一种新式喷油器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新式喷油器，包括针阀、针阀体、紧固螺帽和盛油腔；所述针阀设置于所述针阀体内，所述盛油腔设置于所述针阀和所述针阀体之间；所述针阀体具有支承面，所述紧固螺帽具有凸出部；所述针阀体的支承面的环形下表面与紧固螺帽的凸出部的环形上表面贴合，形成配合密封面；所述针阀体的内侧设有扩孔，所述扩孔位于所述针阀体与所述针阀的配合面的最上端。本实用新型易于实现，能够有效减小喷油器针阀偶件所受径向摩擦力，提高针阀的运动稳定性。
【专利说明】一种新式喷油器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃油喷射系统，尤其涉及一种新式喷油器。
【背景技术】
[0002]柴油机高压共轨喷射技术是当前提高柴油机性能和降低排放的最有效措施。柴油机高压共轨系统具有喷油压力柔性可调、喷油正时、控制灵活及喷油量自由调节等特点，能有效降低柴油机油耗和排放并提高动力性。高压共轨电控喷油器是高压共轨系统的核心关键部件，其结构参数和性能直接影响到整个高压共轨系统的响应速度、喷油速率、可靠性等工作性能。
[0003]现有的高压共轨电控喷油器主要由针阀体、针阀、紧固螺帽、控制柱塞、控制柱塞套、量孔板、衔铁、衔铁导向体、喷油器体等组成。针阀设置于针阀体内；紧固螺帽将针阀体、喷油器体紧固连接在一起，控制柱塞、控制柱塞套、量孔板、衔铁、衔铁导向体等安装于喷油器体内。量孔板设置有进油量孔和出油量孔，进油量孔的孔径小于出油量孔的孔径。
[0004]现有高压共轨电控喷油器的基本工作过程为:
[0005]高压燃油由共轨管进入电控喷油器后分成两路，一路流向控制柱塞处的控制腔；另一路流向针阀处的盛油腔。当电磁阀未激励时，衔铁被衔铁弹簧压紧在阀座上。控制腔和盛油腔是连通的，内部压强相等，控制腔内高压燃油对控制柱塞产生一个向下的燃油液压力。在盛油腔内，高压燃油对针阀产生一个向上的燃油液压力，且向下的液压力大于向上的液压力。此外，针阀上方还承受回位弹簧向下的压紧力，导致针阀被紧压在针阀阀座上面，电控喷油器不喷油。
[0006]当电控单元给电磁阀激励时，电磁力驱动衔铁上升，量孔板上方的球阀打开，由于量孔板的进油量孔的孔径小于出油量孔的孔径，控制腔内的压力迅速下降，控制腔内高压燃油对控制柱塞的向下的燃油液压力迅速减小，产生的压差导致针阀开始向上运动，喷油开始。喷油结束时，电磁阀断电，衔铁在回位弹簧的作用下开始落座，出油量孔关闭，燃油通过进油量孔向控制腔内充油，控制腔内压力开始上升，高压重新建立。当控制腔内产生的燃油液压力与针阀回位弹簧弹力之和大于盛油腔产生的向上的燃油液压力时，控制柱塞和针阀开始一起向下运动，直至针阀落座，喷油结束。
[0007]可以看到，高压共轨电控喷油器在工作工程中，针阀受到控制腔和盛油腔内液压力、弹簧力、偶件间隙摩擦力等多个复杂外力的共同作用；此外，针阀体、喷油器体等零件受紧固螺帽与喷油器体间的螺纹力压紧在喷油器体上，针阀体还同时受到紧固螺帽与喷油器体螺纹连接产生的压紧力等。一般来说，高压共轨电控喷油器要实现高压下精确、稳定的喷射控制，针阀的运动稳定性至关重要，而在上述多种外力作用下，针阀体内腔会产生变形，从而加大针阀体与针阀的径向摩擦，影响电控喷油器性能。
[0008]因此，本领域的技术人员致力于开发一种高压共轨电控喷油器，能够有效减小电控喷油器针阀偶件所受径向摩擦力，提高针阀的运动稳定性。实用新型内容
[0009]有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新式喷油器，能够有效减小喷油器针阀偶件所受径向摩擦力，提高针阀的运动稳定性。
[0010]为实现上述目的，本发明的第一个方面，提供了一种喷油器，包括针阀、针阀体、紧固螺帽和盛油腔；所述针阀和所述针阀体构成针阀偶件，所述针阀设置于所述针阀体内，所述盛油腔设置于所述针阀和所述针阀体之间；所述针阀体具有支承面，所述紧固螺帽具有凸出部；所述针阀体的支承面的环形下表面与紧固螺帽的凸出部的环形上表面贴合，形成配合密封面；所述针阀体的内侧设有扩孔，所述扩孔位于所述针阀体与所述针阀的配合面的最上端；所述针阀体的上表面沿轴向垂直向下设有两个定位销孔；所述两个定位销孔相对所述针阀体的中轴线对称布置。
[0011]进一步地，所述扩孔直径比针阀的直径增加0.1?3mm，所述扩孔沿轴向的深度为
0.5 ?8mmο
[0012]进一步地，设有盛油腔底面所在平面下方的针阀和针阀体之间的配合面设有径向间隙；所述径向间隙比所述针阀的直径增加0.3?2mm。
[0013]进一步地，所述盛油腔的顶面所在的平面高于所述针阀体和所述紧固螺帽形成的所述配合密封面。
[0014]进一步地，所述盛油腔的顶面所在的平面高于所述针阀体和所述紧固螺帽形成的所述配合密封面至少两倍针阀导向直径。
[0015]其中，所述针阀导向直径与针阀体中孔导向直径相等。
[0016]进一步地，在位于所述盛油腔顶面所在平面上方的所述针阀和所述针阀体之间的配合面处，设有径向间隙。
[0017]进一步地,径向间隙的宽度为0.1?3mm,径向间隙的高度为0.5?8mm。
[0018]其中，径向间隙的宽度方向为垂直于针阀中轴线的方向，径向间隙的高度方向为平行于针阀中轴线的方向。
[0019]在本发明的第二个方面，提供了 一种高压共轨电控喷油器，包括本发明的第一个方面所述的喷油器。
[0020]在本发明的第三个方面，还提供了一种机械喷油器，包括本发明的第一个方面所述的喷油器。
[0021]由此可见，本实用新型具有如下技术效果:
[0022]1、本发明在针阀处增设扩孔，有效保证针阀体与针阀配合面的顶部变形不会造成针阀偶件径向摩擦力增加，从而能够提高喷射控制的精度及其稳定性。
[0023]2、本发明的位于盛油腔下方的针阀体与针阀精密配合段设有径向间隙，可避免针阀或针阀体的径向变形弓I入的喷油器针阀偶件的径向摩擦力，提高针阀的控制的精度和运动稳定性。
[0024]3、本发明的盛油腔的位置高于针阀体和紧固螺帽形成的配合密封面，可有效减少位于配合密封面上方的针阀体的中孔变形量，进而减小喷油器针阀偶件所受径向摩擦力，提闻针阀的运动稳定性。
[0025]4、本发明的喷油器易于实现，并且适用于高压共轨电控喷油器和机械喷油器，具有普适性。[0026]以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本实用新型的一种较佳实施例的喷油器的结构简图；
[0028]图2是图1中的喷油器的局部放大图；
[0029]图3是本发明的另一种较佳实施例的针阀体与针阀组合体的俯视图；
[0030]图4是本发明的另一种较佳实施例的针阀体与针阀组合体的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0031]结合图1和图2所示，一种喷油器，包括针阀1、针阀体2、紧固螺帽3和盛油腔4等。针阀1、针阀体2构成针阀偶件,针阀I通过精密配合设置于针阀体2内，针阀体2具有支承面201，紧固螺帽3具有凸出部301，针阀体2的支承面201的环形下表面与紧固螺帽3的凸出部的环形上表面贴合，形成配合密封面。盛油腔4设置于针阀I和针阀体2之间。将针阀体2的支承面201和紧固螺帽3的凸出部301形成的密封面所在的平面设定为LI，将盛油腔4的顶面所在平面设定为L2。
[0032]针阀体2的内侧设有扩孔22，扩孔位于针阀体2与针阀I的配合面的最上端。扩孔22沿径向的宽度(直径)和沿轴向的深度的设计不小于针阀体2和针阀I的径向变形。具体来说，扩孔22直径比针阀I的直径增加0.1?3mm。扩孔22沿轴向的深度为0.5?8mm。由此，通过针阀体2与针阀I的配合面的上端增加一段扩孔22的设置，可有效保证针阀体2与针阀I的配合面的顶部变形不会造成针阀偶件径向摩擦力增加。
[0033]可选地，在本实施例的喷油器中，还设置在盛油腔4的顶面所在的平面L2不高于针阀体2和紧固螺帽3形成的密封面所在的平面LI的情况下，使得盛油腔4尽量接近针阀体2和紧固螺帽3形成的密封面。较佳地，盛油腔4的顶面所在的平面L2可以与针阀体2和紧固螺帽3形成的密封面所在的平面LI共面。
[0034]发明人在针对喷油器的安装固定时，发现密封面所在的平面LI受到向上的作用力，该作用力使得针阀体中孔导向段在平面LI以上部位有向内收缩的趋势，这种变形趋势会导致针阀体中孔与针阀之间的间隙有缩小的趋势，从而造成针阀偶件滑动性不佳(运动阻滞)，导致喷射控制特性不稳定。为了减少这种变形带来的影响，发明人进一步提出，盛油腔的顶面所在的平面高于针阀体和紧固螺帽形成的配合密封面。较佳地，盛油腔的顶面所在的平面高于针阀体和紧固螺帽形成的配合密封面至少两倍针阀导向直径；使得针阀体导向段远离受力区域，中孔变形量减小，从而对滑动性的影响也得以减小。
[0035]其中，针阀导向直径与针阀体中孔导向直径相等。
[0036]进一步，在位于盛油腔的顶面上方的针阀和针阀体之间的配合面处，设有径向间隙。径向间隙的宽度为0.1?3mm，径向间隙的高度为0.5?8mm。在位于盛油腔的底面下方(靠近喷孔一端)的针阀和针阀体之间的配合面处，设有径向间隙。径向间隙(的宽度)为0.3 ?2mm。
[0037]其中，径向间隙的宽度方向为垂直于针阀中轴线的方向，径向间隙的高度方向为平行于针阀中轴线的方向。[0038]与现有技术相比，位于盛油腔顶面上方和/或底面下方的针阀体与针阀精密配合段设有径向间隙，可避免针阀或针阀体的径向变形引入的喷油器针阀偶件的径向摩擦力，提闻针阀的控制的精度和运动稳定性。
[0039]进一步，结合图2—图4，本实施例中所提供的喷油器中，针阀体2上设置了两个对称的定位销孔21和两个对称的进油油道23。定位销孔21设于针阀体2的上表面沿轴向垂直向下。参见图2，位于针阀体2内的进油油道23的一端与盛油腔10连接，另一端在针阀体2的上表面形成两个进油油孔31。与现有技术中的非对称布置不同，两个定位销孔21相对针阀体2的中心轴线对称布置，两个进油油道23也相对针阀体2的中心轴线对称布置，两个定位销孔21和两个进油油孔31相对针阀体的中心轴线均匀布置。
[0040]两个定位销孔21和两个进油油孔31相对针阀体2中轴线的对称均匀布置，可有效提高针阀体2结构的对称性，使得针阀体2与针阀I的精密配合段在紧固螺帽3的螺纹压紧力及其他外力作用下不对称变形减小，进而保证针阀I与针阀体2的径向摩擦力减小，提闻喷油器针阀偶件的精度和稳定性。
[0041]由此可以看出，本发明提供的喷油器通过设置盛油腔的位置，保证针阀体2与针阀I精密配合段不受外力影响，避免外力带来的针阀体2内腔变形。通过设置针阀体2与针阀I配合面的上端的扩孔22，保证针阀体2与针阀I的配合面的顶部变形不会造成针阀偶件径向摩擦力增加；进而实现有效减小喷油器针阀偶件所受径向摩擦力，提高针阀运动的精度和稳定性；结构简单、易于实现，具有很好的应用价值。
[0042]同样，本实施例的喷油器适用于电控喷油器和机械喷油器，具有普适性。
[0043]优选地，一种具有上述喷油器的高压共轨电控喷油器，还包括控制柱塞、控制柱塞套、量孔板、衔铁、衔铁导向体、喷油器体等部件，针阀I与针阀体2之间形成盛油腔4，控制柱塞、控制柱塞套与量孔板之间形成控制腔，喷油器体内设有主油道。控制柱塞设置于控制柱塞套内，其外周表面与控制柱塞套的内部通孔的表面形成配合面。衔铁设置于衔铁导向内，其外周表面与衔铁导向体的内部通孔的内表面也形成配合面。量孔板设置有进油量孔和出油量孔，进油量孔的孔径小于出油量孔的孔径。紧固螺帽3将针阀体2、喷油器体等组件整体紧固连接在一起，控制柱塞、控制柱塞套、量孔板、衔铁、衔铁导向体等安装于喷油器体内。
[0044]可以看出，本实施例提供的高压共轨电控喷油器，保证针阀体与针阀配合面的顶部变形不会造成针阀偶件径向摩擦力增加，从而能够提高喷射控制的精度及其稳定性。此夕卜，本实施例的位于盛油腔下方的针阀体与针阀精密配合段设有径向间隙，可避免针阀或针阀体的径向变形引入的喷油器针阀偶件的径向摩擦力，提高针阀的控制的精度和运动稳定性。另外，本实施例的盛油腔的位置高于针阀体和紧固螺帽形成的配合密封面，可有效减少位于配合密封面上方的针阀体的中孔变形量，进而减小喷油器针阀偶件所受径向摩擦力，提高针阀的运动稳定性。结构简单、易于实现，具有很好的应用价值。
[0045]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种新式喷油器，其特征在于，包括针阀、针阀体、紧固螺帽和盛油腔；所述针阀设置于所述针阀体内，所述盛油腔设置于所述针阀和所述针阀体之间；所述针阀体具有支承面，所述紧固螺帽具有凸出部；所述针阀体的支承面的环形下表面与紧固螺帽的凸出部的环形上表面贴合，形成配合密封面；所述针阀体的内侧设有扩孔，所述扩孔位于所述针阀体与所述针阀的配合面的最上端；所述针阀体的上表面沿轴向垂直向下设有两个定位销孔；所述两个定位销孔相对所述针阀体的中轴线对称布置。
2.如权利要求1所述的喷油器，其特征在于，所述扩孔直径比针阀的直径增加0.1?3mm,所述扩孔沿轴向的深度为0.5?8mm。
3.如权利要求1所述的喷油器，其特征在于，设有盛油腔顶面所在平面下方的针阀和针阀体之间的配合面设有径向间隙；所述径向间隙比所述针阀的直径增加0.1?3_。
4.如权利要求1所述的喷油器，其特征在于，所述盛油腔的顶面所在的平面高于所述针阀体和所述紧固螺帽形成的所述配合密封面。
5.如权利要求4所述的喷油器，其特征在于，所述盛油腔的顶面所在的平面高于所述针阀体和所述紧固螺帽形成的所述配合密封面至少两倍针阀导向直径。
6.如权利要求1所述的喷油器，其特征在于，在位于所述盛油腔的底面下方的所述针阀和所述针阀体之间的配合面处，设有径向间隙。
7.如权利要求6所述的喷油器，其特征在于，所述径向间隙为0.3?2mm。
8.一种高压共轨电控喷油器，其特征在于，包括如权利要求1?7中任一条所述的喷油器。
9.一种机械喷油器，其特征在于，包括如权利要求1?7中任一条所述的喷油器。
【文档编号】F02M61/10GK203822514SQ201420161118
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】徐建新, 张睿, 凌励逊, 张华兵, 方文超 申请人:中国船舶重工集团公司第七一一研究所