一种发动机喷嘴的制作方法

1.本实用新型涉及汽车燃料喷射领域，特别涉及一种发动机喷嘴。


背景技术：

2.喷油嘴是发动机的关键部件之一，用于向发动机缸内喷射燃料，发动机将燃料燃烧产生的能量转换为动力，图1示出了现有喷油嘴结构示意图。汽车在运行过程中，由于缸内的物质总量较少，燃烧产生的能量无法有效转化为压力，从而使得缸内的温度很高，特别是在大负荷运行时，温度甚至可以达到2000℃以上，过高的温度容易造成发动机缸体的烧蚀。同时，排气温度过高也可能导致催化器的损坏。为了解决上述问题，行业内通常的采用喷油加浓的措施，而喷油加浓通常导致燃料燃烧不完全，还会导致排气中的thc、co等污染物的浓度增加。随着近年来环境问题愈加突出，对汽车排放标准也愈加严格，即将要实行的国六b标准中，对thc、co和no
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等污染物的排放量相对于国五标准排放量，其排放限值几乎降低一半，这就使得喷油加浓这一措施需要被改进，或采用更好的控制策略和硬件，否则，将很难满足国六b排放标准。
3.目前，很多汽车厂商和研究机构都在研究新的技术方案，不通过喷油加浓这一措施解决缸内温度过高这一技术问题。如授权公告号为cn205618230u的在先专利，通过向发动机缸体内喷水达到降低缸内温度的目的。但该在先专利中，向缸内喷水是通过喷雾器实现的，喷雾器需要设置在发动机燃烧室内，这就需要更改发动机的本体设计以满足双喷孔的布置，更改发动机的本体设计本身成本过高，很难推广开。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：在不改变发动机现有设计的情况下，如何解决既能够向缸内喷燃料又可以喷水，这一技术问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种发动机喷嘴，包括供水部、供油部和喷射部，所述喷射部包括压力室，所述供油部与所述压力室联通并向所述压力室提供燃料，所述供水部与所述压力室联通并向所述压力室提供水，所述喷射部控制所述压力室内的所述燃料或所述水喷出。
6.可选地，所述供水部包括供水泵体，所述供水泵体包括回水道、与所述回水道联通的第一密封单元以及与所述第一密封单元联通的进水道和输水道，所述输水道将所述第一密封单元与所述压力室联通，所述第一密封单元将所述进水道与所述回水道隔断，所述第一密封单元将所述输水道与所述回水道隔断，所述第一密封单元控制所述进水道与所述输水道之间的接通与隔断。
7.可选地，所述第一密封单元包括第一弹性体腔、置于所述第一弹性体腔的腔体内部的第一弹性体、与所述第一弹性体腔联通的第一阀体腔、置于所述第一阀体腔的腔体内部的第一电磁阀和第二弹性体、与所述第一阀体腔联通的第一密封腔，所述第一密封腔通过所述输水道与所述压力室联通，所述第一密封腔联通所述进水道，所述第一电磁阀包括
第一电磁线圈和第一密封阀，所述第一密封阀依次穿过所述第一弹性体腔、所述第一阀体腔和所述第一密封腔，所述第一弹性体在所述第一弹性体腔的腔体内部与所述第一密封阀连接，所述第二弹性体在所述第一阀体腔的腔体内部与所述第一密封阀连接，所述第一电磁圈、所述第一弹性体、所述第二弹性体共同控制所述第一密封阀移动以打开或关闭所述输水道、打开或关闭所述进水道以及打开或关闭所述回水道。
8.可选地，所述第一弹性体为弹簧，所述第二弹性体为弹簧。
9.可选地，所述供油部包括供油泵体，所述供油泵体包括回油道、与所述回油道联通的第二密封单元以及与所述第二密封单元联通的进油道和输油道，所述输油道将所述第二密封单元与所述压力室联通，所述第二密封单元将所述进油道与所述回油道隔断，所述第二密封单元将所述输油道与所述回油道隔断，所述第二密封单元控制所述进油道与所述输油道之间的接通与断开。
10.可选地，所述第二密封单元包括第二弹性体腔、置于所述第二弹性体腔的腔体内部的第三弹性体、与所述第二弹性体腔联通的第二阀体腔、置于所述第二阀体腔的腔体内部的第二电磁阀和第四弹性体、与所述第二阀体腔联通的第二密封腔，所述第二密封腔通过所述输油道与所述压力室联通，所述第二密封腔联通所述进油道，所述第二电磁阀包括第二电磁线圈和第二密封阀，所述第二密封阀依次穿过所述第二弹性体腔、所述第二阀体腔和所述第二密封腔，所述第三弹性体在所述第二弹性体腔的腔体内部与所述第二密封阀连接，所述第四弹性体在所述第二阀体腔的腔体内部与所述第二密封阀连接，所述第二电磁圈、所述第三弹性体、所述第四弹性体共同控制所述第二密封阀移动以打开或关闭所述输油道、打开或关闭所述进油道以及打开或关闭所述回油道。
11.可选地，所述第三弹性体为弹簧，所述第四弹性体为弹簧。
12.可选地，所述喷射部还包括第三电磁阀、喷射嘴和第五弹性体，所述喷射嘴形成有喷射道，所述喷射道的一端联通所述压力室，所述喷射道另一端形成有喷嘴口，所述第三电磁阀包括第三电磁线圈和针阀，所述针阀贯穿设置于所述喷射道的内部，所述第三电磁线圈和所述第五弹性体共同控制所述针阀打开或关闭所述喷嘴口。
13.可选地，所述第五弹性体为弹簧。
14.本实用新型通过在原有喷嘴的基础上增加供水部，无需对现有发动机进行重新设计和研发，避免了研发成本的大幅增加；同时，本实用新型通过供水部向缸内喷水还以可以达到三个技术效果，第一是增加了缸内工质，提高能量转化率，进而提高燃料燃烧效率，一定程度上节约了燃料；第二是可以降低缸内的温度，避免了高温对发动机缸体的烧蚀，同时实现了排气保护，对催化器也起到了很好的保护作用；第三是喷水加浓代替喷油加浓还可以降低尾气中污染物的浓度以达到国六b排放标准的要求。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面对本实用新型所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
16.图1是现有喷油嘴结构示意图；
17.图2是本实用新型实施例的结构示意图；
18.图3是本实用新型实施例中供水部的结构示意图；
19.图4是本实用新型实施例中供油部的结构示意图；
20.图5是本实用新型实施例中第一密封单元的结构示意图；
21.图6是本实用新型实施例中第二密封单元的结构示意图；
22.图7是本实用新型实施例中第一密封单元非工作状态结构示意图；
23.图8是本实用新型实施例中第一密封单元工作状态结构示意图；
24.图9是本实用新型实施例中供水部工作时水流动的示意图；
25.图10是本实用新型实施例中供油部工作时燃料流动的示意图；
26.图11是本实用新型实施例中喷射部的结构示意图。
27.图中，1
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供水部；2
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供油部；3
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喷射部；11
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供水泵体；21
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供油泵体；31
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压力室；32
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第三电磁阀；33
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喷射嘴；34
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第五弹性体；111
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回水道；112
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第一密封单元；113
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进水道；114
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输水道；211
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回油道；212
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第二密封单元；213
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进油道；214
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输油道；321
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第三电磁线圈；322
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针阀；331
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喷射道；332
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喷嘴口；1121
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第一弹性体腔；1122
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第一弹性体；1123
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第一阀体腔；1124
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第一电磁阀；1125
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第二弹性体；1126
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第一密封腔；1127
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第一电磁线圈；1128
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第一密封阀；2121
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第二弹性体腔；2122
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第三弹性体；2123
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第二阀体腔；2124
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第二电磁阀；2125
‑
第四弹性体；2126
‑
第二密封腔；2127
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第二电磁线圈；2128
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第二密封阀。
具体实施方式
28.下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.参考图2，其示出了本实用新型实施例中的发动机喷嘴结构示意图，包括供水部1、供油部2和喷射部3，其中，喷射部3包括压力室31，供油部2与压力室31联通，并向压力室31提供发动机所需的燃料，供水部1也与压力室31联通，并向压力室31提供发动机所需的水。
30.本实用新型实施例的工作过程如下：根据车辆在运行过程中的需求，发动机控制系统对供油部2、供水部1和喷射部3进行统一控制。更具体的说，车辆在运行过程中，当发动机需要供油时，发动机控制系统向供油部2发出信号，供油部2向压力室31提供燃料，此时供水部1处于非工作状态且与压力室31之间处于非接通状态以防止燃料流向供水部1，可以喷射时，发动机控制系统向喷射部3发出信号，喷射部3将压力室31内的燃料喷出至发动机缸内以提供车辆运行所需的动力。当发动机需要供水时，发动机控制系统向供水部1发出信号，供水部1向压力室31提供水，此时供油部2处于非工作状态且与压力室31处于非接通状态以防止水流向供油部2，可以喷射时，发动机控制系统向喷射部3发出信号，喷射部3将压力室31内的水喷出至发动机缸内。
31.本实用新型通过在原有喷油嘴的基础上增加供水部1，供水部1和供油部2共用喷射部3，从而无需对发动机进行重新设计和制造，依然沿用原发动机缸盖结构的单喷孔即可实现喷燃料和喷水两种功能。相比于对发动机进行双喷射器设计以实现喷燃料和喷水两种功能，本实用新型只需要对原有喷油嘴进行设计即可，较大程度降低了设计、研发和制造成
本。
32.本实用新型通过增加供水部1进而增加供水功能，根据车辆在运行过程中的需求，由发动机控制系统控制供水部1和喷射部3向发动机缸内喷水，以增加缸内的工质，提高能量转化率，进而提高燃料燃烧效率，一定程度上节约了燃料。向缸内喷水还可以降低缸内的温度，避免了高温对发动机缸体的烧蚀，同时实现了排气保护，对催化器也起到了很好的保护作用。另外，本实用新型实施例中向缸内喷水代替喷油加浓的另一个重要目的是降低尾气中污染物的浓度以达到国六b排放标准的要求。
33.参考图3，示出了本实用新型实施例中供水部1的结构示意图，其中，包括供水泵体11，供水泵体11包括回水道111、与回水道111联通的第一密封单元112以及与第一密封单元112联通的进水道113和输水道114，输水道114将第一密封单元112与压力室31联通。参考图4，示出了本实用新型实施例中供油部2的结构示意图，其中，包括供油泵体21，供油泵体21包括回油道211、与回油道211联通的第二密封单元212以及与第二密封单元212联通的进油道213和输油道214，输油道214将第二密封单元212与压力室31联通。车辆在运行过程中，当需要供油时，发动机控制系统控制第二密封单元212将压力室31通过输油道214与进油道213接通以完成向压力室31的供油，同时第二密封单元212将回油道211关闭，以防止燃料进入回油道211，此时的供水部1处于非工作状态，第一密封单元112将压力室31与进水道113隔断以防止压力室31内的燃料进入进水道113。同理，当需要供水时，发动机控制系统控制第一密封单元112将压力室31通过输水道114与进水道113接通以完成向压力室31的供水，同时，第一密封单元112将回水道111关闭，以防止水进入回水道111，此时，供油部2处于非工作状态，第二密封单元212将压力室31与进油道213隔断以防止压力室31内的水进入进油道213。
34.参考图5，示出了本实用新型实施例中第一密封单元112的结构示意图，包括第一弹性体腔1121、置于第一弹性体腔1121的腔体内部的第一弹性体1122、与第一弹性体腔1121联通的第一阀体腔1123、置于第一阀体腔1123的腔体内部的第一电磁阀1124和第二弹性体1125、与第一阀体腔1123联通的第一密封腔1126，其中，第一电磁阀1124包括第一电磁线圈1127和第一密封阀1128。本实用新型实施例中，第一弹性体腔1121、第一阀体腔1123和第一密封腔1126为联通的三个腔体，更具体的说，第一弹性体腔1121的两端分别联通回水道111和第一阀体腔1123，第一阀体腔1123的两端分别联通第一弹性体腔1121和第一密封腔1126，第一密封腔1126的一端联通第一阀体腔1123，第一密封腔1126的另一端连接输水道114和进水道113。第一密封阀1128依次穿过第一弹性体腔1121、第一阀体腔1123和第一密封腔1126，第一弹性体1122与第一密封阀1128在第一弹性体腔1121的腔体内部连接，第二弹性体1125在第一阀体腔1123的腔体内部与第一密封阀1128连接，第一密封阀1128位于第一密封腔1126的腔体内部的部分，可以打开或关闭与第一密封腔1126联通的进水道113和输水道114。本实用新型实施例中，第一弹性体1122与第二弹性体1125可以是弹簧。
35.参考图6，示出了本实用新型实施例中第二密封单元212的结构示意图，包括第二弹性体腔2121、置于第二弹性体腔2121的腔体内部的第三弹性体2122、与第二弹性体腔2121联通的第二阀体腔、置于第二阀体腔的腔体内部的第二电磁阀2124和第四弹性体2125、与第二阀体腔联通的第二密封腔2126，其中，第二电磁阀2124包括第二电磁线圈2127和第二密封阀2128。本实用新型实施例中，第二弹性体腔2121、第二阀体腔和第二密封腔
2126为联通的三个腔体，更具体的说，第二弹性体腔2121的两端分别联通回油道211和第二阀体腔，第二阀体腔的两端分别联通第二弹性体腔2121和第二密封腔2126，第二密封腔2126的一端联通第二阀体腔，第二密封腔2126的另一端连接输油道214和进油道213。第二密封阀2128依次穿过第二弹性体腔2121、第二阀体腔和第二密封腔2126，第三弹性体2122与第二密封阀2128在第一弹性体腔1121的腔体内部连接，第四弹性体2125在第二阀体腔的腔体内部与第二密封阀2128连接，第二密封阀2128位于第二密封腔2126的腔体内部的部分，可以打开或关闭与第一密封腔1126联通的进水道113和输水道114。本实用新型实施例中，第三弹性体2122与第四弹性体2125可以是弹簧。
36.本实用新型实施例中第一密封单元112的工作过程如下：如图7所示，非工作状态时，第一密封阀1128在第一弹性体1122和第二弹性体1125的共同作用下将进水道113和输水道114关闭，水无法通过进水道113进入到第一密封腔1126，进而无法通过与第一密封腔1126联通的输水道114进入压力室31内，同理，压力室31内的燃料也无法通过输水道114进入第一密封腔1126。当第一电磁阀1124收到发动机控制系统发出的信号，进入工作状态时，第一电磁线圈1127控制第一密封阀1128移动，打开进水道113和输水道114，同时，将回水道111关闭，如图8所示，水流经进水道113流至第一密封腔1126，然后再通过与第一密封腔1126联通的输水道114进入压力室31，图9中的虚线示出了水流动的路径。本实用新型实施例中的第二密封单元212的工作过程与第一密封单元112的工作过程相同，此处不再赘述，图10中的虚线示出了燃料流动的路径。但需要说明的是，第一密封单元112与第二密封单元212不会同时处于工作状态，以防止燃料进入供水部1或者水进入供油部2。
37.参考图11，示出了本实用新型实施例中喷射部3的结构示意图，包括第三电磁阀32、喷射嘴33和第五弹性体34，喷射嘴33中空形成有喷射道331，喷射道331的一端与压力室31联通，喷射道331的另一端形成为喷嘴口332，其中，第三电磁阀32包括第三电磁线圈321和针阀322，针阀322贯穿设置于喷射道331内，第五弹性体34与针阀322连接，第三电磁线圈321与第五弹性体34共同控制针阀322打开或关闭喷嘴口332。本实用新型实施例中的第五弹性体34可以是弹簧。
38.本实用新型实施例中喷射部3的工作过程如下：非工作状态时，针阀322在第五弹性体34的作用下将喷嘴口332关闭，此时燃料或者水进入压力室31建立喷射压力；当喷射部3收到发动机控制系统发出的信号，需要将已经建立喷射压力的燃料或者水喷向缸体时，第三电磁线圈321控制针阀322沿喷射道331移动以打开喷嘴口332，以使得压力室31内的燃料或者水流经喷射道331，从喷嘴口332喷出。
39.综上所述，本实用新型通过在原有喷嘴的基础上增加供水部，无需对现有发动机进行重新设计和研发，避免了研发成本的大幅增加；同时，本实用新型通过供水部向缸内喷水还以可以达到三个技术效果，第一是增加了缸内工质，提高能量转化率，进而提高燃料燃烧效率，一定程度上节约了燃料；第二是可以降低缸内的温度，避免了高温对发动机缸体的烧蚀，同时实现了排气保护，对催化器也起到了很好的保护作用；第三是喷水加浓代替喷油加浓还可以降低尾气中污染物的浓度以达到国六b排放标准的要求。
40.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。