一種帶不對稱擾動的內燃機橢圓形噴孔噴油器的制作方法

本發明屬于內燃機燃油系統的噴油裝置，涉及一種帶不對稱擾動的內燃機橢圓形噴孔噴油器，可在相同噴射壓力條件下，進一步提高噴油嘴霧化質量，促進燃油/空氣的混合，優化燃燒和排放。

背景技術：

內燃機燃油噴射系統的性能直接關系到燃油/空氣的混合質量，進而影響燃油的霧化、燃燒和排放，是影響內燃機經濟性、排放性和動力性的關鍵因素。

對噴霧射流霧化機理的研究表明，邊界條件突變、湍流、空氣擾動和空化是射流破碎的幾種主要因素，因此改變邊界條件、增強湍流、加劇空氣擾動或空化都可以提高射流霧化質量。提高噴射壓力，減小噴孔直徑是現已被業內認可的提高燃油霧化質量的方法，目前共軌式電控噴射系統可提供200—300MPa的噴射壓力，圓柱形噴孔直徑可達0.12mm左右。但是，噴射壓力的提高和噴孔直徑的減小，導致油泵功耗增加和可靠性下降，同時提高了噴油器針閥體與針閥精密偶件的加工制造要求。因而，改進噴油器設計，以在相同的噴射壓力和噴孔直徑下獲得更優的霧化、燃燒和排放性能是噴油器進一步發展的有效途徑之一。

從通過橢圓形噴孔的射流中的橢圓渦環的演變理論可知，橢圓形渦環在長短軸端點處曲率的差別，使其自誘導速度在長短軸端點處也產生差別，從而產生橢圓射流長短軸的換向，并使得橢圓射流與空氣混合能力增強。另外，研究還表明單相橢圓射流除了具有上述的渦結構的自感應變形特性通常還具有側向振蕩、飄動和扭曲振蕩等3鐘不穩定模式。這幾種不穩定模式與幾何邊界條件關系緊密，且都可以增強射流破碎霧化。因而，人為創造橢圓不穩定模式產生可以作為優化噴油器設計的一種有效手段。

技術實現要素：

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種帶不對稱擾動的內燃機橢圓形噴孔噴油器，將噴油器原有的圓形噴孔改為橢圓形噴孔，同時在噴孔出口處內側橢圓的短軸對應圓周上加工凸起結構，綜合橢圓和凸起結構特性使得噴孔帶有強烈的不對稱擾動，且增強了射流噴霧與空氣的混合能力，促進射流表面表面波的形成與脫落破碎成液絲、液滴，優化燃油霧化質量、燃燒和排放。

本發明提出一種帶不對稱擾動的內燃機橢圓形噴孔噴油器，使噴孔帶有強烈的不對稱擾動，增強射流噴霧與空氣的混合能力。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種帶不對稱擾動的內燃機橢圓形噴孔噴油器，包括針閥體、針閥、噴孔和凸起結構，所述針閥置于針閥體內，針閥體和針閥組成一付精密偶件；在所述針閥體頭部設有至少一個噴孔，所述噴孔橫截面為橢圓形，且出口帶有凸起結構。

所述噴孔中心線與針閥中心線夾角為0～90°，且所述噴孔圍繞噴孔的中心線旋轉0～360°放置；所述凸起結構位于噴孔出口處內側下方。

特別地，當所述噴孔中心線與針閥中心線夾角為0°(即豎直單孔)時，所述凸起結構位于噴孔出口橢圓橫截面的短軸端點對應圓周上。

所述凸起結構為1～3個，為凸尖型實體。所述凸起結構最大高度為所述噴孔橢圓橫截面長徑的0.1～0.15倍，每個所述凸起結構沿噴孔橢圓橫截面長軸對應圓周方向上分布的最大長度為所述噴孔橢圓橫截面長徑的0.1～0.15倍，相鄰兩個凸起結構間距離為噴孔橢圓橫截面長徑的0.35～0.6倍，且無需均布。

所述凸起結構為采用焊接或結晶法制造而成。

本發明具有的特點是：

將噴油器原有的圓形噴孔改為橢圓形噴孔，同時在噴孔出口處內側橢圓的短軸對應圓周上加工凸起結構，噴孔出口的凸起結構和橢圓形噴孔結構共同作用，加劇了射流的非對稱擾動，同時橢圓射流噴霧的換向使得空氣卷吸量大大增加，提高了燃油/空氣混合質量，使射流霧化質量提高，燃燒更加快速、充分。在相同噴射壓力條件下，內燃機可以獲得更好的經濟性能、排放性能和動力性能。

附圖說明

圖1一種帶不對稱擾動的內燃機橢圓形噴孔噴油器結構示意圖；

圖2為圖1中A-A部分局部放大圖；

圖3為三種橢圓放置方式與凸起結構相對位置大小示意圖。

附圖標記說明如下：1、針閥體；2、針閥；3、噴孔；4、凸起結構。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并不限于此。

本發明一種帶不對稱擾動的內燃機橢圓形噴孔噴油器結構示意圖如圖1所示，包括針閥體1、針閥2、噴孔3、凸起結構4。針閥2置于針閥體1內，針閥體1和針閥2組成一付精密偶件；在針閥體1頭部設有至少一個噴孔3，噴孔3橫截面為橢圓形，且出口帶有凸起結構4；凸起結構4位于噴孔3出口處內側下方。圖2為圖1中A-A部分局部放大圖。

凸起結構4為1-3個，為凸尖型實體。凸起結構4最大高度為噴孔橢圓橫截面長徑的0.1～0.15倍，每個凸起結構沿噴孔橢圓橫截面長軸對應圓周方向上分布的最大長度為噴孔橢圓橫截面長徑的0.1～0.15倍，相鄰兩個凸起結構4間距離為噴孔橢圓橫截面長徑的0.35～0.6倍，且無需均布。凸起結構4為采用焊接或結晶法制造而成。

噴孔3中心線與針閥2中心線夾角能為0～90°，且噴孔能圍繞自身中心線旋轉0～360°放置。。故噴孔出口橫截面橢圓可以有多種放置方式。圖3為噴孔3出口橫截面示意圖，反映橢圓放置與凸起結構相對大小示意圖，這里給出了幾種橢圓放置方式和凸起結構相對于噴孔橢圓圓周的局部放大示意圖。圖3a中橢圓長軸與水平面平行，3b為3a中橢圓旋轉90°的位置，3c為3a中橢圓旋轉某一角度的位置。

所述實施例為本發明的優選的實施方式，但本發明并不限于上述實施方式，在不背離本發明的實質內容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發明的保護范圍。