用于改进化油器或类似设备中燃油雾化的一种单向燃油喷嘴

技术领域

本发明涉及用于改进化油器或类似设备中燃油雾化的一种系统或办法。更具体地说，本发明涉及一种单向燃油喷嘴，旨在改进被喷入内燃机油气混合室燃油的雾化。

背景技术

小型到中型活塞式发送机中传统的主燃油喷嘴只有一个出口，液态汽油通过该出口喷出并进入油气混合室。摩托车或早期汽车的化油器不直接控制液态燃油流，但化油器控制进入发动机的空气流。气流的速度和压力将决定有多少燃油与气流混合。空气速度低导致缺乏压力降，尤其是在主燃油喷嘴和(对于摩托车而言)喷油阻针周围区域缺乏压降，造成燃油输送低效和不足。此外，低速燃油喷射不能充分雾化燃油，加剧了油量不足的后果。

正如在之前的技术中所见，存在着用于改进油气乳化的系统以提高燃油燃烧的效率。WO1997037120A1披露了一种燃油喷嘴，其有一个上游孔和多个下游孔，上游孔的表面区域(面积)小于下游孔的表面区域，用以限制仅通过下游孔进入的燃油。'120专利进一步描述了孔的构造，孔的面积从表面往内是变化的，可能是为了改进其在喷嘴释放燃油倾向上的性能。US20030160341A1提供了一种用于改进燃油乳化的方法，让油气混合物在进入化油器的文丘里管部分之前通过螺纹的或其他滚纹的表面，或通过凸块、突出物、空腔或浅凹。这些浅凹等等可以位于任何通道或乳化燃油/空气输送系统，只要此类通道或系统含有被输入燃烧室的空气和燃油。比如，阻碍物等等可以在主输送管或主喷嘴中。

尽管'120专利和'341专利申请总体上披露了浅凹或孔的面积从表面往内是变化的，以改进燃油乳化或喷嘴释放燃油的倾向，但之前的技术并未具体地披露有(环绕在喷嘴主体一半上的)浅凹和(在喷嘴主体另一半上、外侧形状为半球形空腔的)穿孔组合的燃油喷嘴。本设计大幅度改进了进入燃烧室燃油微粒的雾化和渗透，因此，其能为(比如)摩托车骑手节省可观的燃油消耗并且有利于环境，因为碳排放量更少。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于改进内燃机中燃油雾化和渗透的方法。本发明的另一个目的是提供一种旨在改进被喷入内燃机油气混合室燃油的雾化。该燃油喷嘴包含多个孔和多个浅凹，这些孔穿透喷嘴柱体的一半，而浅凹则位于柱体另一半的外表面。每个孔穿透柱体的内表面和外表面并在终端成为空气湍流器，即外表面上的一个半球形空腔。另外，每个浅凹被设计成一个空气湍流器，但仅位于外表面并不穿透内表面。随着空气进入化油器的油气混合室并流过每一个湍流器，这些空气湍流器在喷嘴的外表面生成空气涡流。这有利于通过穿孔前往燃烧室方向的燃油微粒进一步破裂，因此改进了内燃机中燃油的雾化。

在燃油喷嘴的一半上有孔的设计导致更高的燃油燃烧效率，因为燃油是以单方向(下游方向)通过孔被高速地喷向内燃机。

附图说明

随附图纸(用以提供对本发明更深入理解)是为了图示本发明的实施例，与文字说明一起用于解释本发明的原理。在图纸中：

图1A和图1B展示了按本发明最佳实现的燃油喷嘴的等轴测视图。

图1C、图1D和图1E展示了按本发明最佳实现的燃油喷嘴的剖视图。

具体实施方式

雾化是燃油微粒破裂成极小微粒的过程。因此，雾化让燃油更易于在燃烧室中燃烧。微粒越小，雾化就越好。通过帮助渗透过程，被雾化燃油微粒的质量进一步提高燃烧的质量。渗透指燃烧室中燃油微粒就在燃烧之前行进的距离。雾化过程中燃油微粒越小，就越轻、越容易被空气压力带远，从而在离燃油喷嘴适当的距离燃烧。为了改进该过程，我们展示了本发明的多个实现。

在本发明的一个最佳实施例中，图1A展示了用于在化油器或类似设备中改进燃油雾化的燃油喷嘴100。燃油喷嘴100最好有一个柱体102，柱体外表面104和内表面106。柱体102最好是由耐汽油且耐热材料制成。多个孔108穿透柱体102的一半，而多个浅凹110位于柱体102另一半的外表面104上。燃油喷嘴100还有一个金属箍环绕在柱体102的一端。金属箍112用于将(最好是可拆卸的)燃油喷嘴100安装在化油器或类似设备中。在本发明的一个实施例中，燃油喷嘴可以被固定在化油器中。

图1B展示燃油喷嘴100旋转后的等轴测视图，显示柱体102的另一半上的多个浅凹110和从外表面104穿透到内表面106的多个孔108。

图1C和图1D展示按本发明最佳实施例的燃油喷嘴的剖视图。燃油喷嘴100还有一个燃油通道114，是一个穿透柱体102长方向的孔且位于柱体102的中心。多个孔108和浅凹110环绕在柱体与金属箍112相对的一端。如图1C中所示，每个孔108穿透燃油喷嘴100的外表面104和内表面106。此外，图1D展示每个浅凹110在柱体102另一半的外表面104上有一个半球形空腔。

参看图1E，每个孔以一个空气湍流器116终止于外表面，即一个半球形空腔通过一个穿透孔118(最好是圆柱形)连接到燃油通道。

在本发明的一个最佳实施例中，孔和浅凹设计成围绕圆柱体的周长排列。更可取的是，这一圆形排列进一步设计成以(孔圆排与浅凹圆排彼此)交错的方式排列，从而确保相邻的孔和浅凹彼此最靠近。

在本发明的一些实施例中，浅凹和孔的半球形空腔的表面区域的直径可以彼此不同。比如孔的半球形空腔的表面区域可以大于浅凹的半球形空腔的表面区域。

在燃烧过程中，随着空气燃油混合气进入油气混合室，通过化油器文丘里管的空气通过喷嘴吸收燃油。与只有一个出口的常规喷嘴(汽油通过该出口喷出进入油气混合室)不同，本发明的燃油喷嘴有多个浅凹和多个孔，每个浅凹和孔都被设计成一个空气湍流器。随着空气经过喷嘴主体的表面，半球形空腔形状的空气湍流器制造一个驼峰，让空气附着在表面制造湍流，湍流制造空气涡流并延迟湍流器中空气的脱离。随着燃油通过孔被喷出，湍流减少每个湍流器之前的空气动力阻力，使燃油更加雾化，在混合室中与空气混合后燃烧更充分。

在燃油喷嘴上半球形空腔形状的空气湍流器发挥涡流生成器的作用，制造一层薄薄的空气湍流边界层附着在燃油喷嘴表面。这让平稳流动的空气绕着喷嘴的背面沿喷嘴外表面走得更远一些(空气抱紧)，这种“空气抱紧”导致尾流区变小，进而有助于最优化燃油雾化。