气。当电磁阀A断电时，电磁阀阀杆13在电磁阀弹簧14的作用下顶在右侧挡板15上，此时，环形油带12连通泄油道10和伺服油腔26，如图2(b)所示，伺服油腔26内伺服油流向低压泄油口，伺服油腔26压力降低，增压活塞24在复位弹簧17的作用下上行，增压室24内燃气压力下降，燃气顶开进气阀阀杆20，开始进气；电磁阀A通电时，电磁铁31吸引衔铁27，衔铁27带动电磁阀阀杆13向左运动，此时，环形油带12连通进油道32和伺服油腔26，如图2(c)所示，伺服油进入伺服油腔26，伺服油腔26压力升高，推动增压活塞24下行，增压室22内压力刚开始升高，进气阀B即关闭，增压活塞24继续下行对增压室22内燃气增压。增压室22内燃气通过气道进入第一针阀燃气腔62。电磁阀I断电时，第一阀杆45在第一电磁阀弹簧40作用下压在电磁阀弹簧座37上，关断第一高压油环带39，第一活塞控制腔56和第一针阀控制腔52内油压相等，第一针阀64在第一针阀弹簧65作用下压在针阀底座59上，关闭第一喷孔61，喷嘴I不喷气；电磁阀I通电时，第一阀杆45抬起，第一高压油环带39打开，第一活塞控制腔56内高压油依次通过油道流向第一低压泄油口 2，第一活塞控制腔56内油压降低，第一针阀64在第一针阀控制腔52内高压油作用下迅速抬起，第一喷孔61打开，喷嘴I开始喷射高压或低压燃气。同理，燃气从喷射装置体上的燃气入口 9通过气道进入第二针阀燃气腔60。电磁阀Π断电时，第二活塞控制腔47和第二针阀控制腔51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47内高压油通过油道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开始喷射低压燃气。若电磁阀A、电磁阀I和电磁阀Π同时工作，则喷嘴I喷射高压燃气、喷嘴Π喷射低压燃气，喷射装置实现大流量混压力喷气。根据发动机所处工况，通过调整三个电磁阀工作状态和工作顺序，喷射装置可实现小流量低压喷气、小流量高压喷气、小流量变压力喷气、大流量低压喷气、大流量混压喷气、大流量变压力喷气、变流量低压喷气、变流量混压喷气、变流量变压力喷气等九种工作模式。由上述工作过程可知，组合式增压-非增压双电磁燃气喷射装置的喷气过程由三个电磁阀控制，具有响应快速，对喷气量精确控制的特点。根据控制信号，增压部分电磁阀断电，燃气不被增压，电磁阀通电时，燃气被增压，喷嘴I喷射压力提高，喷嘴I可实现燃气增压或非增压模式任意切换。采用两个电磁阀独立控制两个喷嘴的燃气喷射过程，只有一个喷嘴喷气时，满足发动机低负荷对小流量喷气的控制精度要求;两个喷嘴同时喷气时，满足发动机高负荷对喷气量及喷气稳定性的需求；两个喷嘴依次喷气时，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。增压部分采用偶件长密封带和大油腔防止燃气泄漏，喷嘴部分采用燃油密封燃气均可有效地防止燃气泄漏，此外，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】
1.一种组合式增压与非增压双电磁燃气喷射装置，其特征是:包括增压部分、双电磁阀部分、双控制活塞部分、双针阀喷嘴部分以及喷射装置壳体;喷射装置壳体上有一个高压控制油入口和两个低压泄油口；增压部分包括电磁阀、增压活塞、增压活塞套、活塞复位弹簧和进气阀；双电磁阀部分包括电磁阀1、电磁阀Π、电磁阀体、电磁阀弹簧座和电磁阀密封底座，电磁阀I和电磁阀π的结构相同，电磁阀I和电磁阀Π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，第一活塞和第二活塞结构相同且共用一个活塞套;双针阀喷嘴部分包括第一针阀、第二针阀、针阀底座、喷嘴套、第一喷嘴密封环带和第二喷嘴密封环带，第一针阀和第二针阀结构相同且共用一个针阀底座;双电磁阀部分、双控制活塞部分、双针阀喷嘴部分自上而下依次布置于喷射装置壳体内，增压部分位于喷射装置体上方。2.根据权利要求1所述的组合式增压与非增压双电磁燃气喷射装置，其特征是:增压部分的电磁阀包括电磁阀体、电磁铁、线圈、电磁阀阀杆、衔铁、止动环、电磁阀弹簧和挡板，线圈和电磁铁安装在电磁阀体里，衔铁位于电磁铁右方，电磁阀阀杆的一端通过止动环卡在衔铁上、另一端在弹簧力作用下压在挡板上，电磁阀阀杆上有环形油带，电磁阀通电时，阀杆向左移动，环形油带连通进油道和伺服油腔，伺服油进入伺服油腔；电磁阀断电时，电磁阀阀杆顶在右侧挡板上，环形油带连通伺服油腔和出油口，伺服油流向低压泄油口。3.根据权利要求2所述的组合式增压与非增压双电磁燃气喷射装置，其特征是:增压活塞和增压活塞套是一对偶件，增压活塞套中间有凹槽，增压活塞安装在所述凹槽内，增压活塞小头和活塞套间形成密封带，增压活塞大头和活塞套凹槽之间形成一个油腔。4.根据权利要求3所述的组合式增压与非增压双电磁燃气喷射装置，其特征是:双电磁阀部分的第一电磁阀阀杆上有第一高压油环带，第二电磁阀阀杆上有第二高压油环带，电磁阀密封底座上开四条泄油油道、一条油道连通第一活塞控制腔和第一高压油环带、一条油道连通第二活塞控制腔和第二高压油环带、另两条油道分别连接两个电磁阀阀杆下方空腔和第二低压泄油口；电磁阀弹簧座上有四条泄油道、一条油道连通第一凹槽腔和第一电磁阀腔、一条油道连通第二凹槽腔和第二电磁阀腔、另外两条油道分别连通第一电磁阀腔与第二电磁阀腔和环形油槽，两路泄油油路分别流经电磁阀I和电磁阀Π阀腔后在环形油槽处汇合，环形油槽和第一低压泄油口连通，两路泄油油路共用一个第一低压泄油口。5.根据权利要求4所述的组合式增压与非增压双电磁燃气喷射装置，其特征是:双针阀喷嘴部分的第一针阀、第二针阀共用一个高压油入口，喷射装置体和活塞套之间有环形油槽，高压油进入环形油槽分成两路，一路高压油通过油道流入第一活塞控制腔、第一针阀控制腔和第一密封环带；另一路高压油通过油道流入第二活塞控制腔、第二针阀控制腔和第二密封环带。6.根据权利要求5所述的组合式增压与非增压双电磁燃气喷射装置，其特征是:包括两路进气气路，第一针阀、第二针阀的燃气入口不同，第一针阀的燃气入口在增压部分，燃气进入增压室后，依次通过增压活塞套、电磁体、电磁阀弹簧座、阀杆底座、活塞套、针阀底座上的气道和气槽流入第一针阀燃气腔;第二针阀的燃气入口在喷射装置体上，燃气依次通过活塞套和针阀底座上的气道和气槽流入第二针阀燃气腔。7.根据权利要求6所述的组合式增压与非增压双电磁燃气喷射装置，其特征是:第一针阀和第二针阀上有圆环形台阶，在圆环形台阶下方第一针阀和喷射装置体之间形成第一针阀控制腔;第二针阀和喷射装置体之间形成第二针阀控制腔。8.根据权利要求7所述的组合式增压与非增压双电磁燃气喷射装置，其特征是:第一针阀和第二针阀安装在针阀底座内，第一针阀和针阀底座之间形成第一针阀燃气腔，第二针阀和针阀底座之间形成第二针阀燃气腔，在第一针阀燃气腔、第二针阀燃气腔上方，针阀和针阀底座之间均有环形密封带，针阀底座上开有环形油槽和油道，将部分控制油引入环形密封带。
【专利摘要】本发明提供的是一种组合式增压与非增压双电磁燃气喷射装置。包括增压部分、双电磁阀部分、双控制活塞部分、双针阀喷嘴部分以及喷射装置壳体；双电磁阀部分、双控制活塞部分、双针阀喷嘴部分自上而下依次布置于喷射装置壳体内，增压部分位于喷射装置体上方。一路燃气流经增压部分再流入喷嘴，另一路燃气直接流入喷嘴。燃气增压和两个喷嘴喷气过程分别由三个电磁阀控制，具有响应快速，对喷气量精确控制的特点。带增压活塞的喷嘴可在增压或非增压模式任意切换，满足发动机不同工况对燃气喷射压力的要求。本装置可实现变流量、混压力和变压力喷气，在一个工作循环内燃气喷射压力可调，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】CN105697196
【申请号】CN201610111282
【发明人】范立云, 马修真, 宋恩哲
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年2月29日