一种快速关闭阀的低惯量喷油器的制作方法

1.本发明属于内燃机的供油系统技术领域，尤其涉及一种共轨式喷油系统的的快速关闭阀的低惯量喷油器。


背景技术：

2.内燃机要进一步提高热效率，降低功率损失，就需要喷油器技术升级，从偶件间隙高压燃油静态泄漏的结构，升级到无高压静态泄漏的结构。
3.没有静态泄漏的喷油器，通常只有一个针阀偶件，偶件两端分别为高压腔和控制腔。
4.这种喷油器存在一个缺点，就是针阀开启的时候上升速度比较快；而针阀落座的时候，下降速度比较慢。导致喷油规律呈现先急后缓的现象，与理想的“先缓后急”的喷油规律刚好相反。
5.无静态泄漏低惯量的喷油器的普通结构如图5和图6所示。
6.喷油器体1的下端，并列布置高压进油通道1a和电磁铁安装孔1b。电磁铁部件2置于此孔1b中；控制阀座3布置于喷油器体1和针阀体4的中间；其中偏心布置的节流孔z与电磁铁部件的衔铁杆同轴，构成一个开关阀；当电磁铁通电时，此阀打开，燃油经节流孔z泄漏到低压腔；针阀偶件5布置于针阀体4中，并被针阀体下端内孔导向；针阀偶件5上端内部空间与控制阀座3下端面对应组成一个控制腔b；针阀偶件5外部与针阀体4内部的环形空间组成一个蓄压容积腔a，经控制阀座的油道孔3b与喷油器体高压进油孔1a相连通；针阀偶件5的针阀套5b上端布置一个节流孔x，把蓄压容积腔a与控制腔b连通；控制腔b通过控制阀座油道孔3a，与出油节流孔z连通。
7.当电磁阀打开时，为了降低针阀5a的上升速度，就要减缓控制腔b的压力下降速度，这就要求出油节流孔z的孔径和流量都尽量小。
8.显然，进油节流孔x≤出油节流z，z的减小导致x也比较小。
9.如此引起的，当电磁阀关闭，针阀要下行关闭时，从蓄压腔a经节流x流入控制腔b的燃油流速就比较小，导致控制腔b的压力上升速度比较慢，针阀落座变缓。


技术实现要素：

10.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种共轨式喷油系统的的快速关闭阀的低惯量喷油器。
11.本发明是这样实现的，一种快速关闭阀的低惯量喷油器，包括喷油器体(1)，电磁铁构件(2)、控制阀座(3)、针阀体(4)、以及安装在针阀体内的针阀偶件(5)；喷油器体(1)上并列布置有高压进油通道(1a)和电磁铁安装孔(1b)；针阀偶件(5)布置于针阀体(4)中，针阀偶件(5)包括针阀(5a)和针阀套(5b)，针阀(5a)插装在针阀体的下端的导向孔内；针阀偶件(5)的针阀套(5b)与控制阀座(3)下端面对应组成一个控制腔b；针阀偶件(5)外部与针阀体(4)内部的环形空间组成一个蓄压容积腔(a)，经控制阀座的油道孔(3b)与喷油器体高压
进油孔(1a)相连通；其特征在于：在所述针阀偶件(5)和控制阀座(3)之间布置了一个中间阀(6)，所述中间阀包括中间阀座(6a)和阀芯(6b)，所述阀芯滑动密封安装在阀座内；所述中间阀(6)将控制腔b分割为上下两部分，分别为由中间阀(6)与针阀套(5b)组成的控制腔下室(b1)，以及由控制阀座(3)与中间阀(6)的阀座(6a)构成的控制腔上室(b2)；阀座(6a)上设有连通控制腔下室b1与控制腔上室b2的中间阀出油节流孔(y)；所述中间阀(6)的阀座(6a)上设有，一个中间阀进油节流孔x，把蓄压容积腔(a)与控制腔(b)连通；所述控制腔上室(b2)通过控制阀座油道孔(3a)，与控制阀座(3)的控制阀座出油节流孔(z)连通；所述中间阀进油节流孔(x)≤控制阀座出油节流孔(z)；中间阀进油节流孔(x)＞中间阀出油节流孔(y)。
12.优选的，所述中间阀的阀套与针阀偶件(5)的针阀套之间，通过环形定位连接套(7)。
13.优选的，所述针阀套(5b)外圆与环形定位连接套(7)内圆采用过渡配合，中间阀阀座(6a)外圆与环形定位连接套(7)内圆间隙配合。
14.优选的，所述中间阀的阀座(6a)的下端密封锥面和阀芯(6b)的密封锥面之间设有角度差，阀座(6a)和阀芯(6b)组成一个双锥面阀(62)。
15.优选的，角度差为0.5
°‑
1.5
°
。
16.优选的，在针阀体上端设有孔(5a1)，所述孔(5a1)内布置一个弹簧(8)，弹簧的下端支撑在孔(5a1)的孔底，弹簧的上端抵接在阀芯(6b)的下端部面。
17.优选的，所述进油节流孔(x)的取值范围在0.1～0.2mm之间。
18.本发明具有的优点和技术效果：本专利申请的喷油器能够实现“先缓后急”的喷油规律。电磁阀没有打开时，没有燃油静态泄漏。电磁阀打开后，燃油的动态泄漏量也比现有技术小很多。
附图说明
19.图1为本技术喷油器总成装配图；
20.图2为本技术喷油器控制部分放大图；
21.图3为本技术开启控制油路示意图；
22.图4是本技术关闭控制油路示意图；
23.图5是现有技术结构示意图；
24.图6是现有技术控制油路图；
25.图7是本发明和现有技术两种喷油器的喷油规律对比图。
具体实施方式
26.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
27.请参阅图1至图4，一种快速关闭阀的低惯量喷油器，包括喷油器体1，电磁铁构件2、控制阀座3、针阀体4、以及安装在针阀体内的针阀偶件5；喷油器体1上并列布置有高压进油通道1a和电磁铁安装孔1b；针阀偶件5布置于针阀体4中，针阀偶件5包括针阀5a和针阀套
5b，针阀5a插装在针阀体的下端的导向孔内；针阀偶件5的针阀套5b与控制阀座3下端面对应组成一个控制腔b；针阀偶件5外部与针阀体4内部的环形空间组成一个蓄压容积腔a，经控制阀座的油道孔3b与喷油器体高压进油孔1a相连通；
28.本发明的发明点在于，在所述针阀偶件5和控制阀座3之间布置了一个中间阀6，所述中间阀包括中间阀座6a和阀芯6b，所述阀芯滑动密封安装在阀座内；所述中间阀6将控制腔b分割为上下两部分，分别为由中间阀6与针阀套5b组成的控制腔下室b1，以及由控制阀座3与中间阀6的阀座6a构成的控制腔上室b2；阀座6a上设有连通控制腔下室b1与控制腔上室b2的中间阀出油节流孔y；所述中间阀6的阀座6a上设有，一个中间阀进油节流孔x，把蓄压容积腔a与控制腔b连通；所述控制腔上室b2通过控制阀座油道孔3a，与控制阀座3的控制阀座出油节流孔z连通；
29.所述中间阀进油节流孔x≤控制阀座出油节流孔z；中间阀进油节流孔x＞中间阀出油节流孔y。
30.优选的，所述中间阀的阀套与针阀偶件5的针阀套之间，通过环形定位连接套7。
31.优选的，所述针阀套5b外圆与环形定位连接套7内圆采用过渡配合，中间阀阀座6a外圆与环形定位连接套7内圆间隙配合。
32.优选的，所述中间阀的阀座6a的下端密封锥面和阀芯6b的密封锥面之间设有角度差，阀座6a和阀芯6b组成一个双锥面阀62。为了保证阀芯打开时的流通面积，以及落座时候较小的冲击力，这两个锥面的角度差设定在一个较小的范围，优选的，角度差为0.5
°‑
1.5
°
。
33.优选的，为了保证阀芯6b快速且可靠地落座，在针阀体上端设有孔5a1，所述孔5a1内布置一个弹簧8，弹簧的下端支撑在孔5a1的孔底，弹簧的上端抵接在阀芯6b的下端部面。
34.所述电磁阀通电后针阀抬起开始喷油的过程中，施加于针阀顶端的液力变化速度即控制腔下室b1的压力变化速度，相对于普通结构来说，是非常缓慢的。这一方面得益于中间阀出油节流孔y较小的直径，比如＜0.1mm；另一方面得益于控制腔上室b2较缓的压力变化速度。控制腔上室b2在电磁阀通电后能拥有较缓的压力下降速度，取决于控制阀座出油节流孔z较小的直径，比如＜0.2mm；以及经进油节流孔x由蓄压腔a向控制腔上室b2补充燃油。显然，在电磁阀打开后的喷油过程中，要求中间阀进油节流孔x≤控制阀座出油节流孔z。
35.当电磁阀断电需要结束喷油时，出油节流孔z关闭，此时控制腔上室b2的压力上升速度＞控制腔下室b1的压力上升速度，控制腔上室b2的压力＞控制腔下室b1的压力。为了加大这两个容积腔的压差，使得中间阀阀芯6b快速可靠的打开，要求中间阀进油节流孔x＞中间阀出油节流孔y。所以，进油节流孔x的取值范围在0.1～0.2mm之间。
36.当阀芯6b打开时，蓄压容积腔a的燃油经阀座6a的油孔6a1及阀芯6b的环形空间组成的油路63，通过阀口62后流入到控制腔下室b1。这使得控制腔下室b1的压力瞬间快速升高，即针阀顶端的液力快速升高，针阀迅速落座。
37.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。