一种油气两用喷嘴制造技术

本发明专利技术是一种油气两用喷嘴，主要由燃油喷射系统和压缩空气喷射系统组成，其工作介质分别是燃油和压缩空气。当发动机的转速不高、负载不大或油量不足的情况下，不喷射燃油，即燃油喷射系统处于断路状态，压缩空气作为辅助介质工作，这时喷嘴体(2)喷射的是压缩空气；当喷嘴体(2)需要喷射燃油时，压缩空气入口电磁线圈(7)断电，压缩空气喷射系统则处于断路状态，阀芯电磁线圈(25)通电，燃油喷射系统进入工作状态。本发明专利技术结构简单，解决了传统内燃机燃油消耗和节能环保方面的问题，以及气动发动机续航能力差的关键问题，且无需对发动机的进气系统与燃油供给系统进行较大改动，可以达到燃油经济性和节能减排的目的，同时降低运行成本。

Oil gas dual-purpose nozzle

The invention relates to an oil gas dual-purpose nozzle, which is mainly composed of a fuel injection system and a compressed air injection system. When the engine speed is not high, not oil or load volume, not fuel injection, fuel injection system is off, the compressed air as the auxiliary medium, then the nozzle body (2) is sprayed compressed air; when the nozzle body (2) to jet fuel oil, compressed air entrance electromagnetic the coil (7) power, compressed air injection system is in the open state, the valve solenoid coil (25) electricity, fuel injection system into the working state. The invention has the advantages of simple structure, to solve the traditional internal combustion engine fuel consumption and energy saving and environmental protection problems, and key problems of pneumatic engine poor endurance, and without the intake system of the engine and fuel supply system for larger changes, can achieve fuel economy and energy conservation and emission reduction, and reduce operating costs.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于动力机械中发动机结构部件装置
，具体涉及一种油气两用喷嘴，既可以喷射压缩空气为发动机提供动力，也可以喷射燃油来提供动力，根据发动机的工况在两种能量间进行切换。
技术介绍
随着汽车工业的迅猛发展，汽车产业产销逐年递增，推动了全球经济的发展。但是，目前绝大多数汽车使用的是内燃机作为动力，内燃机消耗大量石油、天然气等宝贵的不可再生能源，目前全世界正面临能源短缺甚至即将枯竭的可怕局面。同时，内燃机使用的燃料燃烧后，将产生大量的有害气体，这些有害气体会对环境造成污染，也会导致地球温室效应。目前，在汽车工业中广泛采用混合的动力模式来达到节能减排的目的，混合动力一般指装有电力驱动系统和内燃机的复合动力，在保持高速和足够续航里程行驶方面突破了纯电动动力的限制，同时燃油经济性也得到提高，降低尾气排放。但其动力系统包括两套动力装置，驱动和控制系统较为复杂，造价高。近年来，随着气动发动机技术的发展和逐步成熟，空气动力汽车作为一种新型的新能源汽车，逐渐被人们所熟知。其原理是将压缩空气储存在高压气罐中，高压的压缩空气通过减压到合适的发动机工作压力，通过喷气嘴供给气动发动机工作。其工作介质来源于大气，排放的尾气是纯净的空气，对环境没有任何污染。空气动力汽车具有突出的优点，同时也具有一定的不足之处。压缩空气相对于汽油来说能力密度低，为保证足够的续航里程，需要提供足够多的高压罐来存储压缩空气，故其不适合长途行驶。喷油嘴和喷气嘴的高压喷射方式是目前国内外内燃机和气动发动机的主要介质供给方式，进气道喷射发动机的工作模式是将工作介质喷射到进气道中，通过活塞运动使气缸中产生的负压将进气道中的油气混合气吸入到气缸中进行工作。汽车的喷嘴是通过电磁阀控制，当电磁阀通电时，喷嘴开始工作，此时由于磁场作用产生吸力使复位弹簧上电工作，喷嘴的针阀或喷口被打开，从而使工作介质通过喷口喷出。喷嘴的通电、断电由电控单元以电脉冲控制。综上所述，在现有技术中，无论是传统内燃机发动机、油电混合动力还是空气动力发动机，都有各自的优点和缺点。因此，迫切需要一种兼顾节能环保和结构简单的介质供给系统，油气两用喷嘴正好能满足这种需要。在国内外现有的技术中，申请人未发现这种油气两用喷嘴。对相近技术现有专利进行检索时发现，申请日期为2011.08.31，专利号为201110254140.8的中国专利文献公开了一种汽车发动机上使用的油气混合喷油嘴，在该专利技术方案中主要通过优化喷嘴主体结构使液体燃料雾化成气体燃料喷出时就能实现一次雾化燃料与空气的混合，达到燃烧彻底和节能减排的效果；此专利技术虽然与传动喷油嘴相比效果更好，但仍然没有从根本上解决气体和燃油供给之间切换的问题。申请日期为2009.05.07，申请号为200920131562.41562.4的中国专利文献《喷气嘴、喷气系统及机动车》公开了一种喷气嘴，该喷气嘴用于喷射高压空气来驱动发动机工作，即使长时间工作，喷气嘴也不会因温度太冷而冷凝结冰，能使喷气嘴、高压气体发动机和机动车持续稳定的工作；该专利技术方案只以高压气体为工作介质，并不涉及燃油的供给，仍然没有完全解决空气动力汽车续航和长途行驶的问题。申请日期为2013.03.28，申请号为201320146073.2的中国专利文献《油气共用喷嘴的发动机》公开了一种油气共用喷嘴，该技术把进气门用油气共用喷嘴替代，能够实现发动机所需要的燃料和空气油气直喷入气缸，其制造运行成本低，有效地简化发动机气缸结构；但其只是对实物的一种假设改进，并没有涉及到喷嘴的内部结构和工作原理如何去实现，只能作为理论上的参考，意义不大。鉴于上述存在的种种问题以及国家对新能源产业的大力扶持，亟需开发出一款适合传统内燃机且综合燃油和空气动力各自优点的两用喷嘴。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单合理，燃油作为主介质、高压空气作为辅助介质的油气两用喷嘴，可实现节能减排，减低成本的油气混合喷嘴，其效果优于涡轮增压的效果。本专利技术解决其技术问题采用以下的技术方案：本专利技术提供的油气两用喷嘴，其主要由燃油喷射系统和压缩空气喷射系统组成，其工作介质分别是燃油和压缩空气；当发动机的转速不高、负载不大或油量不足的情况下，不喷射燃油，即燃油喷射系统处于断路状态不参与工作，压缩空气作为辅助介质开始工作，这时喷嘴体喷射的是压缩空气；当喷嘴体需要喷射燃油时，压缩空气入口电磁线圈断电，压缩空气系统则处于断路状态，阀芯电磁线圈通电，燃油喷射系统进入工作状态。所述的燃油喷射系统和压缩空气喷射系统，共用一个喷嘴体，该喷嘴体头部呈内外两层结构，内部是平衡式提动阀杆的阀芯，其结构是整体贯通的，可形成喷气口，外部是喷油针及滚珠。所述的喷嘴体具有多个喷油孔以及1个喷气口，每个喷油孔对应有1个喷油针和1个滚珠；所述喷油针和滚珠，它们相对于喷嘴体的中轴线按360°的圆弧对称分布，利用喷油针可通过喷油孔实现燃油的喷射；在喷油孔的上部和滚珠的下部均设有密封座。所述的喷嘴体具有喷油腔和喷油道，燃油通过油管流通到喷油腔中，喷油腔通过喷油道将燃油通入喷油孔中。所述的喷嘴体具有喷油针控制件，该喷油针控制件包括油环、喷油针控制弹簧、阀杆导向套和平衡式提动阀杆；所述喷油针控制弹簧，其一端靠在弹性垫圈上，其另一端靠在阀杆导向套上，其弹力控制喷油针和滚珠的开闭，该弹力由轴端挡圈和止挡套筒止挡；弹性垫圈支撑在轴端挡圈和止挡套筒上；平衡式提动阀杆依次同心的穿过弹性垫圈、油环以及阀杆导向套，在其反方向上连接有压缩空气流道。所述的平衡式提动阀杆，其内部空腔设有油管，二者间隙供压缩气体的流动。所述的压缩空气喷射系统，其设有压缩空气入口、燃油入口以及压力腔，压缩空气入口和燃油入口均设置在喷嘴体的头部，即远离进气道的一端，压缩空气入口与压力腔连通，燃油通过燃油入口进入到喷嘴体中，压缩空气通过压缩空气入口进入到喷嘴体中。所述的压力腔，其设有压缩空气入口弹簧、压缩空气入口电磁线圈以及压缩空气入口衔铁，其中：压缩空气入口弹簧在喷气方向上通过压缩空气入口电磁线圈驱动压缩空气入口衔铁8的开闭，从而控制压缩空气流道中压缩空气的流入。本专利技术提供的上述的油气两用喷嘴，其在内燃机发动机、气动发动机、油电混合发动机中的应用。本专利技术应用时，其装在所述发动机进气歧管喷油嘴的位置。本专利技术与现有技术相比具有以下优点和积极效果：1.由于采用了新型结构，使得喷嘴不仅可以喷出雾化的油，还可以实现压缩空气的柱状喷射，且能保证稳定的流量，达到控制精确的目的。2.用一个喷嘴实现了两种介质的喷射，并能在两种介质中任意切换，有效地简化发动机气缸的结构，同时这对节能减排以及降低燃油消耗率方面都有重大的现实意义。3.结构简单、实用：由于普通进气歧管结构复杂，与发动机气缸体装配后预留的安装空间非常小，故不宜将压缩空气喷嘴和燃油喷嘴分开安装，这样会占用进气歧管的空间且不能将压缩空气或燃油顺利直接喷射到进气门上方。本专利技术中，将压缩空气喷嘴和燃油喷嘴设计成一体形成油气两用喷嘴，只需把原进气歧管做简单改进，将油气两用喷嘴安装在原喷油器的位置上，不需要对进气歧管的设计做大的修改，既拆装方便，节约了开发成本，又提高了发动机的工作效率。4.能够用压缩空气对内燃机的燃烧动力进行补充，其经济效益和社会效益显著，效果优于涡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气两用喷嘴，其特征是主要由燃油喷射系统和压缩空气喷射系统组成，其工作介质分别是燃油和压缩空气；当发动机的转速不高、负载不大或油量不足的情况下，不喷射燃油，即燃油喷射系统处于断路状态不参与工作，压缩空气作为辅助介质开始工作，这时喷嘴体(2)喷射的是压缩空气；当喷嘴体(2)需要喷射燃油时，压缩空气入口电磁线圈断电，压缩空气系统则处于断路状态，阀芯电磁线圈(25)通电，燃油喷射系统进入工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种油气两用喷嘴，其特征是主要由燃油喷射系统和压缩空气喷射系统组成，其工作介质分别是燃油和压缩空气；当发动机的转速不高、负载不大或油量不足的情况下，不喷射燃油，即燃油喷射系统处于断路状态不参与工作，压缩空气作为辅助介质开始工作，这时喷嘴体(2)喷射的是压缩空气；当喷嘴体(2)需要喷射燃油时，压缩空气入口电磁线圈断电，压缩空气系统则处于断路状态，阀芯电磁线圈(25)通电，燃油喷射系统进入工作状态。2.根据权利要求1所述的油气两用喷嘴，其特征在于所述的燃油喷射系统和压缩空气喷射系统，共用一个喷嘴体(2)，该喷嘴体头部呈内外两层结构，内部是平衡式提动阀杆(24)的阀芯，其结构是整体贯通的，可形成喷气口(20)，外部是喷油针(14)及滚珠(15)。3.根据权利要求2所述的油气两用喷嘴，其特征在于所述的喷嘴体(2)具有多个喷油孔(17)以及1个喷气口(20)，每个喷油孔(17)对应有1个喷油针(14)和1个滚珠(15)；所述喷油针(14)和滚珠(15)，它们相对于喷嘴体(2)的中轴线(18)按360°的圆弧对称分布，利用喷油针(14)可通过喷油孔(17)实现燃油的喷射；在喷油孔(17)的上部和滚珠(15)的下部均设有密封座(16)。4.根据权利要求2所述的油气两用喷嘴，其特征是喷嘴体(2)具有喷油腔(12)和喷油道(13)，燃油通过油管(5)流通到喷油腔(12)中，喷油腔(12)通过喷油道(13)将燃油通入喷油孔(17)中。5.根据权利要求2所述的油气两用喷嘴，其特征是喷嘴体(2)具有喷油针控制件(9)，该喷油针控制件包括油环(10)、喷油针控制弹簧(11)、阀杆导向套(23)和平衡式提动...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐劲力，曾凡琮，黄丰云，杨再煜，甘盛霖，陈博，周矿，刘启恒，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42