[发明专利]一种柴油机喷油器的外接式油束分段装置、系统及方法

说明书

本发明涉及柴油机喷油器技术领域，为了解决现有的柴油机电控式喷油器由于对电磁阀以及电控系统要求过高导致实现难度较大的问题，提供了一种柴油机喷油器的外接式油束分段装置，包括位于喷油器出口的叶轮，叶轮包括可对油束进行切割的叶片和连接环，叶片的一端与连接环连接，连接环通过安装结构安装在燃烧室中。本发明通过设置的叶轮对油束进行切割，实现油束分段的难度更低。本发明还提供了一种柴油机喷油器的外接式油束分段系统及方法。

技术领域

本发明涉及柴油机喷油器技术领域，具体为一种柴油机喷油器的外接式油束分段装置、系统及方法。

背景技术

近年来，随着节能减排的提出，环保法规对内燃机排放的要求也日益严苛，就要求内燃机减排技术需要进一步的提升。内燃机作为通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转化为动力的热力发动机，燃烧充分则是一种有效的减排措施。其中，柴油的多次喷射技术作为一种减排的有效技术，通过向缸内喷射多段柴油油束的方式来减小油束的贯穿距，从而解决一段油束带来的贯穿距过长的问题，从而阻止柴油油束撞壁，进而阻止燃烧恶化发生。

然而，一般的柴油机采用的电控式喷油器是通过一个发动机反复开启电磁阀的方式实现油束的多次喷射，在多次喷射时，通过利用电磁阀多次使针阀抬起进行多次喷油，这种方法存在以下问题：第一，该方法对喷油器的电磁阀、电控系统要求过高，实现起来难度较大；第二，由于针阀开启和关闭并不是一瞬间完成，而是一个过程，在针阀抬升和下降的期间，喷油压力，喷油质量都会改变，导致喷油量难以精确控制，多次开启和关闭针阀，会使得该问题变得更加明显。因此，设计出一种以较低的难度实现多次喷射达到的效果，即油束分段，且供油压力、喷射柴油质量较为稳定的喷油器外接装置、系统及方法，显得尤为重要。由于电控喷油器可以实现油束分段的效果，因此研究者的重点往往关注于如何改善电控喷油器的结构与精确性，但电控喷油器由于其自身特点，改动的难度较大且成本昂贵。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种柴油机喷油器的外接式油束分段装置，以解决现有的柴油机电控式喷油器中电控系统要求过高导致实现难度较大的问题。

本发明提供的基础方案一是：一种柴油机喷油器的外接式油束分段装置，包括位于喷油器出口的叶轮，叶轮包括可对油束进行切割的叶片和连接环，叶片的一端与连接环连接，连接环通过安装结构安装在燃烧室中。

基础方案一的原理及有益效果是：1.本方案通过在燃烧室设置叶轮的方式，由于叶轮设置在喷油器出口，当叶片处于喷油器的喷射路径上时，喷油器喷出的油束喷射到叶片上，叶片在油束的冲击作用下发生运动，从而对喷射出的油束进行切割；同时叶片的运动会带动连接环转动，连接环转动后，整个叶轮转动，叶轮的转动又会带动叶片继续运动，于是叶片会不断的转动到油束的喷射路径上，从而对油束进行连续切割，实现对油束的分段操作；与现有技术中通过控制喷油器电磁阀不断开启来实现油束分段的方式相比，本方案利用油束对叶片的冲击推动叶片运动，叶片的运动就会对油束进行切割，从而实现油束的分段，实现油束分段的难度更低；另一方面，现有技术中，电控喷油器的针阀抬升和关闭的过程，始终存在喷油量的变化，这是由其原理决定的，无法改变，本方案中，不对喷油器做出改动，同样实现油束分段的效果，进而规避了改动喷油器这一难点问题。

2.由于本方案中利用叶片的运动实现油束的分段，因此喷油器就只需要一次喷油即可，不再需要多次开启电磁阀，因此喷油压力和喷油量变得更加稳定，喷油量的精确控制也变得更加容易。

优选方案一：作为基础方案一的优选，连接环上设置多个叶片。有益效果：考虑到发动机在不同工况下，需要将油束切割不同段数，本方案中，通过在连接环上设置多个叶片的方式，能够改变油束的切割频率，从而实现对油束不同段数的切割，操作简单，也提高了叶轮的实用性。

优选方案二：作为优选方案一的优选，叶片与连接环可拆卸连接。有益效果：考虑到在长期使用后，叶片经过油束的多次冲击后会出现损坏，因此为了保证叶轮对油束的切割效果，就需要对出现损坏的叶轮进行更换，本方案中叶轮与连接环可拆卸连接的方式方便叶片的更换。