一种底部旋流式喷嘴的制作方法

本发明属于汽车发动机技术领域，具体涉及一种底部旋流式喷嘴，适用于高低压、低压及多种介质。

背景技术：

喷油嘴作为发动机的关键部件之一，它的工作好坏将严重影响发动机的性能。在现有的汽车发动机中，人们采用了各种类型的喷嘴来提高喷雾质量，如高低压直射喷嘴、涡流喷嘴等。

公开号为cn2606192的实用新型专利，具体公开了一种汽车电喷喷油器，包括有阀体、喷孔板、球头、外壳，在喷孔板上的喷孔为2-3个。该专利具有结构简单、燃烧充分、对环境污染小等优点。但是，这种多孔高低压直射喷嘴由于是实心喷射，在喷射压力较低时，雾化性能较差，对喷射压力的要求很高，只有在喷孔比较小且射流速度较高时，才具有较好的雾化性能。

公布号为cn101737218a的发明专利具体公开了一种用于直喷发动机的喷嘴，包括：壳体、阀杆、喷油孔、进油孔和油路，其中：喷油孔和进油孔分别设置于壳体的两端，油路位于壳体内且两端分别与进油孔和喷油孔相连接，阀杆的一端设置于壳体近进油孔的一侧内部且位于若干条油路的中央，阀杆上设有若干螺旋槽，阀杆的顶端及阀座为球面结构。该专利在低喷射压力和较高背压下能保证较大的喷雾锥角，从而提升喷嘴的雾化性能。但是，该专利提升的喷嘴雾化性能有限，需要进一步优化。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种适应高低压进油机构的底部旋流式喷嘴，将阀座一分为三设计，增设旋流块和喷孔板，使介质通过旋流块进入，经过旋流块底部的独特的旋流设计，引导介质加速旋入喷孔板，增强雾化效果。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：

一种底部旋流式喷嘴，包括阀体、阀芯、阀座，阀体的上端部设有进油口，下端部与阀座相连接，阀芯设置在阀体内，阀芯与阀体之间形成介质通道，还包括旋流装置、喷孔板，旋流装置设置在阀座的内设型腔内，喷孔板上设有雾化孔且与阀座的下端部相连接，阀芯的下端部盖设在雾化孔上且阀芯能够在阀体内上下移动使得介质通道与雾化孔连通或关闭，旋流装置对从介质通道来的介质进行螺旋加速并运送至雾化孔雾化。

优选地，旋流装置包括设置在喷孔板上方的旋流块，旋流块的中心设有通孔，阀芯的下端部设置的球体穿过通孔与喷孔板通过第一密封面密封连接，第一密封面位于雾化孔的上方，旋流块的外壁上设有进流槽，旋流块的下表面上设有与进流槽相连通的出流槽，出流槽由外向内螺旋设置，出流槽位于第一密封面的上方，介质通道通过进流槽和出流槽与雾化孔相连通。介质通过旋流块上设置的进流槽流入出流槽，出流槽独特的底部螺旋设计，引导介质以加速形式进入喷孔板上的雾化孔，增强雾化。

进一步优选地，旋流块的形状为圆锥台或圆柱体。还可以设置为球体。

优选地，进流槽的数量为至少一个，出流槽的数量为至少一个，进流槽和出流槽分别在旋流块上均匀分布。保证每一段介质压力的稳定性，达到每一次雾化效果的一致性。

优选地，进流槽的开口截面形状为多边形或曲线图形。

优选地，进流槽沿旋流块的外壁从上向下竖直设置，或从上向下沿周向螺旋设置。

优选地，出流槽沿旋流块的中心单向旋转设置。

优选地，喷孔板上在第一密封面的下方设有真空槽，真空槽包括竖直设置的侧壁，侧壁的上端与第一密封面的下端相连接，侧壁的下端通过向下向内延伸的弧面与雾化孔相连接。真空槽设置能够避免残留介质、杂质硬化干结后堵塞喷油孔，影响雾化效果。

优选地，阀座的内壁在旋流块的上方设有向外壁方向延伸的避让槽。与旋流块配合后增加开放空间，加速介质流转。

本发明还要提供又一技术方案是：

一种汽车，包括如上所述的喷嘴。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明将阀座一分为三设计，增设旋流块和喷孔板，使介质通过旋流块进入，经过旋流块底部的独特的旋流设计，引导介质加速旋入喷孔板，增强雾化效果；

2、本发明在阀座内部特殊设计避让槽，与旋流块配合后增加开放空间，加速介质流转；

3、本发明增加了真空槽的设计，在阀芯打开后与喷孔板形成0.05-0.2mm的间隙时，高低压介质高速流入真空槽后将处于真空区域，空气的扰流能够完全带走喷孔板内介质，避免残留介质、杂质硬化干结后堵塞雾化孔，影响雾化效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的纵向剖视图；

图3为图2的局部放大图；

图4为旋流块的结构示意图一；

图5为旋流块的结构示意图二；

图6为图4的俯视图；

图7为图5的俯视图；

图8为图5的纵向剖视图；

图9为喷孔板的结构示意图；

图10为图9的纵向剖视图；

图11为阀座的结构示意图；

图12为图11的纵向剖视图；

其中：1、阀体；2、阀芯；21、本体；22、球体；3、阀座；4、旋流块；41、进流槽；42、出流槽；5、喷孔板；51、雾化孔；52、第一圆台；53、第二圆台；6、真空槽；7、避让槽；8、凸沿；9、倒角。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。为了更清楚的公开，本发明中的“上”、“下”是相对于介质走向来定义的。附图中远离雾化孔且靠近进油口的元件位置定义为“上”，附图中靠近雾化孔且远离进油口的元件位置定义为“下”。

如附图1至附图12所示，本发明一种底部旋流式喷嘴，包括阀体1、阀芯2、阀座3、旋流块4、喷孔板5。

阀体1为内设型腔的管状结构，其上端部设有进油口。

阀座3为内设型腔的圆柱状结构，其外围的下部设有向外突出的台阶结构，阀体1的下端部套设在阀座3外且抵接在台阶结构上。阀体1与阀座3密封连接。

阀座3的型腔下部从上到下依次安设有旋流块4和喷孔板5。旋流块4和喷孔板5均为圆柱体结构。旋流块4的中心设有通孔。喷孔板5的内部从上到下依次设有第一圆台52状和第二圆台53状的开口及雾化孔51，第一圆台52与第二圆台53均为上大下小设置，第一圆台52与第二圆台53及雾化孔51的圆心均为喷孔板5的中心轴线上的点。雾化孔51为偏离喷孔板5的中心轴线的斜孔，喷孔板5的下端面与阀座3的下端面相齐平。旋流块4与喷孔板5分别与阀座3密封连接。

阀芯2设置在阀体1内，阀芯2与阀体1之间形成介质通道。阀芯2包括本体21和设置在本体21下端的球体22，球体22穿过旋流块4上的通孔盖设在雾化孔51上，且球体22与第二圆台53的侧面（第一密封面）密封连接。旋流块4对从介质通道来的介质进行螺旋加速，阀芯2能够在电磁阀的作用下以1秒10-20次的上下开闭状态工作，阀芯2打开后与第一密封面形成0.05-0.2mm的间隙，使介质高速进入的雾化孔51，实现雾化。

值得注意的是，在球体22穿过旋流块4上的通孔且在其中上下移动时，球体22最接近旋流块4的孔壁的点与旋流块4的孔壁之间的距离越小越好，优选为小于0.02mm，更优选地为球体22的中部位于旋流块4的通孔内，通孔的直径等于球体22的直径，如此设置保证充分的介质不经由此处流入雾化孔51。

在本实施例中，在旋流块4的外壁上开设有4个向内凹陷的进流槽41，在旋流块4的下表面上开设有4个出流槽42，出流槽42由外向内螺旋设置，每个进流槽41分别连通一个出流槽42，介质通过旋流块4上设置的进流槽41流入出流槽42，出流槽42独特的底部螺旋设计，引导介质以加速形式进入喷孔板5上的雾化孔51，增强雾化。

进流槽41与出流槽42分别在旋流块4上均匀分布，保证每一段介质压力的稳定性，达到每一次雾化效果的一致性。进流槽41沿旋流块4的高度方向上下竖直设置，用于提高介质的速度。在其他的实施例中，为了延长介质的运动路径，进流槽41可以沿旋流块4的外壁从上向下沿周向螺旋设置。为了便于介质更好的进入，进流槽41的开口截面形状设为曲线图形，由位于底部的线段和对称设置在线段两端部的弧线组成。

在本实施例中，出流槽42的路径为由外向内弯曲的弧形，且4个出流槽42沿旋流块4的中心单向旋转设置，利用螺旋加速，获得更好的雾化效果。

在本实施例中，旋流块4的上端部上设置有倒角9，便于介质流入进流槽41，为介质提供行进方向。

在本实施例中，喷孔板5的内部在第二圆台53和雾化孔51之间设置有真空槽6，真空槽6设置为圆柱状，包括竖直设置的侧壁61，侧壁61的上端与第二圆台53的下端相连接且侧壁61与第二圆台53的下底面相垂直，侧壁61的下端通过向下向内延伸的弧面与雾化孔51相连接。真空槽6设置能够避免残留介质、杂质硬化干结后堵塞喷油孔，影响雾化效果。

在本实施例中，阀座3的内设型腔被设于内壁的凸沿8分为容量上小下大的两部分型腔。旋流块4和喷孔板5设置在下部型腔内，且旋流块4的上端部与凸沿8相抵接。阀座3的内壁在下部型腔的上部设有避让槽7，避让槽7沿凸沿8向阀座3的外壁方向突出延伸。避让槽7的开口截面形状由向外向下延伸的弧线和由外向内延伸的直线组成的曲线图形，在其他实施例中也可以为其他多边形或曲线图形。多边形例如梯形或三角形等。避让槽7位于旋流块4的上方，与旋流块4配合后增加开放空间，加速介质流转。

本发明还要提供一种汽车，包括如上所述的喷嘴。

本发明的进油原理如下：

介质从进油管进入进油口，经介质通道至旋流块4上的进流槽41，直流进入底部的出流槽42，阀芯2与阀座3球面密封，阀芯2在电磁阀作用下以1秒10-20次的上下开闭状态工作，使介质高速进入喷孔板5的雾化孔51，以实现新型雾化。

以上对本发明做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。