[发明专利]燃料阀的喷嘴和包含其的发动机

说明书

一种燃料阀(220)的喷嘴(40)和包含其的发动机。喷嘴(40)包含：喷嘴本体；进气口(48)，向基部(42)打开，用于接收来自燃料阀(30)的燃料；主孔(50)，在主方向X上从进气口(48)延伸到喷嘴本体中；多个喷嘴孔(45)，在远端(44)或远端(44)的附近布置在喷嘴本体中，其中，所述远端(44)包含实质上平的端面(47)，所述端面(47)布置成相对于所述主轴线X倾斜。改善了喷嘴抵抗由于暴露于燃烧室的热量和供给到喷嘴的燃料的相对冷却而形成裂纹的能力。

技术领域

本发明涉及一种用于将燃料喷射入具有十字头的大型涡轮增压二冲程自燃式内燃机的汽缸的燃料阀的喷嘴，特别涉及一种用于将气体或低闪点燃料喷射入具有十字头的大型涡轮增压二冲程自燃式内燃机的汽缸的喷嘴。

背景技术

大型涡轮增压二冲程自燃式十字头内燃机一般被用作大型远洋船舶，如集装箱船舶，或发电厂中的原动机。

这些发动机的汽缸设置有单个排气阀，该单个排气阀位于汽缸盖的中心，即汽缸的顶部并且在汽缸套的下部区域具有活塞控制的扫气口的环。扫气口是倾斜的从而在燃烧室中的气体中制造漩涡。

两个或三个燃料阀设置在汽缸盖中并围绕位于中心的排气阀，并且它们的喷嘴突出到燃烧室内。燃料阀在汽缸盖中围绕地布置并且喷嘴的喷嘴孔以漩涡的方向指向远离汽缸壁的方向并且指向燃烧室内。有时，喷嘴的单个喷嘴孔的朝向逆着燃烧室中的漩涡。喷嘴附接于燃料阀的前端或远端。燃料阀包含细长形的外壳，其近端或后端从汽缸盖的上表面突出，并且细长形的燃料阀外壳延伸穿过汽缸盖，并且在细长形的燃料阀外壳的前端或远端的喷嘴突出到燃烧室内。

已知的用于十字头型的大型二冲程柴油发动机的喷嘴一般具有细长形的喷嘴本体，该喷嘴本体包含圆柱形部分，该圆柱形部分具有中心主孔，该中心主孔从在喷嘴本体的远端的喷嘴的基部延伸到位于或接近喷嘴本体的尖端或远端的下降的喷嘴孔。尖端或远端可以为圆的或平的但是为闭合的，因为喷嘴孔不可以指向下方朝向活塞。因此，喷嘴孔相对于喷嘴的主轴线是横向的朝向并且一般大致朝向发动机汽缸的主轴线。一般地，各个喷嘴设置有三至七个喷嘴孔，这些喷嘴孔都连接到主孔。

因为喷嘴本体突出到燃烧室中，其暴露于燃烧室的炙热气体，并且喷嘴本体的部分将因此到达大约高至400℃的较高温度。进入的燃料是用于传统的重油燃料操作的发动机大约140℃。因此，在主孔中通过喷嘴孔离开喷嘴的进入的燃料的温度比围绕喷嘴本体的外表面的气体显著较低。因此，喷嘴本体的材料暴露于大的温度梯度，导致材料中的应力。

近年来，存在用气体燃料操作十字头型的大型二冲程柴油发动机的趋势。这些燃料以基本上较低的一般为近似50至80℃的温度进入主孔。因此，这些气体燃料将喷嘴本体材料暴露于显著地较大的温度梯度，因为燃烧室中的气体的温度基本未改变。

近年来还存在用低闪点燃料操作十字头型的大型二冲程柴油发动机的趋势。这些低闪点燃料也以大约50至80℃的温度进入喷嘴中的主孔，因此相比于重油，这些低闪点燃料也将喷嘴的材料暴露于较大的温度梯度。

已知的喷嘴当其暴露时，由于因燃烧室内的高工作温度气体以及喷射的燃料/气体的高冷却效应导致的材料的热疲劳，而在喷嘴孔之间产生裂纹。

用于用气体燃料或低闪点燃料操作的发动机的喷嘴本体的材料暴露的上升的温度梯度导致在喷嘴本体材料中裂纹形成的风险增加，特别是在喷嘴的喷嘴孔所在的区域。

发明内容

鉴于以上情况，本发明的目的是提供一种用于将气体燃料喷射入十字头型的大型二冲程柴油发动机的燃料阀的喷嘴，其克服或至少减少以上提及的问题。

前述和其他目的通过独立权利要求的特征来实现。进一步的实施形式从从属权利要求，说明书和附图中显而易见。