[发明专利]发动机用微纳米燃油喷射器

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域。

背景技术

燃油喷射技术是提高发动机的效率和降低发动机排放的最重要的技术之 一。近年来，在柴油机和汽油机燃油喷射技术领域中，虽然燃油喷射压力不断 提高，高压共轨及电磁阀控制喷射技术得到了广泛应用，但是目前的燃油喷射 器大多都存在着体积大，制造成本高，燃油喷射响应慢等缺点，尤其是柴油喷 射器需要设有回油系统、柱塞偶件和阀门，结构复杂，制约了发动机效率和环 保性能的提高。为此本申请人发明了一种结构简单，制造成本低，体积小，喷 油响应快的燃油喷射器，从而有效的提高了发动机的效率和低排放性。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种结构简单，制造成本低，体积小，喷射响应 快的新型发动机用燃油喷射器。为此本发明公开了一种发动机用微纳米燃油喷 射器，包括：壳体，进油接口和油管，具体实现形式如下：

在所述壳体上设有微纳米燃油喷射区，所述微纳米燃油喷射区由多个微米 级和/或纳米级燃油喷射孔组成，所述微纳米燃油喷射区直接与所述壳体的内 腔联通，所述壳体的内腔经所述进油接口和所述油管与正时脉冲燃油源联通， 所述微纳米燃油喷射区设在气缸和/或进气道内，所述发动机用微纳米燃油喷 射器不设置运动的阀体。

所述微纳米燃油喷射区的内侧设有支承花篮结构。

所述微纳米燃油喷射区的外侧设有承压花篮结构。

在一个所述气缸和/或所述进气道内设有复数个所述微纳米燃油喷射区。

在传统的燃油喷射器中，喷射孔附近均设有阀门和柱塞偶件，在高压油的 作用下柱塞发生位移形成喷射，但是无论是电磁阀控制还是压力作用，都存在 喷射响应较慢的缺点，因此不利于实现燃油喷射器在发动机中进行早喷，中喷 和后喷。除此之外，传统结构的燃油喷射器的体积均较大，不适于在同一燃烧 室内布置多个。

众所周知，无论是柴油和汽油都具有很强的浸透性，所以一般尺寸的缝隙 和孔径(如0.2～0.5mm)，柴油和汽油都将溢出。但是如果将缝隙或孔径的尺 寸大幅度减少到数十微米及以下(根据燃油的浸透力决定孔径的尺寸，浸透力 越强要求孔径尺寸越小)，甚至达到数纳米，那么柴油和汽油都将无法从这样 微小的缝隙或孔径内溢出(除非容器内具有相当高的压力)。本发明所述的发 动机用微纳米燃油喷射器正是利用了流体的这一特性，将燃油喷射器喷射孔的 孔径大幅度的减小至微米级，或纳米级，或多类孔径的组合，能够实现燃油喷 射器在较低的燃油压力下，燃油都不会经喷射孔泄漏，而当燃油压力急剧增高 到数十或数百兆帕时，燃油将在高压燃油压力的作用下，通过微米级或纳米级 喷射孔喷入到气缸或进气道中。

由于柴油和汽油的强浸透性以及现有微孔加工技术的限制，尽管柴油或汽 油可能从本发明所述的发动机用微纳米燃油喷射器的微纳米喷射区微量渗出 (只是渗出，而非溢出)，但是其渗出的量和速度十分有限，而且不会影响发 动机的正常运转。本发明所述微纳米喷射器喷射的距离可能较短，可是基于其 具有较小的体积的特点，可在同一燃烧室内布置多个微纳米燃油喷射器，在每 一个微纳米燃油喷射器的周边都能较好的进行油气混合，在多个微纳米燃油喷 射器的共同作用下，气缸内能够形成较好的油气混合物，发动机的工作效率和 低排放性能也就随之提高。

在本发明所述发动机用微纳米燃油喷射器系统中，正时脉冲燃油源可以是 柴油高压油泵，高压共轨系统，也可以是油泵和电磁阀组成的系统，以及其他 可以按正时关系产生燃油脉冲压力的供油系统，其目的是能够按正时要求产生 喷射所需压力的正时脉冲燃油源。所述微纳米区材料可以是金属，也可以是非 金属，例如陶瓷等。

本发明所述发动机用微纳米燃油喷射器，不仅不存在阀体的运动，而且喷 射孔直接面对高压油源，在燃油进入喷油孔前，不存在节流作用，因此燃油喷 射响应快，容易实现连续多次的喷油。

本发明中所述微纳米孔可采用后加工而成，可采用电腐蚀或化学腐蚀等方 法加工，或在喷射器油孔表面附着具有微米或纳米级多孔材料。在设计孔径时， 可根据燃油的性质，喷射压力，喷射量以及喷射响应等要求决定喷射区孔径的 大小、长度、分布、以及数量。

本发明具有以下积极有益的效果：

1.燃油喷射器体积小，结构简单；

2.耐温性能好；

3.喷油响应快；

4.燃油喷射量更加精确。