[发明专利]发动机用外转子燃油喷射器

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域。

背景技术

发动机燃油喷射装置及其技术对于发动机的效率和环保性是十分重要的，因此，在该领域的研究和产品也有很多。但是，燃油喷射的根本问题是如何提高燃油和空气混合程度、如何实现喷射正时关系的高响应速度以及喷油量的动态精准可调性。迄今为止的燃油喷射技术都是采用固定式燃油喷射技术，由于燃油喷射时会形成扇形空白空间(所谓扇形空白空间就是空气和燃料混合不好或不混合的空间)，从而影响燃油和空气的混合。通常为了减少和消除此扇形空白空间，多采用高雾化喷射技术和改善空气缸内流动技术，但是这些技术很难完全消除扇形空白空间，因此，需要发明一种新型燃油喷射器，使得空气和燃料能得到良好的混合，并有利于实现缸内均质燃烧及分层燃烧。

发明内容

本发明在燃油喷射器壳体内设置由阀头、阀杆和阀尾组成的阀体，阀头分为内向式阀头和外向式阀头两种，所谓内向式阀头是指阀头设在燃油喷射器壳体的内侧，所谓外向式阀头是指阀头设在燃油喷射器壳体的外侧；在燃油喷射器壳体下端设阀孔，阀孔也分为内开式阀孔和外开式阀孔，与阀头相对应，阀头和阀孔动态密封接触。在阀头和阀孔上分别设置阀头通道和阀孔通道，当燃油喷射器壳体按其轴心摆动、往复转动或旋转时，可形成阀头通道和阀尾通道的断通，从而实现燃油喷射器壳体的内腔与燃烧室的断通。本发明中的燃油喷射器壳体受壳体转动驱动装置驱动。在一个阀头上设一个或多个阀头通道，在一个阀孔的外壁上设一个或多个阀孔通道。通过正时控制燃油喷射器壳体的摆动、往复转动或旋转实现阀头通道与阀孔通道的断通，从而实现喷油正时，并且在喷油时间段内，燃油喷射器壳体的摆动、往复转动或旋转可以实现喷油束在发动机气缸内全域与空气混合，消除燃油喷射时的扇形空白空间。通过调整燃油喷射器壳体的摆角，阀头通道的位置、大小及数量，阀孔外壁上设置的阀孔通道的方位、大小及数量来实现预喷、中喷和后喷等多级喷射模式以及喷射量的调整。根据发动机工况的不同以及阀头通道、阀孔通道的形状、位置及数量可决定燃油喷射器壳体的转动方式。所谓燃油喷射器壳体的摆动是指燃油喷射器壳体按其轴心在小于360度的范围内往复转动；所谓燃油喷射器壳体的往复旋转是指燃油喷射器壳体按其轴心在大于360度的范围内往复转动；所谓燃油喷射器壳体的旋转是指燃油喷射器壳体按同一方向转动。通过提高燃油喷射器燃油喷射器壳体的转速，可实现在燃油喷射时间间隔内燃油束不止一次的覆盖气缸全域，通过调整喷射器燃油喷射器壳体的转速和阀孔通道的排列方式，可以使燃油束在某一时刻仅覆盖一个或多个气缸燃烧室空间，从而有利于层燃，防止爆燃。

为了克服传统燃油喷射器的上述缺陷，本发明公开了一种发动机用外转子燃油喷射器。本发明的目的是这样实现的：一种发动机用外转子燃油喷射器，包括燃油喷射器壳体和壳体转动驱动装置，在所述燃油喷射器壳体上设壳体转动驱动结构，所述燃油喷射器壳体经所述壳体转动驱动结构受所述壳体转动驱动装置控制按所述燃油喷射器壳体的中心轴线转动。

所述发动机设为各类内燃机和各类外燃机，例如汽油机、柴油机、喷气式发动机、燃气轮机和蒸汽轮机，且单缸和多缸均可。

在所述燃油喷射器壳体的内腔内设有阀体，所述阀体由阀头、阀杆和阀尾组成，所述燃油喷射器壳体的一处与所述阀尾密封转动接触形成密封转动接触面，在所述燃油喷射器壳体的另一处设阀孔，所述阀头与所述阀孔密封转动面接触，所述阀头与所述阀孔密封转动接触的配合面设为平面、柱面、锥面、曲面或多种面的组合，在所述阀头上至少设一个阀头通道，在所述阀孔的壁上至少设一个阀孔通道，所述阀头通道的A端和所述阀孔通道的A端分别与所述配合面连通，所述阀头通道的B端与所述内腔连通，所述阀孔通道的B端与发动机燃烧室连通或与发动机进气道连通，或所述阀头通道的B端与发动机燃烧室连通或与发动机进气道连通，所述阀孔通道的B端与所述内腔连通，在所述阀尾处设或不设阀尾连接件，在所述燃油喷射器壳体上设壳体转动驱动结构，所述壳体转动驱动结构受壳体转动驱动装置控制，在所述燃油喷射器壳体上或在所述阀体上设进油接口，所述内腔直接或间接与所述进油接口连通，所述进油接口经动态供油通道结构体再经油管或经所述动态供油通道结构体、经所述油管再经控制阀与压力燃油源连通，所述壳体转动驱动装置设为具有正时功能的壳体正时转动驱动装置或设为不具有正时功能的壳体非正时转动驱动装置，在设有所述壳体非正时转动驱动装置的结构中，在所述进油接口处或在所述油管上设喷射正时控制阀，所述燃油喷射器壳体与发动机燃烧室外壁和/或与发动机进气道壁设为密封转动接触，所述阀体设为非转动式或转动式。