[發明專利]柴油機用油水瞬時乳化噴油器

無效

• 申請號: 201210368292.5
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102828875A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 廖振方;付豪;陳德淑;阮登芳;張長新
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F02M61/10
• 分類號: F02M61/10;F02M25/025
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 唐開平

技術領域

本發明涉及一種柴油機部件，具體涉及一種類型的柴油機噴油器。

背景技術

從上世紀60年代人們就開始對柴油摻水乳化技術進行研究。研究表明：柴油摻水乳化燃燒能降低柴油機的燃油消耗率，節約能源。因此柴油摻水乳化技術引起了國內外學者的廣泛興趣和注意。所謂乳化油，就是油和水按一定的比例混合，經攪拌或振蕩，使水以直徑為0.5～5μm的微粒均勻地分散于油中，微細水滴被油膜包圍而形成油包水型的液珠，顏色呈乳白色。

實驗表明：乳化柴油噴霧束的錐角在噴射前期小于純柴油，但到中后期其錐角明顯大于純柴油。由于乳化燃料中分散相為低沸點的水，連續相為柴油，所形成的乳化燃料是屬于油包水型。燃燒室內溫度不斷升高，使油滴在高溫下受熱，當相內的水處于過熱狀態，飽和蒸汽壓增大到足以使油滴破碎，即發生所謂的“微爆”現象。由于“微爆”的發生而使油滴破碎，水蒸汽發散到噴霧中，從而使噴霧束膨脹，錐角增大。這種現象表明了在高溫環境下，乳化燃料具有二次霧化作用，促進了柴油的汽化，從而改善了噴霧質量，使柴油燃燒更迅速，更完全。

柴油的乳化根據其穩定性分為穩定乳化和不穩定（transient）乳化。穩定乳化油穩定時間長，油水不會分層，但需要利用表面活性劑(乳化劑)?，它是一種包含親水基和親油基的兩親分子，可分為離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑和高分子型表面活性劑。離子型表面活性劑又可分為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑及兩性離子表面活性劑。這類乳化劑價格昂貴，成本高，而且由乳化劑產生的乳化柴油和一般柴油在物理和化學性質上存在一些差異,?主要表現在穩定性、燃燒性和腐蝕性等方面，由于這些差異,?使得穩定性乳化柴油在實際使用中出現了很多問題,?例如點火困難,?流動性能差等，所以迄今這種技術仍未得到推廣應用；不穩定乳化是指穩定時間很短，但需要保證從噴油器出來后能穩定地進入燃燒室里燃燒。本發明的目的是在現有柴油機噴油系統的結構基本不變的條件下，只改變噴油嘴的結構使它既能實現霧化噴霧，而且又能將水引入振蕩腔室形成不穩定乳化油噴出，能保證從噴油器出來后能穩定地進入燃燒室里燃燒，迄今為止國內外均未見類似的研究報道。

中國專利文獻CN102619663A于2012年8月1日公開了“一種用于柴油機噴油器的自激振蕩霧化噴嘴”，?其結構如圖1所示，它包括有針閥體2，針閥體內腔3的圓錐形頂端開設有一個上噴嘴孔7，針閥體2外部頂端為截面，該截面與自激振蕩噴嘴9密封固定連接，所述上噴嘴孔7與自激振蕩噴嘴9的振蕩腔室8、下噴孔10相連通，振蕩腔室8為圓柱形空腔，下噴孔10為向外擴張的錐形噴孔；其中，振蕩腔室8的直徑為上噴嘴孔7直徑的1.5～8.8倍、振蕩腔室8的長度為上噴嘴孔7直徑的2～3倍，下噴孔10的內口直徑為上噴嘴孔7直徑的1～2倍、下噴孔10的長度為下噴孔10內口直徑的2倍，下噴嘴孔10的錐形擴張角為35～70°。

該自激振蕩霧化噴嘴依靠針閥體2上油道1的壓力和振蕩腔室8的特定規格以及下噴孔的邊界條件，使燃油變為脈動噴霧，流出的壓力峰值高于進口壓力的（15～30）%，并使出口燃油獲得更加均勻的、實心的霧化效果，增強燃燒效果，但它不能實現柴油摻水乳化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種柴油機用油水瞬時乳化噴油器，它能夠實現柴油的不穩定乳化，又能實現噴出的燃油足以保持瞬時穩定的狀態進入燃燒室里進行燃燒。

本發明所要解決的技術問題是通過這樣的技術方案實現的，它包括有噴油器本體和安裝在噴油器本體下端的針閥體，在噴油器本體與針閥體結合處裝有墊塊，針閥體具有針閥體內腔，針閥體內腔的圓錐形頂端開設有一個上噴嘴孔，針閥體外部頂端為截面，該截面與自激振蕩噴嘴密封固定連接，所述上噴嘴孔與自激振蕩噴嘴的振蕩腔室、下噴孔相連通，振蕩腔室為圓柱形空腔，下噴孔為向外擴張的錐形噴孔；其中，振蕩腔室的直徑為上噴嘴孔直徑的1.5～8.8倍、振蕩腔室的長度為上噴嘴孔直徑的2～3倍，下噴孔的內口直徑為上噴嘴孔直徑的1～2倍、下噴孔的長度為下噴孔內口直徑的2倍，下噴嘴孔的錐形擴張角為50～70°；在噴油器本體、墊塊和針閥體上開設有連通的進水道，該進水道的出口位于振蕩腔室的側壁上。