一种带有刻沟的双路进油长针阀孔板式电控喷油器的制作方法

本发明涉及的是一种发动机喷油器，具体地说是高压共轨喷油器。

背景技术：

高压共轨系统作为柴油机燃油喷射的先进系统，因其将喷射压力产生和喷射过程分开、精确地柔性控制喷油量和喷油正时。使柴油机具有良好的经济性与排放特性，目前已被广泛地应用于柴油机领域，技术逐渐趋于成熟。在配有高压共轨系统的柴油机实际工作过程中，高压共轨系统部件中的电控喷油器存在高压燃油动态泄漏的问题，具体表现在：从共轨管进入电控喷油器的高压燃油会有一部分不参与电控喷油器的工作，经由低压油道直接返回到低压燃油箱中，造成高压燃油的浪费、共轨管燃油压力的下降、功耗的相对增加。随着喷油器工作的逐渐增高，流速加快，喷油器内空穴和穴蚀程度明显加强，喷油器可靠性下降。除此之外，柴油机性能的优劣极大程度上取决于电控喷油器的喷油特性，其先缓后急的喷油规律，能有效降低柴油机碳烟排放和燃油消耗率，针阀需在滞燃期缓慢开启，在着火之后迅速开启，以保证足够高的喷油速率，喷油结束时针阀需快速关闭，以保证快速断油并防止二次喷射。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供燃油动态泄漏量小、能够实现先缓后急的喷油规律和降低穴蚀的一种带有刻沟的双路进油长针阀孔板式电控喷油器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种带有刻沟的双路进油长针阀孔板式电控喷油器，其特征是：包括喷油器体、电磁阀组件、电磁阀座、中间块、控制板、限位套、长针阀、针阀限位块、针阀座、喷嘴，电磁阀组件、电磁阀座、中间块、限位套、自上而下安装在喷油器体里，针阀限位套、针阀座依次设置在喷油器体下方,喷油器体里设置主油道、第一输油道、回油道，第一输油道与主油道相通；

所述电磁阀组件包括电磁阀体、控制阀杆，电磁阀座设置在电磁阀体下方，电磁阀座和电磁阀体之间形成衔铁腔，衔铁腔里设置衔铁，电磁阀体里设置铁芯，铁芯里缠绕线圈，控制阀杆与衔铁固连，控制阀杆的上端位于铁芯里，控制阀杆的下端位于电磁阀座里，控制阀杆的顶部与其上方的铁芯之间设置阀杆复位弹簧，电磁阀座里设置第三输油道，控制阀杆的中部与电磁阀座之间形成控制阀杆上腔，第三输油道分别与主油道和控制阀杆上腔相通；

电磁阀座下方的中间块里设置分别设置低压油道、中间油道、第二输油道，平衡阀杆的下端与电磁阀座以及中间块之间形成连接油道，低压油道连通低压燃油箱，中间油道连通连接油道，第二输油道连通主油道；

限位套里安装控制板，控制板里设置出油量孔，控制板与其外侧的限位套之间形成环形侧面油道，中间块下端面与控制板之间分别形成环形进油量孔和中间孔，长针阀的上端位于限位套里，长针阀的顶部与控制板之间安装控制板复位弹簧，长针阀的下端穿过针阀限位块并伸入针阀座里，控制板、限位套以及长针阀之间形成控制腔，环形进油量孔连通第二输油道，中间孔分别连通中间油道和出油量孔，控制腔分别连通出油量孔和环形侧面油道，长针阀上分别设置上方凸起和下方凸起，限位套上设置限位凸起，上方凸起与限位凸起之间安装长针阀复位弹簧，下方凸起与针阀限位块配合限制长针阀行程，上方凸起与下方凸起之间的长针阀部分与其外部的喷油器体之间形成低压油腔，低压油腔连通回油道；

所述喷嘴包括喷孔和刻沟，喷孔加工于针阀座上，刻沟设置与长针阀下端部表面上；

针阀座里设置盛油槽，长针阀与喷孔配合控制喷孔与盛油槽的连通或断开，盛油槽连通第一输油道。

本发明还可以包括：

1、所述刻沟具体位于长针阀落座时形成的密封锥面和针阀体下端部之间，刻沟的数目为喷孔数目的整数倍，刻沟的深度为微米级。

2、线圈未通电时，控制阀杆被压在中间块上，控制阀杆上腔与连接油道相通，低压油道与中间油道以及连接油道断开，长针阀堵住喷孔；线圈通电后，控制阀杆随衔铁向上运动，控制阀杆上腔与连接油道断开，低压油道与连接油道、中间油道相通，控制腔内的燃油经出油量孔、中间油道、连接油道、进入低压油道，长针阀抬起，喷孔喷油。

本发明的优势在于：本发明在控制腔中设计有控制板，控制腔泄油前期控制板关闭中间块上的环形进油量孔，能够有效减少电控喷油器实际工作时产生的动态燃油泄漏量，从而降低燃油损耗、有效提高共轨管中的喷油压力；控制板上出油量孔的存在使得泄油前期控制腔内燃油压力下降缓慢，导致长针阀抬起缓慢，随着控制腔压力下降，长针阀开启速度加快，此外，主油道、第三输油道、控制阀杆周围的连接油道、中间油道、控制板上出油量孔和控制板周围的环形侧面油道至控制腔形成了额外的进油油路，加快了控制腔内燃油的建压速度，提高了长针阀落座速度，整个工作过程长针阀的运动满足先缓后急的要求，保证了电控喷油器实现先缓后急的喷油规律，降低了柴油机的碳烟排放与燃油消耗率；本发明采用了刻沟结构，根据实际工况的要求，匹配刻沟的直径、深度和数目，使其改善空穴流动的稳定性，降低喷油器穴蚀程度的效果最佳。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为电磁阀组件示意图；

图3为控制板部分及周围油路的结构示意图；

图4为本发明喷嘴部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-4，本发明一种一种带有刻沟的双路进油长针阀孔板式电控喷油器，它由电磁阀组件1、紧固壳体2、喷油器体3、紧帽6、针阀限位块7、电磁阀座9、中间块10、控制板11、控制板复位弹簧12、限位套13、长针阀复位弹簧15、长针阀复位弹簧座16、长针阀17、针阀座18和喷嘴8组成。电磁阀组件1、电磁阀座9、中间块10、控制板11、控制板复位弹簧12、限位套13自上而下依次相连安装在喷油器体3里，电磁阀组件1利用紧固壳体2固定在喷油器体3上方，电磁阀组件1包括：接线柱20、电磁阀体21、线圈22、衔铁23、止动环24、铁芯25、阀杆复位弹簧26、阀杆复位弹簧座27、密封圈28和控制阀杆29，控制阀杆29周围布置有连接油道34，线圈22外接线头借助接线柱20与柴油机电控单元相连接，电磁阀体21通过紧固壳体2来固定，紧固壳体2与喷油器体3之间通过螺纹连接，电磁阀体21与喷油器体3之间安装有密封圈28，控制阀杆29利用止动环24与衔铁23相连，控制阀杆29内置于电磁阀座9中。电磁阀组件1布置在电磁阀座9之上，电磁阀座9下方依次装有中间块10、控制板11、控制板复位弹簧12、限位套13，控制板复位弹簧12布置在控制板11与限位套13之间，限位套13中心开有通孔，长针阀17上端布置在通孔内部，控制板11、限位套13、长针阀17三者围成的内部空间形成控制腔，控制板11上开有连通中间油道36与控制腔的出油量孔33，靠近限位套13下端长针阀17部分与限位套13之间还安装有长针阀复位弹簧15与长针阀复位弹簧座16，长针阀17下端部分布置有针阀限位块7，针阀限位块7上部开有环形油槽，长针阀17下端安装在针阀限位块7下方的针阀座18里，针阀座18与喷油器体3下方之间通过紧帽6固定在一起。针阀座18上加工喷孔38，长针阀17表面设置微米级别深度的刻沟39。

电磁阀组件1、喷油器体3、电磁阀座9、中间块10、控制板11以及针阀座18构成本发明一种带有刻沟的双路进油长针阀孔板式电控喷油器的主体部分。喷油器体3内布置有主油道4、第一输油道5、回油道14、第三输油道30，控制板11上方的中间块10内布置有第二输油道31、中间油道36、低压油道35，电磁阀座9内控制阀杆29周围布置有连接油道34，主油道4与第一输油道5、第二输油道31、第三输油道30分别连通，回油道14将长针阀17与喷油器体3之间的低压油腔与低压燃油油路连通起来，燃油经由主油道4、第一输油道5、针阀限位块7及针阀座18上的油路可进入到盛油槽18中，经由主油道4、第二输油道31、控制板11上方的环形进油量孔32，随后经过控制板11内的出油量孔33和控制板11周围的环形侧面油道37或者经由第三输油道30、控制阀杆29周围连接油道34、中间油道36，随后经过控制板11内的出油量孔33和控制板11周围的环形侧面油道37均可进入到控制腔内，中间油道36通过控制板11上的出油量孔33与控制腔相连通，通过控制电磁阀组件1中的控制阀杆29的抬起落座来控制中间油道36至中间块10内低压油道35的通断。

柴油机工作时，共轨管内高压燃油进入到电控喷油器中的主油道4，一部分燃油经过第一输油道5、针阀限位块7及针阀座18上的油路进入到电控喷油器的盛油槽19内，一部分燃油经过第二输油道31、控制板11上方的环形进油量孔32，随后经过控制板11的出油量孔33和控制板11周围的环形侧面油道37进入到控制板11、限位套13、长针阀17三者围成的控制腔内，还有一部分燃油经过第三输油道30、控制阀杆29周围的连接油道34、中间油道36，随后经过控制板11的出油量孔33和控制板11周围的环形侧面油道37同样进入到控制腔内。在电磁阀组件1中的线圈22尚未通电时，控制阀杆29阻断了中间油道36至中间块10内低压油道35的连接，此时高压燃油充满整个控制腔以及除低压油道35外的各大油道，长针阀17受到控制腔内高压燃油及长针阀复位弹簧15的向下作用力要大于长针阀17受到针阀座18中盛油槽19内高压燃油的向上作用力，长针阀17被压在针阀座18上堵住喷孔38，利用电磁阀组件1中的接线柱20，柴油机电控单元开始给线圈22通电，铁芯25、衔铁23逐渐被磁化，形成经由铁芯25、气隙、衔铁23三者的闭环磁回路，衔铁23所受电磁力不断增大，最终克服阀杆复位弹簧26的预紧力、运动阻力等作用力向上运动，控制阀杆29利用止动环24固定在衔铁23上，并跟随衔铁23一起向上运动，控制阀杆29的抬起使得中间油道36与低压油道35得以连通、而第三输油道30、控制阀杆29周围油道34至中间油道36的油路被阻断，控制腔内的高压燃油经过控制板11的出油量孔33、中间油道36、控制阀杆29周围的连接油道34进入到低压油道35最终返回低压燃油箱中，由于控制板11的出油量孔33的作用，控制腔内部燃油压力下降速度要小于中间油道36内燃油压力下降速度，燃油缓慢地通过出油量孔33泄出，泄油前期控制板11受到控制腔内燃油的液压力要大于中间油道36燃油的液压力，控制板11仍然被顶起，此时环形进油量孔32被堵住，当控制腔内燃油压力下降到一定程度时，控制板11下降，此时环形进油量孔32才打开，减少了电控喷油器整个工作过程中燃油的动态泄漏量。在电控喷油器工作过程中，由于针阀耦件间的配合间隙泄漏到长针阀17与喷油器体3之间的低压油腔的燃油，通过回油道14进入低压燃油油路中，最终返回低压燃油箱，电磁阀组件1中的控制阀杆29对于上方的进油路的密封面，采用锥面密封形式，对于下方的回油路的密封面，采用平面密封形式。当控制腔内高压燃油压力下降到一定程度后长针阀17受到盛油槽19内高压燃油压力大于控制腔内高压燃油及长针阀复位弹簧15预紧力时，长针阀17抬起，喷油器开始喷油，由于控制腔内燃油缓慢地泄出，长针阀17先缓慢地开启，随着控制腔内燃油压力的下降，开启速度逐渐加快。当电磁阀组件1中的线圈22断电，衔铁23在阀杆复位弹簧26的作用下带动控制阀杆29落座，中间油道36与低压油道35的连接重新被控制阀杆29阻断、第三输油道30至中间油道36的油路得以接通，高压燃油经由主油道4、第二输油道31、中间块10上的环形进油量孔32，随后经过控制板11上的出油量孔33和控制板11周围的环形侧面油道37或者主油道4、第三输油道30、控制阀杆29周围的连接油道34、中间油道36，随后经过控制板11上的出油量孔33和控制板11周围的环形侧面油道37这两条油路进入到控制腔中重新建立起高压，进油油路的增加提高了控制腔内燃油建压速度，长针阀17受到控制腔内高压燃油及长针阀复位弹簧15的向下合力大于长针阀17受到盛油槽19内高压燃油的向上作用力后，长针阀17迅速落座，喷油器喷油迅速停止。

图4为喷嘴部分结构示意图。它由喷孔38和刻沟39构成。长针阀17运动过程中，密封锥面打开，燃油从盛油槽7经过密封锥面、刻沟39流向喷孔38。刻沟39改变了燃油的流向和速度大小，进而调整了喷孔入口处的流向和速度大小，增大了喷孔38有效流通面积，降低了空穴初生程度，稳定了喷孔38内部空穴流动，减缓了喷油量的波动，降低了孔内穴蚀程度。

由上述的工作过程可知：本发明控制板11及其周围油路的设计促使控制板11在工作过程中始终处于动态平衡状态，中间油道36既作为控制腔泄油油路的一部分，也作为控制腔进油油路的一部分，控制腔泄油前期控制板11会堵住环形进油量孔32，大大减小了喷油器工作时的燃油动态泄漏量，降低燃油损耗、有效提高共轨管中的喷油压力；同时长针阀17在喷油开始时先缓慢地开启，随后开启速度加快，在喷油结束时能够迅速落座，其运动规律符合电控喷油器实现先缓后急的喷油规律的要求，促使电控喷油器实现先缓后急的喷油规律，降低了柴油机的碳烟排放与燃油消耗率；长针阀17表面设置的刻沟39，有效改善了空穴流动的稳定性，降低了喷油器穴蚀程度。