进回油安装结构具有高自由度的电控高压喷油器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种进回油安装结构具有高自由度的电控高压喷油器，该电控高压喷油器尤其适用于如航空重油活塞发动机的航空发动机。该电控高压喷油器包括油路安装部，该油路安装部具有曲面，用于将电控高压喷油器的油路通道与外部部件联接的安装孔设置于该曲面。通过采用上述技术方案，本发明提供了一种能够适用于不同种类的航空重油活塞发动机的电控高压喷油器，使得该电控高压喷油器的进回油安装结构的安装自由度高。
【专利说明】
进回油安装结构具有高自由度的电控高压喷油器
技术领域
[0001]本发明涉及电控高压喷油器，尤其涉及用于航空重油活塞发动机的电控高压喷油器，更具体地涉及进回油安装结构自由度高的电控高压喷油器。
【背景技术】
[0002]航空重油活塞发动机是未来航空的重要动力，尤其是通用航空和无人机的主要动力，是当今世界先进的航空发动机技术，具有良好的动力性、经济性、排放性、安全可靠性和健康特性。
[0003]电控高压燃油喷射系统是航空重油活塞发动机用于实现重油时间压力控制式喷射，优化燃烧与热力循环，获得良好动力性、经济性、舒适性和排放性指标的重要技术。电控高压喷油系统的燃油喷射压力通常大于20MPa，目前较先进的技术水平可达到ISOMPa?200MPa。其中，用于航空重油活塞发动机的高压燃油喷射系统的燃油喷射压力通常超过180MPa。燃油喷射压力越高，对电控高压燃油喷射系统的结构强度、部件精度、安装精度、密封性能、运动稳定性与精确性等的要求也越高。电控高压燃油喷射系统通常包括全权限发动机数字式电子控制器(FADEC)、电控高压油栗、蓄压器、电控高压喷油器这四个主要部分。
[0004]电控高压喷油器的功能是接受FADEC的指令，将容纳高压燃料的蓄压器中的燃料，定时、定量以给定的喷油规律，喷射到航空重油活塞发动机的汽缸中。目前，理论与实践表明可靠的电磁控制式高压喷油器，接受FADEC信号并放大，产生的电磁力与弹簧力等耦合，控制高速电磁阀的运动行程，再经液力放大控制针阀行程，控制针阀的开闭时刻与时长，实现给定的喷油规律。
[0005]实现上述功能的电控高压喷油器主要由如下的三部分构成:高速电磁阀装置，其包括高速电磁铁、耦合弹簧和衔铁装置;液力控制阀装置，其包括控制阀、控制活塞、启闭元件和密封装置；以及喷油针阀偶件。蓄压器内的高压燃料需通过预设在电控高压喷油器体内的高压燃料通道分别进入喷射通道喷入燃烧室及液力控制通道实施液力控制，泄漏的燃料及用于液力控制被泄压的燃料通过预设在喷油器体内的低压燃料通道回到油箱。
[0006]但是，由于电控高压喷油器在安装于航空重油活塞发动机时受到航空重油活塞发动机的安装空间的限制，喷油器体的进回油通道与蓄压器联接的安装结构的位置、尺寸和形状均需要有特殊设置。特别地，为了避免燃烧室高温影响而使高速电磁阀装置安装在喷油器体的轴向顶端，更加剧了对进回油安装结构的限制。
【发明内容】
[0007]基于上述现有技术的问题而做出了本发明。本发明在于克服航空重油活塞发动机的电控高压喷油器的安装空间对进回油路联结部件安装结构的限制，从而实现一种适应性良好的电控高压喷油器。
[0008]为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案。
[0009]本发明的电控高压喷油器包括油路安装部，所述油路安装部具有曲面，用于将所述电控高压喷油器的油路通道与外部部件联接的安装孔设置于所述曲面。
[0010]优选地，所述电控高压喷油器还包括沿着所述电控高压喷油器的轴向延伸的喷油器主体，所述油路安装部以围绕所述喷油器主体的方式设置于所述喷油器主体的靠近轴向顶端部的位置处。
[0011]更优选地，所述油路安装部的轴向顶端面具有所述曲面。
[0012]优选地，所述曲面为球面和/或锥面。
[0013]更优选地，所述曲面为绕所述电控高压喷油器的轴线回转的球面和/或锥面。
[0014]优选地，所述曲面呈越趋向所述电控高压喷油器的径向外侧越趋向所述电控高压喷油器的轴向底端侧的形状。
[0015]优选地，所述油路通道包括在所述电控高压喷油器的内部设置的低压燃料泄漏通道和高压燃料喷射通道，所述安装孔包括用于与所述低压燃料泄漏通道连通的回油安装孔和用于与所述高压燃料喷射通道连通的进油安装孔，所述回油安装孔具有位于所述曲面的回油口，所述进油安装孔具有位于所述曲面的进油口。
[0016]更优选地，所述进油口和所述回油口在所述电控高压喷油器的轴向上彼此错开，和/或所述进油口和所述回油口在所述电控高压喷油器的周向上彼此错开。
[0017]更优选地，所述进油安装孔在所述进油口处设置有台阶部，和/或所述回油安装孔在所述回油口处设置有台阶部。
[0018]通过本发明提出的上述技术方案可实现根据不同航空重油活塞发动机对电控高压喷油器的安装空间的限制，在径向、周向与轴向上高自由度设置将电控高压喷油器的油路通道与外部部件联接的安装孔。
【附图说明】
[0019]图1是根据本发明的一实施方式的电控高压喷油器的示意性立体图。
[0020]附图标记说明
[0021]10喷油器I喷油器主体2油路安装部2a轴向顶端面2b、2c、2d平坦部3回油安装孔3a回油口 4进油安装孔4a进油口 5低压燃料泄漏通道6高压燃料喷射通道A轴向O轴线
【具体实施方式】
[0022]以下将结合说明书附图来具体说明根据本发明的电控高压喷油器的【具体实施方式】。本发明中所涉及的“轴向”、“径向”和“周向”分别是指喷油器的轴向、径向和周向(参见图1中的轴向A和周向C)。另外，在轴向上，喷油器的进油一侧为轴向顶端侧(即图1的上侧)，喷油器的喷油一侧为轴向底端侧(即图1的下侧)。
[0023]如图1所示，根据本发明的一实施方式的电控高压喷油器10包括喷油器主体I和油路安装部2。其中，喷油器主体I优选地为大致圆筒状。
[0024]在本实施方式中，喷油器主体I沿着喷油器10的轴向A延伸。油路安装部2以围绕喷油器主体I的方式设置于喷油器主体I的靠近轴向顶端部的位置处。油路安装部2用作与例如蓄压器(未示出)等的外部部件联接/连通的中间结构。油路安装部2与喷油器主体I优选地形成为一体。
[0025]在喷油器10的内部设置有低压燃料泄漏通道5和高压燃料喷射通道6，其中高压燃料喷射通道6用于将来自例如蓄压器等的外部部件的高压燃料输送到喷油器的喷射口(未示出，处于喷油器主体I的轴向底端侧)，而低压燃料泄漏通道5实现在喷油器主体I内泄漏的低压燃料(包括从密封结构中漏出的低压燃料以及用于液力控制而被泄压的低压燃料)的回油。
[0026]以上说明了根据本发明的包括油路安装部2的电控高压喷油器的概略结构，以下将说明油路安装部2的具体结构。
[0027]在本实施方式中，如图1所示，油路安装部2绕着喷油器主体I并从喷油器主体I向径向外侧突出，使油路安装部2的轴向顶端面2a作为油路通道的安装区域。即轴向顶端面2a用于安装与低压燃料泄漏通道5和高压燃料喷射通道6连通的油路通道。优选地，在油路安装部2的两侧分别设置有与轴向A平行的两个平坦部2b，以减小油路安装部2的尺寸。更优选地，在与轴向顶端面2a所在侧的相反侧也设置有与轴向A平行的平坦部2c，以进一步减小油路安装部2的尺寸。进一步优选地，在油路安装部2的轴向底端部也设置有平坦部2d，从而进一步减小油路安装部2的尺寸。
[0028]为了适应不同种类的航空重油活塞发动机内部的安装空间的限制并减小安装尺寸，在本实施方式中，将轴向顶端面2a设置为曲面，优选地使得该轴向顶端面2a呈越趋向喷油器10的径向外侧越趋向喷油器10的轴向底端侧(图1中的下侧)的形状。
[0029]优选地，轴向顶端面2a为球面或圆锥面。更优选地，轴向顶端面2a为绕喷油器10的轴线O回转的球面或锥面。通过使轴向顶端面2a呈回转对称结构，能够确保良好的加工工艺性，同时能够在轴向顶端面2a上在喷油器10的径向、周向和轴向上高自由度设置进回油安装位置。
[0030]油路安装部2设置有用于与低压燃料泄漏通道5连通的回油安装孔3和用于与高压燃料喷射通道6连通的进油安装孔4。回油安装孔3和进油安装孔4均贯通油路安装部2。在本实施方式中，回油安装孔3和进油安装孔4构成上述油路通道的一部分。回油安装孔3在轴向顶端面2a上开口而形成了回油口 3a，进油安装孔4在轴向顶端面2a上开口而形成了进油口
4a ο
[0031]在本实施方式中，为了避免进油安装孔4中的高压燃料和回油安装孔3中的低压燃料彼此发生干涉，优选地，回油口3a和进油口4a以彼此不重叠的方式设置于轴向顶端面2a。
[0032]优选地，回油口 3a和进油口 4a在喷油器10的轴向A上彼此错开并且进油口 4a和回油口 3a在喷油器1的周向上彼此错开。由于如上所述地设置有曲面，进油口 4a和回油口 3a在喷油器主体I的轴向、径向和周向的设置位置可以非常灵活，从而能够更适于不同种类的航空重油活塞发动机的安装空间的要求。
[0033]另外，优选地，进油口4a的直径大于回油口3a的直径。此外，为了定位以及固定的要求，优选地，进油安装孔4在进油口 4a处设置有台阶部并且回油安装孔3在回油口 3a处设置有台阶部。
[0034]以上说明了油路安装部2的具体结构，以下将简单说明油路安装部2的概略制造方法。
[0035]可以采用预制(冷挤压、锻造)或机加工方式，在喷油器主体I上设置绕中心轴线回转的例如球面或锥面的曲面，在该曲面上根据航空重油活塞发动机的安装空间的限制，加工与蓄压器联接的进油安装孔4及回油安装孔3，使进油安装孔4与设置在喷油器主体I内的高压燃料喷射通道6相通，使回油安装孔3与设置在喷油器主体I内的低压燃料泄漏通道5相通。并根据航空重油活塞发动机的安装空间的限制采用预制(冷挤压、锻造)或机加工方式去除干涉部位，从而形成了例如如图1所示的具有平坦部2b、2c的油路安装部2。通过采用上述方法形成油路安装部2，能够使得喷油器10的制造对称度得到保证。
[0036]虽然通过以上的【具体实施方式】对本发明的技术方案进行了详细地阐述，但是仍然需要进一步说明的是:
[0037]1.为了适应不同种类的航空重油活塞发动机而需要调整油路安装部2的尺寸的情况下，可以调整油路安装部2的径向、轴向A和周向C中任一者或多者的尺寸，只要满足不会影响在油路安装部2上设置回油安装孔3和进油安装孔4即可。
[0038]2.虽然在上述【具体实施方式】中说明了轴向顶端面2a为球面或锥面，但是本发明不限于此。例如，该轴向顶端面2a可以是锥面和球面拼接而成。
[0039]3.虽然图1中示出了整体向轴向顶端侧凸出的轴向顶端面2a，但是本发明不限于此，该轴向顶端面2a可以整体向轴向底端侧凹入。
[0040]工业实用性
[0041]本发明的进回油安装结构具有高自由度的电控高压喷油器使得进回油通道与蓄压器联接的安装孔设置具有极高的灵活性，能够最大限度适应不同航空重油活塞发动机的空间要求，因而，本发明的电控高压喷油器具有极高的适配性。
【主权项】
1.一种电控高压喷油器，所述电控高压喷油器包括油路安装部，其特征在于，所述油路安装部具有曲面，用于将所述电控高压喷油器的油路通道与外部部件联接的安装孔设置于所述曲面。2.根据权利要求1所述的电控高压喷油器，其特征在于，所述电控高压喷油器还包括沿着所述电控高压喷油器的轴向延伸的喷油器主体，所述油路安装部以围绕所述喷油器主体的方式设置于所述喷油器主体的靠近轴向顶端部的位置处。3.根据权利要求2所述的电控高压喷油器，其特征在于，所述油路安装部的轴向顶端面具有所述曲面。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电控高压喷油器，其特征在于，所述曲面为球面和/或锥面。5.根据权利要求4所述的电控高压喷油器，其特征在于，所述曲面为绕所述电控高压喷油器的轴线回转的球面和/或锥面。6.根据权利要求1至3中任一项所述的电控高压喷油器，其特征在于，所述曲面呈越趋向所述电控高压喷油器的径向外侧越趋向所述电控高压喷油器的轴向底端侧的形状。7.根据权利要求1至3中任一项所述的电控高压喷油器，其特征在于，所述油路通道包括在所述电控高压喷油器的内部设置的低压燃料泄漏通道和高压燃料喷射通道， 所述安装孔包括用于与所述低压燃料泄漏通道连通的回油安装孔和用于与所述高压燃料喷射通道连通的进油安装孔，所述回油安装孔具有位于所述曲面的回油口，所述进油安装孔具有位于所述曲面的进油口。8.根据权利要求7所述的电控高压喷油器，其特征在于， 所述进油口和所述回油口在所述电控高压喷油器的轴向上彼此错开，和/或 所述进油口和所述回油口在所述电控高压喷油器的周向上彼此错开。9.根据权利要求7所述的电控高压喷油器，其特征在于， 所述进油安装孔在所述进油口处设置有台阶部，和/或 所述回油安装孔在所述回油口处设置有台阶部。
【文档编号】F02M51/06GK105927438SQ201610374157
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】张可, 周明, 牟学利
【申请人】清华大学