一种利用ptc热敏陶瓷加热的gdi喷油器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属汽油机燃油喷射系统技术领域，具体涉及一种利用PTC热敏陶瓷加热的GDI喂'油器。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的飞速发展，汽车尾气排放大量的有害物质，对人类赖以生存的大气环境造成了严重污染。以汽油为燃料的汽车排放污染物主要来源于内燃机，其有害成分包括:一氧化碳(C0)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)以及微粒物质；其中CO、HC和NOx是汽车污染控制的主要成分。
[0003]在汽油机冷启动过程，一方面由于气缸内温度低，燃油蒸发困难，混合气形成质量差，不利于发动机点火及快速启动；另一方面，缸内残余废气浓度高，燃烧状况不稳定，容易造成发动机失火等现象。因此，造成大量的未燃HC等排放物，直接排到大气中，对环境产生了严重的污染。在冷启动过程对喷油器进行加热，使喷射燃油温度升高，则有利于形成均匀混合气，促进冷启动过程的点火及快速启动，同时降低污染物的排放。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低廉、易于加工的GDI喷油器，以解决缸内直喷汽油机冷启动过程燃油雾化质量差，污染物排放高等问题，从而获得更好的经济性和排放性能。
[0005]本发明由底板1、针阀2、PTC热敏陶瓷管3、绝缘垫片4、缓冲弹簧I 5、衔铁6、衔铁导向环7、线圈支架8、缓冲弹簧II 9、限位套管I 10、空腔11、密封圈限位环12、滤网13、密封圈14、连接套管15、线束插头16、套管I 17、套管II 18、线圈导线19、正极导线20、电磁线圈21、负极导线22、缓冲弹簧座23、绝缘护套24、纯铜薄板25、阀体26、限位套管II 27组成，其中连接套管15、限位套管I 10、衔铁6、缓冲弹簧座23自上而下镶嵌于阀体26内；连接套管15、限位套管I 10和阀体26中的空腔11自上而下设置缓冲弹簧II 9、衔铁导向环7、衔铁6、缓冲弹簧I 5和缓冲弹簧座23，且缓冲弹簧II 9、衔铁导向环7、衔铁6、缓冲弹簧I 5和缓冲弹簧座23均套于针阀2上，其中缓冲弹簧II 9的上端由针阀2的凸台限位，缓冲弹簧II 9的下端由衔铁导向环7的限位孔I 30限位；缓冲弹簧I 5上端由衔铁6的下端限位，缓冲弹簧I 5下端由套管II 18的限位孔II 33限位；针阀2的圆周面与衔铁导向环7的中孔I 29、衔铁6的中孔、缓冲弹簧座23的中孔II 32滑动连接；衔铁导向环7外圈与限位套管I 10下端内圈固接；套管I 17设于阀体26左上侧内部靠里，套管II 18设于阀体26左上侧内部靠外；电磁线圈21与线圈支架8固接，并设于限位套管I 10下部外圈；
[0006]连接套管15、密封圈限位环12、滤网13顺序固接于阀体26顶端；线束插头16与阀体26的左上部连接；限位套管II 27固接于阀体26底端；设有喷孔的底板1固接于限位套管II 27的中心孔中。
[0007]所述的PTC热敏陶瓷管3、纯铜薄板25、绝缘护套24按自内向外的顺序包裹于阀体26下部的外圈，PTC热敏陶瓷管3和纯铜薄板25上端与阀体26的凸台之间设有绝缘垫片4;线圈导线19置于套管I 17中，线圈导线19上端与线束插头16连接，导线I 16下端与电磁线圈21连接；正极导线20、负极导线22置于套管II 18中，正极导线20、负极导线22上端与线束插头16连接，正极导线20下端与纯铜薄板25连接，负极导线22下端与阀体26下部连接。
[0008]一种利用正温度系数热敏电阻陶瓷(PTC热敏陶瓷)加热冷启动过程的汽油的⑶I喷油器，是将PTC热敏陶瓷做成的套管安装在阀体26下部外，可以有效提高喷油器内喷射燃油温度，提高汽油机冷启动性能，降低冷启动排放。
[0009]PTC (positive temperature coefficient)热敏陶瓷在某一定的温度范围内时，它的电阻率基本保持不变或仅有很小的变化，而当温度达到材料的居里温度附近时，材料的电阻率会在几度或几十度狭窄的温度范围内迅速增大103?10 9数量级，接近绝缘体。
[0010]PTC热敏陶瓷的电阻-温度特性可描述为:开始时，随温度升高电阻阻值几乎保持不变，当温度升高到某一温度值时(居里温度)，材料阻值急剧升高。此特性使它具有定温发热的用途，因此它是一个自控温的定温发热体。PTC材料不同，居里温度变化很大，最高可达350° Co它的主要特点为:不像电阻丝会过热而是自控温恒温发热，当环境温度上升，它的发热功率会下降(节能)，工作电压从几十伏到220伏之间，不需串电阻，升温快，从几秒到1?2分钟。通过安装在阀体26下部外的PTC陶瓷加热喷油器内的燃油，使其温度升高，有利于使燃油喷雾细化，以此改善发动机的冷起动、燃烧和排放。PTC发热材料在内燃机上的应用主要是用于加热油箱(油管)中的燃油和进气，以改善发动机的冷起动性能。
[0011]PTC热敏陶瓷为正温度系数热敏电阻陶瓷的简称。
[0012]利用热敏电阻陶瓷加热的GDI喷油器，利用阀体26下部作为加热电极负极；在作为加热电极负极的阀体26下部外直接覆盖厚度3毫米的PTC热敏陶瓷管3 ;在PTC热敏陶瓷管3外侧安装PTC热敏陶瓷加热电极的正电极，其材质为纯铜薄板25 ;用导线将PTC热敏陶瓷加热正负电极与线束插头连接。PTC热敏陶瓷加热电极工作时，PTC热敏陶瓷快速发热，使作为负电极的阀体26下部温度迅速升高，由于阀体26的材质导热性良好，因此阀体26下部与相对应的针阀2之间腔内的燃油以较大的受热面积被加热，加热速度快，达到具有良好雾化效果所需温度的加热时间短，有利于汽油机的快速启动。
[0013]采用上述结构后，本发明创造有以下优点和效果:
[0014]1.本发明利用PTC热敏陶瓷作为加热材料直接加热⑶I喷油器下端型腔内的燃油，可以由所选PTC热敏陶瓷的居里点和阻温特性控制燃油喷射系统的温度。这样系统的加热效果可以得到有效的控制。
[0015]2.由于PTC热敏陶瓷具有较高的加热效率，可以在很短的时间内将喷油器内的燃油加热到一定的温度，获得较好的燃油喷射效果。
[0016]3.本发明最终将极大改善缸内直喷汽油机气缸中的喷雾效果，提高冷启动燃烧效率，降低冷启动尾气排放。
[0017]4.本发明结构简单，只需对喷油器做局部改动，无需对内燃机其他系统做大的改动。
【附图说明】
[0018]图1为利用PTC热敏陶瓷加热的⑶I喷油器的结构示意图
[0019]图2为衔铁导向环的主视图
[0020]图3为衔铁导向环的俯视图
[0021]图4为缓冲弹簧座的主视图
[0022]图5为缓冲弹簧座的俯视图
[0023]其中:1.底板2.针阀3.PTC热敏陶瓷管4.绝缘垫片5.缓冲弹簧I 6.衔铁7.衔铁导向环8.线圈支架9.缓冲弹簧II 10.限位套管I 11.空腔12.密封圈限位环13.滤网14.密封圈15连接套管16.线束插头17.套管I 18.套管II 19.线圈导线20.正极导线21.电磁线圈22.负极导线23