一种提高雾化效果的甲醇喷油器喷嘴结构

技术领域

本发明属于汽车制造领域，具体涉及甲醇喷油器技术领域，尤其涉及一种提高雾化效果的甲醇喷油器喷嘴结构。

背景技术

在电控系统的控制下，向进气管内定时、定量、定压力的喷射甲醇，驱动甲醇燃料发动机正常运转的甲醇喷油器，是甲醇喷射系统的重要装置，但在市场销售的同类产品存在甲醇雾化较差，与空气混合不均匀，燃烧不充分，并且容易形成积碳的问题。

发明内容

本发明的目的是，针对上述现有同类产品存在的问题，研发了一种提高雾化效果的甲醇喷油器喷嘴结构，其喷嘴板采用薄片式多孔不锈钢板，在采用薄片式多孔不锈钢板的基础上进一步开槽减小喷孔长径比，同时通过喷嘴板与带腔体的喷嘴头的组合使甲醇形成S型流动，更加有利于燃油的破碎和雾化，使甲醇与空气混合更均匀，提高发动机的热效率，同时能显著减少喷嘴板的积碳。

为了实现上述发明目的，本发明的一种提高雾化效果的甲醇喷油器喷嘴结构，包括喷嘴体、喷嘴板、喷嘴头、钢球，其中喷嘴头和喷嘴板安装在所述喷嘴体的内孔中，所述喷嘴板位于所述喷嘴头的下方；在所述喷嘴头内同轴设置有钢球安装孔和喷嘴孔，所述喷嘴孔位于所述钢球安装孔下方；在所述钢球安装孔的底部和喷嘴孔的顶部设置有一锥形密封面，所述钢球配置在所述钢球安装孔内并在压力作用下与所述锥形密封面接触与分离，从而关闭与开启所述喷嘴孔；所述钢球被削去一个球冠形状，以便于所述钢球与所述钢球安装孔之间形成一过油间隙；其特征在于，所述喷嘴板采用薄片式不锈钢板制造，在所述喷嘴板上开设有多个喷孔，所述喷孔的轴线与所述喷嘴板的中心轴线即喷嘴孔的中心轴线呈一夹角；每一喷孔位于所述喷嘴孔在所述喷嘴板上的投影面积外并与所述喷嘴孔连通，使得从喷嘴孔流出的甲醇通过一S型路径流入喷孔并从所述喷孔喷出。

在本发明的一个优选实施例中，每一喷孔至少有一个径向位置位于所述喷嘴孔在所述喷嘴板上的投影面积边缘处。

在本发明的一个优选实施例中，所述夹角不小于10°。

在本发明的一个优选实施例中，所述喷孔的长度小于所述喷嘴板的厚度。

在本发明的一个优选实施例中，在所述喷嘴板面向所述喷嘴头那一面开设有若干沉槽，每一喷孔位于对应的沉槽内，每一沉槽至少有一部分位于所述喷嘴孔在所述喷嘴板上的投影面积内。

在本发明的一个优选实施例中，每一沉槽至少有一部分位于所述喷嘴孔在所述喷嘴板上的投影面积外。

在本发明的一个优选实施例中，所述沉槽的深度为喷嘴板厚度的0.5～0.75倍，所述喷孔的长度为喷嘴板厚度的0.25～0.5倍。

在本发明的一个优选实施例中，每一个沉槽位于所述喷嘴孔在所述喷嘴板上的投影面积内的尺寸应该小于所述喷嘴孔的内径。

在本发明的一个优选实施例中，所述沉槽垂直于所述喷嘴孔的截面形状呈正方形、矩形或者椭圆形。

由于采用了如上的技术方案，使得从喷嘴孔流出的甲醇通过一S型路径流入喷孔并从所述喷孔喷出，有利于甲醇的破碎和雾化，使甲醇与空气混合更均匀，提高发动机的热效率，同时能显著减少喷嘴板的积碳。同时由于在喷嘴板上开设沉槽并将喷孔设置在沉槽内，进一步减少了喷孔的长度，提升了雾化效果。

附图说明

图1为本发明结构喷油器结构示意总图。

图2为本发明喷嘴板的结构示意图。

图3为图1的I处放大示意图。

图4为图2的I处放大示意图即甲醇局部流动示意图。

具体实施方式

本发明的结构，结合附图进一步具体描述如下：

参见图1至图4，图中给出的提高雾化效果的甲醇喷油器喷嘴结构，其包括喷嘴体150、喷嘴板140、喷嘴头130、钢球120，具体技术方案如下：

喷嘴头130和喷嘴板140安装在喷嘴体150的内孔152中，喷嘴板140位于喷嘴头130的下方；在喷嘴头130内同轴设置有四级阶梯孔，由上至下分别为第一孔段131、第二孔段、第三孔段、第四孔段，其中第二孔段的内径小于第一孔段，为钢球安装孔132；第四孔段的内径小于第二孔段的内径，为喷嘴孔134，第三孔段为锥形密封面133，位于钢球安装孔132的底部和喷嘴孔134的顶部之间。

钢球安装孔132为对钢球120起定位作用的配合段，钢球120配置在钢球安装孔132内并在压力作用下与锥形密封面133接触与分离，从而关闭与开启喷嘴孔134。

钢球120被削去一个球冠形状形成一过油扁方121，以便于钢球120与钢球安装孔132之间形成一过油间隙132a。

喷嘴板140采用薄片式不锈钢板制造，厚度为0.2～0.4mm，太厚会出现喷孔为细长孔，细长孔内液流都是层流，雾化会变差；太薄会出现沉槽不易加工的问题。

在喷嘴板140设置有多个喷孔141，图2中显示为四个，但是不限于四个，可以少于四个或者多于四个。所有的喷孔141均为贯穿喷嘴板140厚度的通孔，所有喷孔141的轴线与喷嘴板140的中心轴线即喷嘴孔134的中心轴线成一夹角。该夹角的优选角度为不小于10°；如果夹角不在这个范围，两侧喷雾会出现重叠，导致雾化变差；在此夹角范围内的两侧喷雾不会出现重叠，雾化效果更好。

本发明的主要发明点是：每一喷孔141位于喷嘴孔134在喷嘴板140上的投影面积外并与该喷嘴孔134连通，使得从喷嘴孔134流出的甲醇通过一S型路径流入喷孔141并从喷孔141喷出。

为了实现上述主要发明点，本发明的每一喷孔141至少有一个径向位置位于喷嘴孔134在喷嘴板140上的投影面积边缘处，这样使得每一喷孔141至少有一个径向位置与喷嘴孔134是连通，这样从喷嘴孔134流出的甲醇就可以通过一S型路径流入喷孔141并从喷孔141喷出。

进一步，本发明在喷嘴板140面向喷嘴头130那一面开设有若干沉槽142，图2中显示为四个，但是可以不限于四个，为四个以下或者四个以上，其沉槽142的数量与喷孔141的数量是对应的。这些沉槽142在径向上是互不连通的，每一喷孔141位于对应的沉槽142内，这样可以使得每一喷孔141的长度小于喷嘴板140的厚度，可以进一步减小喷孔的长度，提升雾化效果。

进一步，沉槽142的深度为喷嘴板厚度的0.5～0.75倍，喷孔141的长度为喷嘴板厚度的0.25～0.5倍。此喷孔设计为薄壁小孔，液体通过薄壁小孔后会出现收缩然后再扩张，可以增大油束角，提升雾化效果。

更进一步，每一沉槽142至少有一部分位于喷嘴孔134在喷嘴板140上的投影面积内。尤其是每一沉槽142至少有一部分位于喷嘴孔134在喷嘴板140上的投影面积外。这样能够更好使得从喷嘴孔134流出的甲醇通过一S型路径流入喷孔141并从喷孔141喷出。

每一沉槽142垂直于喷嘴孔134的截面形状呈正方形、矩形或者椭圆形。当然也不限于这些形状，也可以为其余形状，只要满足每一个沉槽142位于喷嘴孔134在喷嘴板140上的投影面积内的尺寸应该小于喷嘴孔134的内径即可。这样喷嘴板140与喷嘴头130的组合，使甲醇经过锥形密封面133后，由喷嘴孔134进入沉槽142，再进入喷孔141时形成S型流动(见图4)，更加有利于燃油的破碎和雾化。

提高雾化效果的甲醇喷油器喷嘴结构的装配过程如下：

将喷嘴头130压进喷嘴体150的内孔152，通过喷嘴体150圈槽151进行激光穿透焊接。将喷嘴板140从喷嘴头130端装进喷嘴体150的内孔152并进行激光焊接，有沉槽142的一侧朝内。将钢球120装进喷嘴体150的内孔152以及喷嘴头130的钢球安装孔132内，并使钢球120落到喷嘴头130的锥形密封面133上。钢球120焊接在阀杆170上，阀杆170推动钢球120向下和向上运动，使得钢球120与锥形密封面133密封接触和脱离密封接触，实现喷嘴孔134的关闭与开启。

本发明的工作过程和原理如下：

如图1所示，甲醇经过滤网100进入阀杆170的中孔171中，然后进入喷嘴体150与阀杆170之间的空腔180，经过钢球120与喷嘴头130的第一孔段131之间的间隙，进入钢球扁方121与喷嘴头130的钢球安装孔132之间的过油间隙132a。当电磁铁部件190通电，阀杆170上升带动钢球120向上运动，甲醇通过钢球120与锥形密封面133之间的间隙进入喷嘴头130的喷嘴孔134，然后通过S型路径依次进入沉槽142以及喷嘴板140上的喷孔141喷入进气管(图中未示出)。