CN101457728B - 一种球阀喷嘴 - Google Patents

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Abstract

一种球阀喷嘴，其特征在于，包括一个喷嘴前座，一个喷嘴后座，一个喷嘴簧，一个喷孔，一个球型阀件和一个围绕球型阀件的环槽，球型阀件位于喷嘴前座和喷嘴后座之间，喷嘴前座包括一个前座面，喷嘴后座包括一个后座面，喷嘴簧将球型阀件压靠在后座面上。本发明提供了一种结构简单可靠的外开式喷嘴。

Description

一种球阀喷嘴
技术领域
本发明属于发动机技术领域，具体涉及电子供油装置，尤其涉及一种应用在内燃机的电子燃油喷射系统。
背景技术
通过压力控制喷嘴的开启和关闭是内燃机燃油喷射系统常用的方法。这种喷嘴的基本特征和工作原理是：当燃油压力较小时，具有一定压力的燃油被喷嘴阀限定在一侧的空间，而另一侧则是较小的剩余容积，喷射孔分布在剩余容积的四周。当燃油压力超过所定值时，喷嘴阀开启，燃油通过喷嘴阀进入剩余容积，然后通过喷孔喷射出去。
压力控制式喷嘴通常有两种结构：一种是喷嘴阀的阀件向外(剩余容积的一侧)开启，另一种是喷嘴阀的阀件向内(剩余容积的另一侧)开启。前一种喷嘴结构相对简单，不需要参考开启压力；而后一种喷嘴结构则相对较为复杂，并需要一个内部的参考开启压力。一般而言，向外开启的喷嘴则由于结构简单对于进气口喷射系统具有较高的应用价值。向内开启道德喷嘴结构复杂、成本高，一般只被普遍用于价值相对较高的柴油机。
但外开式喷嘴存在两个重要的问题。一个是，剩余容积导致冷热状态喷射量的差异，越小越好；另一个是，开启压力与当时的状态相关。如果剩余容积充满液体，则喷嘴的开启压力相对较大；如果剩余容积内部分或者全部液体蒸发，则开启压力就变小。
发明内容
本发明针对上述问题，之目的在于提供一种结构简单可靠的外开式喷嘴。
本发明的目的通过以下技术方案实现：即一种球阀喷嘴，其特征在于，包括一个喷嘴前座，一个喷嘴后座，一个喷嘴簧，一个喷孔，一个球型阀件和一个围绕球型阀件的环槽，球型阀件位于喷嘴前座和喷嘴后座之间，喷嘴前座包括一个前座面，喷嘴后座包括一个后座面，喷嘴簧将球型阀件压靠在后座面上。
喷嘴后座包括一个弹簧室，喷嘴簧置于所述弹簧室之中。设一个穿过弹簧室壁面的透气通道将弹簧室与外界联通，即弹簧室内压力与外界保持相等的压力。通过前座面而泄漏到弹簧室的燃油也可以通过此透气通道进入发动机气道。
后座面为一个锥面或者球面，在喷嘴关闭期间，与球型阀件形成密封关系。
喷嘴前座包括一个前平面，喷嘴后座包括一个后平面，前平面与后平面之间彼此无间隙靠紧。
喷嘴前座与喷嘴后座之间可以通过螺纹或者焊接方式连接。
前平面上存在一个环型倒角，环型倒角与后座面形成环槽。
在前平面上设一个前沟槽，当前平面和后平面无间隙靠紧时，前沟槽与后平面之间则形成一个喷孔。
后平面上存在一个后沟槽，当前平面和后平面无间隙靠紧时，后沟槽与前平面之间则形成一个喷孔。
为了防止在在喷嘴开启期间，有较多的燃油通过喷嘴前座面泄漏到弹簧室而形成滴油进入发动机，喷嘴前座面可以是一个锥面或者球面，并与球形阀件形成密封关系。
为了获得最佳的控制效果和最小的滴油量，球形阀件在前座面与后座面之间的运动距离限定在0.01-0.2mm之间。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细描述：
图1a和图1b为本发明提供的球阀喷嘴第一个实施例的结构示意图。
图2a和图2b为本发明提供的球阀喷嘴第二个实施例的结构示意图。
图3为本发明提供的球阀喷嘴应用于电动燃油喷射器的示意图。
具体实施方式
如图1a和图1b所示，在第一实施例中，本发明的球阀喷嘴包括：一个球形阀件1，可以由金属材料或者非金属材料制成，一个喷嘴后座2，一个喷嘴前座3，一个喷嘴簧8，喷嘴后座2大致为一个圆柱体，其中包括一个压力燃油腔11，一端连接燃油压力源，另一端是后座面6，与以后座面6相邻的端面为后平面18，喷嘴前座3大致为一个圆柱体，其中包括弹簧室12，一端是弹簧座14，另一端是前座面7，与前座面7相邻的是前平面9，在前平面9与前座面7之间存在一个圆柱面15，圆柱面15与前平面7由环形倒角4连接，透气通道10穿过弹簧室12的壁面将弹簧室12与外界连通，前平面9与后平面18以无间隙方式贴紧，在前平面9上有一个前沟槽5，前沟槽5的横截面可以是矩形，也可以是圆缺形，当前平面9与后平面8以无间隙方式靠近时，前沟槽5保持环形倒角4内的空间与外界连通，从而形成喷孔16，喷嘴前座3与喷嘴后座2通过激光等焊接手段在接缝13处连接固定在一起，球形阀件1位于前座面7与后座面6之间形成的空间内，弹簧8的一端压靠在球形阀件1，另一端压靠在弹簧座14。
球阀喷嘴工作过程是：
当来自燃油压力源的燃油进入压力燃油腔11，燃油压力对于球形阀件1产生向外的推力，当所述推力大于弹簧8施加给球形阀件1的反向作用力时，球形阀件1便离开后座面6并向前座面7方向运动，此时，所述球阀喷嘴开启。在此期间，部分燃油通过喷孔16喷入外界并形成喷雾17，另一部分燃油通过圆柱面15与球形阀件1之间的间隙进入弹簧室12，再通过透气通道10进入外界。当球形阀件1的运动被前座面7所阻止时，燃油进入弹簧室12之通路被阻断，燃油只能通过喷孔16进入外界。当压力燃油腔11中的压力低于弹簧8的反向推力时，球形阀件1被推向后座面6，继而切断压力燃油室11通向外界的道路，此时，所述球阀喷嘴关闭。
在上述开关过程中，因为弹簧室12中的压力与外界始终保持平衡，而且与温度无关，因此，球阀喷嘴的开启压力与温度无关。另外，由于倒角4所形成的空间在不影响燃油流动阻力的情况下，可以控制的较小，从而获得较小的剩余容积，有利于减少冷热状态的流量喷射差异。
如图2所示，在本发明提供的第二实施例中，后环形倒角4a在后座面上形成，后沟槽5a位于后座面上，后沟槽5a的横截面可以是矩形，也可以是圆缺形，当前座面9与后座面18贴紧时，前座面9与后沟槽5a形成喷孔16。
第二实施例之工作过程与第一实施例相同。
如图3所示，本发明提供的球阀喷嘴21可以应用于电动燃油喷射器。此电动燃油喷射器可以应用于发动机供油系统以提供发动机工作所需要的循环供油量。
其中，柱塞22的一端位于柱塞套23形成的柱塞孔24中，另一端与电枢26的前端37相连接，当电流通过线圈27时，磁轭30以及磁隙31形成的磁场推动电枢26向柱塞向前运动，继而推动柱塞22运动，当柱塞22的前端挡住柱塞套进油孔25时，柱塞22开始压缩位于柱塞孔24中的燃油，柱塞孔24内燃油压力作用于出油阀件39上，当其作用力大于出油阀弹簧34的预压力时，燃油进入储压空间36，从而形成相对球阀喷嘴的燃油压力源，当其中的压力高于球形喷嘴21的喷嘴簧作用力时，球形喷嘴21开启，燃油可以喷入发动机进气道41，从而提供发动机所需的循环供油量。
当切断线圈27中的电流时，柱塞22以及电枢26在柱塞簧33的作用下开始回退，此时储压空间36中的燃油压力开始下降，当其值低于喷嘴簧的作用力时，球形喷嘴21关闭，喷射结束。柱塞22继续回退，当其前端位置避开柱塞套进油孔25时，位于壳体38所围成的空间40内的燃油进入柱塞孔24，空间40中的燃油通过进油口28从燃油箱补充进来，如果出现燃油蒸汽，则通过回油口29再回到燃油箱，当电枢26的回退运动被泵端32阻止时，一个完整的供油循环结束。

Claims (7)

1.一种球阀喷嘴，其特征在于，包括一个喷嘴前座，一个喷嘴后座，一个喷嘴簧, 一个喷孔，一个球型阀件和一个围绕球型阀件的环槽，球型阀件位于喷嘴前座和喷嘴后座之间, 喷嘴前座包括一个前座面，喷嘴后座包括一个后座面和一个压力燃油腔，喷嘴后座的一端连接燃油压力源，另一端是后座面（６），与后座面相邻的端面为后平面（1８)，喷嘴簧将球型阀件压靠在后座面上，喷嘴前座包括一个弹簧室和一个穿过弹簧室壁面的透气通道，喷嘴前座一端是弹簧座（14），另一端是前座面（７），与前座面相邻的是前平面（９），喷嘴前座的前平面与喷嘴后座的后平面之间彼此无间隙靠紧。
2.如权利要求1所述的球阀喷嘴，其特征在于：后座面为一个锥面。
3.如权利要求2所述的球阀喷嘴，其特征在于：喷嘴前座与喷嘴后座之间通过焊接方式连接。
4.如权利要求3所述的球阀喷嘴，其特征在于：前平面上存在一个环型倒角，环型倒角与后座面形成环槽。
5.如权利要求4所述的球阀喷嘴，其特征在于：前平面上存在一个前沟槽，后平面与前沟槽形成喷孔。
6.如权利要求5所述的球阀喷嘴，其特征在于：后平面上存在一个后沟槽，前平面与后沟槽形成喷孔。
7.如权利要求1-6之一项所述的球阀喷嘴，其特征在于：球形阀件在前座面与后座面之间的运动距离限定在0.01-0.2mm之间。
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