电磁控制蓄压稳压式喷油器的制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供电磁控制蓄压稳压式喷油器，包括喷油器头、喷油器体、限流组件、针阀复位弹簧、喷嘴、针阀、紧帽、电磁阀组件和锁紧套。本发明采用限流组件结构，能够有效避免由于喷油器不正常持续喷油时造成的燃油经济性下降，保证了喷油器工作的可靠性；喷油器体内的蓄压腔能够减小燃油喷射过程中引起的压力波动，有利于对喷油稳定性的精确控制，同时，本发明用于共轨燃油系统时，能够减小共轨管的结构尺寸，从而降低共轨管材料强度要求，能提高其使用寿命和空间利用率；针阀的动作过程由电磁阀直接驱动，针阀响应速度快，控制精度高，喷油规律灵活多变，有效提高了柴油机的动力性和经济性，使柴油机能够满足更加严格的排放法规。
【专利说明】电磁控制蓄压稳压式喷油器
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种喷油器，具体地说是柴油机喷油器。
【背景技术】
[0002]传统机械控制式喷油器主要由喷油器体、喷嘴、针阀偶件等组成，以结构简单和工作可靠性高为主要优点，但由于其喷油定时、喷油压力和喷油速率受到高压供油泵凸轮形状的制约，因此存在喷油特性不灵活，响应慢，对喷油量控制精度不高等不足，随着排放法规的日益严格，其很难进一步改善发动机的经济性和排放性能，亦不能满足现今市场对发动机的要求。
[0003]应用于柴油机电控燃油喷射系统的电磁控制式喷油器相比于机械控制式喷油器响应速度更快，喷油特性灵活可控，对喷油量的控制也更加精确。虽然电磁控制式喷油器对柴油机的排放性能有所改善，但也存在一些不足:由于针阀上方存在控制活塞，其对进一步提高喷油器的响应速度起到了一定制约作用；同时，由于在喷油器喷油和断油等工作过程中会导致紊流流动加剧，引起喷油系统剧烈的压力波动，使喷油压力和喷油速率也出现较大波动，给喷油量的精确控制增加了难度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供喷油规律灵活、小喷油量喷射时工作稳定的电磁控制蓄压稳压式喷油器。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]本发明电磁控制蓄压稳压式喷油器，其特征是:包括喷油器头、喷油器体、阀座、针阀限位块、喷嘴、限流组件、电磁阀组件，喷油器头安装在喷油器体上，喷油器头里开有燃油进口，喷油器体里开有蓄压腔，蓄压腔与燃油进口相通，喷油器体、阀座、针阀限位块、喷嘴自上而下依次相连，限流组件包括设置在蓄压腔下方的限位块和限流活塞，限流活塞的上部和下部分别套有阻尼弹簧和限位活塞复位弹簧，阻尼弹簧顶在限位块上，限位活塞复位弹簧顶在喷油器体上，限位块上开有主通油孔，限流活塞里开有燃油腔和节流孔，蓄压腔、主通油孔、燃油腔、节流孔依次相通，电磁阀组件包括电磁铁、控制阀杆、控制阀杆复位弹簧，阀座里设置阀座槽，电磁铁设置在阀座槽里，电磁铁里安装线圈，电磁铁里设置控制阀杆槽，线圈下方设置衔铁，控制阀杆与衔铁相连，控制阀杆的上端部位于控制阀杆槽里，阀座与针阀限位块之间设置控制阀杆复位弹簧槽，控制阀杆的下端部穿过阀座、位于控制阀杆复位弹簧槽里，控制阀杆上设置凸台，凸台与阀座之间的控制阀杆上套装有控制阀杆复位弹簧，针阀限位块里设置针阀腔，针阀的上端部套有针阀复位弹簧、并位于针阀腔里，针阀其余部分位于喷嘴里，针阀与喷嘴之间形成盛油槽，喷油器体、阀座、针阀限位块、喷嘴里分别设置第一-第四油路，第一-第四油路依次相通，限流活塞下端部与第一油路相配合使第一油路与节流孔在限流活塞的控制下连通或断开，第四油路与盛油槽相通，针阀限位块里设置进油孔、次通油孔，进油孔分别连通第三油路和针阀腔，次通油孔一端连通针阀腔，次通油孔另一端在控制阀杆的控制下与控制阀杆复位弹簧槽连通或断开，喷油器体上开有回油口，回油口与控制阀杆复位弹簧槽相通。
[0007]本发明还可以包括:
[0008]1、限位块通过螺纹固定在蓄压腔下方，控制阀杆下端部与针阀限位块之间形成回油腔，针阀限位块里设置回油孔，回油孔分别于回油腔和回油口相通。
[0009]2、喷油器头和喷油器体通过套在其外面的锁紧套连接在一起，喷油器体、阀座、针阀限位块、喷嘴通过套在其外面的紧帽连接在一起。
[0010]本发明的优势在于:本发明采用限流组件结构，能够有效防止喷油器出现不正常持续喷油，保证了喷油器工作的可靠性和燃油经济性；本发明通过电磁阀直接控制针阀复位弹簧所在腔内高压燃油的泄放，进而对针阀进行直接驱动，有利于针阀的快速响应，对针阀的控制精度高，喷油规律灵活，有效提高了柴油机的动力性和经济性；喷油器体上的蓄压腔结构能有效减小喷油器工作过程中引起的压力波动，有利于对喷油量的精确控制，能进一步提高喷油器在小喷油量工况工作时的喷油稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图；
[0012]图2为本发明的限流组件结构放大图；
[0013]图3为本发明的电磁阀组件结构放大图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
[0015]结合图1?3，本发明一种电磁控制蓄压稳压式喷油器，它由喷油器头1、喷油器体
2、限流组件3、针阀复位弹簧5、喷嘴9、针阀10、紧帽12、电磁阀组件13和锁紧套15组成。喷油器体2上开有蓄压腔14，蓄压腔14分别与喷油器头I上开有的燃油进口 17和限位块18上开有的主通油孔23相连通，限流活塞22两端分别与阻尼弹簧19和限流活塞复位弹簧20相连，限流活塞22上开有节流孔21，针阀10被针阀复位弹簧5压紧至喷嘴9的针阀座上，针阀复位弹簧5所在的腔分别与进油孔11和次通油孔29相连通，进油孔11与喷油器体2上的油路相连通，控制阀杆26的抬起和落座控制次通油孔29与泄油口 27的通断，回油孔28连通泄油口 27和通过控制阀杆26与阀座之间间隙泄漏到下端的腔内燃油。
[0016]图1为本发明电磁控制蓄压稳压式喷油器的整体结构示意图，包括喷油器头1、喷油器体2、限流组件3、针阀复位弹簧5、喷嘴9、针阀10、紧帽12、电磁阀组件13和锁紧套15。喷油器体2上开有蓄压腔14，喷油器头I上分别开有燃油进口 17和用于安装固定喷油器的紧固螺栓的紧固螺栓孔16，喷油器头I被锁紧套15锁紧到喷油器体2上，蓄压腔14分别与燃油进口 17和限位块18上开有的主通油孔23相连通，针阀复位弹簧5压紧针阀10至喷嘴9上的针阀座上，针阀10与喷嘴9之间形成盛油槽6，针阀复位弹簧5所在的腔分别与进油孔11和次通油孔29相连通，进油孔11与喷油器体2上的高压油路相连通，电磁阀通过控制控制阀杆26的抬起和落座控制次通油孔29与泄油口 27的通断，进而控制喷油器内高低压油路之间的切换。喷油器体2内的蓄压腔14能够减小喷油器工作过程中引起的燃油压力波动，有利于电控单元对喷油量的精确控制，尤其是对于小油量的控制精度可显著提高。同时，当本发明应用于高压共轨燃油喷射系统中时，蓄压腔14的稳压作用能够使柴油机共轨管的尺寸在一定程度得到减小，这有利于降低共轨管高强度材料的要求，提高其使用寿命，并能节省共轨管的安装空间。
[0017]限位块18、阻尼弹簧19、限流活塞复位弹簧20、节流孔21、限流活塞22和主通油孔23共同构成了电磁控制蓄压稳压式喷油器的限流组件3，如图2所示。限流活塞22两端分别与阻尼弹簧19和限流活塞复位弹簧20相连，阻尼弹簧19上端以限位块18为弹簧座，限位块18上开有主通油孔23，限流活塞22下端部侧面开有节流孔21，中间开有燃油腔，此燃油腔上端通过主通油孔23与蓄压腔14相连通，下端通过节流孔21与盛油槽6和进油孔11相连通，限位块18通过螺纹固定在喷油器体2上，并对限流活塞22向上的最大位移起到限制作用。喷油器正常喷油时，喷油器内的高压燃油由喷孔7喷入到燃烧室内燃烧，由于燃油的喷出，限流活塞22节流孔21端压力降低，而连通蓄压腔14的限流活塞22上端压力较大，限流活塞22由于两端压差向下运动一段距离，以补偿喷出的油量，但是限流活塞22不会向下落座密封，喷油结束后，限流活塞22由于限流活塞复位弹簧20的作用恢复至初始位置处，通过节流孔21补充喷出的燃油；当喷孔7常开，喷油器出现持续的不正常喷油，从蓄压腔14中流出的油量超过最大油量时，由于流过限流活塞22的油量大，限流活塞22由于两端的压力差被从静止位置压向节流孔21端的阀座上，并密封座面，此时有效避免了喷油器不正常工作时燃油的浪费。
[0018]电磁阀电气接头24、线圈25、控制阀杆26、泄油口 27、回油孔28、次通油孔29、控制阀杆复位弹簧30、止动环31、衔铁32和电磁铁33共同构成了电磁控制蓄压稳压式喷油器的电磁阀组件13，如图3所示。线圈25通过电磁阀电气接头24与发动机电控单元连接，进而控制控制阀杆26的起落，衔铁32通过止动环31固定在控制阀杆26上，并与之一起运动，控制阀杆26通过控制阀杆复位弹簧30被压紧至阀座上，次通油孔29通过控制阀杆26的抬起和落座导通或断开泄油口 27，进而实现本发明内高低压燃油油路的转换，回油孔28连通泄油口 27和由于控制阀杆26与阀座之间泄漏下的腔内燃油。
[0019]柴油机工作时，高压燃油通过喷油器头I上的燃油进口 17进入喷油器体2内的蓄压腔14，经过与蓄压腔14相连通的限流组件3 —部分进入盛油槽6内，另一部分通过进油孔11进入针阀复位弹簧5所在的腔内。当电磁阀线圈25接收来自电控单元的通电喷油信号后，衔铁32由于电磁力被吸弓丨，向上运动，同时拉动控制阀杆26向上运动，控制阀杆26脱离阀座，次通油孔29与泄油口 27连通，泄油油路开启，针阀复位弹簧5所在的腔内高压燃油通过喷油器体2上的回油口 4进入低压油路中，由于进油孔11小于次通油孔29，故针阀复位弹簧5所在的腔内燃油压力迅速降低，此时盛油槽6内压力大于针阀复位弹簧5所在的腔内压力，针阀10所受向上的液压力大于其所受的向下的液压力和针阀复位弹簧5的弹力之合力，针阀10离开针阀座面抬起，喷油器开始喷油。当电磁阀线圈25断电时，控制阀杆26在控制阀杆复位弹簧30的弹力作用下落座至阀座，断开次通油孔29与泄油口 27之间的通路，关闭喷油器泄油油路，此时针阀复位弹簧5所在腔内的燃油压力与盛油槽6内的燃油压力恢复相等，针阀10在针阀复位弹簧5的弹簧力作用下落座，喷油器喷油结束。
[0020]由上述工作过程可知，在本发明电磁控制蓄压稳压式喷油器的喷油过程中，其针阀10的动作响应由高压燃油配合电磁阀直接进行驱动，动作速度快，控制精度高，喷油规律灵活多变，有效提高了柴油机的动力性和经济性，使柴油机能够满足更加严格的排放法规；蓄压腔14能够减小燃油喷射过程中引起的压力波动，有利于对喷油量的精确控制，同时，当喷油器应用于共轨燃油喷射系统时，能够减小共轨管的结构尺寸，从而降低共轨管材料强度要求，提高其使用寿命；采用限流组件结构，能够有效避免由于喷油器不正常持续喷油造成的燃油经济性下降，保证了本发明工作的可靠性。
[0021]本发明电磁控制蓄压稳压式喷油器包括喷油器头、喷油器体、限流组件、针阀复位弹簧、喷嘴、针阀、紧帽、电磁阀组件和锁紧套。喷油器体上开有蓄压腔，蓄压腔分别与喷油器头上开有的燃油进口和限位块上开有的主通油孔相连通，限流组件安装在喷油器体内，限流活塞两端分别与阻尼弹簧和限流活塞复位弹簧相连，限流活塞上开有节流孔和轴向燃油腔，针阀复位弹簧所在的腔分别与进油孔和次通油孔相连通，进油孔与喷油器体上的油路相连通。
[0022]限流组件包括限位块、阻尼弹簧、限流活塞复位弹簧和限流活塞，节流孔的个数为偶数个且对称于喷油器轴线布置，限流活塞上开有的轴向燃油腔为一个且连通节流孔。
【权利要求】
1.电磁控制蓄压稳压式喷油器，其特征是:包括喷油器头、喷油器体、阀座、针阀限位块、喷嘴、限流组件、电磁阀组件，喷油器头安装在喷油器体上，喷油器头里开有燃油进口，喷油器体里开有蓄压腔，蓄压腔与燃油进口相通，喷油器体、阀座、针阀限位块、喷嘴自上而下依次相连，限流组件包括设置在蓄压腔下方的限位块和限流活塞，限流活塞的上部和下部分别套有阻尼弹簧和限位活塞复位弹簧，阻尼弹簧顶在限位块上，限位活塞复位弹簧顶在喷油器体上，限位块上开有主通油孔，限流活塞里开有燃油腔和节流孔，蓄压腔、主通油孔、燃油腔、节流孔依次相通，电磁阀组件包括电磁铁、控制阀杆、控制阀杆复位弹簧，阀座里设置阀座槽，电磁铁设置在阀座槽里，电磁铁里安装线圈，电磁铁里设置控制阀杆槽，线圈下方设置衔铁，控制阀杆与衔铁相连，控制阀杆的上端部位于控制阀杆槽里，阀座与针阀限位块之间设置控制阀杆复位弹簧槽，控制阀杆的下端部穿过阀座、位于控制阀杆复位弹簧槽里，控制阀杆上设置凸台，凸台与阀座之间的控制阀杆上套装有控制阀杆复位弹簧，针阀限位块里设置针阀腔，针阀的上端部套有针阀复位弹簧、并位于针阀腔里，针阀其余部分位于喷嘴里，针阀与喷嘴之间形成盛油槽，喷油器体、阀座、针阀限位块、喷嘴里分别设置第一-第四油路，第一-第四油路依次相通，限流活塞下端部与第一油路相配合使第一油路与节流孔在限流活塞的控制下连通或断开，第四油路与盛油槽相通，针阀限位块里设置进油孔、次通油孔，进油孔分别连通第三油路和针阀腔，次通油孔一端连通针阀腔，次通油孔另一端在控制阀杆的控制下与控制阀杆复位弹簧槽连通或断开，喷油器体上开有回油口，回油口与控制阀杆复位弹簧槽相通。
2.根据权利要求1所述的电磁控制蓄压稳压式喷油器，其特征是:限位块通过螺纹固定在蓄压腔下方，控制阀杆下端部与针阀限位块之间形成回油腔，针阀限位块里设置回油孔，回油孔分别于回油腔和回油口相通。
3.根据权利要求1或2所述的电磁控制蓄压稳压式喷油器，其特征是:喷油器头和喷油器体通过套在其外 面的锁紧套连接在一起，喷油器体、阀座、针阀限位块、喷嘴通过套在其外面的紧帽连接在一起。
【文档编号】F02M61/10GK104018965SQ201410234323
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】范立云, 白云, 扈爽, 马修真, 董晓露, 姚崇, 李文辉 申请人:哈尔滨工程大学