專利名稱：一種用于內(nèi)燃機(jī)預(yù)混合燃燒的新型噴油嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)噴油嘴的領(lǐng)域，特別適用于內(nèi)燃機(jī)預(yù)混合燃燒。
背景技術(shù)：
自從上世紀(jì)九十年代以來(lái)，世界各國(guó)對(duì)環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越重視，特別是對(duì)作為車用動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)提出了日益嚴(yán)格的排放要求。例如歐盟國(guó)家制訂了逐步提高要求的歐洲1號(hào)，歐洲2號(hào)，歐洲3號(hào)排放法規(guī)和未來(lái)要達(dá)到的歐洲4號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB17691-1999要求在2001年和2005年分別達(dá)到相當(dāng)于歐洲1號(hào)和歐洲2號(hào)的排放限值，預(yù)計(jì)不久將實(shí)施歐洲3號(hào)排放法規(guī)。在歐洲3號(hào)排放法規(guī)時(shí)，NOx的限值從歐洲2號(hào)的7.0g/kW.h降低到5.0g/kW.h，PM的限值從歐洲2號(hào)的0.15g/kW.h降低到0.1g/kW.h。柴油機(jī)主體屬于典型的擴(kuò)散燃燒，決定其NOx與PM的排放值較汽油機(jī)要高，而且兩者成tradeoff關(guān)系。因此，對(duì)于柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，如何同時(shí)降低NOx與PM排放是一個(gè)棘手的問(wèn)題。為此，內(nèi)燃機(jī)研究者企圖將汽油機(jī)與柴油機(jī)的各自優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，開創(chuàng)一種新的燃燒方式——均勻稀薄預(yù)混合燃燒，該種燃燒方式在內(nèi)燃機(jī)上實(shí)施時(shí)，就能做到同時(shí)降低NOx與PM排放。例如，近來(lái)興起的HCCI(Homogeneous Charge Compression IgnitionBenefits，Compromises，and Future Engine ApplicationsRudolfH.Stanglmaier SAE paper 1999-01-3682)、MK(NewCombustion Concept for Ultra-Clean and High-Efficiency SmallDI Diesel Engines Shuji Kimura SAE paper 1999-01-3681)等燃燒方式就屬于該種均勻稀薄預(yù)混合燃燒方式。但是，現(xiàn)有的HCCI、MK等預(yù)混合燃燒還存在稀薄均勻熱混合氣的不易準(zhǔn)備、燃燒相位的不易控制、燃油消耗率高、HC以及CO排放高、運(yùn)行范圍窄等問(wèn)題，因此離實(shí)際應(yīng)用尚有距離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型的適用于內(nèi)燃機(jī)預(yù)混合燃燒的噴油嘴。這種新型噴油嘴能夠?yàn)閮?nèi)燃機(jī)準(zhǔn)備稀薄均勻的熱混合氣，使得內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)稀薄均勻的熱預(yù)混合氣燃燒，同時(shí)降低NOx與PM排放。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是開發(fā)一種用于內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)預(yù)混合燃燒的新型噴油嘴。它主要包括針閥(1)、針閥體(2)，其主要特征是a.位于針閥體(2)頭部有雙層或者多層噴孔；b.下層噴孔的噴霧錐角大于上層噴孔的噴霧錐角(α2＞α1)。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是由于下層噴孔的噴霧錐角大于上層噴孔的噴霧錐角，使得兩束油霧在燃燒室空間交會(huì)，避免與汽缸壁或者與燃燒室壁直接碰撞，并且能夠增強(qiáng)油束的擾動(dòng)，加速油氣均勻地混合，為內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)均質(zhì)預(yù)混合燃燒，制備了必要的稀薄均勻的熱預(yù)混合氣。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一種用于內(nèi)燃機(jī)預(yù)混合燃燒的新型噴油嘴的剖面圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例噴油嘴工作原理圖。
圖3和圖4是現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明的實(shí)施對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
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圖1和圖2是本發(fā)明的實(shí)施例一種用于內(nèi)燃機(jī)預(yù)混合燃燒的新型噴油嘴的剖面圖。當(dāng)噴油嘴盛油槽(3)內(nèi)的燃油壓力升高，并大于作用于針閥(1)上部的彈簧(6)力時(shí)，針閥(1)離開針閥體(2)上的座面(4)而向上開啟，燃油同時(shí)從噴油嘴的上下兩層噴孔向燃燒室(5)噴出。這樣上下兩束油束在燃燒室空間交會(huì)，既避免了油束與燃燒室壁面或者汽缸壁面的碰撞；同時(shí)又能增強(qiáng)兩股油束的擾動(dòng)，促進(jìn)油氣的均勻混合。
圖3和圖4是現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明的實(shí)施對(duì)比圖。現(xiàn)有技術(shù)中只有單層噴孔，或者即使有雙層噴孔其上下兩層的兩股油束在空間也不交會(huì)，這樣油束有可能與燃燒室壁面或者汽缸壁面碰撞，引起HC、CO排放增加。本發(fā)明采用上下兩層噴孔的噴油嘴，而且下層噴孔的噴霧錐角大于上層噴孔的噴霧錐角，使得上下兩股油束在空間交會(huì)，既避免了油束與壁面的碰撞，又能增強(qiáng)兩股油束的擾動(dòng)，促進(jìn)油氣的均勻混合，為預(yù)混合燃燒準(zhǔn)備了稀薄均勻的熱混合氣。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)預(yù)混合燃燒的新型噴油嘴。它主要包括針閥(1)、針閥體(2)，其主要特征是a.位于針閥體(2)頭部有雙層或者多層噴孔；b.下層噴孔的噴霧錐角大于上層噴孔的噴霧錐角(α2＞α1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機(jī)預(yù)混合燃燒的新型噴油嘴安裝位于氣缸蓋或者進(jìn)氣管。
全文摘要
本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)噴油嘴的領(lǐng)域，特別適用于內(nèi)燃機(jī)預(yù)混合燃燒。其主要特征是a.位于針閥體頭部有雙層或者多層噴孔；b.下層噴孔的噴霧錐角大于上層噴孔的噴霧錐角 (α2＞α1)。由于下層噴孔的噴霧錐角大于上層噴孔的噴霧錐角，使得兩束油霧在燃燒室空間交會(huì)，避免與燃燒室壁或者汽缸壁直接碰撞，并且能夠增強(qiáng)油束的擾動(dòng)，加速油氣均勻地混合。
文檔編號(hào)F02M61/10GK1831321SQ20051005207
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者繆雪龍, 俞建達(dá), 黃震 申請(qǐng)人:無(wú)錫油泵油嘴研究所, 上海交通大學(xué)