一種渦流室式柴油機用長型短結(jié)構(gòu)噴油器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及渦流室式柴油機，尤其涉及缸徑為60-90毫米的單缸風(fēng)冷、水冷渦流室式柴油機用噴油器。
【背景技術(shù)】
[0002]小型柴油機年產(chǎn)量大，已占世界年產(chǎn)量的90%以上，是我國內(nèi)燃機行業(yè)的一大特色。其中缸徑< 80_的小缸徑柴油機，年產(chǎn)量超過200萬臺，約占國內(nèi)單缸柴油機總產(chǎn)量的30%，由于受結(jié)構(gòu)限制，多數(shù)小缸徑柴油機仍采用渦流室燃燒系統(tǒng)。受傳統(tǒng)教科書所述以及與直噴式燃燒方式相比，渦流室燃燒方式對噴油系統(tǒng)要求相對較低的影響，目前國內(nèi)不同缸徑機型都使用同一種噴油流量的噴油器(小缸徑渦流室柴油機絕大部分都是沿用S195柴油機的S系列短型軸針式噴油器，見圖2)。傳統(tǒng)S系列短型軸針式噴油器在小缸徑柴油機使用中存在如下缺陷:一是小缸徑柴油機的渦流室容積小，渦流室直徑與傳統(tǒng)S系列短型軸針式噴油器油嘴頭部外圓直徑(14_)相當(dāng)，兩者相貫渦流室形狀不規(guī)則，有害容積增大，氣體流動阻力大，形成渦流能力受到影響；二是傳統(tǒng)S系列短型軸針式噴油器安裝底面到噴孔面的長度和此長度外圓柱直徑尺寸大，導(dǎo)致其在渦流室內(nèi)與高溫燃?xì)饨佑|的受熱面積大，熱量傳遞到針閥與針閥體軸向密封面的間隙配合處，其配合處的溫度不均勻或超過油嘴正常工作溫度使針閥軸向密封面配合面處間隙變化，出現(xiàn)針閥卡死在針閥體內(nèi)的故障，嚴(yán)重影響柴油機的工作性能；三是傳統(tǒng)S系列短型軸針式噴油器油嘴頭部噴孔尺寸過大，對小排量柴油機而言匹配不合理，造成噴油過程中針閥不能全部開啟，柴油機的怠速穩(wěn)定性以及柴油機經(jīng)濟性、排放、燃燒噪聲性能惡化。
[0003]針對以上小缸徑渦流室柴油機存在的問題，發(fā)明者在自己已有的一種小缸徑渦流室式柴油機用長型噴油嘴發(fā)明(專利號:201210431803.3)基礎(chǔ)上對噴油器結(jié)構(gòu)進行分析研宄，進行了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計，能減小渦流室有害容積，降低柴油機熱負(fù)荷對噴油器工作性能的影響，解決了噴油嘴過熱導(dǎo)致咬死的問題，解決了噴油器的噴油量與柴油機的單缸氣缸排量匹配不合理的問題，同時能降低柴油機排放、提高經(jīng)濟性，能提高渦流室柴油機的性會K。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種渦流室柴油機用的長型短結(jié)構(gòu)噴油器，解決目前渦流室柴油機排放性能差、經(jīng)濟性差、油嘴易卡死，噴油器的噴油量與柴油機的單缸氣缸排量匹配不合理，整機可靠性差的技術(shù)問題。采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種渦流室式柴油機用長型短結(jié)構(gòu)噴油器，包括噴油器體、緊固螺套；
[0006]所述噴油器體的頂端設(shè)有回油管接頭，所述噴油器體的底端與所述緊固螺套相連接，所述噴油器體內(nèi)部自上而下依次設(shè)有調(diào)壓螺釘、調(diào)壓彈簧、頂桿；所述緊固螺套內(nèi)部由內(nèi)而外依次設(shè)有針閥、針閥體；所述針閥和所述針閥體均伸出所述緊固螺套的底端，所述緊固螺套的底端為噴油器安裝底面，所述噴油器安裝底面上設(shè)有墊片，所述針閥體的底端為噴孔面；
[0007]所述噴油器安裝底面到所述噴孔面的長度LI為6-8_，所述噴油器安裝底面與所述噴孔面之間的圓柱體直徑Dl為7-9mm，所述噴孔面與渦流室球面相切；所述渦流室式柴油機用長型短結(jié)構(gòu)噴油器的噴油量與柴油機的單缸排量成正比例變化。
[0008]進一步，所述渦流室式柴油機用長型短結(jié)構(gòu)噴油器最大升程時幾何流通面積在0.13-0.32mm2。
[0009]進一步，所述渦流室式柴油機用長型短結(jié)構(gòu)噴油器結(jié)構(gòu)尺寸為S系列噴油器。
[0010]進一步，所述噴油器安裝底面到渦流室內(nèi)表面的距離與渦流室要求的壁厚相當(dāng)。
[0011]進一步，所述針閥體上部的內(nèi)徑和針閥的針閥導(dǎo)向段的外徑相同且間隙配合，形成高壓燃油的軸向密封面；所述針閥體下部和針閥下部椎體形成噴油嘴的座面密封錐面；針閥導(dǎo)向段和座面密封錐面之間增加燃油流通段。
[0012]本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果為:
[0013](I)本發(fā)明長型短結(jié)構(gòu)噴油器結(jié)構(gòu)尺寸仍為S系列噴油器(針閥直徑6mm)，相比于P系列(針閥直徑4_)噴油器，可以大大降低噴油器針閥與針閥體偶件的加工難度和成本。
[0014](2)與傳統(tǒng)S系列短型軸針式噴油器相比，本發(fā)明提出的長型短結(jié)構(gòu)噴油器安裝底面到噴孔面之間圓柱體的長度和直徑都減小，且噴油器噴孔面與渦流室球面相切。噴孔面外圓柱直徑小一方面可以有效減小噴油嘴與渦流室相貫容積，降低渦流室的有害容積，有利于渦流室內(nèi)噴油嘴附近的氣體流動，有利于燃油的霧化與混合；另一方面可以減少噴油嘴在渦流室內(nèi)與高溫燃?xì)饨佑|面積，有利于減小噴油嘴的熱負(fù)荷，減少針閥卡死在針閥體內(nèi)的故障，噴油器可靠性提高。
[0015](3)與已有發(fā)明“一種小缸徑渦流室式柴油機用長型噴油嘴”(專利號:201210431803.3)的加長型噴油嘴噴油器相比，本發(fā)明的長型短結(jié)構(gòu)噴油器安裝底面到噴孔面的長度進一步減小，除保留了加長型噴油嘴的特點外，還有以下優(yōu)點:可以減小針閥質(zhì)量，使得針閥沖擊力減小，有利于提高噴油器的可靠性；噴油器安裝底面到噴孔面的長度的合理設(shè)計使柴油機氣缸蓋的噴油器安裝孔長度減少、同時噴油器安裝底面到渦流室內(nèi)表面距離與渦流室要求的壁厚相當(dāng)，使得氣缸蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計更合理，且節(jié)省了材料。
[0016](3)噴油器安裝底面到噴孔面的長度的合理設(shè)計經(jīng)對柴油機安裝校核表明，仍可使用原短型軸針式噴油器用的高壓油管，不需要對高壓油管加長。
[0017](4)針閥體上部的內(nèi)徑和針閥的針閥導(dǎo)向段的外徑相同且間隙配合，形成高壓燃油的軸向密封面；針閥體下部和針閥下部椎體形成噴油嘴的座面密封錐面；針閥導(dǎo)向段和座面密封錐面之間增加燃油流通段；該設(shè)計在柴油機工作時，針閥導(dǎo)向段和座面密封錐面之間增加的燃油流通段內(nèi)流動的燃油對針閥進行冷卻，這樣靠近燃燒室處的噴油嘴部分熱負(fù)荷大大降低，能明顯減小針閥卡死在針閥體的故障問題。
[0018](5)本發(fā)明噴油嘴與噴油器緊帽的壓緊配合面遠(yuǎn)離針閥和針閥體上部的軸向密封面。該設(shè)計使得針閥與針閥體軸向密封面遠(yuǎn)離燃燒室的高溫燃?xì)?、遠(yuǎn)離噴油嘴與噴油器緊帽的壓緊配合面，可以有效避免和減少噴油嘴卡死現(xiàn)象。
[0019](6)已有傳統(tǒng)資料所述對噴油嘴頭部的結(jié)構(gòu)設(shè)計強調(diào)的是最大升程、噴孔直徑、軸針的形狀對噴霧錐角的影響，本發(fā)明經(jīng)對小缸徑柴油機計算與試驗表明，與柴油機性能有關(guān)的主要因素是針閥最大升程時的流通面積，即此噴油器在一定試驗條件下的最大流量，不同機型試驗得出最大針閥升程時流通面積與柴油機單缸排量的大小成正比例關(guān)系，提出依據(jù)渦流室柴油機單缸排量的大小設(shè)計噴油器的性能達(dá)到柴油機低排放高性能的