基本信息
- 项目名称：
- 超声振动汽油雾化喷油嘴
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 目前，环境的保护与能源的合理利用已成为当今世界的热门话题，如何提高燃油的利用率，是实现环境和能源可持续发展的首要问题。此超声振动雾化喷油嘴是利用目前先进的超声雾化技术所设计研发。与市面上传统的喷油嘴相比它具有更好的燃油雾化效果。此产品结构简单，体积小，便于制造加工，并且使用寿命长。利用此超声振动喷油嘴可大大减少有汽车尾气的排放量和提高燃油的利用率，这正与当今可持续发展的理念相一致。
- 详细介绍：
- 据统计，85%的大气污染来源于汽车的尾气，如何提高燃油的利用率，是实现环境和能源可持续发展的首要问题。目前，市面上的喷油器主要分为孔式和轴针式喷油器两种。它们的工作原理基本相同，都是燃油通过阀孔进入针阀阀座上的高压油腔，油管内的燃油压力作用在针阀的锥面上，压力升高，针阀克服弹簧压力将高压燃油以高速雾化喷入缸体，他们所雾化的油滴直径一般在50-60um。 为了提高的雾化效果，这里采用超声振动的方式来雾化燃油。此雾化器是利用振子前端的小孔喷射燃油（一次雾化），喷出的燃油反射至雾化端面，利用空化作用使附着在端面的燃油薄膜产生有限幅的表面张力波，使其破碎成小油滴（二次雾化），喷入发动机缸体。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：为了提高燃油的利用率，减少汽车尾气的排放，设计制作了一种新型的超声振动汽油雾化器，从而实现能源和环境的可持续发展。 基本思路：通过一维机械振动原理，并利用超声雾化技术，并对雾化器的雾化前端进行结构设计，使雾化器能够对燃油进行二次雾化，以此来提高燃油的雾化效果。
科学性、先进性
- 1、此装置是以一维振动理论为基础，结合超声换能器与喷油嘴两者的工作原理来设计制作。 2、此装置与其他现有的超声雾化喷油嘴相比，其整体尺寸小，结构简单，便于发动机的安装。 3、此装置通过雾化器前端的结构设计，实现燃油的二次雾化，此方法可有效地提高燃油的雾化效果。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 不转让
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 一、使用说明 通过接通信号发生器和频率放大器，使雾化器振动，再向雾化器中输入一定压力的燃油，进行燃油的雾化。 二、该雾化器的特点与优势 （1）、通过对该雾化器雾化效果的实验研究，得到此雾化器比传统喷油嘴的雾化效果提高了2-3倍。 （2）、此雾化器的体积小，结构简单，便于制造加工，且制造成本低。 三、适应范围与推广前景 该雾化器是针对普通喷油嘴雾化效果不好从而导致燃油利用率不高的问题而设计的，主要适用于发动机的燃油雾化。 随着汽车拥有量的不断提高，石油储量的减少，汽油等燃料价格急剧上涨，提高燃料等能源的利用率就成了当今低碳生活的主题；同时空气质量的下降也时刻提醒我们环境保护的重要性。该超声振动汽油雾化喷油嘴可有效提高有限燃料能源的利用率，节能环保，可实现能源的可持续发展。该超声振动汽油雾化喷油嘴把超声振动和燃料雾化有机的相结合，可有效提高燃料的利用率，同时减少有害气体的排放量，达到节能环保低碳的目的,有很高的应用推广价值。
同类课题研究水平概述
- 自20世纪80年代末和90年代初以来，超声雾化作为一项新型雾化技术逐渐引起人们的关注。由于超声雾化能够在很低的液体传输速度下获得极佳的雾化质量（雾滴尺寸细小均匀，雾化效果容易控制），所以在各个领域有着普遍的应用。目前，超声雾化技术已广泛应用于空气加湿、药剂雾化治疗、半导体刻蚀、电子产品盐雾试验以及光谱分析等方面。近年来，以超声雾化为代表的气溶胶制备材料技术，如喷雾干燥、喷雾热解、液相气相化学沉积以及熔融液滴沉积等，日益引起人们的关注。 在工业应用上，主要集中在用于制备SiO2、TiO2以及Al2O3等材料上，在制备电子陶瓷薄膜和粉体、光学材料、贵金属及其他材料方面也显示较明显的优势。 在医学方面，超声雾化吸入疗法的应用非常普遍，各种治疗疾病的雾化吸入设备市场上到处可见。超声雾化吸入疗法适用于各种急慢性呼吸道疾病、鼻炎、哮喘以及慢性阻塞性肺部疾病等的治疗。医学上用于制雾的超声频率一般在1M～3MHz 之间，制取的雾滴直径为1～8μm。雾滴越小越易进入气管深部，如5μm大小的雾滴可达到细支气管，3μm 雾滴可达肺泡导管，1μm 雾滴则可进入肺泡。具有药效大、疗效高、用药少的特点。 在工业粉末冶金方面，研究超声雾化的目的是为了生产具有快速冷凝效果的微细粉末。该雾化技术提高了气流的速度，雾化效率得到了有效提高。但该技术只能在金属液流直径小于5mm 的情况下才具有较好的效果，因此适用于铝等低熔点金属粉末的生产，而对高熔点金属仅限于试验阶段。该技术已进入工业化应用，据报导美国坩埚公司已引进了该技术进行工业化生产。 在石油化工方面，利用超声波燃油雾化技术来实现低氧燃烧，减少烟气中的烟尘和氮氧污染物的排放。利用空气射流在谐振腔产生高频率、高振幅的剧烈振动来强化雾化的一种喷雾技术。研究结果表明:超声波燃烧器的雾化性能一般要优于其它类型燃烧器，其雾化粒径较小(在100μm以下)，雾化液滴的均匀性较好，其均匀性指数N都大于2，而普通燃烧器的N 值在1.1～1.7 之间(N为R-R 分布函数的指数)。在农产品加工方面，超声雾化在大米抛光着水处理上有一定的应用。超声波发生器是雾化着水装置的核心。利用超声波雾化着水可达到定量性、均匀性、水雾粒度细密等工艺参数的要求，且着水系统的可控性好，自动化程度高。
