[實用新型]柴油/天然氣雙燃料發動機噴油器針閥體

有效

• 申請號: 201520769437.1
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN205013178U
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 李慧;王忠恕;李偉峰;劉忠長;許允
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F02M61/10
• 分類號: F02M61/10;F02M43/04
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 齊安全;胡景陽

技術領域

本實用新型涉及一種用于柴油/天然氣雙燃料發動機噴油器上的一個零件，更確切地說，本實用新型涉及一種柴油/天然氣雙燃料發動機孔式噴油器上的針閥體。

背景技術

隨著石油資源的不斷減少以及各國排放法規的不斷嚴格，各國均在尋求發動機替代燃料，天然氣作為替代燃料以其資源豐富和排放友好獲得了廣泛研究。柴油/天然氣雙燃料發動機是天然氣發動機應用形式之一，可以大大降低碳煙排放，緩解石油資源消耗。然而，柴油/天然氣雙燃料發動機在運行低負荷時，CH₄排放量較高。通過對柴油/天然氣雙燃料發動機中柴油和天然氣的燃燒過程進行模擬分析發現，這主要是由于燃燒室底部及燃燒室中心軸線區域的天然氣未參與著火燃燒便直接排放出去，因此，CH₄排放量較高。

柴油/天然氣雙燃料發動機中，當活塞運動到上止點附近時，噴油器將柴油噴射到燃燒室內，柴油在高溫高壓的環境下，經過一系列的物理和化學反應自然著火，并不斷引燃柴油周圍天然氣著火燃燒，因此柴油作為天然氣的著火源，柴油在燃燒室內的霧化效果及分布位置對天然氣的著火具有重要影響。

噴油器上的針閥體與針閥構成一對精密偶件，在加工過程之中，需要配對研磨，使用過程中不能互換。一般針閥由熱穩定性好的高速鋼制造，而針閥體則采用耐沖擊的優質合金鋼。針閥體與針閥構成的精密偶件稱為噴油嘴，噴油嘴通過鎖緊螺母與噴油器體緊固在一起，構成噴油器，為了保證結合面的密封，針閥體的上端面與噴油器體的下端面都需要經過精細研磨。噴油器是柴油/天然氣雙燃料發動機上的重要部件，發動機工作時，油泵供出的燃油通過進油道進入針閥體上的壓力室，并作用到針閥的承壓錐面上產生向上的推力，當油壓大于一定值時，針閥升起并將噴油孔打開，高壓燃油經噴油孔噴入到燃燒室。

在針閥體上靠近燃燒室的部位，即噴油器針閥體頭部，加工有多個位置不同的噴油孔，燃油通過噴油孔噴射到燃燒室，因此，噴油孔加工的位置及噴油孔的數量對柴油在燃燒室內的分布具有重要影響，通過在噴油器針閥體頭部加工多個不同噴射方向的噴油孔，可以得到不同的柴油分布，進而促進天然氣著火燃燒，降低CH₄的排放。因此有必要設計適用于柴油/天然氣雙燃料發動機的噴油器針閥體。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有柴油/天然氣雙燃料發動機中由于柴油在燃燒室內分布不均，導致CH₄排放過高的問題，提供了一種用于柴油/天然氣雙燃料發動機的噴油器針閥體。

為解決上述技術問題，本實用新型是采用如下技術方案實現的：所述的柴油/天然氣雙燃料發動機噴油器針閥體的頭部加工有9個噴油孔，9個噴油孔皆設置在噴油器針閥體頭部的半圓形的空心的球體上，9個噴油孔包括8個周向均勻分布的周向噴油孔和1個軸向分布的軸向噴油孔，軸向噴油孔的回轉軸線與噴油器針閥體頭部的回轉軸線或者說軸向噴油孔的回轉軸線與柴油/天然氣雙燃料發動機噴油器針閥體的回轉軸線共線。

技術方案中所述的8個周向噴油孔的回轉軸線相交，并且相交于軸向噴油孔回轉軸線上的同一點。

技術方案中所述的8個周向噴油孔的回轉軸線與軸向噴油孔的回轉軸線之間的夾角范圍為45°至60°。

技術方案中所述的8個周向噴油孔的直徑相等，8個周向噴油孔的直徑大于軸向噴油孔的直徑。

技術方案中所述的8個周向噴油孔的直徑為0.15mm至0.17mm。

技術方案中所述的軸向噴油孔直徑為0.1mm至0.12mm。

與現有技術相比本實用新型的有益效果是：

1.本實用新型所述的柴油/天然氣雙燃料發動機噴油器針閥體改變了柴油在燃燒室內的霧化效果。

2.本實用新型所述的柴油/天然氣雙燃料發動機噴油器針閥體改變了天然氣的著火點分布。

3.本實用新型所述的柴油/天然氣雙燃料發動機噴油器針閥體僅在噴油器針閥體頭部噴油孔加工的位置和所加工的噴油孔直徑與原噴油器針閥體不同，其他部位均不用改變，因此無需改變當前成熟的針閥體制造工藝。僅在開設噴油孔時稍做變化，因此，成本變動相對較小，加工相對方便。

4.本實用新型所述的柴油/天然氣雙燃料發動機噴油器針閥體在發動機轉速為1335r/min、25％負荷工況下，50％替代率和70％替代率時進行了模擬驗證。模擬結果表明，使用所設計的噴油器針閥體在50％替代率和70％替代率下，CH₄排放量均低于原噴油器針閥體所模擬出的結果。

附圖說明