[发明专利]用于燃料雾化器的两步式计量螺线管

说明书

一种用于燃料雾化器的计量系统，其包括壳体、第一和第二计量构件、以及至少一个螺线管。所述壳体包括混合室。所述第一计量构件能操作成控制氧化剂到所述混合室中的流动。所述第二计量构件被布置成与所述第一计量构件共轴，并且能操作成控制燃料到所述混合室中的流动。所述至少一个螺线管被构造成操作所述第一和第二计量构件中的至少一个。

技术领域

本公开涉及燃料系统，更具体地，涉及利用多个阶段来增强燃料汽化的燃料输送系统的计量。

背景技术

多年来，已经开发出多种类型的装置以便将液体转变为容易转变成气相的气溶胶或细微颗粒。许多这样的装置已经被开发出来，例如，用来制备用于在内燃机中使用的燃料。为了优化发动机燃烧室内的燃料氧化，燃料必须被汽化、利用空气均匀化且处于化学计量的气相混合物中。理想的燃料雾化和汽化能够实现更完全的燃烧以及随之降低的发动机排放污染。

更具体地，关于内燃机，化学计量是这样一种状况：在该状况下，在均匀混合物中供应完全燃烧给定量的燃料所需的氧气量，从而导致最佳的正确燃烧，而没有由于不完全或低效率的氧化而剩余的残留物。理想地，燃料应当完全汽化、与空气相互混合且在点火之前被均匀化以正常氧化。未汽化的燃料液滴在常规的内燃发动机和外燃发动机中不会点燃或不完全燃烧，这降低了燃料效率并增加了发动机排放污染。

通过调节温度和压力来减少或控制排放副产物的尝试通常影响NOx副产物。为了满足排放标准，这些残留物必须被处理，通常需要在催化转化器或洗涤器中进行后处理。对这些残留物的这种处理导致了额外的燃料成本以操作催化转化器或洗涤器，并且可能需要另外的部件成本以及封装和质量的影响。因此，由不完全燃烧引起的发动机输出残留物的任何减少都将有经济和环境利益。

除了上述问题之外，在化学计量的空气/燃料混合物中的未完全汽化的燃料导致燃烧发动机以低于峰值的效率运行。当燃料未完全燃烧时，燃料的化学能的较少部分被转化成机械能。这浪费了燃料能量且产生了不必要的污染。因此，通过进一步分解且更完全地汽化所述燃料-空气混合物，可以获得更好的燃料效率。

已经进行了许多尝试来减轻上述关于燃料汽化和不完全燃料燃烧的问题。在汽车发动机中，例如，为了燃料输送，进气口或直接燃料喷射已经几乎普遍地取代了用于燃料输送的增碳作用(carburetion)。燃料喷射器将燃料直接喷射到发动机的进气口或气缸中，并且是电子控制的。相对于增碳作用，喷射器有利于独立地对输送到每个气缸中的燃料量进行更精确的计量和控制。这减少或消除了装料输送时间，从而促进了最佳的瞬间操作。然而，燃料喷射器喷雾的燃料液滴尺寸不是最佳的，且在点火之前留给燃料与空气进行混合的时间很少。

发明内容

本文描述的原理可解决某些上述缺陷和其它缺陷。具体地，本文描述的一些原理涉及液体处理器设备和方法。

一个方面提供了一种用于燃料雾化器的计量系统，其包括壳体、第一和第二计量构件以及至少一个螺线管。所述壳体包括混合室。所述第一计量构件能操作成控制氧化剂到所述混合室中的流动。所述第二计量构件被布置成与所述第一计量构件共轴，且能操作成控制燃料到所述混合室中的流动。所述至少一个螺线管被构造成操作所述第一和第二计量构件中的至少一个。

所述至少一个螺线管可以操作所述第一计量构件，并且，对所述第一计量构件的操作可操作所述第二计量构件。所述第一计量构件可以在所述第二计量构件从关闭位置移动到打开位置之前从关闭位置移动到打开位置。所述第二计量构件可以在所述第一计量构件从所述打开位置移动到所述关闭位置之前从打开位置移动到关闭位置。