CN101509450A - 共轨式电控喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于柴油机共轨式电控燃油喷射系统中的共轨式电控喷射器。该喷射器包括：电磁阀、受电磁阀控制的控制腔(9)、受控制腔(9)控制的针阀(23)，喷嘴体(24)；所述电磁阀包括一线圈(3)、静铁芯(15)、一动铁芯(14)、一阀芯(16)和一阀座(4)，动铁芯(14)上作用着第一复位弹簧(2)，使其受到指向电磁阀关闭方向的弹簧力；所述的动铁芯(14)与阀芯(16)是轴向可分离的，而且在电磁阀断电复位状态，两者之间沿轴向存在撞击距离h。本发明电磁铁产生的有限电磁力被放大，阀芯所受的驱动力远大于电磁力。因此可以采用很小的电磁铁尺寸，获得足够的驱动力，从而兼顾喷射器的安装性和可靠性。

Description

共轨式电控喷射器

技术领域

本发明涉及一种共轨式电控喷射器，特别涉及一种用于柴油机共轨式电控燃油喷射系统中的共轨式电控喷射器。

背景技术

现有技术，如BOSCH、日本电装、美国德尔福所生产的共轨式电控喷射系统所用的共轨式电控喷射器，喷射器包括：电磁阀、受电磁阀控制的控制腔、受控制腔控制的针阀，以及喷嘴体。电磁阀包括一静铁芯、一动铁芯、一阀芯和一阀座，动铁芯上作用着一复位弹簧，使其受到指向电磁阀关闭方向的弹簧力，其共同特征是：动铁芯和阀芯固定为一体，即在喷射器整个工作过程中是不分离的。这种设计的缺点是：阀芯的开启驱动力等于电磁铁的电磁力，由于电磁力与电磁铁体积存在对应关系，就出现喷射器外形尺寸与驱动力的矛盾：电磁铁体积增大，喷射器外形尺寸大，安装工艺性变差，但由于驱动力大，喷射器可靠性变好，BOSCH和日本电装采用这种思路；反之，电磁铁体积缩小，喷射器外形尺寸小，安装工艺性变好，但是由于驱动力变小，喷射器可靠性差，美国德尔福采用这种思路。

发明内容

本发明的目的，就是提供一种共轨式电控喷射器，可以很好地解决电磁铁体积与驱动力之间的矛盾，可以使相同体积的电磁铁实现更大的驱动力，或者在达到相同驱动力要求下，减少电磁铁的体积，从而能同时兼顾喷射器的安装性能和可靠性。

上述目的是通过利用一种物理现象实现的：当一个运动物体和另一个静止物体相撞击时，在短时间内会产生很大的撞击力。因此可以先使电磁铁动铁芯加速而储备一定的动能，再撞击阀芯，利用撞击力与电磁力的合力驱动阀芯的开启或者关闭。一旦阀芯打开，作用在阀芯上的液压力会迅速减小到接近0，这时的电磁力只需克服阀芯复位弹簧力即可。

上述目的和工作原理是通过如下设计实现的：

共轨式电控喷射器，包括：电磁阀、受电磁阀控制的控制腔9、受控制腔9控制的针阀23，喷嘴体24；所述电磁阀包括一线圈3、静铁芯15、一动铁芯14、一阀芯16和一阀座4，动铁芯14上作用着第一复位弹簧2，使其受到指向电磁阀关闭方向的弹簧力；上述的动铁芯14与阀芯16是轴向可分离的，而且在电磁阀断电复位状态，两者之间沿轴向存在撞击距离h。

作为优选方案，在动铁芯14与阀芯16之间有一顶杆1，顶杆1的上端与动铁芯14固定，在电磁阀断电复位状态，顶杆1的下端与阀芯16之间沿轴向存在撞击距离h。

为了确保撞击效果，作为优选方案，动铁芯14从电磁阀复位到电磁阀彻底吸合，动铁芯14沿轴向运动的总位移为H，H>h；电磁阀有效升程为H-h，撞击距离h为有效升程的一半以上，即h>(H-h)/2。

本发明由于利用了上述新的工作原理和新型结构，电磁铁产生的有限电磁力被放大，阀芯所受的驱动力远大于电磁力。因此可以采用很小的电磁铁尺寸，获得足够的驱动力，从而兼顾喷射器的安装性和可靠性。

附图说明

图1是共轨式电控喷射器的轴向剖视图；图中，1代表顶杆，2代表第一复位弹簧，3代表线圈，4代表阀座，5代表第二复位弹簧，6代表阀室，7代表出油节流孔，8代表第三复位弹簧，9代表控制腔，10代表通油孔，11代表针阀止推面，12代表回油通道，13代表回油孔，14代表动铁芯，15代表静铁芯，16代表阀芯，17代表镶块，18代表第一通油孔，19代表第一节流孔，20代表限流孔，21代表第二节流孔，22代表第二进油孔，23代表针阀，24代表喷嘴体。

图2是上述视图的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图，对共轨式电控喷射器结构和工作原理进行详细说明：

共轨式电控喷射器，包括：电磁阀、受电磁阀控制的控制腔9、受控制腔控制的针阀23，以及喷嘴体24，所述电磁阀包括一静铁芯15、一动铁芯14、一阀芯16和一阀座6，动铁芯14上作用着第一复位弹簧2，使其受到指向电磁阀关闭方向的弹簧力，动铁芯14与阀16芯是轴向可分离的，而且在电磁阀断电复位状态，两者之间沿轴向存在撞击距离h；从电磁阀复位到电磁阀彻底吸合，动铁芯14沿轴向运动的总位移为H，H>h；电磁阀有效升程(即阀芯脱离阀座的最大距离)为H-h，为了保证撞击效果，撞击距离h在有效升程的一半以上，即h>(H-h)/2。动铁芯14为软磁材料制成的圆柱体，中心固定一顶杆1，其固定方式可以采用镶嵌或焊接方法，撞击距离h存在于顶杆1的端面与阀芯16顶点之间。第一复位弹簧2的上端顶在动铁芯14下端面。电磁阀为球阀，即所述的阀芯16为一球体。一锥形阀座4位于阀芯16的上方，在阀芯16的下方有第二复位弹簧5顶在阀芯16上，阀芯16、第二复位弹簧5都安装在阀室内。

控制腔9位于针阀23的顶端，控制腔9内安装一T型镶块17，外有一肩胛面，第三复位弹簧8的上端顶在该肩胛面上，其下端顶在针阀23上端面上，镶块17中心为一通油孔10，其上端开有一出油节流孔7并与阀室6相通，镶块17中心的通油孔10与控制腔9之间开有一限流孔20。镶块17可以用紧配的方法安装在控制腔9内。上述的阀室6位于镶块17的顶端，阀芯16和第二复位弹簧5安装其中。动铁芯上方有一个回油通道12，动阀芯14的内部沿轴向开有回油孔13，并与回油通道12相通。静铁芯15中心是一个弹簧孔，第一复位弹簧2安装其中，并使动铁芯14受到向上的弹簧力。为了提高耐久性并保证动铁芯14的断电释放速度，动铁芯14的下端面、静铁芯15的上端面，至少其中一个端面覆盖有无磁耐磨涂层。在喷射器体的第一进油孔18与喷嘴体24的第二进油孔22之间有一个第二节流孔21，其流通面积为喷孔总流通面积的2-6倍，和德尔福技术相比，该节流孔选择的面积允许较大，原因是由于电磁阀驱动力的增加，电磁阀流通面积允许大幅度增大，这样可以减少了对该节流孔流通面积的依赖，带来的好处是减少了喷射过程的压力损失。在喷射器体的第一进油孔18与控制腔9之间有一个第一节流孔19。

上述实施例中，所用的电磁铁形式为装甲螺线管式，在实施中还可以更换为E型电磁铁或叫菌型电磁铁。

上述实施例中，所用的电磁阀为球阀，在实施中还可以更换为锥阀、平面阀、滑阀。

上述实施例中，所用的顶杆固定在动铁芯上，在实施中还可以固定在阀芯上或顶杆是阀芯的一部分。

上述具体的实施方式，都是本专利的保护范围。

Claims (7)

1、一种共轨式电控喷射器，包括：电磁阀、受电磁阀控制的控制腔(9)、受控制腔(9)控制的针阀(23)，喷嘴体(24)；所述电磁阀包括一线圈(3)、静铁芯(15)、一动铁芯(14)、一阀芯(16)和一阀座(4)，动铁芯(14)上作用着第一复位弹簧(2)，使其受到指向电磁阀关闭方向的弹簧力；

其特征在于：

所述的动铁芯(14)与阀芯(16)是轴向可分离的，而且在电磁阀断电复位状态，两者之间沿轴向存在撞击距离h。

2、根据权利要求1所述一种共轨式电控喷射器，其特征在于：在动铁芯(14)与阀芯(16)之间有一顶杆(1)，顶杆(1)的上端与动铁芯(14)固定，在电磁阀断电复位状态，顶杆(1)的下端与阀芯(16)之间沿轴向存在撞击距离h。

3、根据权利要求1所述一种共轨式电控喷射器，其特征在于：所述动铁芯(14)从电磁阀复位到电磁阀彻底吸合，动铁芯(14)沿轴向运动的总位移为H，H>h；电磁阀有效升程为H-h，撞击距离h为有效升程的一半以上，即h>(H-h)/2。

4、根据权利要求1或2或3所述一种共轨式电控喷射器，其特征在于：控制腔(9)位于针阀(23)的顶端，控制腔(9)内安装一个T型镶块(17)，镶块(17)外有一肩胛面，第三复位弹簧镶块(8)的上端顶在该肩胛面上，其下端顶在针阀上端面上，镶块(17)中心为一通油孔，其上端开有一出油节流孔并与一阀室相通，镶块中心的通油孔(10)与控制腔(9)之间开有一限流孔(20)；

所述的阀室(6)位于镶块(17)的顶端，阀芯(16)和第二复位弹簧(5)安装其中；

位于动铁芯(14)上方的一个回油通道(12)，动阀芯(14)的内部沿轴向开有回油孔(13)，并与回油通道(12)相通；

位于静铁芯(15)中心的一个弹簧孔，第一复位弹簧(2)安装其中，并使动铁芯(14)受到向上的弹簧力；

位于喷射器体的第一进油孔(18)与喷嘴体的第二进油孔(22)之间的第二节流孔(21)；

位于喷射器体的第一进油孔(18)与控制腔(9)之间的第一节流孔(19)。

5、根据权利要求4所述一种共轨式电控喷射器，其特征在于：所述第二节流孔(21)的流通面积为喷孔总流通面积的2-6倍。

6、根据权利要求4所述一种共轨式电控喷射器，其特征在于：动铁芯(14)的下端面、静铁芯(15)的上端面，至少其中一个端面覆盖有无磁耐磨涂层。

7、根据权利要求1或3所述一种共轨式电控喷射器，其特征在于：所述的电磁阀是一个球阀，所述的阀芯(16)是一个钢球，第二复位弹簧(5)顶在阀芯的下方。

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