一种适用于高喷射压力的旋流喷油器的制作方法

1.本发明涉及内燃机燃油系统中的压力喷油器技术领域，尤其涉及一种适用于高喷射压力的旋流喷油器。


背景技术：

2.随着现代社会工业化的发展，内燃机以其高效率、功率范围广的优点，广泛应用于各个领域。然而，越来越严峻的能源和环境问题增多，政府和民众对内燃机的排放越来越关注，使得内燃机相关研究人员和公司一直努力完善内燃机的性能，以期得到更好的排放效果并实现内燃机更好的燃油经济性。影响内燃机排放和经济性的因素非常多而且又非常复杂，改善内燃机的燃烧性能是改善内燃机的排放性能和经济性能最主要的、最有效手段；而内燃机的燃烧性能又是由燃油在燃烧室内的雾化效果决定的。因此，在日益严格的排放法规下，精确控制内燃机燃油的喷射过程及燃油喷射量对提高发动机的燃烧性能、降低排放具有重要的意义。
3.内燃机为了追求更高的燃烧效率和更环保的排放，高压共轨的喷油系统向提高喷射压力、灵活控制喷油速率、实现多次喷射等方向的发展。作为高压共轨系统中最复杂、最核心的部件，高压共轨喷油器的性能的直接影响整个高压共轨系统的性能。目前，内燃机上使用的喷油器在较高的喷油压力下，通过喷油孔直接喷射进入燃烧室内，虽然可以产生较好的雾化效果，增加燃油与空气的接触面积。但是，现有技术在促进空气与燃料更加均匀混合方面仍然存在一定的缺陷，尤其对于预混合低温燃烧发动机，如icci发动机，可以通过促进空气与燃料更加均匀的混合来进一步提高发动机热效率、降低污染物排放。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种空气与燃料混合更加均匀、结构简单、开发成本低的适用于高喷射压力的旋流喷油器。
5.一种适用于高喷射压力的旋流喷油器，其包括：
6.喷油器体，所述喷油器体的内部活动地穿设有活塞，所述活塞的顶部设有调压弹簧；
7.共轨油路，设置在所述喷油器体的上部；
8.针阀，包括针阀体、针阀杆和针阀压力室，所述针阀杆的活动地穿设在所述针阀体内，且所述针阀杆的上端与所述活塞的底部相连接，所述针阀压力室设置在所述针阀体的中部，且与所述共轨油路相连通，所述共轨油路能够将高压燃油注入到所述针阀压力室内；
9.喷油嘴，设置在所述针阀体的底部；
10.其中，所述针阀体上设有非对称分布的多个燃油引流通道，每个所述燃油引流通道从所述针阀压力室的下端延伸至喷油嘴处；当所述针阀压力室内高压燃油的油压超过所述调压弹簧预紧力时，所述针阀杆上移打开所述喷油嘴，所述高压燃油以旋流方式喷射而出；当所述针阀压力室内无高压燃油或高压燃油的油压小于所述调压弹簧预紧力时，所述
针阀杆下移关闭所述喷油嘴。
11.在其中一个实施例中，所述针阀杆上位于所述针阀压力室的部分设有上大下小的承压锥面。
12.在其中一个实施例中，所述活塞上套设有针阀弹簧，所述喷油器体内设有凹腔，所述针阀弹簧设置在所述凹腔内。
13.在其中一个实施例中，所述燃油引流通道的深度为0.2
‑
1.5毫米，且所述燃油引流通道与所述针阀体的中心轴线的夹角大于0
°
且小于90
°
。
14.在其中一个实施例中，所述针阀体和针阀杆之间的配合间隙小于或者等于0.1毫米。
15.上述适用于高喷射压力的旋流喷油器，在工作时，通过非对称分布的多个燃油引流通道，可以将高压燃油从喷油嘴处以旋流形式喷射，其可以增加高压燃油与空气的接触面积，使得高压燃油与空气混合更加均匀，而且具有结构简单、开发成本低等优点。同时，通过活塞、调压弹簧和针阀杆的相互配合来控制喷油嘴的打开和关闭，其操作简单方便，安全可靠。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明的适用于高喷射压力的旋流喷油器的结构示意图；
18.图2是本发明的喷油嘴的俯视图。
具体实施方式
19.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
20.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
21.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
22.参阅图1
‑
2所示，本发明一实施例提供一种适用于高喷射压力的旋流喷油器，其包括：喷油器体1、活塞2、调压弹簧3、共轨油路4、针阀5和喷油嘴6。
23.所述喷油器体1的内部活动地穿设有活塞2，所述活塞2的顶部设有调压弹簧3；共
轨油路4设置在所述喷油器体1的上部；针阀5包括针阀体51、针阀杆52和针阀压力室53，所述针阀杆52的活动地穿设在所述针阀体51内，且所述针阀杆51的上端与所述活塞2的底部相连接，所述针阀压力室53设置在所述针阀体51的中部，且与所述共轨油路4相连通，所述共轨油路4能够将高压燃油注入到所述针阀压力室53内；喷油嘴6设置在所述针阀体51的底部；
24.其中，所述针阀体51上设有非对称分布的多个燃油引流通道54，每个所述燃油引流通道54从所述针阀压力室53的下端延伸至喷油嘴6处；当所述针阀压力室51内高压燃油的油压超过所述调压弹簧3预紧力时，所述针阀杆51上移打开所述喷油嘴6，所述高压燃油以旋流方式喷射而出；当所述针阀压力室53内无高压燃油或高压燃油的油压小于所述调压弹簧3预紧力时，所述针阀杆51下移关闭所述喷油嘴6。本实施例中，所述高压燃油采用50mpa及以上的喷射压力。可选地，本发明的所述旋流喷油器的燃料可以为柴油等高活性燃料，以及汽油等低活性燃料的任意燃料。所述旋流喷油器在低温燃烧发动机，尤其是icci发动机上使用，效果更为显著。
25.上述适用于高喷射压力的旋流喷油器，在工作时，通过非对称分布的多个燃油引流通道54，可以将高压燃油从喷油嘴6处以旋流形式喷射，其可以增加高压燃油与空气的接触面积，使得高压燃油与空气混合更加均匀，而且具有结构简单、开发成本低等优点。同时，通过活塞2、调压弹簧3和针阀杆51的相互配合来控制喷油嘴6的打开和关闭，其操作简单方便，安全可靠。
26.在本发明一实施例中，所述针阀杆52上位于所述针阀压力室53的部分设有上大下小的承压锥面55。如此，所述针阀压力室53内注入的高压燃油可以对承压锥面55施加均匀地压力，使针阀杆52平稳地推动活塞2上移。
27.在本发明一实施例中，所述活塞2上套设有针阀弹簧7，所述喷油器体1内设有凹腔11，所述针阀弹簧7设置在所述凹腔11内。本实施例中，针阀弹簧7能起到缓冲作用，其能够降低针阀杆52打开和关闭时对喷油嘴6的冲击。
28.在本发明一实施例中，所述燃油引流通道54的深度为0.2
‑
1.5毫米，且所述燃油引流通道54与所述针阀体51的中心轴线的夹角大于0
°
且小于90
°
。如此，可以促进高压燃油对空气的卷吸作用，促进燃油与空气更加均匀的混合，从而极大程度的提高发动机热效率，降低污染物排放。
29.在本发明一实施例中，所述针阀体51和针阀杆52之间的配合间隙小于或者等于0.1毫米。如此，可以保证针阀杆52在移动过程中的位置精度，从而便于调压弹簧3精确调节预紧力。
30.本发明的工作原理如下：
31.1)、来自高压共轨的高压燃油通过共轨油路4进入到喷油器内，经喷油器体1以及针阀体51进入针阀压力室53中；
32.2)、油压作用在针阀杆52的承压锥面55上，产生向上的推力，当此推力超过调压弹簧3的预紧力时，针阀杆52升起并将喷油嘴6打开；
33.3)、高压燃油沿着燃油引流通道54，经喷油嘴6以旋流方式喷射进入燃烧室，针阀杆52升起的最大高度即针阀升程，由喷油器体1下端面限制；
34.4)、当高压共轨停止供油时，针阀压力室53内的油压迅速下降；
35.5)、针阀杆52在调压弹簧3的作用下瞬即落座，将燃油引流通道54和喷孔关闭，终止喷油。
36.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
37.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。