[實用新型]一種小缸徑渦流室式柴油機用加長型噴油嘴

有效

• 申請號: 201220572632.1
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN203067143U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 劉勝吉;陸存豪;王建;盛雪德
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F02M61/10
• 分類號: F02M61/10
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本實用新型涉及小缸徑渦流室式柴油機，尤其涉及缸徑為60-80毫米的單缸風冷渦流室式柴油機用噴油嘴。?

背景技術

我國小型柴油機行業產量大，居世界之首。其中缸徑≤80mm的小缸徑柴油機，產量超過200萬臺。多數小缸徑柴油機采用的是渦流室燃燒室，采用的是早期較大缸徑的單缸柴油機所匹配的短型軸針式噴油嘴（見圖2）。該類型噴油嘴在小缸徑柴油機使用存在如下缺陷：一是針閥與針閥體運動導向配合面即軸向密封面較為靠近密封座面的錐面及噴孔，小缸徑渦流室式柴油機受氣缸蓋結構及尺寸限制，渦流室周圍及噴油器安裝處熱負荷較高，短型軸針式噴油嘴下部噴孔處的外圓柱直徑為14mm，與燃燒室接觸面積較大，特別是在噴油器安裝密封面下部的噴油嘴都在燃燒室直接與高溫燃氣接觸，熱量直接從氣缸蓋燃燒室傳遞到針閥與針閥體軸向密封面的間隙配合處，其配合處溫度不均勻或超過油嘴正常工作溫度使針閥軸向密封配合面處間隙變化，出現針閥被卡死在針閥體內的故障，油嘴咬死嚴重影響了柴油機的工作可靠性；二是柴油機缸徑小，渦流室容積小，渦流室直徑與短型軸針式噴油嘴頭部外圓柱直徑相當，兩者相貫渦流室形狀不規則，氣體流動阻力大，形成渦流能力受到影響，有害容積增大；三是噴油嘴針閥頭部尺寸對小排量柴油機來說不合理，造成噴油過程針閥不能全部開啟，柴油機的怠速穩定性及柴油機經濟性、排放、燃燒噪聲性能惡化。上述因素使柴油機排放批量生產不能達到我國現行排放標準限值，噴油器的噴油嘴咬死現象頻發，柴油機性能差，不能滿足節能減排的要求，困擾我國小缸徑柴油機產品質量的提高，已是行業急待解決的難題。?

針對小型柴油機的問題，發明者對小缸徑柴油機的噴油嘴進行結構分析和柴油機性能關系進行分析研究，對其進行了結構創新設計，能降低柴油機熱負荷對針閥偶件的影響，能解決噴油嘴過熱導致咬死的問題，同時能降低柴油機排放、提高經濟性，能提高小缸徑渦流室柴油機的性能。?

發明內容

本實用新型的目標是提供一種小缸徑渦流室式柴油機用加長型軸針式噴油嘴，解決目前渦流室柴油機排放性能差、經濟性差、油嘴易卡死整機可靠性差的技術問題。?

本實用新型改變噴油嘴與噴油器緊帽的壓緊配合面位置，與現在使用的軸針式噴油嘴原結構相比，將噴油器安裝壓緊面上移到盛油槽的下部；增加針閥體和針閥的長度，將噴油嘴的針閥和針閥體的軸向密封配合位置比原噴油器的配合位置更遠離噴油嘴噴孔頭部，承壓錐面的下沿與噴油嘴密封錐面上沿的長度比原軸針式噴油嘴的長度長，針閥體與針閥軸向密封面遠離燃燒室的傳熱源，此外盛油槽以下針閥與針閥體間有較大間隙（0.5mm以上）提供燃油流到噴油孔處的通道，發動機工作時，流動的燃油對針閥進行了冷卻，這樣靠近燃燒室處的噴油嘴部分熱負荷大大降低；針閥和針閥體的軸向密封配合位置上移后，針閥體底部外圓尺寸減小到原尺寸的近一半，在氣缸蓋上安裝，噴油嘴底面與燃燒室燃氣接觸面積減小，使得燃燒室燃氣對噴油嘴的底面加熱面積減少到原有的25～41.3%，傳遞到針閥與針閥體的熱量也將降低，該實用新型的得益是噴油嘴針閥與針閥體偶件熱負荷降低，能明顯減少針閥卡死在針閥體的故障問題，噴油嘴卡死是目前渦流室柴油機最易發生的故障之一。?

本實用新型具體包括針閥體，針閥，針閥體上部的內徑和針閥上部的外徑相同且間隙配合，形成高壓燃油的軸向密封面；針閥體下部的錐體和針閥下部錐體形成控制高壓燃油噴射的噴油嘴密封錐面，所述加長噴油嘴的針閥的承壓錐面的下沿與噴油嘴密封錐面上沿的距離L1在12mm以上，使軸向密封面遠離噴油器緊帽的壓緊配合面和柴油機燃燒室的高溫燃氣；在針閥的承壓錐面的下沿與噴油嘴密封錐面上沿的長度內針閥體內徑比針閥外徑大0.9—1.1mm，形成盛油槽到噴油嘴頭部噴孔的燃油通道，噴油嘴與噴油器緊帽的壓緊配合面在盛油槽底部的以下，噴油嘴的針閥體下部外徑d2在7～9mm。所述針閥的直徑d3在4～6mm，滿足缸徑80mm以下的渦流室柴油機使用。所述噴油嘴頭部噴孔尺寸d4在0.8～1.0mm；使噴油嘴在最大升程時幾何流通面積不大于0.18mm²，滿足缸徑80mm以下的渦流室柴油機的要求。?

針閥和針閥體的軸向密封配合位置上移后，針閥體底部外圓直徑尺寸減小到原尺寸的近一半，噴油器在氣缸蓋上安裝，噴油嘴底部圓柱與燃燒室球頭相貫的尺寸小，燃燒室形狀保持了半球形，燃燒室內氣體流動阻力減少，渦流強度增加，本實用新型的得益是有利于渦流室氣體流動性能的改善。?