[实用新型]一种小缸径涡流室柴油机用喷油嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及小缸径涡流室柴油机喷油器制造领域，特别相关于小缸径涡流室柴油机喷油嘴的设计与制造。

背景技术

21世纪以来，我国内燃机行业迅速发展，随着自主研发力度的加大和自主知识产权意识的加强，经过近几年的产品结构调整和经营机制转换，我国的内燃机产品已在整机性能和产能需求上已逐步适应了国内外市场的要求。2011年，我国单缸柴油机年产量达到了849.9万台，出口260多万台，占国外市场总量的65%。目前我国单缸柴油机产销量占全球单缸柴油机总量90%的份额。

缸径不大于95mm的小缸径单缸柴油机由于价格低廉，性能可靠稳定，被广泛配套用作发电机组、水泵机组、旋耕机、拖拉机、小型工程机械等，在我国农业生产领域发挥着举足轻重的作用。其中缸径为60～90mm单缸柴油机几乎均采用涡流室燃烧系统。涡流室燃烧系统工作过程易于组织，对燃油品质和喷雾质量要求不高，制造工艺相对简单，工作可靠，运转平稳。对于工作强度不高、工作环境恶劣、价格较低的小缸径单缸柴油机来说，选用涡流室燃烧系统很合理。但使用涡流室燃烧系统的小缸径柴油机目前性能较差，且缸径越小，问题越突出。如比油耗较高、污染物排放水平较低、噪声较大、返修率较高等。引起上述问题的原因有很多，其中燃油系统的不匹配是最主要的原因之一。

喷油器是柴油机燃油系统中的重要部件，而喷油嘴是影响喷油器的性能的关键部件。目前小缸径柴油机均采用ZS4S1型喷油嘴。该喷油嘴原是为排量为0.8L以上柴油机设计，而在国内随后开发的小排量的柴油机上也使用该型号喷油嘴。由于ZS4S1型喷油嘴流通截面积较大，其不适用于0.20～0.4L柴油机，在0.2～0.4L柴油机上使用该型号喷油嘴后，由于喷油嘴流通截面积过大，造成喷射压力低，燃油雾化效果差。喷油嘴流通面积的偏大，造成喷油持续期减少，着火延迟期喷油量增多，使柴油机工作粗暴，最大压力和压力升高率大，柴油机噪声大；另一方面喷油持续期短，柴油机燃烧在上止点附近完成，有利于动力性、经济性的提高，但太短的喷油持续期使喷油压力降低，喷雾质量下降，不利于混合气的形成和燃烧，又会使动力性、经济性变差；更为不利的是，对柴油机运转时，由于流通面积大，柴油机循环喷油量小，造成针阀升程不能全开。针阀运动的泵吸作用使盛油槽腔内压力波动，针阀有颤动发生，使循环喷油量和燃烧不稳定，导致柴油机转速波动大，造成小缸径柴油机转速不稳定。

针对目前小缸径涡流室柴油机喷油嘴的问题，本实用新型公开了一种新型喷油嘴，通过合理设计其各部分尺寸，有效减小喷油嘴流通面积，提高喷射压力，增强雾化效果，提高涡流室柴油机整机性能。

发明内容

本实用新型公开了一种小缸径涡流室柴油机用喷油嘴，通过喷油嘴头部尺寸的合理设计，可有效减小喷油嘴流通面积，提高喷射压力，增强雾化效果，提高涡流室柴油机整机性能。

目前小缸径涡流室柴油机使用的ZS4S1型喷油嘴存在流通面积过大的问题，ZS4S1型喷油嘴流通面积达0.47mm²，导致喷油器开启压力低，雾化效果差，整机排放水平低，油耗高，ZS4S1型喷油嘴用于排量0.21L柴油机上试验表明，所有工况针阀不能全部打开，喷油在着火滞燃期内就完成。为了解决流通面积过大的问题，对针阀头部尺寸d1、针阀体尺寸d2改进设计，调整两者间隙及针阀升程在合理的范围，从而减小流通面积，控制最大流通面积不大于0.18mm²，提高喷射压力，增强雾化效果。本实用新型与ZS4S1型喷油嘴几何流通特性。对此，又进行了针阀升程的改进设计。

本实用新型包括针阀和针阀体；针针阀为杆状圆柱实体，针阀体为腔型实体，针阀装配在针阀体内，针阀体的内径和针阀的外径相同且间隙配合，针阀在针阀体内沿针阀体轴向移动的距离为h，h为0.18～0.4mm。所述针阀头部尺寸d1小于针阀体头部尺寸d2，使针阀在升程最大处的几何流通特性不大于0.18mm²。