提供燃料液滴微小化装置，其抑制流动带电的影响并效率优良地使燃料液体成为微小液滴，实现发动机输出的增加和稳定化。燃料液滴微小化装置由破碎促进部件(30)构成，破碎促进部件(30)由用金属、半导体、聚合物、陶瓷、玻璃等形成的线、网状片、带等组成。该破碎促进部件(30)配置于汽化器或燃料喷射装置的喷出口(20)与发动机的吸气阀(41)之间，使从前述汽化器或前述燃料喷射装置的喷出口(20)喷出的燃料液体碰撞到前述破碎促进部件(30)，通过该冲击将该燃料液体粉碎/飞散而促进微小液滴化。燃料液体粉碎/飞散而促进微小液滴化。燃料液体粉碎/飞散而促进微小液滴化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料液滴微小化装置
[0001]本专利技术涉及将从内燃机等中使用的汽化器或燃料喷射装置喷射的燃料液滴微小化的装置。
技术介绍
[0002]为了使内燃机的热效率提高，需要将尽可能多的量的空气送入至燃烧室。因此，燃料以液滴状态送入至燃烧室，以使燃料所占的体积比例变小。在使用现有的汽化器(化油器)或间接喷射式喷射器(喷注器)的内燃机(发动机)中，设计成喷出的燃料在吸气管或燃烧室中与气体分子碰撞而被粉碎，成为微小液滴，均匀地分散于燃烧室内。燃烧室中的混合气体中所包含的汽化的燃料和燃料液滴一旦通过由于点火而产生的燃烧波的传播而温度达到着火点即燃烧(非专利文献1)。
[0003]被认为在直径小的液滴中，由于每单位体积的表面积(比表面积)大，因而能够效率优良地从外部接收热，由于与氧分子的接触面积大，容易发生化学反应，因而燃烧波的进展速度变快，燃烧室中的燃烧效率变高。
[0004]可是，如果发动机的转速变高，则燃料的微小液滴化和汽化的时间变短，未燃烧而排出的燃料的量增加，无法得到预期的程度的功率和转矩。进而，从汽化器或间接式燃料喷射装置喷射的燃料液滴的尺寸的分布具有一定范围，每次喷射都在液滴的尺寸(直径)上存在波动，因而在发动机的输出和旋转上产生波动。思考对于燃料液滴的大小仍然存在研究/改进的余地。
[0005]专利技术人等发现，由于在从喷射装置喷射时与送液管或喷射管的摩擦而导致运送至燃烧室之前的燃料液滴带电(流动带电)(专利文献1)。在带电的燃料液滴中，由于作用于电荷与介电极化的分子之间的库仑引力，与不带电的状态相比，凝聚力变大(非专利文献2)。因此，被认为带电的燃料难以通过碰撞而被粉碎，另外，即使在汽缸中也难以汽化。
[0006]在先技术文献专利文献专利文献1：WO2020/145184。
[0007]非专利文献非专利文献1：先进发动机技术(Advanced engine technology)， Heintz Heisler，2009，Butterwort h
‑
Heinemann；非专利文献2：J. N.
ꢀイスラエルアチェビリ
，分子间力和表面力第2版 1996年 朝仓书店。
技术实现思路
[0008]专利技术要解决的课题为了实现内燃机的高的热效率和大的功率/转矩，需要提高燃烧效率，以便能够将从燃料喷射装置喷射的燃料液滴迅速地微小化并在汽缸中容易地汽化。
[0009]本专利技术的目的在于提供燃料液滴微小化装置，其是能够抑制流动带电的影响并效率优良地使燃料液滴成为微小液滴的装置，有助于内燃机的输出的增加和稳定化。
[0010]用于解决课题的方案本专利技术的一个形态是将供给至内燃机的燃料液滴破碎的燃料液滴微小化装置，具有一根或多根线条体或网状体的破碎促进部件，前述燃料液滴碰撞到前述破碎促进部件，被破碎并供给至前述内燃机。
[0011]破碎促进部件以由金属、半导体、聚合物、陶瓷、玻璃等形成的线、网状片、带等构成。该破碎促进部件与供给至发动机的燃料液滴碰撞。通过该冲击，燃料液滴被粉碎，成为微小液滴并飞散至发动机的燃烧室内。
[0012]液滴越是微小化，液滴的直径的波动的幅度(直径的分布的幅度)就越小，因而内燃机的燃烧速度变得一定，可得到稳定的输出。
[0013]另外，在本专利技术的燃料液滴微小化装置的一个形态中，前述破碎促进部件由导体或半导体组成。
[0014]在破碎促进部件是导体或半导体的情况下，由于喷射导致的流动带电而在燃料液滴中产生的电荷在燃料液滴碰撞到前述破碎促进部件时从燃料液滴泄漏至破碎促进部件，从燃料液滴流失。
[0015]因此，破碎的燃料液滴的凝聚力变小，燃烧室中的燃烧效率提高。
[0016]另外，在本专利技术的燃料液滴微小化装置的一个形态中，前述破碎促进部件设置于将从燃料喷射装置喷出的前述燃料液滴与空气的混合气体供给至前述内燃机的吸气管内、前述燃料喷射装置将前述燃料液滴喷出至前述吸气管内的喷出口与前述混合气体送出至前述内燃机的前述吸气管的端部之间的位置，前述破碎促进部件与前述内燃机、汽化器或燃料喷射装置导通。
[0017]在前述破碎促进部件是导体或半导体的情况下，通过将破碎促进部件连接至内燃机、汽化器、燃料喷射装置等，破碎促进部件的电容变大，即使在电荷从燃料液滴移动时，也不产生破碎促进部件的电位的下降。
[0018]另外，在本专利技术的燃料液滴微小化装置的一个形态中，前述破碎促进部件设置于将从燃料喷射装置喷出的前述燃料液滴与空气的混合气体供给至前述内燃机的吸气管内、前述燃料喷射装置将前述燃料液滴喷出至前述吸气管内的喷出口与前述混合气体送出至前述内燃机的前述吸气管的端部之间的位置，前述破碎促进部件的电位设定得比前述吸气管的电位更高。
[0019]在前述破碎促进部件是导体或半导体的情况下，通过提高前述破碎促进部件的电位，流动带电的燃料液滴碰撞到破碎促进部件的概率变高，且燃料液滴被加速而以快速的速度碰撞到破碎促进部件，从而促进微小液滴化。
[0020]专利技术的效果依据本专利技术，能够效率优良地使燃料液体成为微小液滴，能够谋求内燃机的输出的增加和稳定化。
附图说明
[0021]图1是示出本专利技术所涉及的液滴直径的分布的变化的特性图。
[0022]图2A是实施例所涉及的燃料液滴微小化装置的截面图(第1示例)。
[0023]图2B是实施例所涉及的燃料液滴微小化装置的俯视图。
[0024]图3是实施例所涉及的燃料液滴微小化装置的截面图(第2示例)。
[0025]图4是示出燃料液滴微小化装置的电位变化的特性图。
[0026]图5是用于决定发动机声音的周期的特性图。
[0027]图6是示出发动机声音波形(中速旋转范围)的特性图。
[0028]图7是示出发动机声音波形(高速旋转范围)的特性图。
[0029]图8是示出燃烧冲程的功率谱(中速旋转范围)的特性图。
[0030]图9是示出燃烧冲程的功率谱(高速旋转范围)的特性图。
具体实施方式
[0031]在内燃机中，关于提高燃料的燃烧效率并增大燃烧比例，需要在短时间期间将足够的氧和燃料送入至燃烧室。
[0032]在将燃料和空气送入至燃烧室的吸气管中设置与从汽化器或燃料喷射装置的喷出口喷出的燃料液滴碰撞的部件(破碎促进部件)来谋求燃料液滴的微小化的情况下，表示吸气管的流动难易程度的传导率降低。“燃料液滴与破碎促进部件的高碰撞概率的实现”和“吸气管的大的传导率的实现”处于权衡关系。
[0033]在本专利技术的燃料液滴微小化装置中，通过钻研设置于吸气管中的破碎促进部件的形状来解决该问题。
[0034]关于破碎促进部件，使用将金属、半导体、聚合物、陶瓷、玻璃等作为材料并成形为线、网状片、带等形状的件。也可以由以金属被覆聚合物的表面的材料将前述形状的件成形。
[0035]能够通过使用线状体或带状体或网状片作为破碎促进部件来减小吸气管的传导率的降低。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃料液滴微小化装置，其是将供给至内燃机的燃料液滴破碎的燃料液滴微小化装置，其特征在于，具有一根或多根线条体或网状体的破碎促进部件，所述燃料液滴碰撞到所述破碎促进部件，被破碎并供给至所述内燃机。2.根据权利要求1所述的燃料液滴微小化装置，其特征在于，所述破碎促进部件由导体或半导体组成。3.根据权利要求2所述的燃料液滴微小化装置，其特征在于，所述破碎促进部件设置于将从燃料喷射装置喷出的所述燃料液滴与空气的混合气体供给至所述内燃机的吸气管内、所述燃料喷射装置将所述燃料液滴...
【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤文修，池田时广，
申请(专利权)人：池田時广，
类型：发明
国别省市：
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