一种电控喷油器的制作方法

1.本发明涉及一种电控喷油器，属于船用柴油机技术领域。


背景技术：

2.随着排放法规越来越严格，船用柴油机对燃油喷射系统的要求也越来越高，为了适应柴油机的要求，高压共轨系统逐步成为未来柴油机燃油喷射系统的发展方向。电控喷油器是高压共轨系统的重要部件之一，能够定时、定量的将高压燃油喷入气缸中。控制系统作为电控喷油器的核心，通常至少会包括电磁阀元件、量孔结构和燃油室，利用燃油室内燃油的油压变化控制针阀偶件的开启和关闭。但是这种控制系统，一方面量孔较难加工，合格率不高，保证喷油器喷油量的一致性也很困难，成本高；另一方面电磁阀元件通过燃油实现对针阀偶件间接控制的这种控制方式，通过量孔对燃油室内的燃油加压或者泄压都需要一定的时间，对控制的灵敏性具有不利的影响。因此，常规的电控喷油器技术存在许多需要进一步改进的地方，需要研究新的技术以满足柴油机发展的需求。


技术实现要素：

3.为了克服常规电控喷油器量孔结构加工困难，保证喷油器喷油量一致性困难，以及喷油器控制的灵敏性存在不足的问题，本发明提供一种电控喷油器，结构简单，易于加工，采用电磁阀元件控制齿条调节机构进而控制喷油的方式，缩短反应时间，提高喷油器控制的灵敏性。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：本发明提供了一种电控喷油器，包括：依次连接的喷油器体、针阀限程盘、针阀偶件；所述喷油器体的表面设置有低压腔；所述喷油器体内设置有第一空腔、第二空腔、第三空腔和第四空腔；所述喷油器外壁设置有连通所述第四空腔的第一油道，所述喷油器体内设置有与所述第四空腔连通的第二油道、与所述第二油道连通的第三油道、与所述第三空腔连通的第四油道；所述第三油道与所述第三空腔连通，所述第四油道连通所述低压腔；所述针阀限程盘内设置有与所述第二油道连通的第五油道，所述针阀偶件内设置有与所述第五油道连通的第六油道；所述针阀限程盘内设置有第五空腔；安装在所述第二空腔内的电磁阀元件；受所述电磁阀元件驱动的齿条调节机构；所述齿条调节机构安装在所述第三空腔和所述第四空腔内；安装在所述第一空腔内的止推块和调压弹簧；安装在所述第五空腔内的顶杆；所述调压弹簧被限位在所述止推块和所述顶杆之间；所述电磁阀元件驱动所述齿条调节机构运动到预设的第一位置时，所述齿条调节机构堵住所述第三油道，高压燃油通过所述第一油道、所述齿条调节机构和所述第四空腔的腔壁之间所形成的空间流入至所述第二油道，进而通过所述第五油道流入所述针阀偶件
内，流入所述针阀偶件内的高压燃油推动针阀运动，进而推动所述顶杆压缩所述调压弹簧，使针阀偶件打开，高压燃油通过针阀偶件端部的喷油孔向外喷出；所述电磁阀元件驱动所述齿条调节机构运动到预设的第二位置时，所述齿条调节机构堵住所述第二油道，所述调压弹簧反弹使针阀偶件关闭，使喷油器停止喷油；同时，所述齿条调节机构导通所述第三油道，喷油器内的残余高压燃油通过所述第三油道、所述第四油道流至所述低压腔，实现对残余高压燃油泄压。
5.优选地，所述齿条调节机构包括：齿条和齿杆；所述齿条布置在所述第三空腔内，所述齿条的一端设置有螺纹安装孔，所述齿条通过所述螺纹安装孔与所述电磁阀元件固定连接，所述齿条远离所述螺纹安装孔的一端外圆周设置有第一环槽，且所述齿条的外表面沿其轴向方向设置有齿；所述齿杆布置在所述第四空腔内，所述齿杆的外圆周设置有与所述齿啮合的齿轮，所述齿杆上远离所述齿轮的一端外圆周设置有第二环槽，所述齿杆上位于所述齿轮和所述第二环槽之间的区域形成有相对的两个扁状区，两个扁状区之间通过两个圆柱面连通；其中，所述电磁阀元件驱动所述齿条调节机构运动到预设的第一位置时，所述齿条堵住所述第三油道，所述齿杆的其中一个扁状区与所述第二油道之间形成间隙，所述齿杆的另外一个扁状区和所述第一油道之间形成间隙，高压燃油依次通过所述第一油道、所述齿杆的另外一个扁状区和所述第一油道之间形成的间隙、所述第二环槽、所述齿杆的其中一个扁状区与所述第二油道之间形成的间隙流入至所述第二油道，进而通过所述第五油道流入所述针阀偶件内；所述电磁阀元件驱动所述齿条调节机构运动到预设的第二位置时，所述齿杆的其中一个圆柱面堵住所述第二油道，所述调压弹簧反弹使针阀偶件关闭，使喷油器停止喷油；同时，所述齿条的第一环槽与所述第三油道相对，喷油器内的残余高压燃油通过所述第三油道、所述第一环槽、所述第四油道流至所述低压腔。
6.优选地，所述喷油器体内设置有连通外部空间的泄漏油道，所述止推块上设置有与所述泄漏油道连通的中孔，以供所述第一空腔内的泄露燃油通过所述中孔和所述泄漏油道流出。
7.优选地，所述电控喷油器还包括：喷嘴紧帽，所述喷嘴紧帽与喷油器体之间通过螺纹连接，以将所述喷油器体、针阀限程盘、针阀偶件和喷嘴紧帽连接在一起。
8.优选地，所述第三油道与所述第三空腔连通的位置低于所述第四油道与所述第三空腔连通的位置；预设的第一位置为所述齿条调节机构的上止点；预设的第二位置为所述齿条调节机构的下止点。
9.本发明的有益效果是：本发明公开的一种电控喷油器，采用电磁阀元件控制齿条调节机构进而控制喷油的方式，一方面结构简单，没有量孔结构，喷油器各零件均易于加工，保证喷油器喷油量的一致性更加容易，能够降低制造成本；另一方面电磁阀元件不用通过燃油间接控制针阀偶件的开启与关闭，避免因通过量孔对燃油室内的燃油加压或者泄压需要一定的时间而影响
控制的灵敏性，能够缩短反应时间，提高喷油器控制的灵敏性。
附图说明
10.下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
11.图1为电控喷油器的剖面图；图2为图1的局部示意图；图3-1为喷油器体剖面图；图3-2为图3-1的局部示意图；图4为止推块的剖面图；图5为针阀限程盘的剖面图；图6为齿条的剖面图；图7为齿杆的示意图；主要附图标记说明：1-喷油器体，2-针阀限程盘，3-针阀偶件，4-喷嘴紧帽，5-顶杆，6-调压弹簧，7-止推块，8-齿条调节机构，81-齿条，82-齿杆，9-电磁阀元件，a-泄漏油道，b-第二油道，c-第三油道，d-第四油道，e-第五油道，a-第一空腔，b-第二空腔，c-第三空腔，d-第四空腔，e-第五空腔，f-第一环槽，g-齿，h-齿轮，i-第二环槽，j-扁状区，k-圆柱面。
具体实施方式
12.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
13.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
14.在本发明的描述中，需要理解的是，术语
ꢀ“
上”、“下”、
ꢀ“
左”、“右”、
ꢀ“
底”、“内”、“外”、
ꢀ“
轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
15.如图1和图2所示，本实施例中提供了一种电控喷油器，包括喷油器体1、针阀限程盘2、针阀偶件3、喷嘴紧帽4，以及安装在喷油器体1和针阀限程盘2内的顶杆5、调压弹簧6，和安装在喷油器体1内的止推块7、齿条调节机构8、电磁阀元件9。所述齿条调节机构8包括齿条81和齿杆82，齿条81与电磁阀元件9之间通过螺纹进行连接，电磁阀元件9控制齿条81往复运动，齿杆82与齿条81啮合，齿条81带动齿杆82转动。喷嘴紧帽4与喷油器体1之间通过螺纹将所述喷油器体1、针阀限程盘2、针阀偶件3和喷嘴紧帽4连接在一起。
16.如图3-1和图3-2所示，喷油器体1设计有容纳调压弹簧6和止推块7的第一空腔a；喷油器体1的内部设计有一端连通外部空间，另一端连通第一空腔a的泄漏油道a；喷油器体1设计有容纳电磁阀元件9的第二空腔b、容纳齿条81的第三空腔c以及容纳齿杆82的第四空腔d；喷油器体1设计有第二油道b，并且与第四空腔d连通；喷油器体1设计有连通第三空腔c与第二油道b的第三油道c以及连通第三空腔c与低压腔的第四油道d，并且第三油道c在第三空腔c中的孔口位置低于所述第四油道d在第三空腔c中的孔口位置，即使齿条81运动到上止点时，第三油道c的孔口被齿条81完全堵住，但是第四油道d的孔口也不会被堵住，泄漏
油随时可以通过第四油道d排到低压腔。
17.如图4所示，止推块7设计有中孔，泄漏油可以通过中孔以及泄漏油道a流到外部空间。
18.如图5所示，针阀限程盘2设计有容纳顶杆5的第五空腔e和第五油道e。
19.如图6所示，齿条81的一端设计有螺纹安装孔，远离螺纹安装孔的一侧设计有第一环槽f。齿条81设计有轴向分布的齿g。
20.如图7所示，齿杆82的一侧设计有齿轮h，远离齿轮h的一侧设计有第二环槽i，齿轮h与第二环槽i之间的位置设计有两个扁状区j，两个扁状区j的两侧设计有圆柱面k。
21.结合图2，齿条调节机构8在喷油器上安装好后，其中一个圆柱面k完全堵住第二油道b，即第二油道b为常闭状态；此时，齿条81正好位于下止点（即本实施例中的预设的第二位置），第三油道c未被齿条81堵住，即第三油道c为常开状态。
22.工作时，电磁阀元件9控制齿条81向上运动到上止点（即预设的第一位置），齿条81完全堵住第三油道c，但是不会堵住第四油道d，同时齿条81向上运动也会带动齿杆82转动，直至第二油道b完全打开，高压燃油通过其中一个扁状区j的平面与喷油器体1之间形成的空腔流入第二环槽i，接着流入另外一个扁状区j的平面与喷油器体1之间形成的另一侧的空腔，接着通过第二油道b、第五油道e和第六油道，最后流入针阀偶件3内，使针阀偶件3开启，开始喷油。
23.电磁阀元件9控制齿条81向下运动到下止点，齿条81带动齿杆82转动至其中一个圆柱面k完全堵住第二油道b，即第二油道b关闭，针阀偶件3也关闭，停止喷油。同时齿条81下移使第三油道c打开（此时第一环槽f和该第三油道c和第四油道d连通），喷油器内的残余高压燃油通过第三油道c、第一环槽f和第四油道d流至低压腔，实现对喷油器的高压燃油迅速泄压，防止喷油器产生二次喷射。
24.本发明上述电控喷油器，具有如下这些技术效果：1）、采用电磁阀元件9对齿条调节机构8进行控制来控制喷油器喷油的方式。喷油器关闭时，第二油道b被堵住，第五油道e和第六油道以及针阀偶件3内残余的高压燃油仍然在通过针阀偶件3端部的喷油孔向外喷射，使喷油器内的高压燃油压力逐渐减小，在调压弹簧6的预紧力作用下，顶杆5和针阀偶件3内部的针阀复位，使针阀偶件3关闭，停止喷油；由于第三油道c处于导通状态，喷油停止后一部分的残余高压燃油仍然可以通过第三油道c和第四油道d向外流出，起到泄压的作用，使喷油器内残余高压燃油的压力不会逐步叠加到超过该调压弹簧6的预紧力，避免喷油器发生二次喷射。
25.2）、本实施例中对喷油器的喷油原理进行了改进，喷油器喷油时，通过第二油道b的打开或关闭，就能够实现对喷油器的喷油开闭控制；所述第二油道b打开，高压燃油进入喷油器，高压会使针阀偶件瞬间被打开，喷油器开始喷油；所述第二油道b关闭，高压燃油无法进入喷油器，此刻残留在喷油器内的高压燃油通过多个喷孔还在不断向外喷油，同时残留在喷油器内的高压燃油也在通过第三油道c和第四油道d向外流出，因此能够快速泄压，针阀偶件快速关闭，停止喷油。喷油器开启过程或关闭过程所需的时间远远小于现有技术中通过量孔结构对控制腔内的燃油加压或者泄压间接控制针阀偶件的开闭所需求的时长，因而可以缩短反应时间。
26.3）、取消了现有的量孔结构，可以降低产品的制造难度，降低制造成本。
27.由以上实施例可见，本发明采用电磁阀元件9控制齿条调节机构8进而控制喷油的方式，没有量孔结构，易于加工，也易于保证喷油器喷油量的一致性，能够有效提高制造的合格率，降低制造成本；此外，本发明能够缩短从电磁阀元件9的衔铁开始运动到针阀偶件3实现开始开启或者开始关闭之间所用的时间，提高喷油器控制的灵敏性。
28.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。