一种配备有计量伺服阀的燃油喷油器的制作方法

本发明涉及一种配备有计量伺服阀的燃油喷油器。

背景技术：

用于内燃机燃油喷射的燃油喷油器一般包括喷油器壳体和安装在喷油器壳体下部的喷油嘴偶件以及安装在喷油器壳体内的计量伺服阀，计量伺服阀通过安装在喷油器壳体上部的驱动电磁阀开启，计量伺服阀在开启与关闭过程中驱动喷油嘴偶件开启与关闭。

通常来自共轨管的高压燃油由进油接头引入喷油器壳体内后，分成两路，一路通过喷油器壳体内的中孔内腔直接到达喷油嘴偶件中的喷油嘴端部，待喷射；另一路进入到计量伺服阀中的控制腔室。燃油喷油器不工作时，通过精确计算，计量伺服阀中的控制腔室产生的液压力通过计量伺服阀中的控制杆传递至喷油嘴偶件中的针阀杆，使针阀杆下端的圆锥体部分压紧在针阀体中的内圆锥面上进行密封，燃油喷油器不喷油。

如此时给驱动电磁阀中的电磁铁通电，通过驱动电磁阀中的电磁铁执行元件开启计量伺服阀，使得计量伺服阀中的控制腔室压力下降，喷油嘴偶件中的针阀杆在向上液力推动下向上移动，使针阀杆下端的圆锥体部分脱离在针阀体中的内圆锥面，打开针阀体下端的喷油嘴通道，向发动机燃烧室喷射雾化的燃油。

为实现上述功能，串接的计量伺服阀中的控制杆和喷油嘴偶件中的针阀杆必须通过精确计算达到轴向弹簧力、液压力的平衡，其中绝大部分是液压力。由于计量伺服阀中的控制杆和喷油嘴偶件中的针阀杆都需要严格的液压密封，因此，计量伺服阀中的控制杆和喷油嘴偶件中的针阀杆结构设计上需要采用多种形式的径向或端面密封要素进行组合来密封。

随着发动机燃烧要求燃油喷油器喷射次数越来越多，多达9次，加上喷射量稳定性要求越来越高，动作反应速度越来越快，这就要求计量伺服阀中的控制杆和喷油嘴偶件中的针阀杆打开及关闭动作(上升及下降)稳定、快速，运动阻尼越小越好，因此串接的计量伺服阀中的控制杆和喷油嘴偶件中的针阀杆及密封性组合设计是运动件运动质量的关键。

为达到上述目的一般将计量伺服阀中的控制杆和喷油嘴偶件中的针阀杆设计成整体，但工艺性差，工业化生产成本高。因此为降低工业化生产成本和提高加工的工艺性，计量伺服阀中的控制杆和喷油嘴偶件中的针阀杆一般分成两个零件并采用各种连接方式进行连接，如中国发明专利授权公告号cn1096549c公开的一种用于燃油喷嘴的电磁计量阀，其中的计量伺服阀中的控制杆通过一档盘与喷油嘴偶件中的针阀杆连接。这种连接方式容易造成运动干涉和内部阻尼，使得喷油嘴偶件中的针阀杆移动精度下降。

喷油嘴偶件中的针阀杆在针阀体内需要有良好的导向性，针阀杆只能在针阀体内轴向上下移动及绕轴心线转动，其它自由度被限制，为保证串接的计量伺服阀中的控制杆和喷油嘴偶件中的针阀杆的整体功能，计量伺服阀中的控制杆必须采用浮动密封结构设计，极大地降低成本及工业化生产零件的失效机率。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有于内燃机燃油喷射的燃油喷油器所存在的上述技术问题而提供一种配备有计量伺服阀的燃油喷油器。该配备有计量伺服阀的燃油喷油器以简单经济的方式来解决上述问题，同时减少多余浮动密封环节,降低制造上零件失效风险。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种配备有计量伺服阀的燃油喷油器，包括喷油器壳体和安装在喷油器壳体下部的喷油嘴偶件以及安装在喷油器壳体内的计量伺服阀，计量伺服阀通过安装在喷油器壳体上部的驱动电磁阀开启，计量伺服阀在开启与关闭过程中驱动喷油嘴偶件开启与关闭，其特征在于，所述计量伺服阀中的控制杆下端和所述喷油嘴偶件中的针阀杆上端之间采用柔性方式连接，且该柔性方式连接至少使得所述计量伺服阀中的控制杆在x-y两移动方向及x、y轴绕旋转方向自由。

在本发明的一个优选实施例中，所述计量伺服阀中的控制杆下端和所述喷油嘴偶件中的针阀杆上端之间通过一柔性套连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述计量伺服阀中的控制杆下端和所述喷油嘴偶件中的针阀杆上端直径相同。

在本发明的一个优选实施例中，所述柔性套的内孔与所述计量伺服阀中的控制杆下端、所述喷油嘴偶件中的针阀杆上端之间无间隙或间隙很小，以保证所述计量伺服阀中的控制杆下端的端面与所述喷油嘴偶件中的针阀杆上端端面之间形成的密封容积压力值小于10bar。

在本发明的一个优选实施例中，在所述计量伺服阀中的控制杆下端和所述喷油嘴偶件中的针阀杆上端上均设置有圈槽，使所述柔性套与所述计量伺服阀中的控制杆下端、所述喷油嘴偶件中的针阀杆上端之间密封更好。

在本发明的一个优选实施例中，所述计量伺服阀中的控制杆下端尾部设置有圆弧面，以消除因摆动产生的干涉。

由于采用如上的技术方案，本发明的配备有计量伺服阀的燃油喷油器中计量伺服阀中的控制杆下端和所述喷油嘴偶件中的针阀杆上端之间采用柔性方式连接，最大限度的减少了运动干涉及内部阻尼，使喷油嘴偶件中的针阀杆上下移动精度更高，最小油量控制性能更好。

附图说明

图1为本发明配备有计量伺服阀的燃油喷油器的结构示意图。

图2为图1的i处放大示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，图中所示的配备有计量伺服阀的燃油喷油器包括一个喷油器壳体2，喷油器壳体2上部的一侧有高压燃油进油通道3，另一侧设置有回油通道24；喷油器壳体2内设置有计量伺服阀外部容积5。在高压燃油进油通道3上安装有进油接头30。

在喷油器壳体2中装有计量伺服阀7，该计量伺服阀7由阀套14、控制杆复位弹簧6a及控制杆6组成。

阀套14通过台阶16和圆柱段17与喷油器壳体2相对部位定位。整个计量伺服阀7用螺塞18压紧固定在喷油器壳体2中，此时控制杆6只能沿轴向上下移动及绕轴心转动。控制杆6依靠控制杆复位弹簧6a复位。

阀套14内的中部以下设置有一与控制杆6上端连接的功能孔13，控制杆6的上端插入到该功能孔13内，功能孔13使得控制杆6能相对阀套14孔可以轴向移动，同时又能保证功能孔13与控制杆6之间密封。

由控制杆6上端的顶面、功能孔13的孔顶面以及功能孔13的部分圆周面界定出来的控制室容积15与计量阀外部容积5压力独立。控制室容积15通过设置在阀套14上的进油计量孔8与喷油器壳体2中的高压燃油进油通道3相通，同时控制室容积15还通过设置在阀套14上的通泄油计量孔9与回油通道24相通。

在喷油器壳体2上部安装有一驱动电磁阀31，驱动电磁阀31中的滚珠31a在驱动电磁阀通电时，开启通泄油计量孔9，使通泄油计量孔9与回油通道24相通。如果驱动电磁阀断电时，驱动电磁阀31中的滚珠31a将关闭通泄油计量孔9，使通泄油计量孔9与回油通道24不相通。

在喷油器壳体2轴向下端通过喷油嘴紧帽20连接有喷油嘴偶件23。喷油嘴偶件23由针阀体4及针阀杆9组成，针阀体4的端面22及外圆柱21通过与喷油嘴紧帽20和喷油器壳体2的底面定位并固定。

针阀杆9与针阀体4之间有一段圆柱体配合段13a，圆柱体配合段13a使得针阀杆9能相对针阀体4进行轴向移动，同时又能保证圆柱体配合段13a的缝隙密封，针阀杆9下端的圆锥体部分25与针阀体4内的内圆锥面26密封，密封直径为图示中d。因此针阀杆9能在针阀体4中上下轴向移动，向下移动到针阀杆9下端的圆锥体部分25与针阀体4内的内圆锥面26重合为止。针阀体4的底部设置有喷油孔32。

针阀杆9的上端27与控制杆6的下端28直径相同，用柔性套10连接，柔性套10的内孔与针阀杆9的上端27、控制杆6的下端28配合，且柔性套10的内孔与针阀杆9的上端27之间的配合端12、柔性套10的内孔与控制杆6的下端28之间的配合端12a间隙很小或无间隙，以保证针阀杆9的上端27端头与控制杆6的下端28端头因结构性设计而形成密封容积11压力值很小(如小于10巴)。

随着发动机要求的喷射压力越来越高，无泄漏结构设计将被普遍采用，图示的典型无泄漏结构是喷油器壳体2中的计量阀外部容积5及针阀体4的内腔均为喷油器喷射工作压力，控制杆6与针阀杆9组成的组件置于喷射高压中。

喷油嘴偶件23根据燃油喷油器工作需要喷油或停止，是通过其中的针阀杆9向上移动或向下移动压紧密封线d来实现的，随着发动机排放要求越来越高，每次喷油要求精确，要求针阀移动位置精确而且整个工作过程中重复稳定性好。

本发明为降低制造成本将控制杆6与针阀杆9分成两件，用柔性套10柔性连接。至少使得计量伺服阀7中的控制杆6在x-y两移动方向及x、y轴绕旋转方向自由。

针阀杆9与控制杆6组成的组件，一端与控制室容积15连接，一端与喷油嘴偶件23中的针阀体4底部的喷嘴孔32连接，实际工作过程中受力非常复杂，需要精确控制的是轴向力，轴向力中主要是液压力，为减小控制因素，设计上仅控制图中的f(由控制室容积15压力产生)及f(由针阀杆9的密封截面d产生)，在进行喷油器设计时该力是经过精确计算及验证的，不允许产生轴向附加力。

同时，通过柔性套10连接的针阀杆9与控制杆6，工作时能最大限度减小运动干涉及内部阻尼，使件组件上下移动精度更高，最小油量控制性能更好。

为发挥上述作用，在针阀杆9的上端27和控制杆6的下端28上均设计出圈槽19、19a，使柔性套10与针阀杆9的上端27和控制杆6的下端28密封性更好。

同时，为使杆件摆动，在控制杆6尾端面设计成圆弧面29，消除因摆动产生的干涉。