[实用新型]一种带有附壁油滴剥离功能的夹气喷射装置

说明书

本实用新型公开了一种带有附壁油滴剥离功能的夹气喷射装置，属于燃油喷射技术领域。所述装置包括喷油组件、进气管、混合管和混合喷射组件。喷油组件包括进油管、喷油电磁阀及喷油嘴；进油管经喷油电磁阀与喷油嘴相连，喷油嘴及进气管与混合管相连，混合管与油气混合喷射电磁阀相连，油气混合喷射电磁阀与油气混合喷嘴相连；所述混合管内部成型有混合腔，混合腔内安装有超声波振动片组，所述超声波振动片组为圆环套状，镶嵌于混合腔壁；所述超声波振动片组将附壁燃油剥离壁面并破碎为小液滴。所述装置避免了在混合管的狭小空间内由燃油撞壁产生的附壁油膜问题，从而改善雾化效果，提高发动机动态响应性能，并改善燃油经济性。

技术领域

本实用新型涉及一种带有附壁油滴剥离功能的夹气喷射装置，属于燃油喷射技术领域。

背景技术

夹气喷射系统通过压缩空气与燃油在混合腔混合，随后将气液两相混合物喷入缸内，燃油被高速气流裹挟，雾化为更小的液滴并迅速蒸发。该技术可以在相对低的供油压力下实现燃油的雾化和燃烧。

但由于油气混合腔的尺寸较小，燃油射入混合腔后不可避免地发生撞壁现象，这部分燃油附壁形成油膜后，无法与混合腔内的空气充分混合，蒸发速度较慢。当混合气喷射电磁阀打开后，混合腔内悬浮的燃油颗粒随气流喷入缸内，但壁面上的油膜大部分仍然留在混合腔内，导致发动机动态响应变差。虽然有一小部分油膜也可以随气流进入缸内，但其燃油颗粒尺寸较大，雾化不良，导致碳氢排放升高，燃油经济性下降。因此如何改善夹气喷射过程中的混合腔内的燃油附壁特性，对整个喷射系统的性能提升具有重要意义。

超声波是指振动频率大于20000Hz以上的声波，其本质上是一种机械振动模式，通常以纵波的方式在弹性介质内传播，是一种能量的传播形式。它的频率高，波长短，尤其一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。根据这个特点，可以利用超声波的定向高频振动，将附壁的油膜振动剥离壁面，并破碎形成更小的液滴，在空中参与混合蒸发，当混合气电磁阀打开后，在高速气流的裹挟下进入发动机缸内，可以进一步雾化混合，更好地参与燃烧。

某夹气块装置包括油嘴安装组件、气嘴安装组件、旋流器、进油口和进气口。其特征是：夹气块装置用于安装燃油喷嘴、混合器喷嘴和旋流器，旋流器设置于所述混合腔处；油嘴安装组件用于安装燃油喷嘴；气嘴安装组件与所述油嘴安装组件连通，用于安装混合气喷嘴；进油口设置于所述油嘴安装组件上，以输入油至混合腔；进气口与所述混合腔连通，用于向所述混合腔输入压缩空气；旋流器设置于所述混合腔处，用于对所述压缩空气和所述油进行混合并通过安装的所述混合气喷嘴输出；稳压腔设置于进气口和所述混合腔之间，分别与所述进气口和所述混合腔连通。该发明通过夹气块内的旋流器使油气混合，在较低的供油压力下，提高燃油喷雾的雾化效果，尤其对于航空发动机一般常用的航空重油雾化效果，从而改善发动机的燃油经济性，动力性以及排放性能。但是上述技术中混合腔体积很小，旋流器对油气混合的作用有限，且混合腔中附壁的燃油无法进入旋流器参与油气混合，进而造成雾化效果受影响的问题。

此外，还有一夹气喷射器，包括外壳、进油组件、电气接头、电磁回路组件、流量调整组件、阀门组件、进气组件。阀门组件包括阀芯、阀芯连杆和阀座，阀座的喷射端与阀芯连杆的喷射端相互配合形成拉法尔喷嘴；阀座的喷射端内设有收腰型弧形喷射腔，它由依次连在一起的弧形扩气段、弧形收缩段以及弧形扩张段构成；阀芯与进油组件、进气组件之间的空腔形成气液混合腔；阀芯连杆的喷射端设有喷射孔，阀芯连杆的喷射端端部设为与阀座的弧形扩张段相吻合的弧形扩散端。在阀芯连杆的作用下，液气两相流从阀芯连杆的喷射孔喷出到弧形扩气段，并在弧形收缩段与弧形扩张段的交接处形成超音速的流速，在超音速的作用下，气体的速度把液压油撕裂成颗粒。因此，该夹气喷射器在低温低压时也能达到较好的雾化效果，其雾化效果远优于一般单相流体喷射器的雾化效果。但是上述技术未考虑燃油与压缩空气在混合腔混合时因燃油附壁而造成的油滴较大，进而造成雾化效果下降、反应缓慢的问题。

在上述这些发明中均未考虑到油气混合腔空间狭小带来的燃油附壁问题，这会对发动机动态响应、排放、燃油经济性等性能造成不良影响。

发明内容