一種燃料霧化器，所述燃料霧化器包括具有燃料入口的殼體和定位在入口處的至少一個一級孔，其中，至少一個孔被構造成將燃料流分散成多個燃料液滴。多個燃料液滴接觸燃料沖擊表面，以將多個燃料液滴破碎成多個更小的二級液滴，并在沖擊表面上產生二級液滴的薄膜。至少一個加壓空氣通道將空氣流輸送成與二級液滴接觸。二級液滴通過多個二級出口孔以離開殼體。在離開多個二級孔時多個二級液滴的尺寸被減小。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開涉及燃料系統，且更具體地涉及利用多個階段來增強燃料的汽化的燃料輸送系統。
技術介紹
多年來，已經開發出許多類型的用于將液體轉變成霧劑或容易轉變成氣相的細顆粒的目的的裝置。許多這樣的裝置已經被開發出來，例如，用以準備用于在內燃機中使用的燃料。為了優化發動機燃燒室內的燃料氧化，燃料必須被汽化、利用空氣均勻化且處于化學計量的氣相混合物中。理想的燃料霧化和汽化能夠實現更完全的燃燒和隨后較低的發動機輸出污染。更具體地，關于內燃機，化學計量是這樣一種狀況，在該狀況下，以均勻混合物供 應完全燃燒給定量的燃料所需的氧氣量，從而導致最佳正確燃燒，且沒有由于從不完全或無效氧化而剩余的殘留物。理想地，燃料應完全汽化、與空氣相互混合且在點火之前均勻化以正確氧化。未汽化的燃料液滴在常規內燃機和外燃機中不點燃或不完全燃燒，這降低燃料效率并且增加發動機輸出污染。通過調節溫度和壓力來減小或控制排放副產物的嘗試通常影響NOx副產物。為了滿足排放標準，這些殘留物必須被處理，且通常需要在催化轉化器或洗滌器中進行后處理。這些殘留物的這種處理導致額外的燃料成本來操作催化轉化器或洗滌器，且可能需要額外的部件成本以及包裝和質量卷入。因此，由不完全燃燒引起的發動機輸出殘留物的任何減少將有經濟和環境利益。除上述問題之外，在化學計量的空氣/燃料混合物中沒有完全汽化的燃料導致燃燒發動機以低于峰值效率執行。當燃料不完全燃燒時，燃料的化學能的較小部分轉化成機械能。燃料被浪費且產生不必要的污染。因此，通過進一步破裂且更完全地汽化燃料-空氣混合物，可以得到更好的燃料效率。已經做出許多嘗試，來減輕上述關于燃料汽化和不完全燃料燃燒的問題。在汽車發動機中，例如，為了燃料輸送，進氣口或直接燃料噴射已經幾乎普遍地代替增碳作用。燃料噴射器將燃料直接地噴射到發動機的進氣口或氣缸中并且是電子控制的。相對于增碳作用，噴射器有利于獨立地對輸送到每個氣缸的燃料量進行更精確的計量和控制。這減小或消除裝料輸送時間，且促進最佳的瞬間操作。然而，燃料噴射器噴霧的燃料液滴尺寸不是最佳的且幾乎沒有用于使燃料在點火之前與空氣混合的時間。而且，最近發現，燃料噴射器噴霧伴隨有在燃料噴霧中的沖擊波。沖擊波可防止燃料與空氣完全混合。沖擊波似乎限制燃料質量到達活塞的某些區域，且限制了燃料液滴有機會接觸空氣。還已經開發了其它現有系統諸如加熱式噴射器和加熱式燃料分配管以嘗試彌補與燃料汽化和不完全燃料燃燒有關的問題。
技術實現思路
本文描述的原理可解決上述缺陷及其它缺陷中的一些。具體地，本文描述的一些原理涉及液體處理器設備和方法。一個方面提供一種燃料霧化器，其包括具有燃料入口的殼體、至少一個一級燃料離開孔、燃料沖擊表面、至少一個空氣或氧化劑入口或供應通道以及多個二級霧化器出口孔。至少一個一級孔被定位在燃料入口處，并且被構造成將燃料流分散成多個燃料液滴。燃料沖擊表面被構造且被布置成被多個燃料液滴接觸，以將所述多個燃料液滴破碎成多個更小的二級液滴、并且在沖擊表面上產生二級燃料液滴的薄膜。至少一個加壓空氣通道被構造成將空氣流輸送成與所述二級液滴接觸。多個二級孔被布置為使二級液滴通過，以離開殼體。在通過多個二級孔時，多個二級液滴的尺寸被減小。被定位在燃料入口處的至少一個一級孔可與燃料沖擊表面同軸地布置。在通過多個二級孔時，多個二級液滴可加速到高速率速度。殼體可為歧管、氣缸、蓋燃燒室和進入氣缸蓋的進氣口中的一個。燃料沖擊表面可關于殼體的縱向軸線成在大約，但不受限于或限于90度至約135度的范圍中的角度地布置。多個二級孔可關于殼體的縱向軸線成在約O·度和約90度之間的角度布置。燃料霧化器還可包括燃料計量構件，該燃料計量構件限定一級燃料入口孔。本公開的另一方面涉及一種霧化燃料的方法，該方法包括提供霧化裝置，該霧化裝置包括至少一個一級孔、沖擊表面、混合室和多個二級孔；使燃料流通過所述至少一個一級孔，以產生多個第一燃料液滴；以及使所述多個第一燃料液滴接觸撞擊沖擊表面，以將所述多個燃料液滴破碎成多個更小尺寸的二級液滴、并在沖擊表面上產生二級液滴的薄膜。該方法還包括使所述多個第二液滴與加壓空氣流混合，以形成燃料/空氣混合物；使燃料/空氣混合物通過多個二級孔，以將多個第二液滴剪切成多個更小尺寸的第三液滴；以及從霧化裝置分散所述多個第三液滴。提供霧化裝置的步驟可包括同軸地布置所述至少一個一級燃料孔、所述沖擊表面和所述多個二級孔。使多個第二液滴與加壓空氣流混合可包括在至少部分徑向的方向上輸送空氣流。使燃料/空氣混合物通過多個二級孔可包括將燃料/空氣混合物快速加速到高速率速度。霧化裝置還可包括燃料計量裝置，該燃料計量裝置限定至少一個一級孔，且利用該燃料計量裝置使燃料流穿過至少一個一級孔。本公開的又一方面涉及一種預燃燒燃料混合裝置，該預燃燒燃料混合裝置包括殼體、閥、第一噴嘴構件、沖擊表面、混合室、多個空氣通道、多個第二孔和分散噴嘴。所述閥由殼體包圍，并被布置為輸送燃料流。所述第一噴嘴構件包括多個第一孔，其中燃料流通過多個第一孔產生多個第一燃料液滴。沖擊表面被布置在多個第一燃料液滴的流動路徑中，其中使多個第一燃料液滴接觸撞擊沖擊表面將所述多個第一燃料液滴破碎成多個更小尺寸的第二液滴。多個成角度的空氣通道導向混合室，其中將加壓空氣流輸送通過空氣通道，以與所述多個第二液滴混合，以產生燃料/空氣混合物。多個第二孔被布置為使燃料空氣混合物穿過，其中多個第二液滴在通過多個第二孔時加速到高速率速度(例如聲速)，以將多個第二液滴的尺寸減小到多個更小尺寸的第三液滴。分散噴嘴將多個第三液滴分隔開，以允許增加所述多個第三液滴的汽化率。沖擊表面的至少一部分可關于該裝置的縱向軸線成角度地布置。分散噴嘴可以可移除方式安裝到殼體或完全地結合成單個部件。多個成角度的空氣通道可關于該裝置的縱向軸線成角度地布置。多個成角度的空氣通道可包括關于沖擊表面的二級角度，由此形成對加壓空氣流引起螺旋旋轉的復合角度。多個二級孔可關于裝置的縱向軸線成角度地布置。本公開的另一方面涉及一種汽化燃料的方法，該方法包括提供燃料霧化裝置，該燃料霧化裝置包括燃料計量裝置、沖擊表面和多個出口孔；控制加壓空氣流以將空氣輸送通過殼體并且離開所述多個出口孔以產生空氣流；以及控制燃料供應以將燃料流從燃料計量裝置輸送到沖擊表面上，所述燃料流包括多個第一燃料液滴，所述多個第一燃料液滴在接觸沖擊表面時破碎成更小尺寸的第二燃料液滴。該方法還包括使所述第二燃料液滴與空氣流混合；將所述第二燃料液滴移動通過多個出口孔，所述第二燃料液滴在離開多個出口孔時破碎成更小尺寸的第三燃料液滴；當第三燃料液滴從多個出口孔分散時，增強、加速或促進第三燃料液滴的迅速汽化。該方法還可包括在維持空氣流的同時控制燃料源以關閉 燃料流，以及控制加壓空氣源以關閉空氣流。附圖說明附圖示出下面論述的某些實施方式且是本說明書的一部分。圖I是根據本公開的示例性燃料系統的透視圖。圖2是圖I的燃料系統的分解透視圖。圖3是圖I的燃料系統的側視圖。圖4是圖I的燃料系統的頂視圖。圖5是圖I的燃料系統的前視圖。圖6是沿橫截面指示4-4截取的圖4燃料系統的橫截面側視圖。圖7是沿橫截面指示3-3截取的圖3燃料系統的橫截面俯視圖。圖8是圖7的燃料系統的一部分的詳細本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：約翰·阿馬亞，盧克·克魯夫，約瑟夫·勒爾，馬塞爾·普拉多，布拉德利·J·維歐，
申請(專利權)人：萊特塞德股份有限公司，
類型：
國別省市：
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