CN101949344B - 一种燃油电磁喷射阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃油电磁喷射阀，包括喷管进口，喷管进口内设置有铁芯，铁芯上绕有线圈，线圈连接电极片，铁芯内设置有弹簧，弹簧一端压在铁芯内，另一端压在磁体上，磁体外套有喷管主体，喷管主体与喷管进口密封连接，喷管主体内设有阀座，阀座上开有阀孔，磁体前端固定有与阀孔相配合的用于关闭和释放阀孔的钢珠。本发明的喷射阀喷油量精确控制，动态响应快，产品性能稳定性好，结构简单，加工成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁喷射阀，尤其涉及一种电控汽油发动机燃油喷射系统使用的喷射阀。
背景技术
电子汽油喷射阀是汽车发动机电控汽油喷射系统的核心部件，对汽车的燃烧及排放性能有重要的影响。电子汽油喷射阀可精确计量燃油并形成燃油喷雾。由于现在油雾的喷射精度要求较高，同时由于发动机内的高温高压震动等环境恶劣，对于喷射阀的精度要求，稳定性要求都非常高，所以对产品的加工精度和生产成本提出了较高的要求。目前所采用的电子汽油喷射阀结构复杂，加工成本高、效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种喷油量精确控制，动态响应快，产品性能稳定性好，结构简单，加工成本低的燃油电磁喷射阀。
本发明的技术方案：一种燃油电磁喷射阀，包括喷管进口，喷管进口内设置有铁芯，铁芯上绕有线圈，线圈连接电极片，铁芯内设置有弹簧，弹簧一端压在铁芯内，另一端压在磁体上，磁体外套有喷管主体，喷管主体与喷管进口密封连接，喷管主体内设有阀座，阀座上开有阀孔，磁体前端固定有与阀孔相配合的用于关闭和释放阀孔的钢珠。
作为优选，所述铁芯内设置有弹簧座，弹簧座内设置有台阶孔，弹簧一端顶住台阶孔两侧的台阶，另一端顶住磁体。
作为优选，所述的喷管进口采用不锈钢精拔管。
作为优选，所述的线圈缠绕在线圈架上，线圈架套在喷管进口上，并将铁芯包围。
作为优选，所述的线圈架外设置有导磁体，导磁体固定在喷管进口上。
作为优选，所述的阀孔在与钢珠的接触处采用与钢珠相配合的弧面。
作为优选，所述的弹簧座采用非导磁弹簧座，并与铁芯过盈配合连接。
作为优选，所述喷管主体出油端设置有前密封圈，前密封圈上设置有金属薄板冲压成型的前挡板，前挡板卡在喷管进口的定位槽内固定前密封圈；所述的喷管进口进油端设置有后密封圈，后密封圈上设置有金属薄板冲压成型的后挡圈，后挡圈卡在喷管主体的定位槽内固定后密封圈。
作为优选，所述的铁芯的进油口加工成锥形口。
本发明的电磁喷射阀设计结构简单，使工艺简化，零件间的装配定位准确，能够在低成本的条件下能大批量生产性能稳定的产品，其具体优点有以下几点：
1、结构设计简单，喷管进口由不锈钢精拔管加工而成，下料后直接车端面车定位槽，舍弃了以往机加工钻孔的冗余加工。
2、前挡板、后挡圈都采用金属薄板冲压成型，用于前、后密封圈的定位，使定位较为牢固。
3、铁芯的进油口加工成锥形口，防止高压燃油在此处产生湍流。
4、弹簧座采用非导磁材料加工，用于弹簧的定位，弹簧座置于铁芯的二级台阶孔内，座面与台阶结合，便于准确定位，防止弹簧座发生偏移。
5、弹簧座内设置有台阶状的安置孔，弹簧一端顶住安置孔两侧的台阶，另一端顶住磁体，弹簧可以非常准确稳定的定位在弹簧座内。
6、磁体由导磁材料机一次装夹加工而成，保证了该零件的线性度。磁体一端与钢珠焊接，钢珠用于与阀座接触时起到密封的作用，磁体起到衔铁和通油的作用。
7、能有效防止磁路短路，本发明的技术方案在电磁喷射阀的铁芯中安装一个用于定位弹簧的非导磁材料制成的弹簧座，该弹簧座一方面可以精确定位弹簧，另一方面使铁芯与磁体磁路断开。由于非导磁弹簧座的存在，能防止喷射阀内部由于弹簧而造成的磁路短路，在电激励时，减少了导磁材料矫顽力对磁体钢珠组件落座速度的不利影响，从而提高电磁喷射阀的动态响应性能。
8、本发明的电磁喷射阀喷油量的准确性较高，进而使汽车的经济性、动力性和排放性能提高。
附图说明
图1为本发明的爆炸图；
图2为本发明的侧面示意图；
图3为图2的右视图；
图4为图2的B-B剖视图；
图5为图3的A-A剖视图；
图6为本发明的磁铁的结构示意图；
图7为图6的A-A剖视图；
图8为本发明的弹簧座的剖面结构示意图；
图9为本发明的阀座的剖面结构示意图；
图10为本发明的磁体与阀座之间的配合关系示意图；
图11为本发明的铁芯的剖面结构示意图；
图12为本发明的铁芯和弹簧座的装配示意图。
具体实施方式
如图1-12所示，一种燃油电磁喷射阀，包括喷管进口4，喷管进口4内设置有铁芯5，铁芯5上绕有线圈21，线圈21连接电极片14，铁芯5内设置有弹簧7，弹簧7一端顶住铁芯5内，另一端顶住磁体11，磁体11外套有喷管主体8，喷管主体8与喷管进口4密封连接，喷管主体8内设有阀座9，阀座9上开有阀孔20，磁体11前端固定有与阀孔20相配合的用于关闭和释放阀孔20的钢珠12。所述铁芯5内设置有弹簧座6，弹簧座6内设置有台阶孔61，弹簧6一端顶住台阶孔两侧的台阶，另一端顶住磁体11。所述的喷管进口4采用不锈钢精拔管。线圈缠绕在线圈架13上，线圈架13套在喷管进口4上，并将铁芯5包围。所述的线圈架13外设置有导磁体15，导磁体15固定在喷管进口4上。所述的阀孔20在与钢珠12的接触处采用与钢珠相配合的弧面。弹簧座6采用非导磁弹簧座，并与铁芯过盈配合连接。喷管主体8出油端设置有前密封圈1，前密封圈1上设置有金属薄板冲压成型的前挡板17，前挡板17卡在喷管进口4的定位槽内固定前密封圈；所述的喷管进口4进油端设置有后密封圈2，后密封圈2上设置有金属薄板冲压成型的后挡圈18，后挡圈18卡在喷管主体8的定位槽内固定后密封圈。铁芯5的进油口加工成锥形口51。
汽油通过喷管进口4的滤网22进入喷射阀，喷管进口4采用精拔管直接加工而成，铁芯5置于喷管进口4内，两者由对点点焊焊接固定，如图11所示，铁芯5的进油口为锥形口51，使入口开阔更有利于汽油的流动，可以防止高压燃油在此处产生湍流。喷管进口4外面绕有线圈21包围铁芯5，线圈21还可以通过绕在线圈架13上，线圈架13固定在喷管进口4外面；线圈21外面还可以设置有导磁体15，导磁体15固定在喷管进口4上，能够增强线圈通电后的磁性，减少线圈的匝数。如图11、12，铁芯5内部加工出台阶状安置孔52，弹簧座6一端设置在铁芯5内部的安置孔52内，与铁芯5过盈配合连接，弹簧座6另一端上顶着弹簧7，弹簧座6内开有台阶孔61，弹簧7顶住台阶孔61两侧的台阶，弹簧7另一端顶着磁体11，磁体11外套有喷管主体8，喷管进口4一端置于喷管主体8内开设的台阶孔内，由激光焊接固定，这样喷管主体8与喷管进口4之间密封连接；磁体11前端焊接固定有钢珠12，钢珠12为球体，钢珠12焊接在磁体11上后，沿磁体11轴线方向进行磨削，将球体的四周磨成平面，钢珠12设置在阀座9上，阀座9固定在喷管主体8内，阀座9上开有阀孔20，钢珠12设置在阀孔20内，阀座9前面设置有喷孔网10，喷孔网10由金属薄板冲压成型，薄板上钻有斜小孔，该设计使燃油喷射时，喷雾状态良好。全部零件装配好之后进行测试，合格后将其置于注塑型腔16内进行封装注塑。
如图4、5，发动机工作的时候，燃油从油管通过喷管进口4的滤网22进入到喷管进口4内，然后顺着铁芯5、弹簧座6进入到磁体11，由磁体11两侧的出油口30出来，进入喷管主体8，这样燃油就充满在喷管主体8以及阀座9上。当电磁喷射阀没有收到电磁信号时，弹簧7顶住磁体11，钢珠12与阀座9上的阀孔20紧密贴合，此时不喷油。当电磁喷射阀的电极片14接通电源，线圈通电后，铁芯5产生磁场，由于磁场力的作用，磁体11被电磁力吸起，磁体11前端的钢珠12离座，高压油从磁体11的出油口30经喷管主体8进入阀座9的阀孔20内，由喷孔网10喷出。
线圈断电之后，磁场消失，这样磁体11又会被弹簧7顶住，钢珠12又会将阀孔20堵住，关闭阀孔20，喷射阀根据汽车发动机的性能要求，线圈不断的通断电，使阀孔20不断的打开和关闭，燃油能够不断的被喷出。
如图9、10所示，阀孔20在与钢珠12的接触处加工成S形弧面202，由于钢珠12是球体，与阀孔20接触的部位是球面，所以将阀孔20与钢珠12接触的部位设计成弧面，使其与钢珠球面相配合即两者相切，使得钢珠与喷阀体的结合面小，密封性能更好，而且，由于不会产生楔形力，使其复位准确，另外，随着结合面的磨损，新的结合面也能紧密的结合，从而提高其使用寿命。同时阀孔20的喷油口201加工成与弧面202相接的呈向外开口的喇叭口状，燃油能够更加充分的喷出，同时喷阀体加工的时候也非常方便能够顺着喷阀体上面与钢珠接触的弧面202加工出下面的喇叭口状。
如图6、7所示，固定在磁体11上的钢珠12的球体四周磨成平面，如图10，钢珠12设置在阀座9的阀孔20内，当汽油从磁体11的出油口30出来后在喷管主体8内顺着磁体往下流到阀座上，由于钢珠12的四周都磨成平面，汽油能够很方便的顺着钢珠12的壁沿进入到阀座9的阀孔20内，这样当钢珠12离座打开阀孔20的时候，汽油可以很快的从喷孔网10喷出。
通过耐久性测试实验验证本发明喷射阀的性能：
本发明通过耐久性测试进行验证，试验条件为在常温常压条件下，喷油压力为0.4MPa，持续喷射120小时，其喷油量与测试之前的喷油量进行对比，看喷油量的变化。为了是实验具有对比性，对传统电子汽油喷油器也做相同的试验，其对比数据如下：
由上喷油量对比数据可知，本发明拥有良好的喷油性能及耐久性能，即经过120小时的持续喷射后，本发明的电子汽油喷油阀仍能保持良好的喷油性能，前后的喷油误差率大多在1％-2％，没有较大的变化，整体性能有很大的提高；而传统的电子喷射阀经过测试后，喷油性能发生的变化较大，喷油量加大，前后的喷油误差率大多在3％以上(除了刚开始通电的时候，喷射阀起动较慢，喷油量较少，误差忽略)，耐久性能较差。
Claims (7)
1.一种燃油电磁喷射阀，包括喷管进口(4)，喷管进口(4)内设置有铁芯(5)，铁芯(5)上绕有线圈(21)，线圈(21)连接电极片(14)，铁芯(5)内设置有弹簧(7)，弹簧(7)一端顶住铁芯(5)内，另一端顶住磁体(11)，磁体(11)外套有喷管主体(8)，喷管主体(8)与喷管进口(4)密封连接，喷管主体(8)内设有阀座(9)，阀座(9)上开有阀孔(20)，磁体(11)前端固定有与阀孔(20)相配合的用于关闭和释放阀孔(20)的钢珠(12)，所述铁芯(5)内设置有弹簧座(6)，弹簧座(6)内设置有台阶孔(61)，弹簧(7)一端顶住台阶孔两侧的台阶，另一端顶住磁体(11)，阀孔(20)在与钢珠(12)的接触处加工成S形弧面(202)，阀孔(20)的喷油口(201)加工成与弧面(202)相接的呈向外开口的喇叭口状。
2.根据权利要求1所述的一种燃油电磁喷射阀，其特征在于，所述的喷管进口(4)采用不锈钢精拔管。
3.根据权利要求1所述的一种燃油电磁喷射阀，其特征在于，所述的线圈缠绕在线圈架(13)上，线圈架(13)套在喷管进口(4)上，并将铁芯(5)包围。
4.根据权利要求3所述的一种燃油电磁喷射阀，其特征在于，所述的线圈架(13)外设置有导磁体(15)，导磁体(15)固定在喷管进口(4)上。
5.根据权利要求2所述的一种燃油电磁喷射阀，其特征在于，所述的弹簧座(6)采用非导磁弹簧座，并与铁芯过盈配合连接。
6.根据权利要求1所述的一种燃油电磁喷射阀，其特征在于，所述喷管主体(8)出油端设置有前密封圈(1)，前密封圈(1)上设置有金属薄板冲压成型的前挡板(17)，前挡板(17)卡在喷管进口(4)的定位槽内固定前密封圈；所述的喷管进口(4)进油端设置有后密封圈(2)，后密封圈(2)上设置有金属薄板冲压成型的后挡圈(18)，后挡圈(18)卡在喷管主体(8)的定位槽内固定后密封圈。
7.根据权利要求1所述的一种燃油电磁喷射阀，其特征在于，所述的铁芯(5)的进油口加工成锥形口(51)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHEJIANG FENGSHITE EFI TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: FENG ZHENGJIE Effective date: 20120321 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 321300 JINHUA, ZHEJIANG PROVINCE TO: 321200 JINHUA, ZHEJIANG PROVINCE |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20120321 Address after: 321200 No. 23, hardware Avenue, Tong Qin industrial area, Zhejiang, Wuyi Applicant after: ZHEJIANG FENGSHITE ELECTRONIC FUEL INJECTION TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 321300 No. five, No. 6, West Tower, Chengxi Industrial Zone, Zhejiang, Yongkang Applicant before: Feng Zhengjie |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20110119 Assignee: Zhejiang Xingyu Industry and Trade Co., Ltd. Assignor: ZHEJIANG FENGSHITE ELECTRONIC FUEL INJECTION TECHNOLOGY CO., LTD. Contract record no.: 2015330000169 Denomination of invention: Electromagnetic fuel injection valve Granted publication date: 20120704 License type: Exclusive License Record date: 20150618 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120704 Termination date: 20190910 |