單向閥、燃?xì)獍l(fā)動機(jī)預(yù)燃室和燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)獍l(fā)動機(jī)機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于燃?xì)獍l(fā)動機(jī)燃?xì)庀到y(tǒng)的單向閥。此外，本發(fā)明還涉及一種設(shè)置有該單向閥的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)預(yù)燃室、以及具有該燃?xì)獍l(fā)動機(jī)預(yù)燃室的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣是化石能源中最清潔的能源，其主要成分是甲烷，被賦予大自然的“綠色能源”。天然氣發(fā)動機(jī)可以比柴油發(fā)動機(jī)減少90%的氮氧化物以及20%的二氧化碳排放，并能消除硫氧化物及顆粒物的排放。
[0003]天然氣發(fā)動機(jī)(俗稱:多點氣體機(jī))一般采用預(yù)燃室點火方式。其中，單向閥的作用就是向天然氣發(fā)動機(jī)的預(yù)燃室內(nèi)提供適量的天然氣，天然氣經(jīng)火花塞點火，在預(yù)燃室內(nèi)快速燃燒，火焰通過預(yù)燃室噴嘴噴入主燃室，點燃主燃室的天然氣。當(dāng)預(yù)燃管路燃?xì)鈮毫Υ笥陬A(yù)燃室壓力時，單向閥開啟，天然氣經(jīng)單向閥進(jìn)入預(yù)燃室。由于預(yù)燃室內(nèi)的天然氣點火燃燒，當(dāng)預(yù)燃室內(nèi)壓力高于預(yù)燃管路天然氣壓力時，單向閥關(guān)閉，火焰不會向預(yù)燃管路傳播。
[0004]參照圖1，現(xiàn)有單向閥主要零部件由閥體9 ’、鋼球11’、球座12 ’、鎖緊螺母13 ’組成。單向閥作為一個獨立的組件安裝在預(yù)燃室內(nèi)。當(dāng)天然氣發(fā)動機(jī)處于吸氣沖程時，天然氣壓力大于缸內(nèi)壓力，鋼球處于下部，單向閥開啟；當(dāng)發(fā)動機(jī)處于壓縮、燃燒和排氣沖程時，缸內(nèi)壓力大于天然氣進(jìn)氣壓力，鋼球處于上部，單向閥關(guān)閉。
[0005]由于單向閥鋼球運動頻率和發(fā)動機(jī)的工作頻率直接相關(guān)，高頻的往復(fù)運動產(chǎn)生的沖擊力造成鋼球和閥座異常磨損，且鋼球的一側(cè)與低溫天然氣接觸，溫度約40°C ;另一側(cè)與高溫高壓燃?xì)饨佑|，溫度最高達(dá)2100°C。機(jī)械沖擊力和熱應(yīng)力的疊加，密封部位容易壓成深淺不一的坑，這會造成了密封失效，單向閥的壽命大大縮減。一旦單向閥密封失效，高溫高壓的燃?xì)鈱⒏Z入天然氣管路，后果不堪設(shè)想。
[0006]此外，單向閥的密封錐面是非常重要的部分，一旦密封失效，高溫高壓的燃?xì)鈱⑦M(jìn)入單向閥和預(yù)燃室的間隙，點燃間隙中的天然氣，后果不堪設(shè)想。加工過程中，單向閥密封錐面和預(yù)燃室的密封錐面采用研配的加工方式，非常精密。參照圖1，現(xiàn)有單向閥的安裝是通過螺紋8’擰入預(yù)燃室的，在安裝過程中，單向閥密封錐面會與預(yù)燃室的密封錐面產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)擠壓撕裂，多次拆裝極容易造成密封錐面失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，本發(fā)明提供一種單向閥、燃?xì)獍l(fā)動機(jī)預(yù)燃室和預(yù)燃發(fā)動機(jī)。
[0008]本發(fā)明提供了一種單向閥，包括:閥體、閥座和鋼球，所述鋼球設(shè)置在所述閥體的下端與所述閥座之間，所述閥座包括具有貫通孔的鋼球支撐部和具有氣流通道的氣流引導(dǎo)部，所述貫通孔與所述氣流通道相連通，并且所述貫通孔的縱軸線與所述氣流通道的縱軸線成一夾角。
[0009]基于上述單向閥，本發(fā)明還提供了一種燃?xì)獍l(fā)動機(jī)預(yù)燃室，包括:預(yù)燃室體以及與所述預(yù)燃室體的下端連接的預(yù)燃室噴嘴，所述預(yù)燃室噴嘴內(nèi)設(shè)置有預(yù)燃腔，所述預(yù)燃室體內(nèi)安裝有上述單向閥，所述單向閥的氣流通道與所述預(yù)燃腔相連通。
[0010]此外，本發(fā)明還提供一種燃?xì)獍l(fā)動機(jī)，該燃?xì)獍l(fā)動機(jī)包括上述燃?xì)獍l(fā)動機(jī)預(yù)燃室。
[0011]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的單向閥的氣流通道的縱軸線與閥座的貫通孔的縱軸線之間具有一夾角的設(shè)計，能夠使鋼球在上升過程中產(chǎn)生周向旋轉(zhuǎn)運動，故鋼球在高頻上下往復(fù)運動中，可減小鋼球、閥座以及閥體的磨損，避免鋼球表面砸出坑的情況，延長單向閥的使用壽命；并且改變單向閥在預(yù)燃室體內(nèi)的安裝方式，通過在單向閥閥體的上端設(shè)置碟簧以壓緊單向閥與預(yù)燃室體的密封錐面，避免多次拆裝造成密封錐面的損壞，有效延長單向閥的使用壽命，顯著提高包括該單向閥的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)預(yù)燃室以及包括該預(yù)燃室的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的性能。
【附圖說明】
[0012]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明提供的單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為圖2中單向閥閥座部分的局部放大圖；
[0016]圖4為本發(fā)明提供的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)預(yù)燃室的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本申請作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。
[0018]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本申請。
[0019]參照圖2和圖3，本發(fā)明提供的單向閥的主要結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)的單向閥的結(jié)構(gòu)是類似地，具體的，本發(fā)明提供的單向閥包括:閥體9、閥座12和鋼球11，鋼球11設(shè)置在閥體9的下端與閥座12之間，閥座12包括具有貫通孔的鋼球支撐部和具有氣流通道121的氣流引導(dǎo)部，貫通孔與氣流通道121相連通，并且貫通孔的縱軸線與氣流通道的縱軸線成一夾角。參照圖2和圖3，鋼球11和閥座12從上至下設(shè)置在鎖緊螺母13內(nèi)，閥體9的下端的螺紋旋入鎖緊螺母13內(nèi)，實現(xiàn)單向閥的安裝。
[0020]進(jìn)一步地，閥體9與閥座12的貫通孔位于同一軸線上。
[0021]進(jìn)一步地，氣流通道121的截面直徑小于貫通孔與氣流通道連通處的直徑。
[0022]進(jìn)一步地，閥體9內(nèi)設(shè)有腔室，腔室的下部設(shè)有開口，鋼球11能夠部分進(jìn)入開口以關(guān)閉所述單向閥，閥體9的中部、上部或中上部設(shè)有進(jìn)氣口 10，進(jìn)氣口 10與腔室相連通。
[0023]與現(xiàn)有的單向閥不同的是，如圖3所示，本發(fā)明的單向閥的氣流通道的縱軸線和貫通孔的縱軸線成一夾角。顯然地，單向閥的作