本發(fā)明涉及活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是涉及一種重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，作為現(xiàn)代工業(yè)與交通領(lǐng)域的核心動(dòng)力源泉，其身影遍布燃油驅(qū)動(dòng)的各種車(chē)輛及機(jī)械設(shè)備之中。這類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)以其高效、可靠的性能，為人類(lèi)社會(huì)的快速發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力支持。特別是在汽車(chē)、摩托車(chē)、工程機(jī)械以及發(fā)電設(shè)備等領(lǐng)域，活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以其成熟的技術(shù)和廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)，占據(jù)了不可替代的地位。

2、然而，在談及燃油選擇時(shí)，汽油雖因其易點(diǎn)燃、能量密度高的特性而備受青睞，但其低閃點(diǎn)特性卻也成為了安全使用的隱憂(yōu)。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下，汽油極易因外界因素如靜電、高溫等引發(fā)著火甚至爆炸，這一安全隱患極大地限制了其在某些對(duì)燃料使用安全有極高要求的特殊環(huán)境中的應(yīng)用，如軍事基地、化工廠等區(qū)域。相比之下，重油燃料家族中的航空煤油和柴油，則以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)逐漸嶄露頭角。它們不僅擁有較高的閃點(diǎn)，降低了自燃風(fēng)險(xiǎn)，而且不易揮發(fā)，減少了在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的損耗與環(huán)境污染。此外，重油燃料的廣泛可獲取性及其相對(duì)穩(wěn)定的價(jià)格，更是為其在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而，正所謂“金無(wú)足赤”，重油燃料的高運(yùn)動(dòng)粘度、較差的霧化能力以及蒸發(fā)困難等問(wèn)題。

3、航空重油應(yīng)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上首先需要解決的是噴射霧化的技術(shù)難題?，F(xiàn)階段提出的航空重油噴射霧化技術(shù)方案包括兩種：高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)和空氣輔助噴射系統(tǒng)。高壓共軌燃油噴射是利用極高的噴油壓力(60～120mpa)將燃油噴入氣缸，從而達(dá)到提高霧化質(zhì)量的目的。但噴霧動(dòng)能較大，噴霧貫穿距離和液滴速度過(guò)大，容易形成油膜堆積的現(xiàn)象，不利于發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火燃燒；空氣輔助噴射系統(tǒng)因具有在較低噴射壓力下實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量霧化效果的特點(diǎn)而受到越來(lái)越多的重視，如何在保證高功率密度與輕量化需求的同時(shí)，設(shè)計(jì)出一種能夠高效霧化重油燃料的空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，成為了中小功率無(wú)人機(jī)等高科技領(lǐng)域迫切需要的技術(shù)創(chuàng)新。

4、以上背景技術(shù)內(nèi)容的公開(kāi)僅用于輔助理解本發(fā)明的構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專(zhuān)利申請(qǐng)的現(xiàn)有技術(shù)，在沒(méi)有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專(zhuān)利申請(qǐng)的申請(qǐng)日已經(jīng)公開(kāi)的情況下，上述背景技術(shù)不應(yīng)當(dāng)用于評(píng)價(jià)本申請(qǐng)的新穎性和創(chuàng)造性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提出一種重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的保證高功率密度與輕量化需求的同時(shí)，設(shè)計(jì)出一種能夠高效霧化重油燃料的空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)的技術(shù)問(wèn)題。

2、為此，本發(fā)明提出一種重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)。

3、優(yōu)選地，本發(fā)明還可以具有如下技術(shù)特征：

4、一種重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，包括燃油計(jì)量噴油器、氣助霧化噴油器、支座、壓套和泄壓閥；所述壓套側(cè)邊設(shè)置有進(jìn)油口和回油口，內(nèi)部設(shè)置有油軌，底部設(shè)置有燃油計(jì)量噴油器第一安裝孔和泄壓閥第一安裝孔，所述進(jìn)油口通過(guò)所述油軌與所述燃油計(jì)量噴油器第一安裝孔連通，用于向所述燃油計(jì)量噴油器輸送燃油，所述回油口通過(guò)所述油軌與所述泄壓閥第一安裝孔連通，使所述泄壓閥能調(diào)節(jié)燃油與空氣之間的壓力差，以實(shí)現(xiàn)燃油的泄壓回油；所述支座底部設(shè)置有氣助霧化噴油器安裝孔，第一側(cè)壁設(shè)置有進(jìn)氣口，第二側(cè)壁設(shè)置有燃油計(jì)量噴油器第二安裝孔和泄壓閥第二安裝孔，內(nèi)部設(shè)置有氣軌，所述燃油計(jì)量噴油器設(shè)置于所述燃油計(jì)量噴油器第一安裝孔與所述燃油計(jì)量噴油器第二安裝孔圍合形成的孔內(nèi)，所述泄壓閥設(shè)置于所述泄壓閥第一安裝孔與所述泄壓閥第二安裝孔圍合形成的孔內(nèi)，所述進(jìn)氣口通過(guò)所述氣軌與所述氣助霧化噴油器安裝孔連通，用于向所述氣助霧化噴油器輸送輔助氣體，所述燃油計(jì)量噴油器第二安裝孔和所述泄壓閥第二安裝孔均與所述氣軌連通，以使得所述燃油計(jì)量噴油器能向所述氣軌噴射燃油，進(jìn)而進(jìn)入所述氣助霧化噴油器，所述壓套的底部與所述支座的第二側(cè)壁通過(guò)連接件連接。

5、進(jìn)一步地，所述壓套包括第一安裝座和凸起，所述凸起為長(zhǎng)條狀，設(shè)置于所述第一安裝座的上端面，所述泄壓閥第一安裝孔和所述燃油計(jì)量噴油器第一安裝孔設(shè)置于所述第一安裝座的底部，所述進(jìn)油口設(shè)置于所述凸起靠近所述燃油計(jì)量噴油器的側(cè)壁上，所述回油口設(shè)置于所述凸起的頂壁上。

6、進(jìn)一步地，所述第一安裝座與所述凸起一體成型。

7、進(jìn)一步地，所述支座包括第二安裝座、第三安裝座和圓柱體，所述第二安裝座設(shè)置于所述圓柱體的側(cè)壁上，其外形與所述第一安裝座匹配，所述泄壓閥第二安裝孔和所述燃油計(jì)量噴油器第二安裝孔對(duì)應(yīng)所述所述泄壓閥第一安裝孔和燃油計(jì)量噴油器第一安裝孔設(shè)置于所述第二安裝座上，采用所述連接件將所述第一安裝座與所述第二安裝座連接，使得所述壓套與所述支座固定；所述第三安裝座設(shè)置于所述圓柱體的底部，所述氣助霧化噴油器安裝孔設(shè)置于所述第三安裝座底部，于所述第三安裝座上設(shè)置所述連接件，以將所述氣助霧化噴油器固定于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋靠近火花塞處；于所述圓柱體上沿其軸線方向設(shè)置有所述氣軌，所述進(jìn)氣口設(shè)置于所述圓柱體的側(cè)壁上，所述進(jìn)氣口靠近所述第三安裝座設(shè)置。

8、進(jìn)一步地，于所述第一安裝座或第二安裝座上設(shè)置螺紋孔，采用螺栓將所述第一安裝座與第二安裝座連接到一起。

9、進(jìn)一步地，所述氣軌貫穿所述圓柱體，于所述氣軌遠(yuǎn)離所述第三安裝座的一端設(shè)置堵頭。

10、進(jìn)一步地，于所述第三安裝座上設(shè)置若干通孔，對(duì)應(yīng)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋上設(shè)置若干螺紋孔，采用螺栓將所述第三安裝座與所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋連接。

11、進(jìn)一步地，于所述回油口、所述進(jìn)油口和所述進(jìn)氣口處分別設(shè)置有回油接頭、進(jìn)油接頭和進(jìn)氣接頭。

12、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果包括：本發(fā)明的重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，設(shè)置了安裝燃油計(jì)量噴油器的壓套和安裝氣助霧化噴油器的支座，將噴射燃油噴油器和氣助霧化噴油器集成到一起，并使得其內(nèi)部的油軌和氣軌相通，燃油計(jì)量噴油器將燃油噴到氣助霧化噴油器附近的氣軌，達(dá)到初步混合，油氣混合物再在氣助霧化噴油器內(nèi)部進(jìn)行二次混合，最后噴向氣缸燃燒室，油氣混合物由于流通截面積增加而膨脹，強(qiáng)大的氣動(dòng)力克服燃油液滴的表面張力，促進(jìn)燃油霧化得非常細(xì)小，且大大減弱了油滴慣性力，使得油束貫穿速率非常低，能夠長(zhǎng)時(shí)間漂浮在氣缸內(nèi)部環(huán)境氣體中，避免了向缸內(nèi)直接噴油時(shí)活塞頂面燃油堆積現(xiàn)象，以較低噴射壓力實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量霧化效果；再有混合氣體離開(kāi)噴出時(shí)，氣助霧化噴嘴下方附近會(huì)形成一定真空，使油束收縮，使得噴霧錐角較小，并且附近的空氣高度卷吸到油束內(nèi)部，形成明顯的渦環(huán)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步細(xì)化了噴霧粒徑，從而達(dá)到很好的霧化效果。

技術(shù)特征：

1.一種重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，其特征在于：包括燃油計(jì)量噴油器、氣助霧化噴油器、支座、壓套和泄壓閥；所述壓套側(cè)邊設(shè)置有進(jìn)油口和回油口，內(nèi)部設(shè)置有油軌，底部設(shè)置有燃油計(jì)量噴油器第一安裝孔和泄壓閥第一安裝孔，所述進(jìn)油口通過(guò)所述油軌與所述燃油計(jì)量噴油器第一安裝孔連通，用于向所述燃油計(jì)量噴油器輸送燃油，所述回油口通過(guò)所述油軌與所述泄壓閥第一安裝孔連通，使所述泄壓閥能調(diào)節(jié)燃油與空氣之間的壓力差，以實(shí)現(xiàn)燃油的泄壓回油；所述支座底部設(shè)置有氣助霧化噴油器安裝孔，第一側(cè)壁設(shè)置有進(jìn)氣口，第二側(cè)壁設(shè)置有燃油計(jì)量噴油器第二安裝孔和泄壓閥第二安裝孔，內(nèi)部設(shè)置有氣軌，所述燃油計(jì)量噴油器設(shè)置于所述燃油計(jì)量噴油器第一安裝孔與所述燃油計(jì)量噴油器第二安裝孔圍合形成的孔內(nèi)，所述泄壓閥設(shè)置于所述泄壓閥第一安裝孔與所述泄壓閥第二安裝孔圍合形成的孔內(nèi)，所述進(jìn)氣口通過(guò)所述氣軌與所述氣助霧化噴油器安裝孔連通，用于向所述氣助霧化噴油器輸送輔助氣體，所述燃油計(jì)量噴油器第二安裝孔和所述泄壓閥第二安裝孔均與所述氣軌連通，以使得所述燃油計(jì)量噴油器能向所述氣軌噴射燃油，進(jìn)而進(jìn)入所述氣助霧化噴油器，所述壓套的底部與所述支座的第二側(cè)壁通過(guò)連接件連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，其特征在于：所述壓套包括第一安裝座和凸起，所述凸起為長(zhǎng)條狀，設(shè)置于所述第一安裝座的上端面，所述泄壓閥第一安裝孔和所述燃油計(jì)量噴油器第一安裝孔設(shè)置于所述第一安裝座的底部，所述進(jìn)油口設(shè)置于所述凸起靠近所述燃油計(jì)量噴油器的側(cè)壁上，所述回油口設(shè)置于所述凸起的頂壁上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，其特征在于：所述第一安裝座與所述凸起一體成型。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，其特征在于：所述支座包括第二安裝座、第三安裝座和圓柱體，所述第二安裝座設(shè)置于所述圓柱體的側(cè)壁上，其外形與所述第一安裝座匹配，所述泄壓閥第二安裝孔和所述燃油計(jì)量噴油器第二安裝孔對(duì)應(yīng)所述所述泄壓閥第一安裝孔和燃油計(jì)量噴油器第一安裝孔設(shè)置于所述第二安裝座上，采用所述連接件將所述第一安裝座與所述第二安裝座連接，使得所述壓套與所述支座固定；所述第三安裝座設(shè)置于所述圓柱體的底部，所述氣助霧化噴油器安裝孔設(shè)置于所述第三安裝座底部，于所述第三安裝座上設(shè)置所述連接件，以將所述氣助霧化噴油器固定于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋靠近火花塞處；于所述圓柱體上沿其軸線方向設(shè)置有所述氣軌，所述進(jìn)氣口設(shè)置于所述圓柱體的側(cè)壁上，所述進(jìn)氣口靠近所述第三安裝座設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，其特征在于：于所述第一安裝座或第二安裝座上設(shè)置螺紋孔，采用螺栓將所述第一安裝座與第二安裝座連接到一起。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，其特征在于：所述氣軌貫穿所述圓柱體，于所述氣軌遠(yuǎn)離所述第三安裝座的一端設(shè)置堵頭。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，其特征在于：于所述第三安裝座上設(shè)置若干通孔，對(duì)應(yīng)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋上設(shè)置若干螺紋孔，采用螺栓將所述第三安裝座與所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，其特征在于：于所述回油口、所述進(jìn)油口和所述進(jìn)氣口處分別設(shè)置有回油接頭、進(jìn)油接頭和進(jìn)氣接頭。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種重油霧化空氣輔助缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，包括燃油計(jì)量噴油器、氣助霧化噴油器、支座、壓套和泄壓閥；進(jìn)油口通過(guò)油軌與燃油計(jì)量噴油器第一安裝孔連通，用于向燃油計(jì)量噴油器輸送燃油，回油口通過(guò)油軌與泄壓閥第一安裝孔連通，使泄壓閥能調(diào)節(jié)燃油與空氣之間的壓力差，以實(shí)現(xiàn)燃油的泄壓回油；進(jìn)氣口通過(guò)氣軌與氣助霧化噴油器安裝孔連通，用于向氣助霧化噴油器輸送輔助氣體，燃油計(jì)量噴油器第二安裝孔和泄壓閥第二安裝孔均與氣軌連通，以使得燃油計(jì)量噴油器能向氣軌噴射燃油，進(jìn)而進(jìn)入氣助霧化噴油器，壓套的底部與所述支座的第二側(cè)壁通過(guò)連接件連接，該系統(tǒng)的油氣混合物由于流通截面積增加而膨脹，以較低噴射壓力實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量霧化效果。

技術(shù)研發(fā)人員：黎國(guó)強(qiáng),廖升友,張長(zhǎng)嶺,曾添,韓龍章,蘇文強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西玉柴機(jī)器股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10