CN103075285A - 高压共轨燃油计量阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压共轨燃油计量阀。该高压共轨燃油计量阀包括：电磁操作组件和受电磁操作组件驱动的调节阀，调节阀包括：阀壳体和阀活塞，阀壳体的管壁上相对开设有贯通内腔的径向节流孔，其下端安装有弹簧座，弹簧座上开设有过流口；阀活塞为柱状，外圆周开设有与径向节流孔配合以改变过流面积的径向环形槽；阀活塞轴向开设有与径向环形槽相通的过流圆孔。该高压共轨燃油计量阀与径向节流孔配合改变进油截面积的径向环形槽加工在柱状阀活塞的外圆周上，加工工艺简单、降低了加工难度和成本；另外，柱状阀活塞相对于现有管状阀活塞也提高了结构强度、降低了加工难度和成本。

Description

高压共轨燃油计量阀
技术领域
本发明涉及发动机领域，特别涉及一种高压共轨燃油计量阀。
背景技术
燃油计量阀是安装在高压油泵的进油位置，用于调整燃油供给量和燃油压力值，而其调整要求受ECU控制，ECU通过脉冲信号改变高压油泵进油截面积而增大或减小油量。
燃油计量阀包括：电磁操作组件和受该电磁操作组件驱动的调节阀，调节阀的阀壳体上具有一个环通道，并在环通道上开设有与其连通的入流孔，阀活塞为管状，其内腔走油，其圆周上开设有与内腔连通的节流孔，这样的结构使燃料从系统的前级输送泵的出口输出，经阀壳体上的入流孔、环通道，再经过阀活塞节流孔流入阀活塞内腔。阀活塞在电磁操作组件的驱动下在阀壳体内运动，以改变节流孔的过流面积（进油截面积），来增大或减小油量。燃油计量阀在电磁操作组件的控制线圈没有通电时，燃油计量阀是导通的，可以提供最大流量的燃油。
但阀壳体上的环通道属于内环道，加工工艺复杂；阀活塞为管状，由于管壁较薄，其上节流孔，加工工艺复杂难控制；另外，当阀活塞在电磁操作组件的驱动下在阀壳体内运动到一定轴向位置，阀芯在阀壳体内转动时，阀活塞的节流孔与阀壳体的入流孔的对应位置，直接影响节流孔内的燃料通过量（当节流孔与阀壳体的入流孔正对时，节流孔产生的燃料通量最大，燃料流通缓冲力度小），使得节流孔内的燃料通过量不稳定，燃料流通不能总得到有效地缓冲。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供了一种结构简单合理，加工工艺简单，燃料通过量稳定的高压共轨燃油计量阀。
为达到上述目的，根据本发明提供了一种高压共轨燃油计量阀，包括：电磁操作组件和受电磁操作组件驱动的调节阀，电磁操作组件包括：外壳和设置在外壳内的电磁阀组件，电磁阀组件又包括：电磁线圈和电枢，以及与电枢一体的顶杆；
调节阀包括：阀壳体和可上下运动的设置在阀壳体内的阀活塞，阀壳体的管壁上相对开设有贯通内腔的径向节流孔，其下端安装有弹簧座，弹簧座上开设有过流口；
阀活塞为柱状，外圆周开设有与径向节流孔配合以改变过流面积的径向环形槽；阀活塞轴向开设有与径向环形槽相通的过流圆孔，其上端固定在顶杆的下端，其下端与弹簧座之间设置有弹簧。
上述技术方案中，外壳的底部开口，且通过定子铁心盖设在底部开口上，阀壳体上端插设在所述定子铁心内。
上述技术方案中，定子铁心的外侧套设有第一O型密封圈。
上述技术方案中，还包括：插头状电极接头，其通过注塑包布设于外壳上部。
上述技术方案中，径向节流孔为两个。
上述技术方案中，径向节流孔为三角形。
上述技术方案中，阀壳体通过第二O型密封圈与高压泵的进口密封连接。
上述技术方案中，电枢与顶杆分别通过电枢滑动轴承和顶杆滑动轴承布置于外壳中。
上述技术方案中，过流圆孔为至少两个，均匀分别在所述阀活塞的截面圆周上。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该高压共轨燃油计量阀与径向节流孔配合改变进油截面积的径向环形槽加工在柱状阀活塞的外圆周上，加工工艺简单、降低了加工难度和成本；另外，柱状阀活塞相对于现有管状阀活塞也提高了结构强度、降低了加工难度和成本。还有，柱状阀活塞的径向环形槽使得阀活塞在阀壳体内转动时，也能保证节流孔内的燃料通过量稳定，燃料流通总能得到有效地缓冲。
附图说明
图1是本发明的高压共轨燃油计量阀过流面积最大的结构示意图；
图2是本发明的高压共轨燃油计量阀过流面积最小的结构示意图；
图3是本发明的高压共轨燃油计量阀的燃料液体流量曲线（Q代表燃料流量，A代表电磁行程）；
附图标记说明：
11-外壳，111-定子铁心，112-O型密封圈，12-电极接头，13-电磁线圈，14-电枢，141-O型密封圈，15-顶杆，16-电枢滑动轴承，17-顶杆滑动轴承，18-注塑包，21-阀壳体，211-弹簧座，212-过流口，213-径向节流孔，214-O型密封圈，22-阀活塞，221-径向环形槽，222-过流圆孔，223-弹簧。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。需要理解的是，本发明的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、“正面”和“反面”均以各图所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本发明具体技术方案的限制。
本发明的高压共轨燃油计量阀通过将与径向节流孔配合改变进油截面积的径向环形槽加工在柱状阀活塞的外圆周上，降低了阀壳体的加工难度和成本，也提高了阀活塞的结构强度。同时，柱状阀活塞的径向环形槽使得阀活塞在阀壳体内转动时，也能保证节流孔内的燃料通过量稳定，燃料流通总能得到有效地缓冲。
如图1和图2所示，该高压共轨燃油计量阀的具体结构包括：电磁操作组件和受该电磁操作组件驱动的调节阀，调节阀的阀活塞在电磁操作组件的驱动下在阀壳体内运动，以改变节流孔的过流面积（进油截面积），来调节燃料的流量大小。
其中，电磁操作组件包括：外壳11和设置在外壳11内的电磁阀组件，以及电极接头12；外壳11的底部开口，通过定子铁心111盖设在其底部开口上，其内的电磁阀组件共同构成完整的电磁系统。定子铁心111的外侧套设有O型密封圈112，避免了侵蚀性介质对电磁阀组件的电磁线圈和其触头的侵蚀。
电磁阀组件又包括：电磁线圈13和电枢14，以及与电枢14一体的顶杆15，电枢14与顶杆15分别通过电枢滑动轴承16和顶杆滑动轴承17布置于外壳11中，在其支撑下可以自由的上下移动。电枢14的外侧套设有O型密封圈141，避免了侵蚀性介质对电磁阀组件的电磁线圈和其触头的侵蚀。电极接头12为插头状，通过注塑包18布设于外壳11右侧上部，注塑包18的环包压铸结构保证了从电磁线圈13到外壳11的最佳热传导。
调节阀包括：阀壳体21和在阀壳体21上下运动的阀活塞22，阀壳体21上端插设在定子铁心111内；下端安装有弹簧座211，弹簧座211上开设有过流口212。阀壳体21的管壁上相对开设有贯通内腔的两个径向节流孔213，径向节流孔213为三角形。阀壳体21通过两个O型密封圈214与高压泵的进口密封连接。阀活塞22为柱状，外圆周开设有径向环形槽221，轴向开设有与径向环形槽221相通的过流圆孔222，过流圆孔222为至少两个，均匀分别在阀活塞的截面圆周上。阀活塞22的上端固定在顶杆15的下端，其下端与弹簧座211之间设置有弹簧223。
如图1和图2所示（图中箭头代表燃料流向），调节阀的阀活塞22在电磁操作组件的顶杆15的驱动下在阀壳体21内上下运动，通过阀活塞22上的径向环形槽221与阀壳体21上的径向节流孔213配合，以改变径向节流孔213的过流面积（进油截面积），来调节燃料的流量大小。燃料从系统的前级输送泵的出口输出，从阀壳体21的径向节流孔213流入，通过阀活塞22的外圆周上的径向环形槽221及与径向环形槽221相通的过流圆孔222流入阀壳体21的内腔，最后通过弹簧座211的过流口212流出。该过流口212与高压泵的输入口（低压区）连接。图1和图2中的燃料也可以逆向通流。
调节阀的阀活塞22在电磁操作组件的顶杆15的驱动下在阀壳体21内上下运动，通过阀活塞22上的径向环形槽221与阀壳体21上的径向节流孔213配合，以改变径向节流孔213的过流面积（进油截面积），经径向节流孔213的燃料液体流量曲线如图3所示。其中，如图1所示，当阀活塞22到达上部位置时，径向节流孔213形成最大的进油截面积，使最大的燃料流量通过调节阀（参见图3中燃料液体流量曲线段28）。在阀活塞22向下运动时，径向节流孔213不断的被阀活塞22所遮挡，其通过调节阀的燃料流量不断的被减少（参见图3中燃料液体流量曲线段29）。直到阀活塞22移到下部的终端位置，这时的燃料通过调节阀的流量最后减少到零（参见图3中燃料液体流量曲线段30）。
该高压共轨燃油计量阀与径向节流孔配合改变进油截面积的径向环形槽加工在柱状阀活塞的外圆周上，加工工艺简单、降低了加工难度和成本；另外，柱状阀活塞相对于现有管状阀活塞也提高了结构强度、降低了加工难度和成本。还有，柱状阀活塞的径向环形槽使得阀活塞在阀壳体内转动时，也能保证节流孔内的燃料通过量稳定，燃料流通总能得到有效地缓冲。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高压共轨燃油计量阀，其特征在于，包括：电磁操作组件和受所述电磁操作组件驱动的调节阀，所述电磁操作组件包括：外壳和设置在所述外壳内的电磁阀组件，所述电磁阀组件又包括：电磁线圈和电枢，以及与所述电枢一体的顶杆；
所述调节阀包括：阀壳体和可上下运动的设置在所述阀壳体内的阀活塞，所述阀壳体的管壁上相对开设有贯通内腔的径向节流孔，其下端安装有弹簧座，所述弹簧座上开设有过流口；
所述阀活塞为柱状，外圆周开设有与所述径向节流孔配合以改变过流面积的径向环形槽；所述阀活塞轴向开设有与所述径向环形槽相通的过流圆孔，其上端固定在所述顶杆的下端，其下端与所述弹簧座之间设置有弹簧。
2.根据权利要求1所述的高压共轨燃油计量阀，其特征在于：所述外壳的底部开口，且通过定子铁心盖设在所述底部开口上，所述阀壳体上端插设在所述定子铁心内。
3.根据权利要求2所述的高压共轨燃油计量阀，其特征在于：所述定子铁心的外侧套设有第一O型密封圈。
4.根据权利要求1所述的高压共轨燃油计量阀，其特征在于：还包括：插头状电极接头，其通过注塑包布设于所述外壳上部。
5.根据权利要求1所述的高压共轨燃油计量阀，其特征在于：所述径向节流孔为两个。
6.根据权利要求1所述的高压共轨燃油计量阀，其特征在于：所述径向节流孔为三角形。
7.根据权利要求1所述的高压共轨燃油计量阀，其特征在于：所述阀壳体通过第二O型密封圈与高压泵的进口密封连接。
8.根据权利要求1所述的高压共轨燃油计量阀，其特征在于：所述电枢与顶杆分别通过电枢滑动轴承和顶杆滑动轴承布置于外壳中。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的高压共轨燃油计量阀，其特征在于：所述过流圆孔为至少两个，均匀分别在所述阀活塞的截面圆周上。
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