專(zhuān)利名稱：柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混二次噴水雙液噴射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低排放、低油耗柴油機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)。
隨著社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)降低汽車(chē)排放的要求越來(lái)越高。噴水冷卻是降低柴油機(jī)有毒氣體排放的重要措施(參見(jiàn)劉穎主編，柴油機(jī)原理，華中理工大學(xué)出版社，1984年3月第1版，65頁(yè))。在六十年代初，我國(guó)對(duì)柴油滲水進(jìn)行過(guò)大量的研究和實(shí)踐，當(dāng)時(shí)的目的在于節(jié)約燃料。噴水冷卻是降低燃燒噪音的重要措施。對(duì)直噴式柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，噴水冷卻可以抑制工作粗暴，進(jìn)一步提高霧化質(zhì)量，改善燃燒效果。過(guò)去把柴油滲水稱為以水代油，這是不對(duì)的。水不能代油，但噴水降低燃油消耗被過(guò)去的實(shí)踐已證實(shí)。本發(fā)明提倡噴水冷卻最主要的目的在于降低柴油機(jī)有毒氣體的排放。
現(xiàn)有噴水冷卻柴油機(jī)的燃油噴射與噴水冷卻是各自獨(dú)立的噴射系統(tǒng)。兩套系統(tǒng)合二為一可以不必更改現(xiàn)有柴油機(jī)的總體結(jié)構(gòu)。另外，兩套噴射系統(tǒng)合并在一起，為噴水冷卻直噴式雙燃料與單燃料兩用發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)現(xiàn)提供了可能，因?yàn)樵跉飧咨w上不可能布置超過(guò)兩個(gè)噴射器。
噴水冷卻的關(guān)鍵問(wèn)題是要解決柴油機(jī)的防銹問(wèn)題。本發(fā)明提出把噴水改為噴防銹水是解決這個(gè)問(wèn)題的根本措施。防銹水的配方很多(參見(jiàn)莫志強(qiáng)，許棟強(qiáng)主編，精細(xì)化工應(yīng)用配方之一——3000例，廣東科技出版社，1990年3月第1版，1998年7月第9次印刷，479頁(yè))，價(jià)格比較便宜的配方是水中加入3～5％亞硝酸鈉和0.5～0.6％無(wú)水碳酸鈉。另外一條重要的防銹措施是在停機(jī)時(shí)提前0.5～2分鐘停止噴水，排除機(jī)內(nèi)水蒸汽。
本發(fā)明的目的為簡(jiǎn)化噴水冷卻柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)噴水冷卻直噴式雙燃料與單燃料兩用發(fā)動(dòng)機(jī)而提供一種柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混二次噴水雙液噴射系統(tǒng)。
以下將結(jié)合附圖對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的途徑作一詳細(xì)描述。


圖1是柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混噴射器剖視圖。
圖2是圖1沿1-1剖視圖。
圖3是柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混噴射器噴嘴偶件放大剖視圖。
圖4是多缸合成式油水最佳配合雙柱塞噴射泵剖視圖。
圖5是頂置單體式柱塞液壓搖臂傳動(dòng)高壓短時(shí)雙柱塞噴射泵——雙液噴射器剖視圖。
圖6是圖5沿2-2剖視圖。
圖7是頂置凸輪軸柴油機(jī)局部剖視簡(jiǎn)圖。
圖8是頂置凸輪軸交叉連桿傳動(dòng)原理示意圖。
參照?qǐng)D1及圖2，柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混噴射器的特點(diǎn)是噴射器體(1)有進(jìn)油接頭(A)與進(jìn)水接頭(B)，螺帽(2)把噴嘴偶件(3)與噴射器體(1)連接。柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混噴射器可簡(jiǎn)稱為雙液噴射器。參照?qǐng)D3，防銹水從虛線所示水孔(C)進(jìn)入，經(jīng)針閥座(4)與針閥(5)的配合間隙到達(dá)針閥(5)下端密封錐面。柴油從油孔(F)進(jìn)入經(jīng)針閥(5)的中心油孔(E)從密封錐面油孔(D)流出與防銹水滲混。針閥(5)中心油孔的加工采用鉆孔后再鑲接上段塞桿(6)。
參照?qǐng)D4，多缸合成式油水最佳配合雙柱塞噴射泵主要由出水閥總成(7)、上泵體(8)、泵水柱塞偶件(9)、撥叉與齒輪機(jī)構(gòu)(10)、槽型橫梁(11)、下泵體(12)、推桿(13)、凸輪軸(14)、滾輪(15)、彈簧座(16)、彈簧(17)、泵油柱塞偶件(18)及出油閥成(19)等零部件組成。用撥叉與齒輪機(jī)構(gòu)(10)使泵水柱塞與泵油柱塞旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)噴射量。泵水柱塞直徑小于泵油柱塞直徑，泵水柱塞有兩條控水斜槽而泵油柱塞只有一條高度大的控油斜槽。采用一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)柱塞的總體結(jié)構(gòu)。凸輪輪廓線升程段兩端為切線段(如圖4凸輪輪廓線JI段與HG段)而中間為園孤段(如圖4凸輪輪廓線IH段)。油水最佳配合是噴油時(shí)搭配少量噴水，噴水時(shí)間較長(zhǎng)，燃燒結(jié)束后進(jìn)行第二次噴水。
參照?qǐng)D5及圖6，頂置單體式柱塞液壓搖臂傳動(dòng)高壓短時(shí)雙柱塞噴射泵——雙液噴射器應(yīng)用于采用頂置凸輪軸柴油機(jī)。如應(yīng)用于下置凸輪軸柴油機(jī)時(shí)，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可仿氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，不同之處是把直型氣門(mén)搖臂改角型搖臂即可。這種噴射系統(tǒng)特點(diǎn)是液壓泵柱塞偶件(20)、液壓馬達(dá)柱塞偶件(21)及搖臂(22)均為并列雙件；泵油的液壓泵柱塞有效泵油行程很小而泵水的液壓泵柱塞有效泵水行程較大；移動(dòng)搖臂中支點(diǎn)(23)改變噴射量。噴射泵泵體分噴射泵后泵體(24)與噴射泵前泵體(25)。噴射泵前泵體(25)直接與雙液噴射器(27)用螺釘連接。泵水柱塞套(26)與泵油柱塞套(28)用柱塞套緊座(30)消除柱塞套和逆止閥閥座的端面間隙。為了防止柱塞套外圍油腔從柱塞套緊座漏油，設(shè)置密封墊圈(29)。由于泵水柱塞與泵油柱塞缸心距與液壓系統(tǒng)兩個(gè)液壓泵柱塞缸心距不同，因而搖臂(22)為斜搖臂結(jié)構(gòu)。泵水柱塞與泵油柱塞直徑取3-5毫米，采用小缸徑長(zhǎng)行程的柱塞方案。由于沒(méi)有高壓油管和高壓水管，同時(shí)泵水柱塞與泵油柱塞直徑又很小，為提高噴射壓力提供了可能。
參照?qǐng)D7，頂置單體式柱塞液壓搖臂傳動(dòng)高壓短時(shí)雙柱塞噴射泵——雙液噴射液器(31)由頂置凸輪軸(32)驅(qū)動(dòng)，并通過(guò)角型搖臂(33)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)(34)。噴射器安裝孔(35)與雙柱塞噴射泵——雙液噴射器(31)在氣缸蓋同一側(cè)。參照?qǐng)D8，頂置凸輪軸交叉連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由頂置凸輪軸曲柄(36)、左連桿(37)、右連桿(38)、原噴油泵正時(shí)齒輪(39)、原下置凸輪軸正時(shí)齒輪(40)、中間傳動(dòng)齒輪(41)及曲軸正時(shí)齒輪(42)等組成。交叉連桿傳動(dòng)是兩個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)，兩個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)上死點(diǎn)位置不重合，下死點(diǎn)位置也不重合，從而保證從曲軸傳遞到頂置凸輪軸的驅(qū)動(dòng)力矩沒(méi)有零的死點(diǎn)。交叉連桿機(jī)構(gòu)代替了氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的挺柱和推桿，簡(jiǎn)化了復(fù)雜的氣缸體與氣缸蓋結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)較多。
本發(fā)明柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混二次噴水雙液噴射系統(tǒng)與油水各自獨(dú)立的噴射系統(tǒng)相比，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了柴油機(jī)總體結(jié)構(gòu)，可以在現(xiàn)有柴油機(jī)主體結(jié)構(gòu)不必修改安裝該噴射系統(tǒng)；另外為噴水內(nèi)冷直噴式雙燃料與單燃料兩用發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)現(xiàn)提供了可能。
權(quán)利要求
1.由雙液噴射器與雙柱塞噴射泵組成的柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混二次噴水雙液噴射系統(tǒng)，其特征是柴油與防銹水在噴嘴偶件(3)的針閥(5)下端密封錐面滲混以及用一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)泵水柱塞偶件(9)的柱塞與泵油柱塞偶件(18)的柱塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混二次噴水雙液噴射系統(tǒng)，其特征是柴油經(jīng)針閥(5)的中心油孔(E)從密封錐面油孔(D)流出與防銹水滲混。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混二次噴水雙液噴射系統(tǒng)，其特征是泵水柱塞偶件(9)的柱塞有兩條斜槽而泵油柱塞偶件(18)的柱塞只有一條高度大的斜槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混二次噴水雙液噴射系統(tǒng)，其特征是凸輪輪廓線升程段兩端為切線段而中間為園孤段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混二次噴水雙液噴射系統(tǒng)，其特征是頂置單體式柱塞液壓搖臂傳動(dòng)高壓短時(shí)雙柱塞噴射泵——雙液噴射器的噴射泵前泵體(25)直接與雙液噴射器(27)用螺釘連接以及采用移動(dòng)搖臂中支點(diǎn)(23)改變噴射量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混二次噴水雙液噴射系統(tǒng)，其特征是頂置凸輪軸曲柄(36)用左連桿(37)及右連桿(38)分別與原下置凸輪軸正時(shí)齒輪(40)及原噴油泵正時(shí)齒輪(39)連接傳動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低排放、低油耗柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng),稱為柴油與防銹水在噴嘴密封錐滲混二次噴水雙液噴射系統(tǒng),該噴射系統(tǒng)噴射器有一條油道和一條水道,噴射泵為一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)雙柱塞的總體結(jié)構(gòu)。油水最佳配合在于柱塞斜槽和凸輪輪廓線升程段的型線設(shè)計(jì)。與油水各自獨(dú)立的噴射系統(tǒng)相比,其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了柴油機(jī)總體結(jié)構(gòu),可利用現(xiàn)有柴油機(jī)安裝該噴射系統(tǒng);為噴水內(nèi)冷直噴式雙燃料與單燃料兩用發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)現(xiàn)提供了可能。
文檔編號(hào)F02M25/025GK1241682SQ9910377
公開(kāi)日2000年1月19日 申請(qǐng)日期1999年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月8日
發(fā)明者梁剛, 梁劍鋒 申請(qǐng)人:梁劍銳