[实用新型]一种旋转轮式液体燃料喷射器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机液体燃料喷射器。

背景技术

现代发动机的燃油破碎、油气混合过程直接影响着燃烧性能及排放特性。因此，使燃油尽早雾化、在燃烧室空间范围内分布更广，提高与空气的混合速度，减少燃烧室中出现燃油的极浓极稀区，都可以明显改善发动机的动力性、经济性及排放性能。现代发动机中应用了各种不同的手段来提高发动机燃烧及排放性能，但这些技术路线在一定程度上造成燃油、空气与燃烧室不匹配。为了更好的说明，下面结合图1分别分析几种典型的技术手段的缺陷。图1是典型的ω型燃烧室的造型，1、2、3、4区分别为燃烧室中的不同空间位置。燃油高压喷射技术可使燃油喷出后在2区内快速雾化，更好的解决油气混合速度问题，但是燃烧室远端的3、4区及油束下面的1区空间仅有少量燃油，空气利用率偏低，即使利用增大喷孔直径来增加燃油贯穿度，也仅会使得3、4区空气利用率有所提高；燃烧室与涡流优化匹配技术虽然可综合优化2、3、4区的油、气混合，但上止点附近时1区内燃油几乎无法达到，活塞下移的过程中只靠燃油的扩散依然无法充分利用该区的空气；而涡轮增压中冷技术实际上依靠提高进气密度、供油系统增加循环喷油量从而达到增加功率、降低燃油消耗率等目的，空气密度的增加会导致燃油贯穿度的减小，从而燃烧室中远端及挤流区3、4区内的空气利用率下降，同样1区内由于燃油到达量很少、油气混合很差。综上所述，目前这些技术手段都不约而同的忽略了燃烧室中1区内的空气利用率，燃油很少能与燃烧室中心的这部分体积内的空气混合进行燃烧，形成了燃油的极稀区。本实用新型的发明目的就是通过燃油喷出后撞击旋转轮叶片结构，从而扩大燃油空间分布，这样部分燃油可以进入1区与空气进行混合、快速燃烧，解决了燃烧室空间中1区内只有少量燃油到达、空气利用率不高的缺点。

本实用新型涉及的旋转轮式液体燃料喷射器中包括各种组合方式的旋转轮和叶片，当燃油从液体燃料喷射器喷孔中喷出后撞击叶片，从而使得燃油空间分布范围扩大，加速油气间的混合，最终燃烧速度加快、动力及经济性能提高，并且极浓极稀区的缩小也会使得排放得以改善。该类液体燃料喷射器的应用可降低对进气涡流的要求，使用方便，可沿用现有的普通液体燃料喷射器在其基础上加工使用，并可适用于各种液体燃料喷射。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可使燃油雾注与喷射器的喷嘴上的旋转轮叶片碰撞的发动机燃料喷射器，以达到扩大燃油分布范围、促进油气混合进而提高燃烧及排放特性的目的。

为了实现本实用新型的目的，提出了一种在燃料喷射器的喷嘴头部设置带有叶片的旋转轮的燃料喷射器，包括：可安装在喷嘴头部的旋转轮；在旋转轮上安装的叶片。当油嘴喷孔中喷出的油束与叶片相撞，撞到叶片的油束能扩散到更大的分布空间，这样燃油就可以更广泛的分布在燃烧室空间范围内，与空气混合效果也会更好，燃烧室空间内空气利用率明显提高，燃油经济性及动力性将有一定程度的提高，极浓极稀区的减少会使得碳烟排放物相应减少。

旋转轮的内径尺寸略大于油嘴头部的直径，通过锁片结构，所述轮可安装在喷嘴头部并可自由旋转。旋转轮会使油束以不同角度及位置撞击叶片，使燃油散布的空间更广；叶片也可有多种型式的选择，包括：叶片材料、长度、形状、数目及其在旋转轮上的安装角度等。设计成弹性叶片时当不同喷射压力的燃油撞击叶片时叶片会产生不同程度的变形，最终导致燃油扩散的角度更大；设计的叶片长度较短时部分燃油油束可从叶片周围穿过，另外部分的油束会撞击叶片反弹，这样两束燃油在燃烧室空间范围内的分布更为广泛；叶片的形状也可以设计成多种样式，加工最简单的直线型及曲面型等都是可以选择的叶片型式；叶片的数目与喷嘴的喷孔的数目对应；此外，叶片在旋转轮上的安装角度及数量可根据喷嘴的孔数及空间约束条件设计及加工。

采用本实用新型可使发动机油气混合及燃烧加快，由于旋转轮叶片的引入，营造了一种相当于燃油碰壁的效果，人为增加了燃烧室内燃油的运动状况，因此缸盖设计时可考虑不采用螺旋气道增加进气涡流；该发明可在原有普通燃料喷射器的基础上进行加工。

附图说明

图1为燃烧室空间分区图。

图2为旋转轮式发动机液体燃料喷射器。

图3为该液体燃料喷射器的喷嘴末端的局部放大截面视图。

图4为该液体燃料喷射器的喷嘴末端的俯视图。

图5为燃油油束撞击刚性叶片效果图。

图6为燃油油束撞击弹性叶片效果图。

图7为燃油油束撞击短叶片效果图。

图8为燃油油束撞击曲面造型叶片效果图。