本發(fā)明屬于內(nèi)燃機技術(shù)領域，具體涉及一種雙液體直噴噴嘴。

背景技術(shù)：

近年來全球汽車工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，中國汽車工業(yè)更是得到了快速的發(fā)展。從2009年開始，中國就成為世界第一大汽車生產(chǎn)國和消費國。汽車工業(yè)的發(fā)展給人民生活帶來了極大的便利，同時帶動上下游鋼鐵、石油等產(chǎn)業(yè)為國家創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟利益。但是，汽車工業(yè)的快速發(fā)展也引起了能源短缺、環(huán)境污染等問題，尤其是近年來隨著霧霾等環(huán)境問題的日益嚴重，環(huán)保引起了越來越多的社會關注和重視。內(nèi)燃機作為汽車的動力來源，其發(fā)展的方向也是圍繞節(jié)能減排展開的。

內(nèi)燃機行業(yè)一直致力于提高內(nèi)燃機效率、降低內(nèi)燃機排放，實現(xiàn)高效清潔燃燒。為了擺脫對石油的依賴，研究者嘗試尋找高效清潔的替代燃料，如生物燃料、醇類燃料等，但是這些替代燃料還都各自存在不足，無法完全替代現(xiàn)有的汽柴油，近年來一些學者和研究機構(gòu)提出了雙燃料組合燃燒技術(shù)，利用兩種燃料組合燃燒，充分利用不同燃料不同的特性，結(jié)合不同的噴射策略和燃燒組織方式等改善內(nèi)燃機的燃燒排放特性，實現(xiàn)內(nèi)燃機效率提高和排放降低。

目前在內(nèi)燃機上應用噴水技術(shù)的相關研究也開始興起。水在發(fā)動機缸內(nèi)吸熱蒸發(fā)，可以降低發(fā)動機缸內(nèi)溫度，有效抑制爆震的產(chǎn)生、降低氮氧化物排放。同時由于噴水降低爆震傾向，可以增加發(fā)動機壓縮比、提前點火提前角、在大負荷工況避免噴油加濃，提高發(fā)動機效率。德國亞琛大學、韓國先進科技學院、日本大阪大學、寶馬公司、現(xiàn)代公司、豐田公司等都開展了發(fā)動機缸內(nèi)噴水抑制爆震、提高發(fā)動機效率、降低氮氧化物排放的研究。

雙燃料組合燃燒與發(fā)動機缸內(nèi)噴水技術(shù)都需要實現(xiàn)發(fā)動機缸內(nèi)兩種液體燃料(或水)噴射，然而現(xiàn)代先進汽油機缸蓋大都結(jié)構(gòu)復雜、布置緊湊，很難在缸蓋上同時布置兩個直噴噴嘴，保證其噴霧互不干涉，因此需要一個直噴噴嘴可以同時實現(xiàn)兩種液體噴射，同時要保證兩種液體噴射互不干擾。

申請?zhí)枮?00510017269.1的中國專利公開了一種雙液體噴嘴，由針閥、閥套和設有噴孔的閥體組成，針閥與閥體之間裝有閥套，三個零件之間互為配合偶件，套閥的外錐面落座在閥體的內(nèi)錐面上，構(gòu)成第一個閥門，針閥的錐面和套閥的內(nèi)錐面構(gòu)成第二個閥門，針閥、閥套和閥體不同位置之間分別形成了一個壓力室、第一環(huán)型腔、第二環(huán)型腔，閥體上設有與第一環(huán)型腔相通的第一通道和與第二環(huán)型腔相通的第二通道，該專利是針對現(xiàn)有柴油噴嘴結(jié)構(gòu)改造使其能噴射雙液體，其針閥的開起是依靠高壓液體向上的液壓作用，克服彈簧預緊力等阻力頂開針閥，兩種液體針閥均向上開起。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題而提供一種雙液體直噴噴嘴，能夠?qū)崿F(xiàn)兩種液體噴射，并且兩種液體噴射時互不干擾。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種雙液體直噴噴嘴，包括由上殼體和下殼體組成的殼體，所述的殼體上部設有第一進油道和第二進油道，所述的殼體底部設有第一噴孔，所述的殼體內(nèi)設有套管，所述的套管上端與第二進油道密封連接，所述的套管下部設置控制第一進油道噴射的第一噴射單元，所述的套管內(nèi)部設置控制第二進油道噴射的第二噴射單元，所述的第一噴射單元包括第一針閥以及第一針閥運動組件，所述的第二噴射單元包括第二針閥以及第二針閥運動組件，所述的套管下端與第一針閥閥體密封連接，所述的殼體內(nèi)壁與第二進油道外壁、套管外壁及第一噴射單元外壁之間的間隙形成第一進油腔，所述的第二進油道內(nèi)壁與套管內(nèi)壁、第二噴射單元外壁及第一針閥內(nèi)腔之間的間隙形成第二進油腔，所述的第一進油道連通第一進油腔，所述的第二進油道連通第二進油腔，所述的第一針閥下端為錐面閥座，所述的第一噴孔設有與錐面閥座匹配的內(nèi)錐面，所述的錐面閥座中間設有第二噴孔，所述的第二針閥的閥桿末端連接有與第二噴孔匹配的鋼球。

上述噴嘴具體工作過程為：第一進油道和第二進油道分別進入不同的噴射液體，第一進油道進入的噴射液體流經(jīng)第一進油腔最后經(jīng)第一噴孔噴射，第一針閥運動組件通過控制錐面閥座與第一噴孔的開閉控制噴射過程；第二進油道進入的噴射液體流經(jīng)第二進油腔最后經(jīng)第二噴孔噴射，第二針閥運動組件通過控制鋼球與第二噴孔的開閉控制噴射過程。

進一步地，所述的第一針閥運動組件和第二針閥運動組件均由銜鐵、回位彈簧和電磁線圈組成，所述的銜鐵和回位彈簧通過限位套環(huán)設置在閥桿上，所述的電磁線圈設置在殼體內(nèi)壁或套管內(nèi)壁，具體工作原理為，第一針閥運動組件中，第一針閥受到回位彈簧向上的彈力預緊力作用，下部的錐面閥座被壓緊在第一噴孔的內(nèi)錐面上，液體不噴射；當電磁線圈通電時，鐵芯對銜鐵產(chǎn)生吸引力，當電磁吸力大于回位彈簧的預緊力等阻力時，銜鐵向下運動，帶動第一針閥向下運動，錐面閥座與第一噴孔的內(nèi)錐面分離，高壓液體噴射；第二針閥運動組件中，回位彈簧上方由限位套環(huán)限位，下方由限位套環(huán)限位，回位彈簧向下的彈力預緊力壓緊第二針閥的閥桿，閥桿將鋼球壓緊在第二噴孔上，當電磁線圈通電后，鐵芯對銜鐵產(chǎn)生電磁吸引力，當電磁吸力大于回位彈簧的預緊力等阻力時，針閥被吸起，鋼球離開閥座，高壓液體噴射。

進一步地，所述的電磁線圈通過導線連接至設于殼體外部的線束插頭。

進一步地，所述的套管下部與第一針閥通過螺紋固連在一起，隨著第一針閥的開閉上下運動，當?shù)谝会橀y向下開起時，套管隨之一起向下運動，套管上部的外側(cè)設置固定套環(huán)，所述的固定套環(huán)固定在殼體內(nèi)壁，固定套環(huán)設有與第一進油腔連通的通道，固定套環(huán)固定下部第一針閥運動組件的電磁線圈。

進一步地，所述的第二進油道的下表面設有密封凸臺，所述的套管內(nèi)設有密封環(huán)，所述的密封環(huán)設有與密封凸臺配合的凹槽，套管下部通過螺紋與第一針閥連接密封，保證第一進油腔與第二進油腔無泄漏，液體不摻混。

進一步地，所述的第一進油道設于上殼體的側(cè)面，所述的第二進油道設于上殼體的上部，所述的第一進油道與第二進油道分別通入不同的噴射液體。

進一步地，所述的第一針閥下端的錐面閥座為從上到下直徑增大的圓錐形。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對現(xiàn)有汽油gdi噴嘴結(jié)構(gòu)改造使其能噴射雙液體，針閥開起通過電磁閥控制，電磁鐵的吸力直接克服彈簧預緊力，將針閥向上或向下打開，第一針閥向下開起，第二針閥向上開起，兩個針閥開起方向不同；普通汽油gdi噴嘴的針閥均向上開起，本發(fā)明第一針閥向下開起，高壓液體從針閥錐面與噴孔內(nèi)錐面之間的間隙噴出，由于大部分噴霧的粒徑都是小于或約等于間隙的距離，第一針閥開起時的針閥錐面與噴孔內(nèi)錐面之間間隙距離決定了第一用液體噴霧的粒徑，通過設計針閥組件行程，可精確控制針閥向下開起時錐面與噴孔內(nèi)錐面之間縫隙距離，控制噴射液體粒徑，控制霧化程度，噴射控制組件由銜鐵、回位彈簧和電磁線圈組成，直接控制噴射過程，控制精確、反應靈敏。

本發(fā)明設置兩套噴射控制單元，利用一個噴嘴實現(xiàn)發(fā)動機缸內(nèi)兩種液體噴射，且兩種液體的噴射各自獨立，互不干擾，大大節(jié)省噴嘴的布置空間，為雙燃料組合燃燒、發(fā)動機缸內(nèi)噴水等先進發(fā)動機技術(shù)提供需要的噴嘴。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-上殼體；2-下殼體；3-第一進油道；4-第二進油道；5-第一噴孔；6-套管；7-第一針閥；8-第二針閥；9-錐面閥座；10-第二噴孔；11-鋼球；12-銜鐵；13-回位彈簧；14-電磁線圈；15-限位套環(huán)；16-導線；17-線束插頭；18-固定套環(huán)；19-密封環(huán)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例1

一種雙液體直噴噴嘴，如圖1所示，包括上殼體1，下殼體2，第一進油道3第二進油道4，第一噴孔5，套管6，第一針閥7，第二針閥8，錐面閥座9，第二噴孔10，鋼球11，銜鐵12，回位彈簧13，電磁線圈14，限位套環(huán)15，導線16，線束插頭17，固定套環(huán)18，密封環(huán)19。

上殼體1和下殼體2組成殼體，殼體上部設有第一進油道3和第二進油道4，殼體底部設有第一噴孔5，殼體內(nèi)設有套管6，套管6上端與第二進油道4密封連接，套管6下部設置控制第一進油道3噴射的第一噴射單元，套管6內(nèi)部設置控制第二進油道4噴射的第二噴射單元，第一噴射單元包括第一針閥7以及第一針閥運動組件，第二噴射單元包括第二針閥8以及第二針閥運動組件，套管6下端與第一針閥7閥體密封連接，第一針閥運動組件和第二針閥運動組件均由銜鐵12、回位彈簧13和電磁線圈14組成，電磁線圈14通過導線16連接至設于殼體外部的線束插頭17，套管6上部通過固定套環(huán)18與殼體連接，固定套環(huán)18設有與第一進油腔連通的通道，第一進油道3設于上殼體1的側(cè)面，第二進油道4設于上殼體1的上部。

第一種液體從第一進油道3流入，流過固定套環(huán)18上的通道，充滿殼體內(nèi)壁與第二進油道4外壁、套管6外壁及第一針閥7外壁之間的間隙形成第一進油腔，第一針閥7下部為外開的錐面，與第一噴孔5配合，限位套環(huán)15固定在針閥閥桿上，銜鐵12上下由限位套環(huán)限位，也固定在閥桿上，回位彈簧13下端由下殼體2內(nèi)壁限位，上端由限位套環(huán)15限位，電磁線圈14下端由下殼體2內(nèi)壁定位，上端由限位套環(huán)12定位，第一針閥7上部與套管6通過螺紋連接密封，電磁線圈不通電時，回位彈簧13向上的彈簧預緊力將第一針閥7和套管6向上壓緊，下部的外錐面與下殼體2的第一噴孔5內(nèi)錐面壓緊，形成錐面密封，第一種液體不噴射；當電磁線圈14通電時，鐵芯對銜鐵12產(chǎn)生電磁吸力，克服回位彈簧13的彈簧預緊力等阻力，向下運動，第一針閥7開起，第一種液體從第一針閥7錐面與第一噴孔5之間的間隙噴出，通過精確設計針閥組件行程，可控制針閥向下開起時針閥下部密封錐面與噴孔內(nèi)錐面之間縫隙距離，控制噴射液體粒徑，控制霧化程度。

第二種液體從第二進油道4流入，充滿第二進油道4內(nèi)壁與套管6內(nèi)壁及第一針閥7內(nèi)腔之間的間隙形成第二進油腔，第二進油道4的下端面設有凸臺，密封環(huán)19的上端面設有凹槽，二者相互配合，形成密封，電磁線圈14下端由套管內(nèi)壁的臺階限位，回位彈簧13下端由限位套環(huán)15定位，上端由密封環(huán)19定位，電磁線圈不通電時，回位彈簧向下的彈力壓緊第二針閥8的閥桿，閥桿將鋼球11壓緊在下部錐面閥座9的第二噴孔10上，第二種液體不噴射，當電磁線圈14通電時，鐵芯對銜鐵產(chǎn)生電磁吸力，克服回位彈簧的彈簧預緊力等阻力，吸引針閥運動組件向上運動，鋼球離開閥座，第二種液體經(jīng)第二噴孔10噴射。