【技术实现步骤摘要】
本申请涉及汽车领域,尤其涉及发动机,具体涉及一种氢气喷嘴组件、氢气燃烧室、氢气发动机以及车辆。
技术介绍
1、内燃机目前的低碳排放路线有两条,一条是提高传统内燃机的燃烧效率,另一条是寻找新的替代燃料。氢气具有燃烧速度快、稀燃性能佳、燃烧产物清洁等优点。氢燃料发动机分为氢燃料电池发动机和氢气发动机,相比于氢燃料电池发动机,氢气发动机成本低,零碳排放,技术成熟度高。
2、氢气发动机大多采用直喷系统将氢气直接喷入气缸,但是如果缸内混合气浓度过度不均,会造成发动机运行状态不稳定。
技术实现思路
1、本申请提供一种氢气喷嘴组件、氢气燃烧室、氢气发动机以及车辆,以至少解决相关技术中缸内直喷氢气发动机的缸内气体浓度混合不均匀的技术问题。本申请的技术方案如下:
2、根据本申请涉及的第一方面,本申请提供一种氢气喷嘴组件,包括:喷嘴和导流件;喷嘴包括进气端和出气端;导流件与喷嘴连接,形成有多个导流通道,多个导流通道与出气端连通,多个导流通道围绕导流件的中心轴线呈螺旋设置。
3、根据上述技术手段,本申请通过设计喷嘴和导流件的结构,可以将氢气从导流件的多个螺旋设置的导流通道中喷出,氢气气流呈发散状导入气缸,扩大氢气气流的空间流动范围,进一步增加与空气的接触面积,使氢气气流能在气缸内与空气气流充分混合均匀。
4、同时,增加氢气气流的湍动能,从而提高缸内混合气体的均匀程度,从而提高缸内混合气体的均匀程度,保证了点火时刻的混合气流的均质度,使缸内的最高压力和最高温
5、在一种可能的实施方式中,上述氢气喷嘴组件还包括:导流件包括导流管、中心轴和多个叶片。
6、中心轴设于导流管内,中心轴的中心轴线形成导流件的中心轴线。
7、多个叶片设于导流管内,且围绕导流件的中心轴线呈螺旋设置;叶片与中心轴和导流管中的一者连接,中心轴和导流管均与喷嘴连接,或者,叶片与中心轴和导流管均连接,中心轴和导流管中的至少一者连接喷嘴。
8、多个叶片、中心轴以及导流管之间形成多个导流通道,一个导流通道形成于导流管、中心轴与相邻的两个叶片之间。
9、根据上述技术手段,通过对中心轴、多个叶片以及导流管之间的结构进行设计,能够限定导流通道的形状,使氢气气流在喷入气缸的过程中呈发散状。
10、在一种可能的实施方式中,上述组件还包括中心通道,中心通道由中心轴形成,中心通道与出气端连通,多个导流通道围绕中心通道呈螺旋设置。
11、根据上述技术手段,氢气气流在喷入气缸的过程中能从中心通道喷出,加速氢气气流和缸内空气的混合。
12、在一种可能的实施方式中,上述组件还包括:中心通道的中心轴线与中心轴的中心轴线同轴或者偏心设置。
13、根据上述技术手段,对中心通道的中心轴线与中心轴的中心轴线的位置设置,进而调整多个导流通道的大小和位置,由此,可以对氢气气流的发散方向进行微调。
14、在一种可能的实施方式中,上述组件还包括导流管与喷嘴固定连接,中心轴与喷嘴固定连接,叶片与中心轴绕中心轴的中心轴线转动连接,或者,叶片与中心轴固定连接,中心轴与喷嘴绕中心轴的中心轴线转动连接。
15、根据上述技术手段,通过设置喷嘴固定,叶片与中心轴可以绕中心轴的中心轴线转动或者叶片固定,中心轴与喷嘴可以绕中心轴的中心轴线转动,这样一来,可以使氢气气流在喷入气缸的过程中发散的同时旋转起来,进一步加速氢气气流与缸内空气的混合。
16、在一种可能的实施方式中,上述组件还包括导流件为一体结构,且通过铸造加工而成。
17、根据上述技术手段,通过对导流件的一体铸造可以简化加工工艺,提高加工效率。
18、在一种可能的实施方式中,上述组件还包括:叶片在中心轴的轴向方向上的投影有重叠,或者叶片在中心轴的轴向方向上的投影没有重叠。
19、根据上述技术手段,为了调整氢气气流的发散程度,可以对叶片在中心轴的轴向方向的投影进行设计。这样一来,可根据不同流速的氢气气流优选出合适的叶片,达到氢气气流与缸内空气均匀混合的效果。
20、根据本申请提供的第二方面,提供一种氢气燃烧室,包括气缸;与气缸配合安装的气缸盖;活塞在气缸的缸孔中做往复运动,活塞的顶端与气缸盖之间形成燃烧室;火花塞安装在气缸盖顶端,用于向燃烧室内点火;进气道以及排气道设置在燃烧室的两侧;还包括上述的氢气喷嘴组件。
21、根据上述技术手段,本申请中的氢气燃烧室可以氢气在喷入气缸的过程中,使氢气从导流件的多个螺旋设置的导流通道中喷出,氢气气流呈发散状导入气缸,扩大了氢气气流的空间流动范围,进一步增加了与空气的接触面积,使氢气气流能够在气缸内与空气气流充分混合均匀。
22、根据本申请提供的第三方面,提供一种氢气发动机,包括上述的氢气燃烧室。
23、根据上述技术手段,本申请中的氢气发动机可以使氢气在喷入燃烧室的时候能够与缸内空气充分混合均匀,保证了点火时刻的混合气流的均质度,避免了发生后燃、回火或排气管烧蚀等问题。
24、根据本申请提供的第四方面,提供一种车辆,包括上述的氢气发动机。
25、根据上述技术手段,本申请中的车辆能够保证氢气发动机在工作过程中的氢气与缸内空气混合均匀,保证点火时刻的混合气流的均质度,避免了发生后燃、回火或排气管烧蚀等问题,同时还能提高燃烧效率,使燃烧产物清洁。
26、由此,本申请的上述技术特征具有以下有益效果:
27、(1)本申请中提供的氢气喷嘴组件,能够将氢气从多个螺旋设置的导流通道中喷出,使氢气气流呈发散状进入气缸,进而扩大氢气气流的空间流动范围,进一步的增加与空气的接触面积,使氢气气流能在气缸内与空气气流充分混合均匀。
28、(2)本申请中提供的氢气喷嘴组件,能够增加氢气气流的湍动能,从而提高缸内混合气体的均匀程度,保证了点火时刻的混合气流的均质度,能避免发生后燃、回火或排气管烧蚀等问题,同时还可以提高燃烧效率,使燃烧产物清洁,实现较低的排放。
29、需要说明的是,第二方面至第四方面中的任一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中对应实现方式所带来的技术效果,此处不再赘述。
30、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种氢气喷嘴组件,其特征在于,所述氢气喷嘴组件(7)包括:
2.根据权利要求1所述的氢气喷嘴组件(7),其特征在于,所述导流件(5)包括:
3.根据权利要求2所述的氢气喷嘴组件(7),其特征在于,所述中心轴(503)形成有中心通道(505),所述中心通道(505)与所述出气端(602)连通,所述多个导流通道(501)围绕所述中心通道(505)呈螺旋设置。
4.根据权利要求3所述的氢气喷嘴组件(7),其特征在于,所述中心通道(505)的中心轴线与所述中心轴(503)的中心轴线同轴或者偏心设置。
5.根据权利要求3所述的氢气喷嘴组件(7),其特征在于,所述导流管(502)与所述喷嘴(6)固定连接;
6.根据权利要求1所述的氢气喷嘴组件(7),其特征在于,所述导流件(5)为一体结构,且通过铸造加工而成。
7.根据权利要求2所述的氢气喷嘴组件(7),其特征在于,所述叶片(504)在中心轴(503)的轴向方向上的投影有重叠。
8.一种氢气燃烧室,其特征在于,包括权利要求1-7中任一项所述的氢气喷嘴组件(
9.一种氢气发动机,其特征在于,包括权利要求8中所述的氢气燃烧室。
10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求9中所述的氢气发动机。
...【技术特征摘要】
1.一种氢气喷嘴组件,其特征在于,所述氢气喷嘴组件(7)包括:
2.根据权利要求1所述的氢气喷嘴组件(7),其特征在于,所述导流件(5)包括:
3.根据权利要求2所述的氢气喷嘴组件(7),其特征在于,所述中心轴(503)形成有中心通道(505),所述中心通道(505)与所述出气端(602)连通,所述多个导流通道(501)围绕所述中心通道(505)呈螺旋设置。
4.根据权利要求3所述的氢气喷嘴组件(7),其特征在于,所述中心通道(505)的中心轴线与所述中心轴(503)的中心轴线同轴或者偏心设置。
5.根据权利要求3所述的氢气...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒲运平,李奇,李潜,薛亚飞,胡铁刚,
申请(专利权)人:重庆长安汽车股份有限公司,
类型:新型
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。