一种可变喷孔的喷油器的制作方法

本发明属于燃油喷射技术领域，具体涉及一种可变喷孔的喷油器。

背景技术：

20世纪90年代以来，电控技术在柴油机上的应用逐渐增多，电控喷油器的使用不仅能够获得更高的燃烧效率，同时减小了有害物的排放。

电控喷油器通过电磁阀的开闭决定了是否喷油，通电时间的长短决定了喷油量的多少，能够合理的控制喷油正时。但发动机燃烧方式的不断发展，对电控喷油器提出了更高的要求：1、小油量情况下，电磁阀开启时间短，控制精度较差。2、喷油压力固定，只能通过调节喷油持续期控制喷油量，不能适应低速小负荷缓喷油和高速大负荷急喷油的要求。

针对以上问题，中国专利cn203248299u公开了一种小缸径涡流室柴油机用喷油嘴，喷油嘴包括针阀和针阀体，二者研磨配对使用，通过设计针阀和针阀体的尺寸，控制喷油嘴流通面积，进而达到控制喷油油压和喷油量的目的，针阀和针阀体完成装配后，针阀在针阀体中的最大升程为0.18-0.4mm，在针阀升程最大处，流通面积不大于0.18mm²。这种喷油嘴虽然可以改变流通面积，但流通面积由针阀上下位置决定，对针阀上下位移精度要求很高。

中国专利cn106762303a还公开了一种控制商用车用柴油机小油量时喷射稳定性用孔式喷嘴，喷油嘴包括针阀和针阀体，针阀头部由两级阶梯组成，第一级阶梯高度为针阀最大升程的0.2-0.8倍，第一级阶梯的直径略大于第二级阶梯的直径，在小针阀升程时，减小燃油在压力室内针阀头部与针阀体之间的环形流通截面积，使之小于喷孔面积，实现小油量时燃油喷射的精确控制；针阀体上部的内径与针阀的外径相同且为间隙配合，形成高压燃油的轴向密封面，针阀体下部椎体和针阀头部凸台形成控制高压燃油喷射的喷油嘴密封锥面；喷油嘴的针阀体下部外径在11-13mm之间。此发明保证了大循环供油量的喷射可靠性和动力性的同时，改善了小油量时喷油嘴的燃油流动性能，提高了小油量的喷射稳定性，但该专利也存在着对针阀上下位移控制精度较难问题。

以上两个专利都是针对针阀与针阀体之间的环形流通面积，进而控制喷油速率和喷油量的目的。中国专利cn103362710a还公开了一种可变喷孔式电控喷油器，此发明的目的在于提供给可变喷孔式电控喷油器，包括电控执行器部分、喷油嘴、喷油器体，电控执行器部分、喷油嘴分别安装在喷油器体的上下两端，喷油嘴包括针阀、针阀底座，针阀安装在针阀底座里，并与针阀底座形成盛油槽，针阀底座的下端部从下至上依次开有主喷油孔和副喷油孔，针阀下端部为双密封面结构，从下至上依次为锥形密封面和柱形密封面，柱形密封面密封主喷油孔、锥形密封面密封副喷油孔，当针阀上升时，副喷油孔先于主喷油孔联通盛油槽。此发明不仅有利于多次喷射过程中对小油量喷射进行控制，还可以使主喷射和靴型喷射相结合，进而改善喷油效果，提高发动机的经济性和动力性，满足更加严格的排放法规，与前两种专利相比，该专利以改变喷油孔为出发点，达到控制喷油量的效果，也存在着对针阀上下运动位置的精确控制问题。

技术实现要素：

针对目前柴油机小油量控制精度以及低速小负荷和高速大负荷柴油机对喷油量和喷油速率的要求等问题，本发明提出一种喷孔数可变喷油器。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种可变喷孔的喷油器，包括喷油嘴、喷油器主体和电控装置，所述喷油嘴包括针阀底座、内轴针和外轴针，所述针阀底座安装于所述喷油器主体的下端，所述针阀底座下端部周向匀布有多个喷油孔，所述内轴针和外轴针安装在所述针阀底座的内腔，并与所述针阀底座之间形成第一盛油槽，所述内轴针和外轴针交叉分布，所述内轴针和外轴针的下端端部均设有球形凸起，所述球形凸起与所述喷油孔一一对应，所述电控装置包括第一电控装置和第二电控装置，所述第一电控装置控制所述外轴针的上升或下降，以打开或闭合所述外轴针对应的喷油孔，所述第二电控装置控制所述内轴针的上升或下降，以打开或闭合所述内轴针对应的喷油孔。

本发明的有益效果是：本发明提供的可变喷孔的喷油器，其通过改变喷孔数以适应发动机不同负荷下对供油量的需求，在小油量喷射时，多孔喷油器打开部分的喷孔，相较于喷孔全开，延长了喷射时间，更加容易控制喷油精度，同时，当需要大油量时，喷油器喷孔全开，节省喷油时间，使油雾充分蒸发混合均匀，达到节能减排的目的。具体的，所述内轴针和外轴针呈交叉※形分布。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以有如下进一步的具体选择或优化选择。

具体的，所述喷油嘴还包括针阀顶座，所述针阀顶座的下端与所述针阀底座的上端抵接，所述针阀顶座为圆筒状并具有第二内腔，所述第二内腔与所述外轴针的顶端围设形成第二盛油槽，所述内轴针的上端高于所述外轴针的上端，所述喷油器主体包括导向柱、壳体、泄压环和衔铁，所述泄压环下端与所述导向柱上端抵接，所述导向柱设有第一内腔，所述内轴针上端穿过所述第一内腔，并与所述导向柱上端以及泄压环的下端形成第三盛油槽，所述壳体周向套设在所述喷油嘴上端、所述导向柱外周、泄压环外周和衔铁外周，并与所述泄压环上端形成第四盛油槽，所述喷油器主体还设有高压油通路和低压油通路，所述高压油通路的进油口与高压油泵连通，且其出油口与所述喷油孔连通，所述高压油通路分别与所述第一盛油槽、第二盛油槽和第三盛油槽连通，所述低压油通路的出油口与低压油箱连通，所述低压油通路分别与所述第二盛油槽、第三盛油槽和第四盛油槽连通。

具体的，还包括电控装置，所述电控装置包括第一电控装置和第二电控装置，所述第一电控装置控制所述外轴针的上升或下降，所述第二电控装置控制所述内轴针的上升或下降。具体的，所述第一电控装置控制朝向所述第二盛油槽的所述低压油通路开启和闭合；所述第二电控装置控制朝向所述第三盛油槽的所述低压油通路开启和闭合。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明同时设计了内、外轴针电磁控制结构。外轴针开闭由第一电控装置的电磁阀决定，电磁阀初始状态为通电状态，此时，电磁阀的阀芯将低压油道堵塞，第二盛油槽里面为高压油；若电磁阀断电，低压油道联通，此时第二盛油槽里面为低压油。内轴针外轴针开闭由第二电控装置的电磁阀决定，电磁阀初始状态为通电状态，此时，电磁阀的阀芯将低压油道堵塞，第三盛油槽里面为高压油；若电磁阀断电，低压油道联通，此时第三盛油槽里面为低压油。所述第一盛油槽、第二盛油槽、第三盛油槽和第四盛油槽分别盛装的高压油或低压油时，通过所述内轴针和外轴针底部和顶部的压力差从而控制其上升或下降，从而进一步的控制所述喷油孔的开启或闭合。具体的，当第一电控装置和第二电控装置控制闭合所述低压油通路时，所述第一盛油槽、第二盛油槽和第三盛油槽分别盛装的高压油，所述第四盛油槽盛装的低压油，此时所述内轴针和外轴针被压在针阀底座上，此时不喷油；当第一电控装置开启，第二电控装置闭合时，所述第二盛油槽与所述低压油通路连通，其内腔压力变小，由于第一盛油槽和第二盛油槽压力差，导致外轴针向上移动，其对应的4个喷油孔喷油；当第一电控装置和第二电控装置均开启时，所述第二盛油槽与所述低压油通路连通，其内腔压力变小，由于第一盛油槽和第二盛油槽压力差，导致外轴针向上移动，所述第三盛油槽与所述低压油通路连通，其内腔压力变小，由于第一盛油槽和第三盛油槽压力差，导致内轴针向上移动，此时八个所述喷油孔均开启。双轴针结构有效避免了针阀上下位移控制精度问题。

具体的，所述针阀底座下端部周向匀布有8个所述喷油孔，所述内轴针和外轴针的下端端部均布有4个所述球形凸起，当所述内轴针和外轴针下降时，所述球形凸起封闭所述喷油孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：所述喷油器的喷油孔可以设置为任意数，内外轴针分别控制一部分的喷油孔，最优为8个，此时控制最易。所述针阀底座设置有8个喷油孔，特别的设计一种双轴针结构，其中所述外轴针嵌套在所述内轴针外部，内、外轴针呈※形分布，每个轴针头部有4个球形凸起，分别对应喷油器4个孔，轴针落座时，由球形凸起对喷孔进行线性密封。

具体的，所述第二盛油槽内设有第二弹簧，所述第二弹簧的下端与所述外轴针的顶端抵接，所述第二弹簧的上端与所述导向柱的下端抵接。所述所述第四盛油槽内设有第四弹簧，所述第四弹簧的下端与所述泄压环的顶端抵接，所述第四弹簧的上端与所述衔铁的下端抵接。

采用上述进一步方案的有益效果是：所述第二弹簧能够辅助所述外轴针的上下移动，并起到缓冲作用。所述第四弹簧能够配合第二电控装置辅助所述衔铁的上下移动，从而开启或者闭合所述低压油通道，并起到缓冲作用。

具体的，所述导向柱外周沿其轴向设有凸楞，所述壳体内壁沿其轴向设有限位槽，所述凸楞嵌入所述限位槽中。

采用上述进一步方案的有益效果是：所述凸楞与所述限位槽配合，从而能够限制所述导向柱绕其轴线周向转动，从而保证所述高压油通路和低压油通路畅通。

具体的，所述泄压环外壁与所述壳体内壁之间为螺纹连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：所述螺纹连接不但能够防止所述泄压环与所述壳体之间漏油泄压，而且能够相对固定所述泄压环与所述壳体之间的位置。

具体的，所述针阀底座与所述壳体彼此抵接处设有密封环。

采用上述进一步方案的有益效果是：所述密封环用于避免所述针阀底座与所述壳体之间漏油泄压。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是本发明提供的一种可变喷孔的喷油器的主视图；

图2是本发明提供的一种可变喷孔的喷油器的结构示意图；

图3是本发明提供的一种可变喷孔的喷油器的喷油嘴细节图；

图4是本发明提供的图2的a-a截面示意图；

图5是本发明提供的一种可变喷孔的喷油器的内轴针和外轴针彼此连接结构示意图；

图6是本发明提供的一种可变喷孔的喷油器不喷油时高压油和低压油填充示意图；

图7是本发明提供的一种可变喷孔的喷油器部分喷油孔喷油时高压油和低压油填充示意图；

图8是本发明提供的一种可变喷孔的喷油器全部喷油孔喷油时高压油和低压油填充示意图。

图中：1-高压油；2–低压油；3-喷油嘴；4-喷油器主体；5-第二电控装置；6-第一电控装置；7-高压油通路；8-低压油通路；31-针阀底座；32-内轴针；33-外轴针；34-喷油孔；35-球形凸起；36-针阀顶座；11-第一盛油槽；12-第二盛油槽；13-第三盛油槽；14-第四盛油槽；41-导向柱；42-壳体；43-泄压环；44-衔铁；122-第二弹簧；144-第四弹簧；411-限位槽；422-密封环。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图及具体实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

本发明提供了一种可变喷孔的喷油器，包括喷油嘴3和喷油器主体4，所述喷油嘴3安装在所述喷油器主体4的下端，所述喷油嘴3包括针阀底座31、内轴针32和外轴针33，所述针阀底座31下端部周向匀布有多个喷油孔34，所述内轴针32和外轴针33安装在所述针阀底座31的内腔，并与所述针阀底座31形成第一盛油槽11，所述内轴针32和外轴针33呈交叉※形分布，所述内轴针32和外轴针33的下端端部均设有球形凸起35，所述球形凸起35与所述喷油孔34一一对应，当内轴针32和外轴针33分别上升或下降时，分别控制一部分的所述喷油孔34开启或闭合。

本发明提供的可变喷孔的喷油器，其通过改变喷孔数以适应发动机不同负荷下对供油量的需求，在小油量喷射时，多孔喷油器打开部分的喷孔，相较于喷孔全开，延长了喷射时间，更加容易控制喷油精度，同时，当需要大油量时，喷油器喷孔全开，节省喷油时间，使油雾充分蒸发混合均匀，达到节能减排的目的。

具体的，所述喷油嘴3还包括针阀顶座36，所述针阀顶座36的下端与所述针阀底座31的上端抵接，所述针阀顶座36与所述外轴针33的顶端围设形成第二盛油槽12，所述内轴针32的上端高于所述外轴针33的上端，所述喷油器主体4包括导向柱41、壳体42、泄压环43和衔铁44，所述导向柱41周向围设在所述内轴针32外周，所述泄压环43下端与所述导向柱41上端抵接，并与所述外轴针33上端和所述导向柱41上端以及泄压环43的下端形成第三盛油槽13，所述壳体42周向围设在所述喷油嘴3上端、所述导向柱41外周、泄压环43外周和衔铁44外周，并与所述泄压环43的上端形成第四盛油槽14，所述喷油器主体4还设有高压油通路7和低压油通路8，所述高压油通路7的进油口与高压油泵连通，所述高压油通路7分别与所述第一盛油槽11、第二盛油槽12和第三盛油槽13连通，所述低压油通路8的出油口与低压油箱连通，所述低压油通路8分别与所述第二盛油槽12、第三盛油槽13和第四盛油槽14连通。

所述第一盛油槽11、第二盛油槽12、第三盛油槽13和第四盛油槽14分别盛装的高压油1或低压油2时，通过所述内轴针32和外轴针33底部和顶部的压力差从而控制其上升或下降，从而进一步的控制所述喷油孔34的开启或闭合。具体的，当第一电控装置6和第二电控装置5控制闭合所述低压油通路8时，所述第一盛油槽11、第二盛油槽12和第三盛油槽13分别盛装的高压油，所述第四盛油槽14盛装的低压油，此时所述内轴针32和外轴针33被压在针阀底座31上，此时不喷油；当第一电控装置6开启，第二电控装置5闭合时，所述第二盛油槽12与所述低压油通路8连通，其内腔压力变小，由于第一盛油槽11和第二盛油槽12压力差，导致外轴针33向上移动，其对应的4个喷油孔34喷油；当第一电控装置6和第二电控装置5均开启时，所述第二盛油槽12与所述低压油通路8连通，其内腔压力变小，由于第一盛油槽11和第二盛油槽12压力差，导致外轴针33向上移动，所述第三盛油槽13与所述低压油通路8连通，其内腔压力变小，由于第一盛油槽11和第三盛油槽13压力差，导致内轴针32向上移动，此时八个所述喷油孔34均开启。双轴针结构有效避免了针阀上下位移控制精度问题。

具体的，还包括电控装置，所述电控装置包括第一电控装置6和第二电控装置5，所述第一电控装置6控制所述外轴针33的上升或下降，所述第二电控装置5控制所述内轴针32的上升或下降。具体的，所述第一电控装置6控制朝向所述第二盛油槽12的所述低压油通路8开启和闭合；所述第二电控装置5控制朝向所述第三盛油槽13的所述低压油通路8开启和闭合。

本发明同时设计了内、外轴针33电磁控制结构。外轴针33开闭由第一电控装置6的电磁阀决定，电磁阀初始状态为通电状态，此时，电磁阀的阀芯将低压油道堵塞，第二盛油槽12里面为高压油；若电磁阀断电，低压油道联通，此时第二盛油槽12里面为低压油。内轴针32外轴针33开闭由第二电控装置5的电磁阀决定，电磁阀初始状态为通电状态，此时，电磁阀的阀芯将低压油道堵塞，第三盛油槽13里面为高压油；若电磁阀断电，低压油道联通，此时第三盛油槽13里面为低压油。

具体的，所述针阀底座31下端部周向匀布有8个所述喷油孔34，所述内轴针32和外轴针33的下端端部均布有4个所述球形凸起35。所述喷油器的喷油孔34可以设置为任意数，内外轴针33分别控制一部分的喷油孔34，最优为8个，此时控制最易。所述针阀底座31设置有8个喷油孔34，特别的设计一种双轴针结构，其中所述外轴针嵌套在所述内轴针32外部，内、外轴针呈※形分布，每个轴针头部有4个球形凸起35，分别对应喷油器4个孔，轴针落座时，由球形凸起35对喷孔进行线性密封。

具体的，所述第二盛油槽12内设有第二弹簧122，所述第二弹簧122的下端与所述外轴针33的顶端抵接，所述第二弹簧122的上端与所述导向柱41的下端抵接。所述所述第四盛油槽14内设有第四弹簧144，所述第四弹簧144的下端与所述泄压环43的顶端抵接，所述第四弹簧144的上端与所述衔铁44的下端抵接。所述第二弹簧122能够辅助所述外轴针33的上下移动，并起到缓冲作用。所述第四弹簧144能够配合第二电控装置5辅助所述衔铁44的上下移动，从而开启或者闭合所述低压油通道，并起到缓冲作用。

具体的，所述导向柱41外周沿其轴向设有凸楞，所述壳体42内壁沿其轴向设有限位槽411，所述凸楞嵌入所述限位槽411中。所述凸楞与所述限位槽411配合，从而能够限制所述导向柱41绕其轴线周向转动，从而保证所述高压油通路7和低压油通路8畅通。

具体的，所述泄压环43与所述壳体42之间为螺纹连接。所述螺纹连接不但能够防止所述泄压环43与所述壳体42之间漏油泄压，而且能够相对固定所述泄压环43与所述壳体42之间的位置。

具体的，所述针阀底座31与所述壳体42彼此抵接处设有密封环422。所述密封环用于避免所述针阀底座31与所述壳体42之间漏油泄压。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。