃油盡早霧化、在燃燒室空間范圍內分布更廣，提高與空氣的混合速度，減少燃燒室中出現燃油的極濃極稀區，都可以明顯改善發動機的動力性、經濟性及排放性能。現代發動機中應用了各種不同的手段來提高發動機燃燒及排放性能，但這些技術路線在一定程度上造成燃油、空氣與燃燒室不匹配。為了更好的說明，下面結合圖1分別分析幾種典型的技術手段的缺陷。圖1是典型的ω型燃燒室的造型，1、2、3、4區分別為燃燒室中的不同空間位置。燃油高壓噴射技術可使燃油噴出后在2區內快速霧化，更好的解決油氣混合速度問題，但是燃燒室遠端的3、4區及油束下面的1區空間僅有少量燃油，空氣利用率偏低，即使利用增大噴孔直徑來增加燃油貫穿度，也僅會使得3、4區空氣利用率有所提高；燃燒室與渦流優化匹配技術雖然可綜合優化2、3、4區的油、氣混合，但上止點附近時1區內燃油幾乎無法達到，活塞下移的過程中只靠燃油的擴散依然無法充分利用該區的空氣；而渦輪增壓中冷技術實際上依靠提高進氣密度、供油系統增加循環噴油量從而達到增加功率、降低燃油消耗率等目的，空氣密度的增加會導致燃油貫穿度的減小，從而燃燒室中遠端及擠流區3、4區內的空氣利用率下降，同樣1區內由于燃油到達量很少、油氣混合很差。綜上所述，目前這些技術手段都不約而同的忽略了燃燒室中1區內的空氣利用率，燃油很少能與燃燒室中心的這部分體積內的空氣混合進行燃燒，形成了燃油的極稀區。本實用新型的發明目的就是通過燃油噴出后撞擊旋轉輪葉片結構，從而擴大燃油空間分布，這樣部分燃油可以進入1區與空氣進行混合、快速燃燒，解決了燃燒室空間中1區內只有少量燃油到達、空氣利用率不高的缺點。

本實用新型涉及的旋轉輪式液體燃料噴射器中包括各種組合方式的旋轉輪和葉片，當燃油從液體燃料噴射器噴孔中噴出后撞擊葉片，從而使得燃油空間分布范圍擴大，加速油氣間的混合，最終燃燒速度加快、動力及經濟性能提高，并且極濃極稀區的縮小也會使得排放得以改善。該類液體燃料噴射器的應用可降低對進氣渦流的要求，使用方便，可沿用現有的普通液體燃料噴射器在其基礎上加工使用，并可適用于各種液體燃料噴射。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種可使燃油霧注與噴射器的噴嘴上的旋轉輪葉片碰撞的發動機燃料噴射器，以達到擴大燃油分布范圍、促進油氣混合進而提高燃燒及排放特性的目的。

為了實現本實用新型的目的，提出了一種在燃料噴射器的噴嘴頭部設置帶有葉片的旋轉輪的燃料噴射器，包括：可安裝在噴嘴頭部的旋轉輪；在旋轉輪上安裝的葉片。當油嘴噴孔中噴出的油束與葉片相撞，撞到葉片的油束能擴散到更大的分布空間，這樣燃油就可以更廣泛的分布在燃燒室空間范圍內，與空氣混合效果也會更好，燃燒室空間內空氣利用率明顯提高，燃油經濟性及動力性將有一定程度的提高，極濃極稀區的減少會使得碳煙排放物相應減少。

旋轉輪的內徑尺寸略大于油嘴頭部的直徑，通過鎖片結構，所述輪可安裝在噴嘴頭部并可自由旋轉。旋轉輪會使油束以不同角度及位置撞擊葉片，使燃油散布的空間更廣；葉片也可有多種型式的選擇，包括：葉片材料、長度、形狀、數目及其在旋轉輪上的安裝角度等。設計成彈性葉片時當不同噴射壓力的燃油撞擊葉片時葉片會產生不同程度的變形，最終導致燃油擴散的角度更大；設計的葉片長度較短時部分燃油油束可從葉片周圍穿過，另外部分的油束會撞擊葉片反彈，這樣兩束燃油在燃燒室空間范圍內的分布更為廣泛；葉片的形狀也可以設計成多種樣式，加工最簡單的直線型及曲面型等都是可以選擇的葉片型式；葉片的數目與噴嘴的噴孔的數目對應；此外，葉片在旋轉輪上的安裝角度及數量可根據噴嘴的孔數及空間約束條件設計及加工。

采用本實用新型可使發動機油氣混合及燃燒加快，由于旋轉輪葉片的引入，營造了一種相當于燃油碰壁的效果，人為增加了燃燒室內燃油的運動狀況，因此缸蓋設計時可考慮不采用螺旋氣道增加進氣渦流；該發明可在原有普通燃料噴射器的基礎上進行加工。

附圖說明

圖1為燃燒室空間分區圖。

圖2為旋轉輪式發動機液體燃料噴射器。

圖3為該液體燃料噴射器的噴嘴末端的局部放大截面視圖。

圖4為該液體燃料噴射器的噴嘴末端的俯視圖。

圖5為燃油油束撞擊剛性葉片效果圖。

圖6為燃油油束撞擊彈性葉片效果圖。

圖7為燃油油束撞擊短葉片效果圖。

圖8為燃油油束撞擊曲面造型葉片效果圖。