專利名稱:自動(dòng)調(diào)壓加熱式噴油器的制作方法
一種可把燃油迅速加熱至臨界溫度以上，自動(dòng)調(diào)節(jié)啟噴壓力的噴油器，屬于燃燒裝置的供油霧化系統(tǒng)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，公知的柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和鍋爐等動(dòng)力裝置均采用高壓噴射霧化燃油的方式，但這種方式已不能進(jìn)一步滿足完全燃燒提出的組織均勻混合氣的更高要求，而且，小油量、低轉(zhuǎn)速時(shí)供油不穩(wěn)定，噴霧質(zhì)量差，降低了上述燃燒裝置的低速性能。美國(guó)在1984年7月10日批準(zhǔn)的4458655號(hào)專利，是一種加熱閥式噴油器，其對(duì)進(jìn)入的高壓燃油進(jìn)行加熱，以期改善噴霧粒度，噴霧角和噴霧運(yùn)動(dòng)，更有效地組織可燃混合氣，實(shí)現(xiàn)閃急沸騰燃燒，但這種噴油器不能自動(dòng)調(diào)節(jié)啟噴壓力，動(dòng)力裝置的低速性能得不到改善，從結(jié)構(gòu)上看，該噴油器把外圓柱面上繞有加熱絲的陶瓷管固定在閥桿上，電熱絲的一極接閥桿，另一極接套在陶瓷管的銅套上，靠類似于電刷結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)觸頭引出噴油器。在噴油器工作時(shí)，連同閥桿一起經(jīng)受沖擊和震動(dòng)的加熱元件極易損壞，所以，該噴油器不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，而且，加熱效果也不佳。
本實(shí)用新型的目的在于，設(shè)計(jì)一種可把燃油迅速加熱至臨界沸騰溫度之上的噴油器，使燃油在噴出噴油嘴之后，利用它已獲得的熱力勢(shì)能，實(shí)現(xiàn)閃急沸騰，使油粒迅速撕裂，汽化和形成均勻的混合氣，以達(dá)到提高燃燒效率，降低對(duì)燃油十六烷值的要求和減少排放的目的。另外，在噴油器中設(shè)置專門的裝置，使它在小油量、低轉(zhuǎn)速工況時(shí)，自動(dòng)調(diào)低噴油嘴的啟噴壓力，在保證霧化質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)降低最小射油量和動(dòng)力裝置的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。
本實(shí)用新型的構(gòu)成在于，在噴油器內(nèi)增設(shè)了加熱元件和形狀記憶元件，噴油器的本體分外體和內(nèi)體兩部分，內(nèi)體一端露出外體，以便安裝油嘴，另一端為外壁噴涂有陶瓷的圓管，把外體分隔成內(nèi)腔和外環(huán)形腔，內(nèi)腔中依次安裝下挺桿、形狀記憶元件和上挺桿，外環(huán)形腔內(nèi)安裝加熱元件。環(huán)形腔的上端用錐形密封塊由壓帽壓緊，構(gòu)成高壓腔，從高壓油泵來的燃油流入加熱元件的螺旋形通道，迅速加熱至燃油的臨界溫度，從噴油嘴噴出時(shí)實(shí)現(xiàn)閃急沸騰燃燒，當(dāng)燃油溫度超過規(guī)定值時(shí)，形狀記憶元件因受熱而發(fā)生收縮，自動(dòng)降低調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力，使噴油嘴的啟噴壓力和噴油量減少，適應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)低速低負(fù)荷工況的要求。
加熱元件由一個(gè)陶瓷管和加熱絲組成，其功率一般為100～400瓦。陶瓷管的兩端分別開有齒形槽，中間為螺旋槽，在陶瓷管螺旋凸起的內(nèi)圓柱上，與齒形槽根部相對(duì)應(yīng)，開有深淺相間縱向繞制電熱絲的槽，電熱絲的兩端分別焊接在兩塊弧形件上，弧形件安置在外圓直徑比陶瓷管外徑稍小的耐熱塑料導(dǎo)線接出件的槽內(nèi)。
上述的加熱元件套裝在內(nèi)體的外壁噴涂有陶瓷的圓管上，但在安裝弧形件的圓管段表面不噴涂陶瓷，弧形件由螺釘壓緊在圓管上，使電熱絲的一極直接接噴油器體，另一極由導(dǎo)線與另一個(gè)弧形件用螺紋連接，通過耐熱塑料錐形密封件引出本體。加熱元件的電源可直接使用發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電瓶，電壓為12伏或24伏。
作為一種變形，形狀記憶元件還可以安置在調(diào)壓螺釘中，采用專門的加熱元件控制其伸縮來調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧的受力，這種結(jié)構(gòu)采用一個(gè)挺桿，人們可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況直接控制噴油器的啟噴壓力和噴油量。
附圖1是一種自動(dòng)調(diào)壓加熱式噴油器總體圖。
附圖2是一種加熱元件的結(jié)構(gòu)圖。
附圖3是耐熱塑料導(dǎo)線接出件的A向視圖。
附圖4是陶瓷管的B向橫剖面圖。
附圖5是陶瓷管的C向橫剖面圖。
下面是本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，通過對(duì)該實(shí)施例的描述和附圖給出本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)。
如附圖1所示，由針閥〔16〕和針閥體〔17〕組成的噴油嘴用緊帽〔18〕壓緊在本體的內(nèi)體〔14〕上，本體由內(nèi)體〔14〕和外體〔20〕分別加工后焊接在一起，然后精加工為成品的。內(nèi)體〔14〕的上部是一個(gè)圓管〔19〕，其內(nèi)腔依次安裝了下挺桿〔15〕，形狀記憶元件〔13〕，上挺桿〔12〕；外環(huán)形腔依次安放功率為300瓦的加熱元件〔11〕和導(dǎo)線接出件〔10〕；通過壓帽〔3〕把錐形密封塊〔7〕壓緊構(gòu)成高壓腔，鎖帽〔5〕用來防止壓帽〔3〕松動(dòng)，上挺桿〔12〕上部依次安裝彈簧座〔6〕、調(diào)壓彈簧〔4〕和調(diào)壓螺釘〔2〕；當(dāng)噴油器的啟噴壓力調(diào)至規(guī)定值時(shí)，靠鎖帽〔1〕防止調(diào)壓螺釘〔2〕松動(dòng)。
附圖2示出加熱元件〔11〕的剖視圖。陶瓷管〔26〕的外徑與外體〔20〕的內(nèi)徑相配，內(nèi)徑與圓管〔19〕的外徑相配，陶瓷管〔26〕的兩端部都開有圖4所示的8個(gè)齒形槽〔22〕，中間開有螺旋通道〔24〕，在螺旋凸起上，與兩端的齒形槽〔22〕相對(duì)應(yīng)深淺相間開有圖5所示的安裝加熱絲〔25〕的溝槽〔23〕，加熱絲〔25〕縱向繞制在陶瓷管〔26〕內(nèi)部的溝槽〔23〕中，加熱絲〔25〕露出其上端面，縮入其下端面，以便于裝入本體后構(gòu)成暢通的油路。加熱絲〔25〕兩端焊接在圖3所示的弧形件〔29〕〔30〕上，弧形件〔29〕〔30〕分別安裝在導(dǎo)線接出件〔10〕的環(huán)狀體〔27〕的槽內(nèi)，弧形件〔30〕由螺釘〔28〕壓緊在圓管〔19〕上。雖然圓管〔19〕的外圓表面噴涂了陶瓷，但安裝導(dǎo)線接出件〔10〕這一段沒有噴涂陶瓷。因此，噴油器就成為加熱元件〔11〕的一極，另一極通過導(dǎo)線〔31〕接到本體外，并靠絕緣的壓緊螺釘〔8〕壓緊絕緣錐形塊〔9〕起密封作用。
上述的噴油器裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上后，孔〔21〕接高壓油管，導(dǎo)線〔31〕接12伏或24伏電源，由于導(dǎo)線接出件〔10〕的外徑較小，燃油從四周流向陶瓷管〔26〕上端的齒形槽，經(jīng)過螺旋通道〔24〕受加熱絲〔25〕迅速加熱至臨界溫度之上，再?gòu)奶沾晒堋?6〕下端的齒形槽流入噴油嘴，最后噴入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，實(shí)現(xiàn)閃急沸騰燃燒。在規(guī)定的轉(zhuǎn)速，負(fù)荷工況下，流經(jīng)加熱元件〔11〕的燃油所帶走的熱量，不會(huì)使形狀記憶元件〔13〕的溫度上升，但在低速，低負(fù)荷工況下，由于噴油量減少，燃油帶走的熱量也隨之下降，使燃油和形狀記憶元件〔13〕的溫度上升，當(dāng)溫度超過一定界限時(shí)，形狀記憶元件〔13〕隨溫度的升高而收縮，從而減少了調(diào)壓彈簧〔4〕的預(yù)緊力，使啟噴壓力下降，這就能保證發(fā)動(dòng)機(jī)在低速低負(fù)荷工況下的噴霧質(zhì)量，降低最小射油量和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。
當(dāng)然，噴油器可以同時(shí)使用加熱元件〔11〕和形狀記憶元件〔13〕，也可以只使用加熱元件〔11〕。加熱元件〔11〕可以采用調(diào)節(jié)電流的方法進(jìn)行控制，形狀記憶元件〔13〕的尺寸和安裝位置可以不同，例如安裝在調(diào)壓螺釘〔2〕中，用專門的加熱元件進(jìn)行人為控制，調(diào)節(jié)啟噴壓力，以滿足各種發(fā)動(dòng)機(jī)的工作需要。
本實(shí)用新型的效果在于，上述的噴油器加裝了加熱元件和形狀記憶元件后，由于加熱元件的功率大，在大油量時(shí)，可以把燃油迅速加熱到300℃以上，實(shí)現(xiàn)閃急沸騰燃燒，能使燃燒效率大幅度提高，降低對(duì)燃油十六烷值的要求，燃用多種燃料，提高經(jīng)濟(jì)性，減少排放。在小油量，低轉(zhuǎn)速時(shí)，形狀記憶元件受熱收縮，降低了啟噴壓力，從而使最低穩(wěn)定負(fù)荷及最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速降低，提高動(dòng)力裝置的機(jī)動(dòng)性。加熱元件和形狀記憶元件的尺寸很小，可以安裝在噴油器的本體內(nèi)，拆裝方便。
權(quán)利要求
1.一種噴油器，它主要包括一個(gè)本體、噴油嘴、緊帽[18]、上挺桿[12]、彈簧座[6]、調(diào)壓彈簧[4]、壓帽[3]和調(diào)壓螺釘[2]，噴油嘴由緊帽[18]緊固在本體下端，壓帽[3]安裝在本體的上端，上挺桿[12]、彈簧座[6]和調(diào)壓彈簧[4]依次安放在本體和壓帽[3]的內(nèi)腔，用調(diào)壓螺釘[2]調(diào)節(jié)啟噴壓力，本實(shí)用新型的特征在于，它還包括一個(gè)形狀記憶元件[13]，加熱元件[11]和下挺桿[15]，上述的本體由外體[20]和內(nèi)體[14]組合成一體，內(nèi)體[14]上部的圓管[19]把本體分隔成內(nèi)腔和外環(huán)形腔，下挺桿[15]、形狀記憶元件[13]和上挺桿[12]依次安放在內(nèi)腔內(nèi)，上述的加熱元件[11]安放在外環(huán)形腔內(nèi)后，由壓帽[3]壓緊錐形密封塊[7]構(gòu)成高壓腔，從進(jìn)油孔[21]進(jìn)入的高壓燃油流經(jīng)加熱元件[11]的螺旋通道[24]，由電熱絲[25]迅速加熱至該燃油的臨界溫度以上，從噴油嘴噴出時(shí)實(shí)現(xiàn)閃急沸騰燃燒，當(dāng)燃油溫度超過一定界限時(shí)，形狀記憶元件[13]發(fā)生收縮，自動(dòng)降低調(diào)壓彈簧[4]的預(yù)緊力，減少噴油嘴的啟噴壓力和噴油量。
2.據(jù)權(quán)利要求
1所述的噴油器，其特征在于，上述的加熱元件〔11〕由陶瓷管〔26〕和加熱絲〔25〕組成，陶瓷管〔26〕的兩端分別設(shè)有齒形槽〔22〕，內(nèi)腔做成螺旋通道〔24〕，內(nèi)腔的縱向圓柱面上開有深淺相間的安放電熱絲〔25〕的溝槽〔23〕，該加熱元件〔11〕套裝在圓管〔19〕上，進(jìn)入的高壓燃油從齒形槽〔22〕經(jīng)螺旋通道〔24〕由電熱絲〔25〕加熱后才流至噴油嘴。
3.據(jù)權(quán)利要求
2所述的噴油器，其特征在于，上述電熱絲〔25〕兩端分別焊接在兩塊弧形件〔29〕〔30〕上，弧形件〔29〕〔30〕分別安置在環(huán)狀體〔27〕的槽內(nèi)。
4.據(jù)權(quán)利要求
3所述的噴油器，其特征在于，上述的圓管〔19〕在安裝加熱元件〔11〕的外圓表面不噴涂陶瓷，上述的弧形件〔30〕用螺釘〔28〕壓緊在圓管〔19〕上，使電熱絲〔25〕的一極直接接噴油器體，另一極由導(dǎo)線〔31〕與弧形件〔29〕用螺紋連接，穿過耐熱塑料錐形密封件〔9〕引出。
5.據(jù)權(quán)利要求
1所述的噴油器，其特征在于，上述的形狀記憶元件可以安置在調(diào)壓螺釘〔2〕中，采用專門的加熱元件控制其伸縮來調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧〔4〕的預(yù)緊力。
專利摘要
一種自動(dòng)調(diào)壓加熱式噴油器，其本體內(nèi)裝有加熱元件和形狀記憶元件。加熱元件體積小、功率大，燃油流經(jīng)加熱元件的螺旋通道被迅速加熱至300℃以上，燃油一經(jīng)噴入氣缸便實(shí)現(xiàn)閃急沸騰燃燒。燃燒效率高，可以燃用多種燃料，經(jīng)濟(jì)性好，排放低。形狀記憶元件受熱收縮，減少了調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力，降低啟噴壓力，從而使低速低負(fù)荷時(shí)工作穩(wěn)定，提高了動(dòng)力裝置的機(jī)動(dòng)性。上述的噴油器可以在柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和鍋爐等動(dòng)力裝置上得到廣泛的應(yīng)用。
文檔編號(hào)F23D11/24GK86206671SQ86206671
公開日1987年7月22日 申請(qǐng)日期1986年9月2日
發(fā)明者黃松本 申請(qǐng)人:大連工學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan