[实用新型]一种燃烧可控的喷油嘴偶件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机燃油喷射系统领域，具体涉及一种燃烧可控的喷油嘴偶件。

背景技术

在燃烧可控技术研发中，从进气道喷入易挥发、低反应性燃料（如：汽油、乙醇、甲醇）进入缸内后，由于其自身的特性不能被压缩着火，而火花塞点火会遇到混合气太稀不易点燃，即使在某些工况下能够点燃,也会遇到火焰传播中熄灭的问题，因此还需采用在缸内喷射高反应性燃料（如柴油），依靠它的压缩着火来引燃由进气道喷射准备的可燃预混合气。但传统燃烧方式的缸内直喷喷油嘴多为单层孔式喷油嘴，或没有从燃烧可控来设计的多层孔式喷油嘴。这样缸内直喷燃油一旦压缩着火，就会同时引燃周围的由气道喷射准备的可燃预混合气，燃烧非常迅速、压力升高率大。当负荷增加时由气道喷射准备的可燃预混合气量随着增加，也就是同时引燃的混合气量就增加，这样在达到一定量后燃烧产生的压力升高率就非常大，会引起发动机爆震，这对发动机非常不利，工作粗暴会影响驾乘的舒适性，也会降低发动机的可靠性。

现有技术中也有在针阀体头部设置有双层或多层的喷孔，喷出的上下油束相互交叉碰撞缩短了喷雾的贯穿距离，但油束雾化过程中会有大量的液滴聚合在一起，这将引起排放中的烟度升高。另外，油束交叉碰撞后形成近似的一束，与燃烧室形状匹配的难度较大，喷射的灵活性受到限制。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对现有技术的缺陷提供一种可以使缸内喷雾的燃油在燃烧室空间可以达到分区、分时压缩着火，并引燃周围的由气道喷射准备的可燃混合气的燃烧可控的喷油嘴偶件。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种燃烧可控的喷油嘴偶件，包括针阀和针阀体组成的精密偶件，其特征在于：所述的喷油嘴的针阀体具有多层喷孔，上层喷孔的伞状锥角大于下层喷孔的伞状锥角。

其进一步特征在于：上层喷孔的喷孔直径大于下层喷孔的直径。

进一步的：所述上下层喷孔数量相同或不同。

所述上下层喷孔对齐排列或错开排列。

所述喷孔层数为2-5层，与燃烧室的形状相匹配适应。

本实用新型在针阀体头部设置多层喷孔和采用不同的喷孔直径。喷孔直径较大则油束的贯穿距离也较长，直径小则贯穿距离也较短。较长贯穿距离的油束对应燃烧室上部直径较大的空间，而贯穿距离较短的油束对应燃烧室下部直径相对较小的空间，贯穿距离的差别使得喷雾不碰壁的情况下充分利用了燃烧室内不同区域的空气。上下层喷孔直径不同，还使得上下层的喷雾质量不一样，它们压缩着火的时刻也就不同，这样达到了分区、分时引燃可燃混合气的目的，也就是控制了压力升高率抑制了爆震。

附图说明

图1是本实用新型的喷油嘴偶件喷雾状态示意图。

图2是本实用新型针阀体头部喷孔的局部放大图。

图3是本实用新型配合燃烧室的实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图以双层喷孔为例来详细说明本实用新型提出的具体结构及其使用情况。

图1、2的喷油嘴偶件是由针阀体1和针阀2组成，针阀体1头部设置有上层喷孔3和下层喷孔4。图中，上层喷孔3的伞状锥角大于下层4喷孔的伞状锥角。上层喷孔3对应喷出的上层油束9，下层喷孔4及对应喷出的下层油束10。上层油束9和下层油束10不交叉。喷油嘴精密偶件在燃烧室的布置如图3所示，包括活塞5，气缸盖6，气缸垫7，气缸套8。

进气道喷射的易挥发燃料与空气混合后进入缸内，在活塞上行时经历压缩过程，但该燃料难于压缩着火，这样就要采用缸内直喷柴油的压缩着火来引燃进气道准备的预混合气。此时燃烧室内充满了可燃的预混合气，若采用传统的缸内直喷油嘴就会同时引燃大量的可燃预混合气，随着负荷的增加这部分预混合气量也增加，结果是压力升高率不断增加，最终导致爆震。

当采用本实用新型喷油嘴偶件后，如图3所示由于上层油束9对着燃烧室上部区域、下层油束10对着燃烧室下部区域，而且上层喷孔3直径大于下层喷孔4直径，这样使得缸内直喷的油束能够尽可能全部覆盖整个燃烧室区域，再有上下层喷孔直径的不同使得它们的喷雾质量也不一样，这样压缩着火的时刻也不一样，从而达到分区、分时来引燃燃烧室内由气道喷射准备的可燃混合气，最终实现燃烧过程可控，并降低了压力升高率以抑制爆震。

同时，采用上下多层的喷孔设计，在相同喷油量下，可减小喷孔直径来改善雾化质量降低颗粒排放，同时小孔径可以得到短的贯穿距离，降低了油束撞击到燃烧室和气缸壁面造成HC排放较高的风险。在相同的喷油量下，采用多喷孔技术，可以缩短喷油持续期，这给多次喷射的时间控制带来更多的灵活性。