一種能夠提供小油量預噴射的孔式噴油器的製作方法
2023-04-23 17:15:11
專利名稱：一種能夠提供小油量預噴射的孔式噴油器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種孔式噴油器，該噴油器適用於柴油機，特別是以空間霧化混合為主的直噴式柴油機。
眾所周知，當柴油機的噴油系統能夠提供由少到多的理想噴油規律時，即能將燃油噴射分為小油量預噴射和全油量主噴射兩個階段時，就可在減小柴油機特別是直噴式柴油機噪聲、振動的同時獲得良好的經濟性和動力性。發展這樣一種噴油系統對改善柴油機的性能具有重要意義。然而，由於油管在高壓下有彈性變形，控制噴油率並非易事。現有技術中主要有三種方案有可能提供理想的噴油規律。第一種是節流式軸針噴油器，該噴油器使用範圍較窄，不能用於以空間霧化混合為主的直噴式柴油機。第二種是美國專利號為US3339848的一種複合式噴油嘴，該噴油嘴可用於以空間霧化混合為主的直噴式柴油機，但這種雙閥芯方案的噴油嘴，結構複雜，製造困難，成本較高。此外，泵一噴嘴系統儘管也有類似功能，但同樣存在著結構複雜，製造困難，生產成本高的嚴重缺點。
本發明的目的是提供一種能夠實現理想噴油規律，即能將燃油噴射分為小油量預噴射和全油量主噴射兩個階段的孔式噴油器，以便使柴油機，特別是起動快、油耗低，以空間霧化混合為主的直噴式柴油機能夠在獲得良好的經濟性、動力性的同時，減小噪聲和振動。
本發明涉及的可提供小油量預噴射的孔式噴油器，有一個孔式噴油嘴，該噴油器上組成孔式噴油嘴的剛性閥芯和閥座除構成一個與常規孔式噴油嘴一樣的錐閥外，還構成一縫隙型節流段，該節流段在錐閥剛開啟時產生節流作用，形成噴油器的小油量預噴射，隨著閥芯的升高，閥芯上的節流段與閥座上的節流段錯開，節流作用消失，形成噴油器的全油量主噴射；該噴油器還採用根據噴油器運動件質量設計確定且高於常規孔式噴油器的初始閉閥壓力，以使閥芯在噴油快結束時得以在強有力的彈簧作用下迅速回落，向下擠壓燃油，佔據壓力室的上部空間，避免因節流而過度降低燃油噴出的速度和造成霧化不良。至於小油量預噴射階段，由於燃油是在滯燃期被噴入燃燒室的，儘管霧化質量稍差，但有足夠的霧化混合時間，因此不會影響柴油機的性能。
由上述本發明的技術方案可知，本發明涉及的孔式噴油器，具有常規孔式噴油器結構簡單的特點，同時又可以提供理想的噴油規律。其在滯燃期提供的小油量預噴射可使柴油機，特別是直噴式柴油機的噪音和振動顯著降低；全油量主噴射則可提供大的噴油率，使燃油儘快噴入燃燒室，避免或減少後燃，從而獲得較高的燃燒效率，提高柴油機的經濟性和動力性。
下面是一個最佳實施例。
圖1是本發明涉及的孔式噴油器所用孔式噴油嘴的一種結構形式的示意圖，節流段位於錐閥的上端。1是閥座，2是閥芯，A-A是閥芯節流段的剖視圖，噴孔與常規孔式噴油嘴的布置方式相同。在本發明涉及的噴油器噴油初期，該噴油嘴如圖2所示，閥芯向上運動，閥座1a段和閥芯2a段構成的錐閥打開，閥座1b段和閥芯2b段構成的縫隙型節流段產生節流效應，使少量燃油噴入柴油機的燃燒室，形成噴油器的預噴射，從而得以減少柴油機在滯燃期內形成的混合氣數量；隨著閥芯繼續上升，閥芯到達最大升程，如圖3所示，閥座lb段和閥芯2b段錯開，不再產生節流效應，噴油器此時產生主噴射；當噴油器噴油快結束時，噴油壓力降低，由於該噴油器的初始閉閥壓力高於常規孔式噴油器，且可使閥芯1在強有力的彈簧作用下迅速下落，擠壓燃油，佔據壓力室的上部空間，因而不會因閥座1b段和閥芯2b段產生節流作用而過度降低燃油噴出的速度和造成燃油霧化不良；而閥芯越向下落，起作用的節流段越長，節流緩衝效應也就越強，反過來又可使錐閥在關閥時的衝擊力易於被限制在材料疲勞強度許可的範圍內。
圖4是本發明涉及的孔式噴油器上所用孔式噴油嘴的另一種結構形式的示意圖。節流段位於錐閥的下端，1是閥座，2是閥芯，閥座1c段和閥芯2c段構成錐閥，閥座1d段和閥芯2d段構成一縫隙型節流段。該噴油嘴的工作過程與圖1所示噴油嘴完全相同。圖5為本發明涉及的孔式噴油器在預噴射階段時圖4所示噴油嘴閥座和閥芯的相對位置的示意圖，此時閥座1c段和閥芯2c段形成的錐閥打開，閥座1d段和閥芯2d段產生節流效應。圖6為本發明涉及的孔式噴油器在主噴射階段，圖4所示噴油嘴的閥座和閥芯之間的相對位置的示意圖，此時閥座1d段和閥芯2d段錯開，不產生節流效應。
權利要求
1.一種能夠提供小油量預噴射的孔式噴油器，它有一個孔式噴油嘴，適用於柴油機，特別是以空間霧化混合為主的直噴式柴油機，其特徵是該噴油器上組成孔式噴油嘴的剛性閥芯和閥座除構成一個與常規孔式噴油嘴一樣的錐閥外，還構成一縫隙型節流段，該節流段在錐閥剛開啟時產生節流作用，形成噴油器的小油量預噴射，隨著閥芯的繼續升高，閥芯上的節流段與閥座上的節流段錯開，節流作用消失，形成噴油器的全油量主噴射；該噴油器採用根據噴油器運動件質量設計確定且高於常規孔式噴油器的初始閉閥壓力，以使閥芯在噴油快結束時得以在強有力的彈簧作用下迅速回落，向下擠壓燃油，佔據壓力室的上部空間，避免因節流而過度降低燃油噴出的速度和造成霧化不良。
2.如權力要求1所述孔式噴油器上所用噴油嘴，其特徵是由閥芯和閥座構成的節流段位於錐閥的上端。
3.如權力要求1所述孔式噴油器上所用噴油嘴，其特徵是由閥芯和閥座構成的節流段位於錐閥的下端。
全文摘要
本發明涉及一種能夠將燃油噴射分為小油量預噴射和全油量主噴射兩個階段的孔式噴油器,可為柴油機,特別是以空間霧化混合為主的直噴式柴油機提供理想的噴油規律,使其在保持較高的燃燒效率的同時,減小噪聲和振動。
文檔編號F02M61/04GK1281946SQ99115038
公開日2001年1月31日 申請日期1999年7月26日 優先權日1999年7月26日
發明者金劍 申請人:金劍