CN100497929C - 一种新型共轨系统喷油器 - Google Patents
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Abstract
一种新型共轨系统喷油器。其中的控制阀部件的主要特征是：a.控制阀芯(3)上有一个和控制阀座(4)配合的密封锥面(15)，控制阀中央有一个贯穿的轴向油道(10)，在控制阀芯的延长部分上有与轴向油道(10)相通的周向进油道(13)，在周向进油道(13)上方有一个周向回油道(14)，它也和轴向油道(10)相通；b.控制阀座(4)上有一个进油道(11)以及与进油道(11)相通的进油圈槽(12)；在喷油器不喷油时，也就是非工作状态时，控制阀芯(3)上周向进油道(13)的位置和控制阀座(4)上的进油圈槽(12)对准，高压燃油能通过轴向油道(10)流入控制室(9)；在喷油器喷油时，也就是工作状态时，控制阀芯(3)向上升起，周向进油道(13)离开控制阀座(4)上的进油圈槽(12)，关闭了高压燃油进入控制室(9)的通道。由于控制阀芯(3)在电磁力作用下向上开启的同时，切断了通向控制室(9)的高压燃油，因此在喷油嘴整个喷射期间，几乎没有高压燃油的能量损失。同时通过调整控制阀芯(3)的升程，能够控制控制室(9)的压力降，从而控制喷油嘴针阀(16)的开启速率，达到控制喷油速率的目的。
Description
技术领域：
本发明属于内燃机共轨系统喷油器领域。
背景技术：
自从上世纪九十年代以来，世界各国对环境问题越来越重视，特别是对作为车用动力的内燃机提出了日益严格的排放要求。例如欧盟国家制订了逐步提高要求的欧洲1号，欧洲2号，欧洲3号排放法规和未来要达到的欧洲4号标准。我国的国家标准GB17691-2001要求在2000年和2003年分别达到相当于欧洲1号和欧洲2号的排放限值，预计不久将实施相当于欧洲3号排放法规。在欧洲3号排放法规时，NOx的限值从欧洲2号的7.0g/kW.h降低到5.0g/kW.h，PM的限值从欧洲2号的0.15g/kW.h降低到0.1g/kW.h。要实现上述的排放法规，对于柴油机来说，燃油系统必须采用高压喷射技术，特别是采用喷射压力独立于转速、负荷的共轨喷射系统。近年来世界各大燃油系统制造公司，如日本DENSO(Common Rail Fuel Injection System forImprovement of Engine Performance on Heavy Duty Diesel Engine SAEpaper 980806)、德国BOSCH、美国DELPHI等公司纷纷推出了具有自主知识产权的共轨燃油喷射系统，来满足柴油机更高的排放性能要求。
现有技术的共轨喷油器中，当喷油嘴针阀开启向燃烧室喷油期间，高压燃油油道—控制室—低压油道相互沟通，因此存在高压燃油的能量损失。
发明内容：
本发明的目的是提供一种新型共轨系统喷油器，其中的喷油控制阀部件，能够在喷油嘴针阀开启期间消除或减少高压燃油的能量损失，能消除现有共轨喷油器存在的缺点。
本发明所采用的技术方案是提供一种新型共轨系统喷油器，其中的喷油控制阀部件，主要包括电磁阀部件1、电磁阀弹簧2、控制阀芯3、控制阀座4、喷油器体5、控制活塞7，其主要特征是：a.控制阀芯3上有一个和控制阀座4配合的密封锥面15，控制阀芯中央有一个贯穿的轴向油道10，在控制阀芯的延长部分上有与轴向油道10相通的周向进油道13，在周向进油道13上方有一个周向回油道14，它也和轴向油道10相通；b.控制阀座4上有一个进油道11以及与进油道11相通的进油圈槽12；在喷油器不喷油时，也就是非工作状态时，控制阀芯3上周向进油道13的位置和控制阀座4上的进油圈槽12对准，高压燃油能通过轴向油道10流入控制室9；在喷油器喷油时，也就是工作状态时，控制阀芯3向上升起，周向进油道13离开控制阀座4上的进油圈槽12，关闭了高压燃油进入控制室9的通道。
本发明和现有技术相比所具有的有益效果是：取消了现有技术中的大、小节流孔板，消除或减少喷油嘴针阀开启期间高压燃油的能量损失。
附图说明：
图1是本发明的实施例的喷油控制阀部件剖面图。
图2是本发明的实施例的喷油控制阀部件工作原理图。
图3是一种用于对比的现有技术的喷油控制阀部件工作原理图。
具体实施方式：
以下结合附图说明本发明的具体实施方式。
图1和图2是本发明的实施例的剖面图和工作原理图。在喷油器不喷油时，也就是非工作状态时，高压燃油通过喷油器体5上的高压进油道8，进入控制阀座4的进油道11，然后通过进油圈槽12，进入控制阀芯3的周向进油道13，最后通过轴向油道10流入控制室9。这样控制活塞7的上部就作用着高压燃油力，此力通过传递作用到喷油嘴针阀16尾部，使得针阀紧紧落座在针阀体17上。
当喷油器喷油时，也就是在工作状态时，电磁阀线圈部件1通电，产生的电磁力使控制阀芯3向上升起，周向进油道13离开控制阀座上的进油圈槽12，从而关闭了高压燃油进入控制室9的通道；同时控制阀芯3的上升将控制室9的容积增大，致使控制室内高压燃油的压力减小，即作用在针阀尾部的力减小。而喷油嘴盛油槽18处的高压燃油压力没有变化。因此推动针阀向上开启，完成喷油动作。当控制阀芯3上没有周向回油道14时，在整个喷油过程中没有高压燃油的能量损失。若当在控制阀芯3上有周向回油道14时，当控制阀芯3向上升起时，在关闭高压燃油进入控制室9的通道的同时，周向回油道14与控制阀座上的低压泄油孔6沟通，将控制室9的高压燃油减压，完成喷油动作。显然在该喷油过程中还存在高压燃油的能量损失，但是与现有技术相比，由于在喷油过程中切断了通向控制室9的高压油燃油，所以高压燃油的能量损失要大大减小。
当电磁阀线圈部件1断电时，在电磁弹簧2力的作用下，控制阀芯3向下落座，周向进油道13与控制阀座上的进油圈槽12重新接通，将高压燃油引入控制室9。这样作用在针阀尾部的力增加，使得针阀向下关闭，完成整个喷油过程。
图3是一种用于对比的现有技术的喷油控制阀部件的工作原理图。现有技术中具有加工难度非常高的节流小孔板19以及节流大孔板20，而且在喷油嘴针阀的整个开启期间，高压燃油油道——控制室——低压油道互相沟通，因此高压燃油的能量损失非常大。
本发明不但取消了加工难度非常大的大、小节流孔板，而且在喷油嘴针阀开启期间关闭了流向控制室9的高压燃油，因此没有高压燃油的能量损失，或者大大小于现有技术的高压燃油的能量损失。同时通过调整控制阀芯3的升程，能够控制控制室9的压力降，从而控制喷油嘴针阀16的开启速率，达到控制喷油速率的目的。
Claims (3)
1.一种用于内燃机的新型共轨系统喷油器，其中的控制阀部件主要包括电磁阀部件(1)、电磁阀弹簧(2)、控制阀芯(3)、控制阀座(4)、喷油器体(5)、控制活塞(7)，其主要特征是：a.控制阀芯(3)上有一个和控制阀座(4)配合的密封锥面(15)，控制阀中央有一个贯穿的轴向油道(10)，在控制阀芯的延长部分上有与轴向油道(10)相通的周向进油道(13)，在周向进油道(13)上方有一个周向回油道(14)，它也和轴向油道(10)相通；b.控制阀座(4)上有一个进油道(11)以及与进油道(11)相通的进油圈槽(12)；在喷油器不喷油时，也就是非工作状态时，控制阀芯(3)上周向进油道(13)的位置和控制阀座(4)上的进油圈槽(12)对准，高压燃油能通过轴向油道(10)流入控制室(9)；在喷油器喷油时，也就是工作状态时，控制阀芯(3)向上升起，周向进油道(13)离开控制阀座(4)上的进油圈槽(12)，关闭了高压燃油进入控制室(9)的通道。
2.根据权利要求1所述的新型共轨系统喷油器，其特征是在控制阀部件的控制阀芯(3)上没有周向回油道(14)。
3.根据权利要求1所述的新型共轨系统喷油器，其特征是通过调整控制阀芯(3)的升程能够控制控制室(9)的压力降，从而控制喷油嘴针阀(16)的开启速率。
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