一种发动机燃油喷嘴.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103032232A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103032232A(43)申请公布日2013.04.10(21)申请号201110304541.X(22)申请日2011.10.10(71)申请人中国科学院力学研究所地址100190北京市海淀区北四环西路15号(72)发明人虞钢卢国权郑彩云李少霞何秀丽宁伟健(74)专利代理机构北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)11390代理人胡剑辉(51)Int.Cl.F02M61/18(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图33页(54)发明名称一种发动机燃油喷嘴(57)摘要本发明公开了一种发动机燃油喷嘴包括：喷油嘴本体，在该喷油嘴本体上开设有喷油孔，所述喷油孔的纵截面轮廓线满足如下条件，222(x-Xo)+(y-Yo)-R＝0。本发明采用变直径的喷油孔结构，相对于目前常规的等直径喷油孔结构，能够提高发动机燃油喷射时的流动及雾化性能，继而改善发动机的燃油经济性和排放性能。通过数值计算发现，在相同的条件下，中部收缩型的喷嘴在喷孔出口的空穴气泡含量比直孔气泡含量大40％左右，这样会使得出口燃油扰动加剧，有利于提高燃油一次雾化效果。中部扩张型喷孔，相同条件下的流量系数会比直孔的流量系数提高10％左右；而渐缩型喷孔相对于直孔，具有较高的保压性能，出口的能量提高20％左右。CN1032ACN103032232A权利要求书1/2页1.一种发动机燃油喷嘴包括：喷油嘴本体，在该喷油嘴本体上开设有喷油孔，所述喷油孔的纵截面轮廓线满足如下条件，222(x-Xo)+(y-Yo)-R＝0，其中，其中，上述几何参数指标定义如下：入口径长比：出口径长比：中径长度比：中径位置比：x为沿所述喷油孔的入口至出口方向的中心轴，y为喷油孔径向方向，L为孔长度，di为入口直径，do为出口直径，dm为收缩最小或扩张最大的中间特征直径，Lm为收缩或扩张的位置。2.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，当中径长度比λm＜min(λi，λo)时，对应的孔型为中部收缩型，此时合理的参数取值范围为：中径长度比中径位置比入口径长比出口径长比3.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，当中径长度比λm＞max(λi，λo)，对应的孔型为中部扩张型，此时合理的参数取值范围为：中径长度比中径位置比入口径长比出口径长比4.如权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，当时，对应的孔型为渐缩型或者渐扩型，此时定义的几何参数指标，如下：锥度：2CN103032232A权利要求书2/2页则合理的参数取值范围为：锥度-45°≤θ≤45°，且θ≠0°，入口径长比出口径长比3CN103032232A说明书1/6页一种发动机燃油喷嘴技术领域[0001]本发明涉及直喷式发动机燃油喷嘴，尤其是柴油机喷油嘴。背景技术[0002]喷油嘴是发动机喷油系统的核心部件。高压燃油通过喷油嘴上的喷油孔喷射进入燃烧室，并与空气混合雾化，然后组织燃烧。因此，作为燃油喷射系统的终端，喷油孔的几何参量将是影响燃油流动及雾化效果的关键因素，并将最终影响到发动机的动力性和经济性。[0003]目前实际使用的喷油嘴喷孔形状主要是柱形直孔。这样在低压或者高速情况下，无法产生理想的雾化效果。[0004]为解决这个问题，目前普遍采用的方法为提高喷射压力或减小孔径。这种方法虽能改善雾化效果，但却需要发动机提供大量的额外能量来提高燃油压力，因此发动机动力性则有可能不升反降。发明内容[0005]针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种发动机燃油喷嘴，能够很好地改善燃油喷嘴喷油孔的雾化特性，从而进一步改善发动机的性能。[0006]本发明的一种发动机燃油喷嘴包括：喷油嘴本体，在该喷油嘴本体上开设有喷油孔，所述喷油孔的纵截面轮廓线满足如下条件，222[0007](x-Xo)+(y-Yo)-R＝0，[0008]其中，[0009][0010][0011][0012]其中，上述几何参数指标定义如下：[0013]入口径长比：[0014]出口径长比：[0015]中径长度比：4CN103032232A说明书2/6页[0016]中径位置比：[0017]x为沿所述喷油孔的入口至出口方向的中心轴，y为喷油孔径向方向，L为孔长度，di为入口直径，do为出口直径，dm为收缩最小或扩张最大的中间特征直径，Lm为收缩或扩张的位置。[0018]优选地，当中径长度比λm＜min(λi，λo)时，对应的孔型为中部收缩型，此时合理的参数取值范围为：中径长度比中径位置比入口径长比出口径长比[0019]优选地，当中径长度比λm＞max(λi，λo)，对应的孔型为中部扩张型，此时合理的参数取值范围为：中径长度比中径位置比入口径长比出口径长比[0020]优选地，当时，