[发明专利]一种喷射角度可变的气体燃料喷射器

说明书

本发明为一种喷射角度可变的气体燃料喷射器，包括主喷射器和副喷射器，所述主喷射器下方连接有与所述主喷射器的出气口连通的偏移喷管，所述偏移喷管上侧壁设有连接口，所述连接口与所述副喷射器的出气口连通，所述主喷射器和副喷射器上均设有进气口，所述主喷射器在偏移喷管内的喷射方向与所述副喷射器在偏移喷管内的喷射方向大于0°小于180°。本发明可以增加气体燃料与空气的接触面、提高可燃混合气形成速率达到最佳掺混效果，改善发动机全工况范围内掺混效果优化的问题。

技术领域

本发明涉及一种喷射角度可变的电控燃气喷射器，属于气体燃料发动机燃料供给装置结构设计技术领域。

背景技术

随着科技发展，各国工业水平的不断提高，空气污染控制和能源供应安全已日益成为工业化国家面临的两个基本问题。压缩天然气(CNG)主要由甲烷组成，由于其H/C比高，研究辛烷值高(约130)，被认为是最有前景的替代燃料之一。此外，天然气的可燃极限相对较宽，与化学计量的汽油机相比，稀薄条件下的较低峰值燃烧温度降低了CNG发动机的爆震倾向，从而可以通过增加增压压力来提高相同排量发动机的功率。因此，具有高压缩比、稀薄燃烧混合气或高废气再循环的CNG发动机应在扭矩、功率方面优于汽油发动机，并且可以显著减少污染物排放。

然而，现阶段气体燃料发动机，尤其是压缩天然气发动机大多是基于传统汽、柴油机改制而来，简单地将供油系统替换成供气系统，即便是当前最新的第三代缸外喷射系统和第四代缸内高压直喷系统，其供气系统的终端，即气体燃料喷射装置，仍然采用电磁铁作为驱动部件，生产厂家主要有美国DELPHI、加拿大IMPCO、德国BOSCH以及韩国HANA公司。一般地，对于液体燃料喷射器，采用电磁铁作为驱动器是可行的，因为液体燃料在喷射器的阀门阀座之间形成了一定的油膜，一定程度上可以吸收电磁铁驱动方式带来的撞击反弹，当今最常见的喷油器正是采用这种驱动形式。然而，对于气体燃料，因为阀门与阀座之间缺少了液体燃料的润滑缓冲作用。发动机缸内掺混效果易受到发动机转速、负荷的影响。

理论上，不同发动机工况下，配置不同的喷射装置结构、布置方案、喷射策略等的组合方案，才能实现缸内掺混效果在各工况下均达到最优。然而，针对各工况来实时改变喷射装置结构、布置方案、燃烧室结构等时不变因素是不切实际的。因此，需要设计一种喷射角度可变的燃气喷射器，根据发动机不同工况条件，实时改变燃气喷射角度，补偿发动机转速、负荷等对掺混效果的影响，最终保证发动机全工况下掺混效果最优。

发明内容

本发明为了提供一种角度可以变化的喷射装置，本发明提供了一种喷射角度可变的气体燃料喷射器，包括主喷射器和副喷射器，所述主喷射器下方连接有与所述主喷射器的出气口连通的偏移喷管，所述偏移喷管上侧壁设有连接口，所述连接口与所述副喷射器的出气口连通，所述主喷射器和副喷射器上均设有进气口，所述主喷射器在偏移喷管内的喷射方向与所述副喷射器在偏移喷管内的喷射方向大于0°小于180°。

作为优选，所述主喷射器和副喷射器均包括具有流体通道的阀座，所述阀座内设有用于控制流体通道的通断的阀芯组件。

进一步地，所述阀芯组件包括设置在阀座内的电磁线圈，所述电磁线圈内滑动设有极靴，所述极靴与阀芯连接，所述阀芯设置在所述流体通道内。电磁线圈与极靴配合，从而控制阀芯工作。所述阀芯用于与出气口配合，控制出气口的通断。

作为优选，所述主喷射器的阀座内还设有复位弹簧，所述复位弹簧一端与阀芯连接，另一端抵住所述阀座的内壁。当不通电时，复位弹簧顶住阀芯，使阀芯复位抵住阀座内的出气口。

进一步地，所述阀座上靠近所述极靴的一端设有进线孔。进线孔内通入连接线线与电磁线圈连接。

作为优选，所述主喷射器在偏移喷管内的喷射方向与所述副喷射器在偏移喷管内的喷射方向相互垂直。副喷射器与主喷射器喷射方向垂直更加有利于改变主喷射器喷射方向，从而增加气体燃料与空气接触面。