CN103470418A - 压电直驱式喷油器的压电执行器位置微调与过载保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于内燃机燃油喷射系统喷油器领域，具体涉及一种应用在压电直驱式喷油器上的压电执行器位置微调与过载保护装置。压电执行器位移小且易被压坏，本发明利用一个微调螺纹副和一个过载保护盒配合实现了对压电执行器位置的微调和过载保护。其主要包括微调螺母、喷油器体、上圆螺母、弹簧、承载垫片、下圆螺母、压电执行器等。本发明将过载保护元件集成为一个独立部件，并由微调螺母确定其位置，结构简单、调整安装方便、效果好，有效解决了压电执行器位置难调和过载损坏问题。

Description

压电直驱式喷油器的压电执行器位置微调与过载保护装置

技术领域

本发明属于内燃机燃油喷射系统喷油器领域，特别是一种应用在压电直驱式喷油器上的压电执行器位置微调与过载保护装置。 

背景技术

内燃机排放对人类的危害已经得到科学及事实证明，越来越严格的节能和排放政策势在必行并正在逐步实施。传统电磁执行器已不能直接满足国IV(欧IV)排放标准，需要增加尾气处理装置，更难满足国V的要求，陶瓷压电执行器替代电磁执行器的已成为趋势。压电执行器响应速度快、没有磁滞现象、可重复性好，能充分满足内燃机一个冲程中越来越多燃油喷射次数的需求；采用压电直驱式，可以充分发挥压电执行器的优势，有效降低燃油消耗、减少排放污染。 

但在直驱式喷油器上应用，压电执行器也有其不足，一是行推动行程(即压电堆位移)小，故其位置调整困难，直接影响喷油器工作；二是压电堆受压力过大容易损坏，导致喷油器报废。所以对于压电直驱式喷油器，应对其压电执行器设计专门的位置调整装置和过载保护装置。 

发明内容

基于上述情况，发明了一种应用在压电直驱式喷油器上的压电执行器位置微调与过载保护装置。 

本压电执行器位置微调与过载保护装置，在喷油器体的内孔中，从下往上依次排列压电执行器、下圆螺母、承载垫片、弹簧、上圆螺母和微调螺母，其 中微调螺母通过细微螺纹副与喷油器体连接。 

过载保护装置由上圆螺母、弹簧、承载垫片和下圆螺母组成，弹簧一端安装在上圆螺母的凸台上，另一端安装在承载垫片的凸台上，然后用下圆螺母将弹簧和承载垫片扣在内部，并通过螺纹副与上圆螺母连接成一个整体。安装前用工具使上圆螺母与下圆螺母相对转动，压缩弹簧使其承受压力达到压电执行器过载保护阈值，形成过载保护盒。 

微调装置由喷油器体与微调螺母组成，用工具旋转微调螺母上六角凸台通过微细螺纹副将微调螺母旋入喷油器体中，其下凸台与过载保护盒接触，通过调整微调螺母旋入深度可调整并固定压电执行器的正确位置。 

压电执行器正确位置确定后，过载保护盒位置也随之确定，由于保护盒中弹簧承受预压力，所以压电执行器正常工作时给承载垫片的力不足以是弹簧收缩；当压电执行器给承载垫片的推力大于弹簧设定阈值时，弹簧收缩以卸载压电执行器压力，实现过载保护的作用。 

本发明的有益效果为： 

1.过载保护装置独立成一个部件，元器件少、结构简单，阈值调整与安装调试方便； 

2.位置微调装置通过微调螺母的微细螺纹副调整过载保护装置位置来确定压电堆的正确位置，位置保证性好、调整方便、适应范围广。 

附图说明

图1：压电直驱式喷油器的压电执行器位置微调与过载保护装置。 

图中标号：1-微调螺母；2-喷油器体；3-上圆螺母；4-弹簧；5-承载垫片；6-下圆螺母；7-压电执行器；11-六角头凸台；12-微细螺纹；13-下凸台；31-安装压力传感器的孔；32-凸台；33-细牙螺纹；51-凸台；61-放置压电执行器的通 孔。 

具体实施方式

本发明提供了一种应用在压电直驱式喷油器上的压电执行器位置微调与过载保护装置，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。 

1.在图1所示实施例中，压电执行器位置微调与过载保护装置由微调螺母(1)、喷油器体(2)、上圆螺母(3)、弹簧(4)、承载垫片(5)、下圆螺母(6)、压电执行器(7)等组成；其布局形式为在喷油器体(2)的内孔中，从下往上依次排列压电执行器(7)、下圆螺母(6)、承载垫片(5)、弹簧(4)、上圆螺母(3)和微调螺母(1)，其中微调螺母(1)通过细微螺纹副(12)与喷油器体(2)连接，通过旋转微调螺母(1)可以调整压电执行器(7)的位置，实现对压电执行器(7)的位置微调作用。 

2.在图1所示实施例中，过载保护装置由上圆螺母(3)、弹簧(4)、承载垫片(5)和下圆螺母(6)组成，弹簧(4)一端安装在上圆螺母(3)的凸台(31)上，另一端安装在承载垫片(5)的凸台(51)上，然后用下圆螺母(6)反扣在承载垫片(5)上，并通过螺纹副(33)与上圆螺母连接成一个整体。该装置在安装前，在上圆螺母(3)的孔(31)中安装压力传感器，然后用工具使上圆螺母(3)与下圆螺母(6)相对转动压缩弹簧(4)，使其承受压力达到压电执行器(7)过载保护阈值，形成过载保护盒，对压电执行器(7)起过载保护作用。 

3.安装过程实施。在喷油器体(2)内孔中依次装入压电执行器(7)后，将过载保护盒后下圆螺母(6)向下装入，使压电执行器顶面通过下圆螺母(6)的孔(61)顶在承载垫片(5)上；然后用工具旋转微调螺母(1)上六角凸台(11)通过微细螺纹副(12)将微调螺母(1)旋入喷油器体(2)中，其下凸 台(13)与过载保护盒顶面接触，通过调整微调螺母(1)旋入深度可调整并固定压电执行器(7)的正确位置。 

4.工作过程实施。本压电执行器位置微调与过载保护装置安装调试完成后，其压电执行器(7)有了正确且确定的位置，过载保护盒位置也随之确定。压电执行器(7)正常工作时，由于过载保护装置中弹簧(4)预先承受了压电执行器(7)所需承受的最大阈值，所以压电执行器(7)给承载垫片(5)的推力不足以使弹簧(4)收缩，所以压电执行器的位移只能向下端运动完成喷油器的正常喷油工作；而在特殊情况下，压电执行器(7)给承载垫片(5)的推力大于弹簧(4)设定阈值时，弹簧(4)收缩以卸载压电执行器(7)压力，实现过载保护的作用。 

Claims (5)

1.一种应用在压电直驱式喷油器上的压电执行器位置微调与过载保护装置，其核心零部件有微调螺母(1)、喷油器体(2)、上圆螺母(3)、弹簧(4)、承载垫片(5)、下圆螺母(6)、压电执行器(7)等。其特征在于：压电执行器(7)安放在喷油器体(2)的内孔中；保护盒上下圆螺母(3)(6)通过螺纹将弹簧(4)和承载垫片(5)扣在其中，然后置于压电执行器(7)顶部；并用微调螺母(1)通过螺纹副(12)对喷油器体(2)封口。 

2.根据权利要求1压电执行器位置微调与过载保护装置，其特征是：弹簧(4)安装在上圆螺母(3)的凸台(32)上，通过承载垫片(5)的凸台(51)将承载垫片(5)安装在弹簧(4)的另一端，下圆螺母(6)通过螺纹(33)与上圆螺母(3)配合将弹簧(4)和承载垫片(5)扣在内部。 

3.根据权利要求2压电执行器位置微调与过载保护装置，其特征是：用工具使上圆螺母(3)与下圆螺母(6)相对转动，压缩弹簧(4)使其承受压力达到压电执行器过载保护阈值，形成过载保护盒。 

4.根据权利要求1和3压电执行器位置微调与过载保护装置，其特征是：用工具旋转微调螺母(1)上六角凸台(11)通过细螺纹副(12)将微调螺母(1)旋入喷油器体(2)中，其下凸台(13)与权利要求3中的过载保护盒接触，并通过调整微调螺母(1)旋入深度确定压电执行器(7)的正确位置。 

5.根据权利要求3和4压电执行器位置微调与过载保护装置，其特征是：权利要求4将权利要求3中过载保护盒位置确定后，压电执行器(7)正常工作时由于弹簧(4)承受预压力而不会收缩；当压电执行器(7)给承载垫片(5)的推力大于弹簧(4)设定阈值时，弹簧(4)收缩以卸载压电执行器压力，实现过载保护的作用。 

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