CN111535955B - 一种快速响应的双燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及双燃料喷射阀技术领域，公开一种快速响应的双燃料喷射阀，其包括：阀体，其上设有进气通道；喷嘴套，套设于阀体的一端且两者限定出调压腔，喷嘴套上设有喷气孔和连通槽，连通槽与进气通道连通，连通槽包括环形槽和若干个间隔分布的气槽，气槽与环形槽连通且气槽沿环形槽的周向向外延伸；调压组件，设于调压腔内，调压组件与喷嘴套的端部抵接时喷气孔与进气通道隔绝，进气通道通入气体时调压组件能够相对于喷嘴套移动以使进气通道与喷气孔连通。本发明公开的快速响应的双燃料喷射阀增设的气槽使得调压组件的响应速度提高，增强了快速响应的双燃料喷射阀的喷射效果。

Description

一种快速响应的双燃料喷射阀

技术领域

本发明涉及双燃料喷射阀技术领域，尤其涉及一种快速响应的双燃料喷射阀。

背景技术

现有的双燃料喷射阀一般是集可燃烧的气体和可燃烧的油液为一体的喷射阀，它能够向燃烧室内喷射油液或者气体，现有的双燃料喷射阀受自身结构的影响，大多存在喷射效果差的问题，例如，在喷射阀喷射气体时，由于调压腔的容积较大，调压腔内的压力下降相对较慢，因此喷嘴耦合套从静止到运动的时间较长，响应速度较慢，影响了双燃料喷射阀的喷射效果。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种快速响应的双燃料喷射阀，能够增加双燃料喷射阀的响应速度，从而增强了快速响应的双燃料喷射阀的喷射效果。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种快速响应的双燃料喷射阀，包括：阀体，所述阀体上设有进气通道；喷嘴套，所述喷嘴套套设于所述阀体的一端且两者限定出调压腔，所述喷嘴套上设有喷气孔和连通槽，所述连通槽与所述进气通道连通，所述连通槽包括环形槽和若干个间隔分布的气槽，所述气槽与所述环形槽连通且所述气槽沿所述环形槽的周向向外延伸；调压组件，所述调压组件设于所述调压腔内，所述调压组件与所述喷嘴套的端部抵接时所述喷气孔与所述进气通道隔绝，所述进气通道通入气体时所述调压组件能够相对于所述喷嘴套移动以使所述进气通道与所述喷气孔连通。

作为一种快速响应的双燃料喷射阀的优选方案，所述气槽沿所述环形槽的周向等间距分布，相邻两个所述气槽之间设有所述喷气孔。

作为一种快速响应的双燃料喷射阀的优选方案，所述气槽为扇环形槽。

作为一种快速响应的双燃料喷射阀的优选方案，所述快速响应的双燃料喷射阀还包括控油阀，所述阀体上设有分别与所述调压腔连通的控油进入通道和控油回油通道，所述控油进入通道与回油箱连通，所述控油阀设于所述控油回油通道上。

作为一种快速响应的双燃料喷射阀的优选方案，所述调压组件包括弹性件和喷嘴耦合套，所述弹性件的一端抵接于所述阀体，所述弹性件的另一端抵接于所述喷嘴耦合套的一端，所述喷嘴耦合套的另一端抵接于所述喷嘴套，所述喷嘴耦合套分别与所述阀体和所述喷嘴套间隙配合，所述喷嘴耦合套能够与所述喷嘴套抵接以使所述喷气孔与所述进气通道隔绝。

作为一种快速响应的双燃料喷射阀的优选方案，所述喷嘴耦合套与所述弹性件抵接的端面为第一圆环，所述喷嘴耦合套能够与所述阀体抵接的端面为第二圆环，所述第一圆环的面积大于所述第二圆环的面积。

作为一种快速响应的双燃料喷射阀的优选方案，所述喷嘴耦合套为导热型喷嘴耦合套。

作为一种快速响应的双燃料喷射阀的优选方案，所述快速响应的双燃料喷射阀还包括喷油阀和阀杆，所述阀体上设有油腔、喷油孔及喷油油道，所述喷油孔和所述喷油油道分别与所述油腔连通，所述阀杆设于所述油腔内且所述阀杆的一端与所述喷油阀相连，另一端能够抵接于所述阀体，所述阀杆与所述阀体抵接时所述喷油孔与所述喷油油道隔绝，所述阀杆与所述阀体分离时所述喷油孔与所述喷油油道连通。

作为一种快速响应的双燃料喷射阀的优选方案，所述阀体上设有第一斜面，所述阀杆上设有与所述第一斜面配合的第二斜面。

作为一种快速响应的双燃料喷射阀的优选方案，所述喷油孔设于所述阀体的端部，所述喷油孔的个数为若干个，若干个所述喷油孔沿所述阀体的周向等间距分布。

本发明的有益效果为：本发明公开的快速响应的双燃料喷射阀在进气通道与喷气孔由隔离状态至连通状态的时间段内，增设的气槽使得经进气通道进入的气体对喷嘴套的作用面积增大，从而增加了气体对调压组件的推力，使得调压组件的移动速度增加，即一旦从进气通道通入气体，调压组件能够快速的与阀体分离，提高了调压组件的响应速度，从而使进气通道与喷气孔连通，增强了快速响应的双燃料喷射阀的喷射效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例提供的快速响应的双燃料喷射阀的剖视图；

图2是本发明具体实施例提供的喷嘴套的俯视图；

图3是本发明具体实施例提供的喷嘴套的剖视图；

图4是图1在A处的局部放大图。

图中：

101、进气通道；102、控油进入通道；103、油腔；104、喷油孔；105、喷油油道；106、控油回油通道；11、第一阀体；12、第二阀体；13、第三阀体；

2、喷嘴套；201、调压腔；202、喷气孔；203、连通槽；2031、环形槽；2032、气槽；

3、调压组件；31、弹性件；32、喷嘴耦合套；

41、控油阀；42、喷油阀；43、阀杆；44、控油连接件；440、控油进口；

51、第一锁紧帽；52、第二锁紧帽；53、密封圈。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供一种快速响应的双燃料喷射阀，如图1至图4所示，该双燃料喷射阀包括阀体、喷嘴套2及调压组件3，阀体上设有进气通道101，喷嘴套2套设于阀体的一端且两者限定出调压腔201，喷嘴套2上设有喷气孔202和连通槽203，连通槽203与进气通道101连通，连通槽203包括环形槽2031和九个间隔分布的气槽2032，气槽2032与环形槽2031连通且气槽2032沿环形槽2031的周向向外延伸，调压组件3设于调压腔201内，调压组件3与喷嘴套2的端部抵接时喷气孔202与进气通道101隔绝，进气通道101通入气体时调压组件3能够相对于喷嘴套2移动以使进气通道101与喷气孔202连通。

本实施例提供的快速响应的双燃料喷射阀在进气通道101与喷气孔202由隔离状态至连通状态的时间段内，增设的气槽2032使得经进气通道101进入的气体对喷嘴套2的作用面积增大，从而增加了气体对调压组件3的推力，使得调压组件3的移动速度增加。也就是说，一旦从进气通道101通入气体，调压组件3能够快速的与阀体分离，从而使进气通道101与喷气孔202连通，增强了快速响应的双燃料喷射阀的喷射效果。

具体地，如图2和图3所示，本实施例的喷气孔202的个数为九个，喷气孔202为圆孔，气槽2032为扇环形槽，九个气槽2032沿环形槽2031的周向等间距分布，相邻两个气槽2032之间设有喷气孔202，喷气孔202沿喷嘴套2的周向均匀间隔设置，气槽2032和喷气孔202均匀间隔设置能够保证喷嘴套2的压力均衡和增加喷射的均匀性，防止喷嘴套2受到气体的推力而使得喷嘴套2发生斜歪的概率。

这里需要说明的是，在本发明的其他实施例中，气槽2032的个数和形状并不限于本实施例的这种限定，气槽2032的个数还可以为其他个数，气槽2032的形状也可以为其他形状，通过改变气槽2032的个数可以改变进气通道101与喷气孔202由隔离状态至连通状态的时长，气槽2032的个数具体根据实际需要设置。

具体地，如图1所示，本实施例的阀体包括依次固定连接的第一阀体11、第二阀体12及第三阀体13，喷嘴套2与第三阀体13螺纹连接，为了保证两者连接的密封性，喷嘴套2与第三阀体13之间设有密封圈53。为了保证第一阀体11和第二阀体12紧固连接，第一阀体11和第二阀体12的连接处的外侧设有第一锁紧帽51，为了保证第二阀体12与第三阀体13紧固连接，第二阀体12与第三阀体13的连接处的外侧设有第二锁紧帽52，该第二锁紧帽52与喷嘴套2抵接以使喷嘴套2牢固地固定在第三阀体13上。

如图1所示，本实施例的快速响应的双燃料喷射阀还包括控油阀41和与回油箱连通的控油连接件44，该控油阀41为电磁阀，控油连接件44上设有控油进口440，控油进口440直接与回油箱连通，阀体上设有分别与调压腔201连通的控油进入通道102和控油回油通道106，控油阀41设于控油回油通道106上，控油进入通道102的一端通过控油连接件44与回油箱连通，另一端直接与调压腔201连通，回油箱内的油液能够依次经控油连接件44和控油进入通道102进入调压腔201内。控油阀41开启时，调压腔201内的油液能够经控油回油通道106和控油阀41返回至回油箱内，从而实现对油液的回收，控油阀41关闭时，调压腔201内的油液增多，使得调压腔201上端的压力升高，调压组件3与喷嘴套2抵接，此时进气通道101与喷气孔202处于隔绝状态。

如图4所示，本实施例的调压组件3包括弹性件31和喷嘴耦合套32，弹性件31为弹簧，弹性件31和喷嘴耦合套32均套设于阀体上，喷嘴耦合套32分别与阀体和喷嘴套2间隙配合，弹性件31的一端抵接于阀体，弹性件31的另一端抵接于喷嘴耦合套32的一端，喷嘴耦合套32的另一端抵接于喷嘴套2，喷嘴耦合套32分别与阀体和喷嘴套2间隙配合，喷嘴耦合套32能够与喷嘴套2抵接以使喷气孔202与进气通道101隔绝。

具体地，本实施例的弹簧的弹性系数为10N/mm，将弹性件31和喷嘴耦合套32安装于调压腔201内后，弹簧处于压缩状态，弹簧的预紧力为40N，以保证喷气孔202与进气通道101连通时有合适的开启压力。当然，在本发明的其他实施例中，弹簧的弹性系数及预紧力的大小并不限于本实施例的这种限定，还可以为其他数值，具体与喷入气体的压力相关，气体的压力较大时，可适当增加弹簧的弹性系数和预紧力，气体的压力较小时，可适当减小弹簧的弹性系数和预紧力，具体根据实际需要设置。

进一步地，本实施例的喷嘴耦合套32与第三阀体13形成第一偶件，该第一偶件的外径为7mm，长度为5mm，喷嘴耦合套32与第三阀体13的间隙为2μm-4μm。喷嘴耦合套32与喷嘴套2形成第二偶件，第二偶件的外径为9mm，长度为5.5mm，喷嘴耦合套32与喷嘴套2之间的间隙为2μm-4μm。

本实施例的喷嘴耦合套32与弹性件31抵接的端面为第一圆环，喷嘴耦合套32能够与阀体抵接的端面为第二圆环，喷气孔202位于第二圆环的中部，第一圆环的面积大于第二圆环的面积。具体地，第一圆环的宽度为1mm，第二圆环的宽度为0.6mm。喷嘴耦合套32为导热型喷嘴耦合套，即喷嘴耦合套32由导热材料制成，由于喷嘴耦合套32能够导热使得调压腔201内的油液能够吸收喷嘴耦合套32的热量，从而对喷嘴耦合套32进行降温。

具体地，由于油液能够将喷嘴耦合套32的部分热量带出，使得喷嘴耦合套32的温度降低。当喷射气体时，气体在燃烧室内燃烧释放出大量的热量，受益于喷嘴耦合套32良好的导热性，使得燃烧室内的部分热量传递至喷嘴耦合套32上，循环流动的油液能够将喷嘴耦合套32的部分热量带出，即相当于油液将燃烧室产生的部分热量带走，从而降低了气体燃烧工作模式下的热负荷。

如图1所示，本实施例的快速响应的双燃料喷射阀还包括喷油阀42和阀杆43，该喷油阀42为电磁阀。如图4所示，阀体上设有油腔103、喷油孔104及喷油油道105，油腔103沿阀体的轴向设置，喷油油道105设于阀体的上部，喷油孔104设于阀体的底部，喷油孔104和喷油油道105分别与油腔103连通，阀杆43设于油腔103内且阀杆43的一端与喷油阀42相连，另一端能够抵接于阀体。本实施例的喷油孔104的个数为若干个，若干个喷油孔104沿阀体的周向等间距分布，阀杆43与阀体抵接时喷油孔104与喷油油道105隔绝，阀杆43与阀体分离时喷油孔104与喷油油道105连通。

具体地，阀体上设有第一斜面，阀杆43上设有与第一斜面配合的第二斜面。当阀杆43与阀体抵接时第一斜面和第二斜面贴合时，喷油孔104与喷油油道105处于断开状态，此时双燃料喷射阀无法向燃烧室喷射可燃烧的油液。当喷油阀42控制阀杆43向上运动时，第一斜面与第二斜面分离，此时喷油孔104与喷油油道105通过油腔103连通，此时双燃料喷射阀可以向燃烧室喷射可燃烧的油液。

本实施例的快速响应的双燃料喷射阀喷射向燃烧室喷射的可燃烧的油液为柴油，具体地该快速响应的双燃料喷射阀的工作过程如下：

步骤一、喷油阀42开启，喷油阀42带动阀杆43向上移动，阀体的第一斜面与阀杆43的第二斜面分离，柴油经喷油油道105进入油腔103，进而经喷油孔104喷入燃烧室，柴油在压力较高的环境下燃烧；

步骤二、关闭喷油阀42，使控油阀41通电时，控油阀41处于开启状态，调压腔201内的油液能够依次经过控油回油通道106和控油阀41进入回油箱，此时调压腔201内的压力降低，气体通过进气通道101到达喷嘴套2底部的连通槽203内，使得气体对喷嘴套2的作用力增大，相应的，喷嘴耦合套32受到的反作用力增大，使得喷嘴耦合套32克服弹性件31的预紧力而向上移动，喷嘴耦合套32与喷嘴套2逐渐分离，使得进气通道101与喷气孔202连通，气体经喷气孔202喷入燃烧室，燃烧室内的燃烧的柴油能够迅速点燃气体，完成燃烧做功；

步骤三、当控油阀41断电时，控油阀41处于关闭状态，控油回油通道106被切断，调压腔201内的上部的压力逐渐升高，油液对喷嘴耦合套32的压力逐渐增大，喷嘴耦合套32逐渐向下移动，喷嘴耦合套32和喷嘴套2接触，使得气体在调压腔201内的残留量基本为零，喷气孔202与进气通道101断开，结束气体喷射。

上述步骤一至步骤三是快速响应的双燃料喷射阀的一个循环过程，即该双燃料喷射阀首先向燃烧室内喷入柴油，接着向燃烧室内喷入气体，然后再向燃烧室内喷入柴油，再接着向燃烧室内喷入气体，如此往复循环。

需要说明的是，本实施例的快速响应的双燃料喷射阀喷射的柴油的压力和气体的压力可根据用户实际需要选定，适用性较强。在其他实施例中，双燃料喷射阀喷射的可燃烧的油液并不限于本实施例的柴油，还可以为其他油液，具体根据实际需要设置。

由于喷射的气体的压力不变，使得每次喷射气体时弹性件31被压缩的形变量相对固定，即喷嘴耦合套32上升的距离为一个定值，使得该双燃料喷射阀喷射气体时喷嘴耦合套32的下端均处于同一位置，保证了喷射的一致性。

本实施例的快速响应的双燃料喷射阀结构布置更加合理，增设的若干个气槽2032增加了调压组件3的移动速度，增强了快速响应的双燃料喷射阀的喷射效果，导热型喷嘴耦合套降低了气体燃烧工作模式下的热负荷，由喷射柴油的工作模式至喷射气体的工作模式的工作过程的切换较为平稳，喷嘴耦合套32、喷嘴套2及阀体的结构设置，使得气体在调压腔201内的残留量基本为零，使得该快速响应的双燃料喷射阀的结构更优，喷射效果更好。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种快速响应的双燃料喷射阀，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体上设有进气通道(101)；

喷嘴套(2)，所述喷嘴套(2)套设于所述阀体的一端且两者限定出调压腔(201)，所述喷嘴套(2)上设有喷气孔(202)和连通槽(203)，所述连通槽(203)与所述进气通道(101)连通，所述连通槽(203)包括环形槽(2031)和若干个间隔分布的气槽(2032)，所述气槽(2032)与所述环形槽(2031)连通且所述气槽(2032)沿所述环形槽(2031)的周向向外延伸；

调压组件(3)，所述调压组件(3)设于所述调压腔(201)内，所述调压组件(3)与所述喷嘴套(2)的端部抵接时所述喷气孔(202)与所述进气通道(101)隔绝，所述进气通道(101)通入气体时所述调压组件(3)能够相对于所述喷嘴套(2)移动以使所述进气通道(101)与所述喷气孔(202)连通，所述气槽(2032)能够增大所述气体对所述喷嘴套(2)的作用面积，从而增加所述气体对所述调压组件(3)的推力。

2.根据权利要求1所述的快速响应的双燃料喷射阀，其特征在于，所述气槽(2032)沿所述环形槽(2031)的周向等间距分布，相邻两个所述气槽(2032)之间设有所述喷气孔(202)。

3.根据权利要求1所述的快速响应的双燃料喷射阀，其特征在于，所述气槽(2032)为扇环形槽。

4.根据权利要求1所述的快速响应的双燃料喷射阀，其特征在于，所述快速响应的双燃料喷射阀还包括控油阀(41)，所述阀体上设有分别与所述调压腔(201)连通的控油进入通道(102)和控油回油通道(106)，所述控油进入通道(102)与回油箱连通，所述回油箱内的油液能够依次经控油连接件(44)和所述控油进入通道(102)进入所述调压腔(201)内，所述控油阀(41)设于所述控油回油通道(106)上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的快速响应的双燃料喷射阀，其特征在于，所述调压组件(3)包括弹性件(31)和喷嘴耦合套(32)，所述弹性件(31)的一端抵接于所述阀体，所述弹性件(31)的另一端抵接于所述喷嘴耦合套(32)的一端，所述喷嘴耦合套(32)的另一端抵接于所述喷嘴套(2)，所述喷嘴耦合套(32)分别与所述阀体和所述喷嘴套(2)间隙配合，所述喷嘴耦合套(32)能够与所述喷嘴套(2)抵接以使所述喷气孔(202)与所述进气通道(101)隔绝。

6.根据权利要求5所述的快速响应的双燃料喷射阀，其特征在于，所述喷嘴耦合套(32)与所述弹性件(31)抵接的端面为第一圆环，所述喷嘴耦合套(32)能够与所述阀体抵接的端面为第二圆环，所述第一圆环的面积大于所述第二圆环的面积。

7.根据权利要求5所述的快速响应的双燃料喷射阀，其特征在于，所述喷嘴耦合套(32)为导热型喷嘴耦合套。

8.根据权利要求1至4任一项所述的快速响应的双燃料喷射阀，其特征在于，所述快速响应的双燃料喷射阀还包括喷油阀(42)和阀杆(43)，所述阀体上设有油腔(103)、喷油孔(104)及喷油油道(105)，所述喷油孔(104)和所述喷油油道(105)分别与所述油腔(103)连通，所述阀杆(43)设于所述油腔(103)内且所述阀杆(43)的一端与所述喷油阀(42)相连，另一端能够抵接于所述阀体，所述阀杆(43)与所述阀体抵接时所述喷油孔(104)与所述喷油油道(105)隔绝，所述阀杆(43)与所述阀体分离时所述喷油孔(104)与所述喷油油道(105)连通。

9.根据权利要求8所述的快速响应的双燃料喷射阀，其特征在于，所述阀体上设有第一斜面，所述阀杆(43)上设有与所述第一斜面配合的第二斜面。

10.根据权利要求8所述的快速响应的双燃料喷射阀，其特征在于，所述喷油孔(104)设于所述阀体的端部，所述喷油孔(104)的个数为若干个，若干个所述喷油孔(104)沿所述阀体的周向等间距分布。

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