阀弹簧座24上设计有第一油道13、第二油道14、第三油道25、第四油道26和第一环形油槽15，第一环形油槽15连通第二油道14和三油道25，并连接第一低压泄油口 2。阀杆密封底座23上设计有第五油道19、第六油道20、第七油道21和第八油道22，第五油道19和第八油道22通过一个第二环形油槽连通并连接第二低压泄油口 3。
[0025]结合图3(a)至图3(b)，双控制活塞部分4主要包括第一活塞控制腔31、第一活塞32、第一针阀控制腔35、第二针阀控制腔36、活塞套37、第二活塞38、第二活塞控制腔39。从控制油入口 6流入的高压控制油流经第三环形油槽30被分成两路，第三环形油槽30俯视图如图3(b)所示，一路流入第九油道29，再流入第一活塞控制腔31和第一针阀控制腔35;另一路流入第十油道40，再流入第二活塞控制腔39和第二针阀控制腔36。第^^一油道28连通第一活塞控制腔31和第一高压油环带17。电磁阀I断电时，在第一电磁阀弹簧16作用下第一阀杆11压在电磁阀弹簧座24上，关断第一高压油环带17。电磁阀I通电时，第一阀杆11抬起，第一高压油环带17打开，第一活塞控制腔31内高压油依次通过第^^一油道28、第六油道20、第一油道13流经电磁阀I，再从第二油道14流向第一低压泄油口 2。同理，电磁阀Π通电时，第二活塞控制腔39内高压油通过第七油道21、第四油道26流经电磁阀Π，再从第三油道25流向第一低压泄油口 2。泄油油路流经电磁阀，在燃油流动作用下带走双电磁阀热量，起到冷却电磁阀的作用，并减小电磁阀衔铁上下运动的冲击和振动，从而提高双电磁阀工作的稳定性。
[0026]结合图4，双针阀喷嘴部分5主要包括喷嘴1、喷嘴Π、针阀底座49、喷嘴套52等。喷嘴I和喷嘴Π共用一个针阀底座49，两个喷嘴结构、安装方式均相同，在喷射装置内对称分布。喷嘴I由第一针阀弹簧座41、第一针阀弹簧42、第一针阀43、第一针阀密封环带44、第一针阀燃气腔46、第一喷孔47组成。第一针阀43上设计有圆环形台阶，在圆环形台阶下方，第一针阀43和喷射装置体7之间形成第一针阀控制腔35。电磁阀I未上电时，第一活塞控制腔31内油压和第一针阀控制腔35内油压相等，第一针阀43在第一针阀弹簧42的预紧力作用下压在针阀底座49上关闭第一喷孔47。第一针阀43和针阀底座49之间形成第一针阀燃气腔46，在第一针阀燃气腔46上方，第一针阀43和针阀底座49之间设计有第一针阀密封环带44。针阀底座49中间开有燃气进气道和进气槽，将高压燃气引入第一针阀燃气腔46和第二针阀燃气腔48，以满足喷气装置进气要求;两侧开有进油槽和进油道，将部分控制油引入第一针阀密封油环带44和第二针阀密封油环带51。燃气从喷射装置体7上的燃气入口 9进入中心气道33，在圆形气槽34处分成两路，一路由第一气道45进入第一针阀燃气腔46，另一路由第二气道50进入第二针阀燃气腔48。针阀套52和喷射装置体7之间采用螺纹连接并设计有密封圈，防止气缸内高温、高压的燃气进入喷射装置双针阀喷嘴部分。
[0027]本发明的组合式双电磁喷射装置喷射燃气，第一针阀燃气腔46和第二针阀燃气腔48处引入的均是燃气，在两个针阀抬起和落座过程中，燃气容易随着阀杆的运动向上泄漏，泄漏的燃气进入第一针阀控制腔35和第二针阀控制腔36时，由于燃气的可压缩性会严重影响燃气喷射装置的喷气特性。为了解决此问题，本发明的双针阀燃气喷射装置在两针阀和针阀底座49之间分别开有第一密封环带44、第二密封环带51，通过油道引入部分控制油密封燃气，能有效地防止燃气泄漏。另外，第一针阀控制腔35内的控制油、第一密封环带44内的密封油、第二针阀控制腔36内的控制油和第二密封环带51内的密封油均采用同一种油，两针阀上下油压均相等，能有效保证控制油、密封油无静态泄漏。
[0028]发动机工作时，控制单元采集传感器的输入信号，驱动双电磁阀工作，从而分别控制喷嘴I和喷嘴Π喷射燃气。电磁阀I断电时，第一阀杆11在电磁阀弹簧作用下压在电磁阀弹簧座24上，关断第一高压油环带17，第一活塞控制腔31和第一针阀控制腔35内油压相等，第一针阀43在第一针阀弹簧42作用下压在针阀底座45上，关闭第一喷孔47，喷嘴I不喷气；电磁阀I通电时，第一阀杆11抬起，第一高压油环带17打开，第一活塞控制腔31内高压油依次通过第i^一油道28、第六油道20、第一油道13和第二油道14流向第一低压泄油口 2，第一活塞控制腔31内油压降低，第一针阀43在第一针阀控制腔35内高压油作用下迅速抬起，第一喷孔47打开，喷嘴I开始喷气。同理，电磁阀Π断电时，第二活塞控制腔39和第二针阀控制腔36内油压相等，第二针阀关闭第二喷孔，喷嘴Π不喷气；电磁阀Π通电时，第二阀杆抬起，第二活塞控制腔39内高压油通过第七油道21、第四油道26和第三油道25流向第一低压泄油口 2，第二针阀迅速抬起打开第二喷孔，喷嘴Π开始喷气。根据发动机所处工况，可选择电磁阀I或电磁阀Π单独工作、电磁阀I和电磁阀Π同时工作、两个电磁阀先后顺序工作，实现喷气装置小流量喷气、大流量喷气、先缓后急变流量喷气等三种模式。
[0029]由上述工作过程可知，组合式双电磁燃气喷射装置采用双针阀喷嘴喷气满足发动机不同工况下的喷气要求，节省空间并简化了发动机结构，由两个电磁阀分别控制两个喷嘴的燃气喷射过程，既可满足发动机低负荷对小流量喷气的控制精度要求，又可满足发动机高负荷对喷气量及喷气稳定性的需求，还可实现先缓后急的喷气规律，喷气规律灵活，满足发动机在不同工况下的功率及系列化发动机功率需求。喷气过程由电磁阀控制，具有响应快速，对喷气量精确控制的特点。喷嘴部分采用燃油密封燃气可有效地防止燃气泄漏，控制油和密封油采用同一种油可有效防止控制腔和密封环带的燃油静态泄漏。因此，本发明能够使发动机满足日益严格的排放法规要求，有效地提高其动力性、经济性和可靠性。
【主权项】
1.一种组合式双电磁燃气喷射装置，其特征是:包括双电磁阀部分、双控制活塞部分、双针阀喷嘴部分、喷射装置上端盖以及喷射装置壳体，双电磁阀部分、双控制活塞部分、双针阀喷嘴部分自上而下设置于喷射装置体中；喷射装置壳体上有一个高压控制油入口、两个低压泄油口和一个燃气入口 ；双电磁阀部分主要由电磁阀1、电磁阀π、电磁阀体、电磁阀弹簧座、电磁阀密封底座组成，两个电磁阀结构相同在燃气喷射装置内对称分布且两个电磁阀共用电磁阀体、电磁阀弹簧座和电磁阀密封底座，电磁阀体和电磁阀弹簧座之间形成第一电磁阀腔、第二电磁阀腔，电磁阀弹簧座和电磁阀密封底座之间形成第一凹槽腔、第二凹槽腔;双控制活塞部分主要包括活塞套、第一活塞、第一活塞控制腔、第一针阀控制腔、第二针阀控制腔、第二活塞和第二活塞控制腔，两个活塞相同且共用一个活塞套;双针阀喷嘴部分主要由第一针阀、第二针阀、针阀底座、喷嘴套、第一喷嘴密封环带、第二喷嘴密封环带组成，两个针阀相同且共用一个针阀底座。2.根据权利要求1所述的组合式双电磁燃气喷射装置，其特征是:电磁阀弹簧座(24)上有第一油道(13)、第二油道(14)、第三油道(25)、第四油道(26)和第一环形油槽(15)，第一环形油槽(15)连通第二油道(14)和第三油道(25)并连接第一低压泄油口(2)，阀杆密封底座(23)上有第五油道(19)、第六油道(20)、第七油道(21)和第八油道(22)，第五油道(19)和第八油道(22)通过第二环形油槽连通并连接第二低压泄油口(3)，电磁阀的阀杆上有高压油环带且电磁阀未通电时在电磁阀弹簧的作用下压在阀杆密封底座(23)上。3.根据权利要求1或2所述的组合式双电磁燃气喷射装置，其特征是:从控制油入口(6)流入的高压控制油流经第三环形油槽(30)被分成两路，一路流入第九油道(29)再流入第一活塞控制腔(31)和第一针阀控制腔(35);另一路流入第十油道(40)再流入第二活塞控制腔(39)和第二针阀控制腔(36)。4.根据权利要求1或2所述的组合式双电磁燃气喷射装置，其特征是:通过油道引入部分控制油到第一针阀密封环带(44)，喷嘴Π和喷嘴I结构相同在喷射装置内对称分布，燃气从喷射装置体(7)上的燃气入口(9)进入中心气道(33)，在圆形气槽(34)处分成两路，一路由第一气道(45)进入第一针阀燃气腔(46)，另一路由第二气道(50)进入第二针阀燃气腔(48)。5.根据权利要求3所述的组合式双电磁燃气喷射装置，其特征是:通过油道引入部分控制油到第一针阀密封环带(44)，喷嘴Π和喷嘴I结构相同在喷射装置内对称分布，燃气从喷射装置体(7)上的燃气入口(9)进入中心气道(33)，在圆形气槽(34)处分成两路，一路由第一气道(45)进入第一针阀燃气腔(46)，另一路由第二气道(50)进入第二针阀燃气腔(48)。
【专利摘要】本发明提供的是一种组合式双电磁燃气喷射装置。包括双电磁阀部分、双控制活塞部分、双针阀喷嘴部分、喷射装置上端盖以及喷射装置壳体；喷射装置壳体上有一个高压控制油入口、两个低压泄油口和一个燃气入口；双电磁阀部分由两个电磁阀、电磁阀体、电磁阀弹簧座、电磁阀密封底座组成；双控制活塞部分包括活塞套、第一活塞、第一活塞控制腔、第一针阀控制腔、第二针阀控制腔、第二活塞和第二活塞控制腔；双针阀喷嘴部分由第一针阀、第二针阀、针阀底座、喷嘴套、第一喷嘴密封环带、第二喷嘴密封环带组成。本发明无燃气泄漏且控制油无静态泄漏，采用两个电磁阀分开控制两个喷嘴喷气，满足发动机在不同工况下的功率及系列化发动机功率需求。
【IPC分类】F02M21/02
【公开号】CN105626317
【申请号】CN201610111296
【发明人】范立云, 董晓露, 杨立平, 赵建辉, 彭怀利, 石勇
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年2月29日