專利名稱：一種能產(chǎn)生預噴射的孔式噴油嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于柴油機的孔式噴油嘴，用于將燃油噴入柴油機的燃燒室。
背景技術(shù)：
當柴油機的噴油系統(tǒng)能夠提供由少到多的理想噴油規(guī)律時，即能夠?qū)⑷加蛧娚浞譃樾∮土款A噴射和全油量主噴射兩個階段時，就可在減小柴油機噪聲和振動的同時獲得良好的經(jīng)濟性和動力性。為此，人們采用了多種技術(shù)方案。專利號為99115038.4，名為“一種能夠提供小油量預噴射的孔式噴油器”的中國發(fā)明專利就公開了其中的一種方案。該方案涉及的噴油器有一種孔式噴油嘴，該孔式噴油嘴的剛性閥芯和閥座除構(gòu)成一個與常規(guī)孔式噴油嘴一樣的錐閥外，還構(gòu)成一縫隙型節(jié)流段，該節(jié)流段在錐閥剛開啟時產(chǎn)生節(jié)流作用，形成噴油器的小流量預噴射；隨著閥芯的升高，閥芯上的節(jié)流段與閥座上的節(jié)流段錯開，節(jié)流作用消失，形成噴油器的全油量主噴射；并采用較高的初始閉閥壓力，以使噴油快結(jié)束時壓力室內(nèi)的燃油仍有較高的流速和壓力，以免霧化不良。該方案雖可有效的形成預噴射，但仍顯不夠理想。由于該油嘴閥座節(jié)流段直徑D和閥芯節(jié)流段直徑d之差的一半為節(jié)流段間隙s，即s＝(D-d)/2，且D與d尺寸接近，s大大小于D和d，因此節(jié)流段間隙s對D和d的尺寸誤差非常敏感，無論是閥座節(jié)流段的加工誤差還是閥芯節(jié)流段的加工誤差都會造成節(jié)流段間隙發(fā)生較大的變化，從而使參與初期燃燒的預噴射油量也發(fā)生較大的變化，不易使由預噴射決定的柴油機在滯燃期形成的混合氣的數(shù)量以及柴油機的燃燒初期放熱率保持一致，即該噴油器預噴射產(chǎn)生的降噪減振性能的一致性不易保證。為此，需要額外增加檢測、選配等工藝，噴油嘴的加工要求高、難度大，導致噴油嘴的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進的噴油嘴方案，可用于中國專利號為99115038.4的“一種能夠提供小油量預噴射的孔式噴油器”，和使由噴油器預噴射性能決定的柴油機在滯燃期形成的混合氣的數(shù)量和柴油機的燃燒初期放熱率易于保持一致，從而降低噴油嘴的制造成本。
本發(fā)明涉及的噴油嘴，與專利號為99115038.4的“一種能夠提供小流量預噴射的孔式噴油器”上所用油嘴一樣，在錐閥的下端，閥芯和閥座也另構(gòu)成一縫隙型節(jié)流段，但噴孔分成上下兩層，上層噴孔通向節(jié)流段與錐閥之間的通道，下層噴孔通向節(jié)流段下方的壓力室，下層噴孔的截面之和既大于節(jié)流段間隙截面，也大于上層噴孔的截面之和。在噴油嘴剛開啟時，噴油量由上層噴孔截面和節(jié)流段間隙截面決定，這兩部分截面之和小于噴油嘴的全部噴孔截面之和，此時為噴油嘴的預噴射階段；在噴油嘴的預噴射階段，通過節(jié)流段節(jié)流后由下層噴孔噴出的部分燃油在節(jié)流作用的影響下，壓力降低，霧化質(zhì)量稍差，蒸發(fā)、混合的速度被減慢，從而主要參與速燃期后的燃燒，而另一部分在高壓作用下由上層噴孔噴出的霧化質(zhì)量較好的燃油，則迅速蒸發(fā)混合，為滯燃期內(nèi)混合氣的主要來源。當油嘴完全開啟后，節(jié)流作用消失，燃油在相同的壓力作用下由上層噴孔和下層噴孔同時噴出，形成霧化良好的主噴射。為消除上、下兩層噴孔在預噴射階段因噴油壓力不同而對燃油分布產(chǎn)生的不利影響，各噴孔在空間的分布被布置得與其噴油量相匹配，從而使噴嘴噴出的燃油在燃燒室中分布均勻；或者令上層噴孔的直徑小于下層噴孔的直徑，使得全油量噴射時各噴孔的噴油量保持一致。
由上述本發(fā)明的技術(shù)方案可知，本發(fā)明涉及的孔式噴油嘴不僅可以產(chǎn)生預噴射，而且由加工尺寸易于保證的上層噴孔噴出的燃油是滯燃期內(nèi)混合氣的主要來源，是速燃期參與燃燒的燃油的主要部分，柴油機的燃燒初期放熱率主要由上層噴孔噴出的燃油量決定。如此一來，節(jié)流段加工尺寸誤差對柴油機的燃燒初期放熱率的影響大為減小，噴油器預噴射產(chǎn)生的降噪減振性能的一致性得到了有效改善，噴油嘴的加工難度和成本因而可以顯著降低。


圖1是本發(fā)明涉及的孔式噴油嘴的一種結(jié)構(gòu)形式的示意圖。1是閥座，2是閥芯，閥座1 c段和閥芯2c段構(gòu)成錐閥，閥座1d段和閥芯2d段構(gòu)成一縫隙型節(jié)流段。1a為下層噴孔，通向閥座1d段下方的壓力室；1b為上層噴孔，通向閥座1c段和1d段之間。圖2和圖3上所標各符號的含義與圖1完全相同。圖2為圖1所示噴油嘴處于預噴射狀態(tài)時的示意圖，此時閥座1d段和閥芯2d段有部分重合，產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)。圖3為圖1所示噴油嘴處于全油量主噴射狀態(tài)時的示意圖，此時閥座1d段和閥芯2d段完全錯開，節(jié)流作用消失。
具體實施例方式
下面是一個實施例。對大功率船用柴油機的12孔噴油嘴而言，可將8個孔布置在第一層，如圖1的1a，4個孔布置在第二層，如圖1的1b，并使各孔在空間布置的位置與其噴油量相配合，上層噴孔的直徑小于下層噴孔的直徑。下層噴孔的截面之和不僅大于節(jié)流段間隙截面，也大于上層噴孔截面之和。在噴油嘴剛打開時，如圖2所示，閥座1c段和閥芯2c段形成的錐閥打開，閥座1d段和閥芯2d段產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)，此時為預噴射階段，下層噴孔噴出的燃油因節(jié)流而霧化質(zhì)量稍差，蒸發(fā)混合的速度被減慢，主要參與速燃期以后的燃燒。當閥芯2繼續(xù)上移，如圖3所示，閥座1d段和閥芯2d段錯開，節(jié)流效應(yīng)消失，燃油以相同的壓力從上層噴孔1b和下層噴孔1a同時噴出，形成主噴射。由于受閥芯升程的限制，節(jié)流段長度很短，且該長度隨閥芯的上升還將不斷縮短，因此在預噴射期間不可能將燃油完全封閉在節(jié)流段的上方，總有部分燃油會進入壓力室由下層8個噴孔1a噴出。然而，這并無不妥之處，因為只需降低由下層8個噴孔1a噴出的部分燃油的蒸發(fā)、混合速度，使其主要參與速燃期以后的燃燒，即可使柴油機燃燒的前期放熱率主要由上層4個孔1b噴出的燃油決定，有效的抑制柴油機的噪聲和振動。
下面是另一個實施例。對中小功率柴油機上使用的4孔噴油嘴而言，可將其中的一個孔布置在第二層，如圖1的1b，將其余的噴孔布置在第一層，如圖1的1a，并使各孔在空間布置的位置與其噴油量相配合。該噴油嘴的其余特征和工作原理與上一實施例完全相同。
權(quán)利要求
1.一種能產(chǎn)生預噴射的孔式噴油嘴，曲閥座[1]和閥芯[2]構(gòu)成，閥座[1]和閥芯[2]除構(gòu)成一錐閥外，還在錐閥的下端構(gòu)成一節(jié)流段，其特征是閥座[1]上的噴孔分為上下兩層，上層噴孔[1b]通向節(jié)流段與錐閥密封處之間的通道，下層噴孔[1a]通向節(jié)流段下方的壓力室；下層噴孔[1a]的截面之和既大于節(jié)流段間隙截面，也大于上層噴孔[1b]的截面之和；在噴油嘴剛開啟時，噴油量由上層噴孔[1b]的截面和節(jié)流段間隙的截面決定，該兩部分截面之和小于全部噴孔截面之和，此時為噴油嘴的預噴射階段，在該階段，通過節(jié)流段節(jié)流后由下層噴孔[1a]噴出的部分燃油壓力下降，霧化質(zhì)量稍差，蒸發(fā)混合的速度被減慢，主要參與速燃期后的燃燒，而另一部分在高壓的作用下由上層噴孔[1b]噴出的霧化質(zhì)量較好的燃油，則迅速蒸發(fā)、混合，為滯燃期內(nèi)所形成的混合氣的主要來源；當噴油嘴完全開啟后，節(jié)流作用消失，燃油在相同的壓力作用下由上層噴孔[1b]和下層噴孔[1a]同時噴出，形成主噴射；各噴孔在空間布置的位置與其噴油量相配合，從而使噴出的燃油在燃燒室中分布均勻。
2.如權(quán)力要求1所述一種能產(chǎn)生預噴射的孔式噴油嘴，其特征是閥座[1]的上層各噴孔[1b]的直徑小于其下層各噴孔[1a]的直徑。
全文摘要
一種能夠產(chǎn)生預噴射的孔式噴油嘴，用于將燃油噴入柴油機的燃燒室，該孔式噴油嘴不僅能產(chǎn)生預噴射，而且易于制造、成本低廉，可有效的降低柴油機的噪音和振動。
文檔編號F02M61/00GK1540157SQ20031011080
公開日2004年10月27日 申請日期2003年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者金劍, 金 劍 申請人:金劍, 金 劍