[發明專利]一種帶壓電執行器的集成式交叉環槽氣體燃料噴射混合裝置

有效

• 申請號: 201710504572.7
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107420224B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 董全;倪昊;宋恩哲;范立云;馬修真
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02;F02M21/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種帶壓電執行器的集成式交叉環槽氣體燃料噴射混合裝置，其特征是：包括燃料噴射閥、氣罩、燃料擴散管；

所述燃料噴射閥包括閥體、閥座、閥桿、壓電晶體、液力放大器、隔板、閥芯組合體，閥體上方固定有固定塊，固定塊中部開有直槽，壓電晶體安裝在直槽里，閥體固定在閥座上，閥體里設置隔板，液力放大器設置隔板上方，閥芯組合體設置在隔板下方，隔板下方的閥體與閥座之間形成閥空間，所述液力放大器包括大活塞、小活塞、套筒，套筒設置在隔板上，套筒上端的中心為粗出口，套筒上端的端部為細出口，大活塞設置在粗出口里，小活塞設置在細出口里，大活塞的凸緣與套筒之間設置大活塞支撐彈簧，小活塞的凸緣與套筒之間設置小活塞支撐彈簧，大活塞、小活塞下方的套筒里充有液壓油，大活塞上表面與壓電晶體下表面貼合在一起，大活塞外部設置圓環盤，小活塞上表面與圓環盤下表面貼合，圓環盤和固定塊里均設置凹槽，復位彈簧的兩端分別布置在圓環盤和固定塊的凹槽里，所述的閥芯組合體包括銜鐵、彈簧座、底板、閥芯，銜鐵、底板、閥芯自上而下布置同時通過緊固螺栓連接在一起，彈簧座位于銜鐵外部并與銜鐵之間形成環形槽，隔板下表面設置環形槽，復位彈簧的兩端分別布置在隔板的環形槽和彈簧座的環形槽內，銜鐵中心處設置壓力平衡孔，底板上設置壓力平衡槽，閥芯為中空結構，閥芯下方的閥座上設置中心穩壓腔，閥座的外端設置端部穩壓腔，壓力平衡孔、壓力平衡槽、閥芯的中空部分以及中心穩壓腔相通并構成內部空間，閥芯上設置密封環帶，密封環帶形成進氣環腔，閥座上設置出氣環帶和導向塊，導向塊位于閥芯周圍，出氣環帶位于進氣環腔下方，出氣環帶的下方設置出氣口，隔板上設置通孔，閥桿的中部穿過通孔，閥桿的上部與圓環盤相連，閥桿的下方通過卡簧與銜鐵固定在一起；

氣罩的首端設置在出氣口下方，氣罩的末端連接燃料擴散管，燃料擴散管位于進氣歧管里，燃料擴散管上設置氣管環槽，氣管環槽包括第一類氣管環槽和第二類氣管環槽，燃料擴散管的直徑呈階躍交替變化，第一類氣管環槽位于燃料擴散管直徑相對小的位置上，第二類氣管環槽位于燃料擴散管直徑相對大的位置上，且第一類氣管環槽和第二類氣管環槽各自成周向布置且互相成90°錯開布置。

2.根據權利要求1所述的一種帶壓電執行器的集成式交叉環槽氣體燃料噴射混合裝置，其特征是：氣罩為漸縮噴管，氣罩的首端截面面積大于其末端截面面積，氣罩的首端和末端兩個端截面軸線互成90°。

3.根據權利要求1或2所述的一種帶壓電執行器的集成式交叉環槽氣體燃料噴射混合裝置，其特征是：閥體上設置伸出部分，伸出部分設置進氣口，進氣口下方的閥體里設置導流腔，進氣口、導流腔相通并構成外部空間，外部空間與內部空間相通，閥芯上設置軸向進氣孔；

燃氣經進氣口垂直流入導流腔，一部分燃氣流入到內部空間以及閥座的中心穩壓腔，其余燃氣流入閥芯上方，一部分燃氣流經軸向進氣孔，充滿閥芯上的進氣環腔，另一部分燃氣流入閥座外端的端部穩壓腔內；

壓電晶體未通電時，閥芯上的密封環帶與閥座的上表面緊密配合，燃氣充滿燃氣噴射閥的閥體內部的外部空間和內部空間；壓電晶體通電后，壓電晶體受到電流激勵從而伸長，推動大活塞向下運動，套筒中的液壓油受到壓縮，在液壓油壓力的作用下，小活塞向上運動，閥桿亦向上運動，在卡簧的固定作用下，帶動閥芯組合體向上運動，直到套筒內的液壓油壓力回到初始狀態，小活塞不再運動，閥芯組合體隨之停止，燃氣由閥芯上的軸向進氣孔流入，通過進氣環腔，經由閥芯與閥座之間的空隙，由出氣口導向后垂直流入進氣彎管和氣管，從氣管的端部、第一類氣管環槽、第二類氣管環槽進入進氣歧管；壓電晶體斷電后，壓電晶體縮短，在大活塞支撐彈簧的作用下，大活塞回到初始位置，套筒內液壓油壓力下降，在復位彈簧的作用下，圓環盤、小活塞向下運動，閥桿、閥芯組合體隨之向下運動，直至套筒內液壓油壓力回到初始狀態，大活塞、小活塞回到初始位置，閥芯組合體回到初始位置，閥芯表面與閥座表面貼合，燃氣噴射閥關閉，氣路關閉。