申请/专利权人：南通理工学院

申请日：2018-12-28

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN109595110B

主分类号：F02M61/10

分类号：F02M61/10;F02M61/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2019.05.03#实质审查的生效;2019.04.09#公开

摘要：本发明公开了一种旋转式喷油器，通过内外旋转喷嘴组件的共同旋转，以及内外喷嘴处水平和竖直喷油缝的配合，内外喷油缝的交汇处才有燃油喷射出来，随着组件的旋转，喷出的油柱呈从下往上的螺旋运动规律，以实现主动改变油束的运动方向，使喷雾螺旋喷射，分裂长度减小，从而改善喷雾性能，使得燃油油雾尽可能的分布均匀，减少混合气局部过浓现象。本发明无需超高喷射压力的条件下，即可实现喷雾性能的有效改善，并且能有效减少燃油喷射到燃烧室内，使柴油机的动力性、经济性、排放性得到极大改善，且对喷油器耦件的精密度无过高要求，实用价值显著。

主权项：1.旋转式喷油器，包括壳体1，油路2，进油口3，回油口4，其特征在于壳体1内包括从上到下依次设置的电磁阀组件5、针阀杆组件6以及喷嘴组件7；所述喷嘴组件7包括可高速旋转的内旋转喷嘴组件71和外旋转喷嘴组件72；所述外旋转喷嘴组件72的转速是内旋转喷嘴组件71的转速的至少两倍；所述内旋转喷嘴组件71活动套设在壳体1外部且与壳体1之间设有第一密封组件；所述外旋转喷嘴组件72活动套设于内旋转喷嘴组件71外部且与内旋转喷嘴组件71之间设有第二密封组件；所述内旋转喷嘴组件71的喷嘴处开设有至少8个竖直方向平行设置的第一喷油缝711；所述外旋转喷嘴组件72的喷嘴处开设有至少6个水平方向呈阶梯形且平行设置的第二喷油缝721；所述进油口3设置在壳体1的中部，与油路2相通，所述油路2与壳体1以及壳体1内部各个组件之间共同形成多个连通的油腔，从上至下包括电磁阀组件5外部的油腔一21、针阀杆组件6顶部的油腔二22、针阀杆组件6外部的油腔三23和油腔四24，针阀杆组件6底部与喷嘴组件7之间的油腔五25；所述油路2从进油口3进入后分为两路，一路通过充油控制孔221进入针阀杆组件6上部的油腔二22，另一路往下直接进入针阀杆组件6外部的油腔四24；油腔二22与上部的油腔一21之间设有释放控制孔222；所述回油口4设于油腔一21的顶部；所述油腔一21侧面通过油路2与油腔三23连通；所述电磁阀组件5的上移和下压实现释放控制孔222的启闭从而控制油腔一21和油腔二22的连通和阻断；所述针阀杆组件6的上移和下压实现油腔四24和油腔五25的连通和阻断；所述针阀杆组件6包括从壳体1中部延伸至喷嘴组件7喷嘴处的针阀杆61，喷嘴针阀压力环62以及针阀杆回位弹簧63；所述喷嘴针阀压力环62套设在针阀杆61外表面且位于针阀杆61中部；所述针阀杆回位弹簧63设于喷嘴针阀压力环62上方且位于油腔三23内；所述内旋转喷嘴组件71还包括一体成型的内喷嘴座712和其上端的内喷嘴座从动轮713、与外电机相连的内喷嘴座主动轮714；所述外旋转喷嘴组件72还包括一体成型的外喷嘴座722和其上端的外喷嘴座从动轮723、与外电机相连的外喷嘴座主动轮724；所述第一密封组件包括内喷嘴座712内壁设置的至少一条第一密封槽717和与其内部安装的内喷嘴座密封环715；所述第一密封组件实现内旋转喷嘴组件71与壳体1的密封性。

全文数据：旋转式喷油器技术领域本发明涉及喷油器领域，尤其是一种旋转式喷油器。背景技术柴油机作为交通运输领域的主要动力机械，其性能的优劣，尤其是动力性、经济性、排放性的好坏直接关系着社会的劳动生产效率和质量。目前，柴油机喷油器普遍采用高喷射压力如目前共轨式电控喷射系统可提供250MPa左右的喷射压力和小喷孔直径0.1mm～0.2mm，甚至低于0.1mm来提高燃油的雾化、蒸发和混合均匀度以及减少排放。但是，过高的喷射压力对喷油器精密耦件的加工制造提出了更高的要求，因此，与其在喷射压力的提高与耦件的加工制造精密程度要求的矛盾上进行平衡研究，不如从其他方面出发，例如从喷油嘴的结构改良上入手，将会成为一种优化喷雾性能和燃烧的有效措施。发明内容发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种旋转式喷油器，无需超高喷射压力的条件下，即可实现喷雾性能的有效改善，并且能有效减少燃油喷射到燃烧室壁面，使柴油机的动力性、经济性、排放性得到极大改善。技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：旋转式喷油器，包括壳体，油路，进油口，回油口，壳体内包括从上到下依次设置的电磁阀组件、针阀杆组件以及喷嘴组件；所述喷嘴组件包括可高速旋转的内旋转喷嘴组件和外旋转喷嘴组件；所述外旋转喷嘴组件的转速是内旋转喷嘴组件的转速的至少两倍；所述内旋转喷嘴组件活动套设在壳体外部且与壳体之间设有第一密封组件；所述外旋转喷嘴组件活动套设于内旋转喷嘴组件外部且与内旋转喷嘴组件之间设有第二密封组件；所述内旋转喷嘴组件的喷嘴处开设有至少8个竖直方向平行设置的第一喷油缝；所述外旋转喷嘴组件的喷嘴处开设有至少6个水平方向呈阶梯形且平行设置的第二喷油缝；所述进油口设置在壳体的中部，与油路相通，所述油路与壳体以及壳体内部各个组件之间共同形成多个连通的油腔，从上至下包括电磁阀组件外部的油腔一、针阀杆组件顶部的油腔二、针阀杆组件外部的油腔三和油腔四，针阀杆组件底部与喷嘴组件之间的油腔五；所述油路从进油口进入后分为两路，一路通过充油控制孔进入针阀杆组件上部的油腔二，另一路往下直接进入针阀杆组件外部的油腔四；油腔二与上部的油腔一之间设有释放控制孔；所述回油口设于油腔一的顶部；所述油腔一侧面通过油路与油腔三连通；所述电磁阀组件的上移和下压实现释放控制孔的启闭从而控制油腔一和油腔二的连通和阻断；所述针阀杆组件的上移和下压实现油腔四和油腔五的连通和阻断。在一些实施方式中，所述电磁阀组件包括外接至壳体外部的电源控制部件、壳体内部从上至下依次设置的线圈、衔铁以及球阀；所述衔铁上下部分别设有衔铁上弹簧以及衔铁下弹簧。在一些实施方式中，所述针阀杆组件包括从壳体中部延伸至喷嘴组件喷嘴处的针阀杆，喷嘴针阀压力环以及针阀杆回位弹簧；所述喷嘴针阀压力环套设在针阀杆外表面且位于针阀杆中部；所述针阀杆回位弹簧设于喷嘴针阀压力环上方且位于油腔三内。在一些实施方式中，所述内旋转喷嘴组件还包括一体成型的内喷嘴座和其上端的内喷嘴座从动轮、与外电机相连的内喷嘴座主动轮；所述外旋转喷嘴组件还包括一体成型的外喷嘴座和其上端的外喷嘴座从动轮、与外电机相连的外喷嘴座主动轮。更为优选的，所述第一密封组件包括内喷嘴座内壁设置的至少一条第一密封槽和与其内部安装的内喷嘴座密封环；所述第一密封组件实现内旋转喷嘴组件71与壳体的密封性；更进一步的，所述第一密封槽为两条。更为优选的，所述第二密封组件包括内喷嘴座外壁设置的第二密封槽、外喷嘴座内壁设置的第三密封槽；第二密封槽和第三密封槽内设置有外喷嘴座密封环。更为优选的，所述外电机的转速范围为2000-8000rmin。在一些实施方式中，所述外旋转喷嘴组件的转速是内旋转喷嘴组件的转速的两倍。所述第一喷油缝为8条，均匀开设分布在内旋转喷嘴组件的喷嘴外壁上，每条缝宽为0.1mm，长度为7mm；所述第二喷油缝为6条，呈阶梯形均匀分布在外旋转喷嘴组件的喷嘴外壁上，每条缝宽为0.1mm，长度为4.03mm，相邻的第二喷油缝之间中心距为1mm。此尺寸的设计能够实现喷出的油柱呈最佳的螺旋喷洒状态，提高喷洒出的油雾的均匀程度。有益效果：本发明所公开的一种旋转式喷油器，通过内外旋转喷嘴组件的共同旋转，以及两个喷嘴组件喷嘴处水平喷油缝和竖直喷油缝的配合，内外喷油缝的交汇处才有燃油喷射出来，随着内外旋转喷嘴组件的旋转，喷出的油柱呈从下往上的螺旋运动规律，以实现主动改变油束的运动方向，使喷雾螺旋喷射，分裂长度减小，从而改善喷雾性能，使得燃油油雾尽可能的分布均匀，减少混合气局部过浓现象。本发明无需超高喷射压力的条件下，即可实现喷雾性能的有效改善，并且能有效减少燃油喷射到燃烧室内，使柴油机的动力性、经济性、排放性得到极大改善，且对喷油器耦件的精密度无过高要求，实用价值显著。附图说明图1是本发明实施例1旋转式喷油器的结构示意图，具体为未喷油时状态；图2是本发明实施例1旋转式喷油器的喷嘴组件结构示意图；图3是本发明实施例1旋转式喷油器的内喷嘴组件结构示意图；图4是本发明实施例1旋转式喷油器的外喷嘴组件结构示意图；图5是本发明实施例1旋转式喷油器的内外喷嘴组件密封环结构示意图。具体实施方式实施例1：请参阅图1-5所示，本发明公开了一种旋转式喷油器，包括壳体1，油路2，进油口3，回油口4，壳体1内包括从上到下依次设置的电磁阀组件5、针阀杆组件6以及喷嘴组件7；所述电磁阀组件5包括外接至壳体1外部的电源控制部件51、壳体1内部从上至下依次设置的线圈52、衔铁53以及球阀54；所述衔铁53上下部分别设有衔铁上弹簧55以及衔铁下弹簧56；所述针阀杆组件6包括从壳体1中部延伸至喷嘴组件7喷嘴处的针阀杆61，喷嘴针阀压力环62以及针阀杆回位弹簧63；所述喷嘴针阀压力环62套设在针阀杆61外表面且位于针阀杆61中部；所述针阀杆回位弹簧63设于喷嘴针阀压力环62上方。所述进油口3设置在壳体1的中部，与油路2相通，所述油路2与壳体1以及壳体1内部各个组件之间共同形成多个连通的油腔，从上至下包括电磁阀组件5外部的油腔一21、针阀杆组件6顶部的油腔二22、针阀杆组件6外部的油腔三23和油腔四24，针阀杆组件6底部与喷嘴组件7之间的油腔五25；其中针阀杆回位弹簧63设于油腔三23内部。所述喷嘴组件7包括可高速旋转的内旋转喷嘴组件71和外旋转喷嘴组件72；所述外旋转喷嘴组件72的转速是内旋转喷嘴组件71的转速的两倍；所述内旋转喷嘴组件71包括一体成型的内喷嘴座712和其上端的内喷嘴座从动轮713、与外电机相连的内喷嘴座主动轮714；所述外旋转喷嘴组件72还包括一体成型的外喷嘴座722和其上端的外喷嘴座从动轮723、与外电机相连的外喷嘴座主动轮724；外电机以2000-8000rmin的转速进行旋转，分别通过内外喷嘴座主动轮带动内外喷嘴座从动轮进行旋转，其中外喷嘴座从动轮723的齿数是内喷嘴座从动轮713齿数的两倍，从而实现内喷嘴座从动轮713的转速为外喷嘴座从动轮723的转速的2倍；所述内旋转喷嘴组件71活动套设在壳体1外部且与壳体1之间设有第一密封组件；所述第一密封组件包括内喷嘴座712内壁设置的两条第一密封槽717和与其内部安装的内喷嘴座密封环715；所述第一密封组件实现内旋转喷嘴组件71与壳体1之间的密封性，以防止压力燃油的泄漏；所述外旋转喷嘴组件72活动套设于内旋转喷嘴组件71外部且与内旋转喷嘴组件71之间设有第二密封组件；所述第二密封组件包括内喷嘴座712外壁设置的第二密封槽716、外喷嘴座722内壁设置的第三密封槽726；第二密封槽716和第三密封槽716内设置有外喷嘴座密封环725；以阻止压力燃油从两个组件之间的间隙泄漏。所述内旋转喷嘴组件71的喷嘴外壁均匀开设有8条竖直方向平行设置的第一喷油缝711；每条缝宽为0.1mm，长度为7mm；所述外旋转喷嘴组件72的喷嘴处外壁开设有6条水平方向呈阶梯形且平行设置的第二喷油缝721，每条缝宽为0.1mm，长度为4.03mm，相邻的第二喷油缝721之间中心距为1mm。此尺寸的设计能够实现喷出的油柱呈最佳的螺旋喷洒状态，提高喷洒出的油雾的均匀程度。所述油路2从进油口3进入后分为两路，一路通过充油控制孔221进入针阀杆组件6上部的油腔二22，另一路往下直接进入针阀杆组件6外部的油腔四24；油腔二22与上部的油腔一21之间设有释放控制孔222；所述回油口4设于油腔一21的顶部；所述油腔一21侧面通过油路2与油腔三23连通；所述电磁阀组件5的上移和下压实现释放控制孔222的启闭从而控制油腔一21和油腔二22的连通和阻断；所述针阀杆组件6的上移和下压实现油腔四24和油腔五25的连通和阻断。工作原理：当电磁阀组件5的电源控制部件51没有获得外接电源时，衔铁53在衔铁上弹簧55的作用下处在下方关闭释放控制孔222，高压油经进油口3进入油路2并经充油控制孔221进入针阀杆61上方的油腔二22，并克服针阀杆61压紧针阀杆回位弹簧63的弹力将针阀杆61下压至油腔五25上端口处将其关闭，从而关闭喷嘴组件7的喷嘴。当电磁阀组件5的电源控制部件51获得电源时，线圈52得电并将衔铁53向上吸，球阀54同步上移，从而释放控制孔222打开，油腔一21和油腔二22之间连通，油腔二22内的油液经回油口4回流，针阀杆61在油腔四24内的油压作用下上移，油腔四24和油腔25连通，喷嘴组件7的喷嘴处打开，同时开启外电机，内、外旋转喷嘴座主动轮分别带动内、外旋转喷嘴座从动齿轮进行高速旋转，从而带动内旋转喷嘴座712和外旋转喷嘴座722的旋转；燃油从油腔五25依次经旋转的第一喷油缝711、第二喷油缝721喷出；因为两个喷油缝交界处才有燃油喷射出来，所以随着组件的转动，喷出的油柱呈从下往上的螺旋运动规律，以实现主动改变油束的运动方向，使燃油油雾尽可能分布均匀，减少混合气局部过浓现象。

权利要求：1.旋转式喷油器，包括壳体1，油路2，进油口3，回油口4，其特征在于壳体1内包括从上到下依次设置的电磁阀组件5、针阀杆组件6以及喷嘴组件7；所述喷嘴组件7包括可高速旋转的内旋转喷嘴组件71和外旋转喷嘴组件72；所述外旋转喷嘴组件72的转速是内旋转喷嘴组件71的转速的至少两倍；所述内旋转喷嘴组件71活动套设在壳体1外部且与壳体1之间设有第一密封组件；所述外旋转喷嘴组件72活动套设于内旋转喷嘴组件71外部且与内旋转喷嘴组件71之间设有第二密封组件；所述内旋转喷嘴组件71的喷嘴处开设有至少8个竖直方向平行设置的第一喷油缝711；所述外旋转喷嘴组件72的喷嘴处开设有至少6个水平方向呈阶梯形且平行设置的第二喷油缝721；所述进油口3设置在壳体1的中部，与油路2相通，所述油路2与壳体1以及壳体1内部各个组件之间共同形成多个连通的油腔，从上至下包括电磁阀组件5外部的油腔一21、针阀杆组件6顶部的油腔二22、针阀杆组件6外部的油腔三23和油腔四24，针阀杆组件6底部与喷嘴组件7之间的油腔五25；所述油路2从进油口3进入后分为两路，一路通过充油控制孔221进入针阀杆组件6上部的油腔二22，另一路往下直接进入针阀杆组件6外部的油腔四24；油腔二22与上部的油腔一21之间设有释放控制孔222；所述回油口4设于油腔一21的顶部；所述油腔一21侧面通过油路2与油腔三23连通；所述电磁阀组件5的上移和下压实现释放控制孔222的启闭从而控制油腔一21和油腔二22的连通和阻断；所述针阀杆组件6的上移和下压实现油腔四24和油腔五25的连通和阻断。2.根据权利要求1所述的旋转式喷油器，其特征在于：所述电磁阀组件5包括外接至壳体1外部的电源控制部件51、壳体1内部从上至下依次设置的线圈52、衔铁53以及球阀54；所述衔铁53上下部分别设有衔铁上弹簧55以及衔铁下弹簧56。3.根据权利要求1所述的旋转式喷油器，其特征在于：所述针阀杆组件6包括从壳体1中部延伸至喷嘴组件7喷嘴处的针阀杆61，喷嘴针阀压力环62以及针阀杆回位弹簧63；所述喷嘴针阀压力环62套设在针阀杆61外表面且位于针阀杆61中部；所述针阀杆回位弹簧63设于喷嘴针阀压力环62上方且位于油腔三23内。4.根据权利要求1所述的旋转式喷油器，其特征在于：所述内旋转喷嘴组件71还包括一体成型的内喷嘴座712和其上端的内喷嘴座从动轮713、与外电机相连的内喷嘴座主动轮714；所述外旋转喷嘴组件72还包括一体成型的外喷嘴座722和其上端的外喷嘴座从动轮723、与外电机相连的外喷嘴座主动轮724。5.根据权利要求4所述的旋转式喷油器，其特征在于：所述第一密封组件包括内喷嘴座712内壁设置的至少一条第一密封槽717和与其内部安装的内喷嘴座密封环715；所述第一密封组件实现内旋转喷嘴组件71与壳体1的密封性；6.根据权利要求5所述的旋转式喷油器，其特征在于：所述第一密封槽717为两条。7.根据权利要求4所述的旋转式喷油器，其特征在于：所述第二密封组件包括内喷嘴座712外壁设置的第二密封槽716、外喷嘴座722内壁设置的第三密封槽726；第二密封槽716和第三密封槽726内设置有外喷嘴座密封环725。8.根据权利要求4所述的旋转式喷油器，其特征在于：所述外电机的转速范围为2000-8000rmin。9.根据权利要求1所述的旋转式喷油器，其特征在于：所述外旋转喷嘴组件72的转速是内旋转喷嘴组件71的转速的两倍。10.根据权利要求1所述的旋转式喷油器，其特征在于：所述第一喷油缝711为8条，均匀开设分布在内旋转喷嘴组件71的喷嘴外壁上，每条缝宽为0.1mm，长度为7mm；所述第二喷油缝721为6条，呈阶梯形均匀分布在外旋转喷嘴组件72的喷嘴外壁上，每条缝宽为0.1mm，长度为4.03mm，相邻的第二喷油缝721之间中心距为1mm。

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