[发明专利]重油发动机燃油喷射系统及航空发动机

说明书

本发明公开了一种重油发动机燃油喷射系统及航空发动机，包括压缩空气系统和燃油喷射组件，压缩空气系统包括空气压缩机和供气管路；燃油喷射组件包括燃油喷嘴、预混室和油气混合喷嘴，预混室内有燃油喷嘴的喷油口以及连通于供气管路的压缩空气入口，油气混合喷嘴连通预混室将燃油和压缩空气在预混室内形成的雾化后的混合油气送入发动机的燃烧室，本发明发动机缸头上安装有采用辅助空气雾化以及预混的燃料喷射结构，能够使得重油实现较为充分的雾化，在良好的混合后形成均匀的燃烧混合气，还能够高效的组织燃烧，保证重油在应用于发动机的动力性、经济性和排放性，实现重油应用于发动机后的节能、环保以及低成本。

技术领域

本发明涉及发动机及应用，特别涉及一种重油发动机燃油喷射系统及航空发动机。

背景技术

重油作为发动机的燃料，将成为中小型无人机的动力趋势；但重油黏度高，低温流动性差，导致雾化效果要比普通的轻质油差，影响了燃烧效果，甚至导致发动机启动困难以及排放不达标。

现有技术中，为了保证重油发动机能够具有良好的雾化以及启动，具有采用化油器+辅助预热技术、机械喷射(燃油直喷)、电控燃油喷射等供油方式；但是，结构上依然是原始的电喷方式，则无法实现重油的可靠雾化以及无法组织混合燃料高效的燃烧，也就使得重油应用于发动机的动力性、经济性和排放性无法达到期待的效果，从而使重油的应用无法大范围普及。

因此，需要对现有的重油发动机进行改进，能够使得重油实现较为充分的雾化，并能够组织燃料高效的燃烧，保证重油在应用于发动机的动力性、经济性和排放性，实现重油应用于发动机后的节能、环保以及低成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种重油发动机燃油喷射系统以及发动机，能够使得重油实现较为充分的雾化，并能够组织燃料高效的燃烧，保证重油在应用于发动机的动力性、经济性和排放性，实现重油应用于发动机后的节能、环保以及低成本。

本发明的重油发动机燃油喷射系统，包括压缩空气系统和燃油喷射组件，所述压缩空气系统包括空气压缩机和供气管路；所述燃油喷射组件包括燃油喷嘴、预混室和油气混合喷嘴，所述预混室内有燃油喷嘴的喷油口以及连通于供气管路的压缩空气入口，所述油气混合喷嘴连通预混室将燃油和压缩空气在预混室内形成的雾化后的混合油气送入发动机的燃烧室；采用辅助低压空气在预混室内实现预混并进一步雾化燃油喷嘴喷出的燃油，保证后期直喷进入燃烧室后形成较为更充分的雾化，从而实现重油的充分燃烧和利用；不但保证了燃油雾滴的进一步雾化，还能保证辅助空气与雾滴之间的均匀混合，进入燃烧室后能够均匀燃烧；燃油喷嘴一般采用电喷方式，在此不再赘述。

进一步，燃油喷射装置安装于发动机缸头后，所述油气混合喷嘴的喷射方向为16°-20°；该结构使得缸内直喷进入的混合气与火花塞的点火方位相对应，在火花塞附近形成浓燃气混合区，利于与燃烧空气进一步混合，从而组织燃料高效的燃烧；油气混合喷嘴的喷射方向更能适应于重油的雾化性质以及适应重油发动机双火花塞的点火方式，利于组织点火以及最终得充分燃烧。

进一步，所述预混室具有压缩空气入口，所述喷油嘴深入预混室且喷油口超过压缩空气入口；该结构不但方便各个部件的紧凑布局，还使得压缩空气进入预混室是形成紊流式冲击，利于进一步雾化以及均匀混合，达到雾化和混合的双重目的，从而为后期的直喷和燃烧起到较好的基础作用。

进一步，所述喷油嘴的喷油方向与油气混合喷嘴的喷射通道方向一致，所述喷油嘴的喷油口与油气混合喷嘴入口之间的间距为5-8mm，保证了紧凑整齐的安装结构，并保证了燃油的高效喷射，利于空气形成冲击和紊流；合适的间距范围，利于重油的充分雾化并均匀混合后进入油气混合喷嘴，并保证喷油压力。

进一步，所述压缩空气系统包括压缩机和恒压装置，所述压缩机的压缩空气出口通过恒压装置连通于所述预混室，保证压力的稳定性，从而保证发动机的稳定运行。