CN103590949A - 一种高压共轨电控喷油器 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种高压共轨电控喷油器，包括：电磁阀、衔铁组件、控制阀偶件、半球球阀及喷油嘴偶件，所述的衔铁组件的衔铁轴心下端设有球窝，所述半球球阀的球面与所述球窝配合，所述的半球球阀的平面密封控制阀偶件的高压回油孔。本发明的喷油嘴的高压回油处密封精度高、衔铁工作精确、结构简单、喷油效果好。

Description

一种高压共轨电控喷油器

技术领域

本发明涉及一种燃油供给系统中的喷油器，特别涉及一种高压共轨电控喷油器。

背景技术

高压共轨电控喷油器是集机械、电子、液压技术于一体的高端产品，由电子控制单元ECU发出的脉冲指令控制电磁阀，从而控制针阀的的开关。

中国专利CN200820132188.5公开了一种高压共轨电控喷油器，请参阅图1所示，其包括电磁阀1、衔铁组件2、导向套9、控制阀偶件4及喷油嘴偶件5，所述的衔铁组件2和控制阀偶件4之间的高压回油处设平面密封件10，控制阀偶件4上表面密封处设泄压油槽，泄压油槽与所述平面密封件10的平面相适配并达到密封功能，从而提高密封精度和可靠性，并降低加工工艺要求。

请配合参照图2、图3所示，上述专利所用的平面密封件10主要有两种形式：

一种是在平面密封件10与衔铁组件2连接处设有球窝，衔铁组件2一端加工为与球窝配合的球面，通过球面与球窝的配合来传递密封压紧力。然而，在衔铁尾部加工球面加工难度大，而且平面密封件10体积较小，还需要在上面加工球窝，工艺上很难实现，增加了工艺的复杂程度。另一种是在平面密封件10和衔铁组件2的连接处均设有球窝，二者通过球阀与球窝的配合传递密封压紧力。在平面密封件10和衔铁组件2两面均加工球窝的加工工艺较复杂、难度大且零部件数量较多。

如何创设一种加工工艺简单、加工难度低且密封效果好的高压共轨电控喷油器，成为当前重要研发课题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压共轨电控喷油器，使其在高压回油处平面密封精度高、衔铁工作精确、喷油效果好。

本发明的提供一种高压共轨电控喷油器，包括壳体、电磁阀、衔铁组件、半球球阀、控制阀偶件及喷油嘴偶件，所述衔铁组件衔铁轴心下端设有球窝，所述半球球阀的球面与所述球窝配合，所述的半球球阀的平面密封控制阀偶件的高压回油孔。

作为一种改进，所述控制阀偶件在与半球球阀密封面上设有泄压油槽，所述泄压油槽与半球球阀的平面的承压面积相适配。

所述电磁阀包括下回油机构，采用缝隙式或孔式回油结构。

所述电磁阀的电路接线采用侧面接插方式或以接线柱形式引出。

所述衔铁组件包括衔铁和导向套，所述导向套的肩胛表面设过油通道。

所述导向套的上端面设有防磁材料。

所述喷油嘴组件包括针阀，所述针阀尾部为一平面或导向段突出密封端面结构。

所述半球球阀为钢质或陶瓷材质。

采用上述结构，本发明具有以下优点：

1、本发明的高压共轨电控喷油器中的平面密封结构可采用整球加工半球，加工工艺成熟、精度高，简化了加工方案，并能达到同样的密封效果，减少零件数量，提高了可靠性。且与泻压油槽的配合使用，精度高，密封可靠，喷油效果好。

2、本专利球窝加工较前两者更易于加工，易于装夹，球窝只需成型刀具一次加工完成即可。

3、电磁阀采用下端回油区域，易于电磁阀芯冷却，燃油压力均衡，且结构简单，方便整体布置，工艺性好。

4、电磁阀电路接线采用侧面接插或以接线柱形式设置，结构紧凑。

5、导向套控制衔铁运动稳定性，其肩胛保证衔铁精确的工作行程，自身的防磁功能杜绝其磁化后对衔铁的反作用力。

6、针阀尾部无尾杆或采用导向段突出密封端面结构，消除了由于尾杆在高冲击的作用下易断裂等可靠性问题。

附图说明

图1是一种现有的高压共轨电控喷油器整体结构示意图。

图2是图1中的平面密封结构放大示意图。

图3是图1喷油器的另一种平面密封结构示意图。

图4是本发明中控制腔高压回油处的密封结构示意图。

图5是本发明中控制阀偶件横截面结构示意图。

图6是沿图5的A-A线剖面示意图。

图7是本发明高压共轨电控喷油器中电磁阀结构示意图。

图8是本发明的针阀的结构示意图。

图9本发明的导向套的轴切面结构示意图。

图10本发明的导向套的横截面结构示意图。

结合附图在其上标记以下附图标记：

1-电磁阀；2-衔铁；3-控制腔；4-控制阀偶件；5-喷油嘴偶件；6-针阀；7-电路接插件；8-下回油处；9-导向套；10-平面密封件；11-针阀尾部平面；12-泻压油槽；14-喷油器体；15-控制柱塞；16-过油通道；17-防磁材料；18-下回油孔；19-密封胶圈。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明提供的高压共轨电控喷油器，为了描述清楚，以下所称“上”即为图1所示结构左向，“下”即为图1所示结构的右向。

参照图1、图4所示，本申请在原有高压共轨电控喷油器，电磁阀1、衔铁组件、控制阀偶件4及喷油嘴偶件5结构的基础上，省略了平面密封件10，并将衔铁组件的衔铁芯轴下端设置为球窝，在衔铁组件与控制阀偶件4之间设置与球窝配合的半球球阀10’，半球球阀10’的平面密封控制阀偶件4的高压回油孔。

半球与球窝工作过程中可相互转动，配合传递密封压紧力，半球与球窝相对位置可任意调整，能保证平面的良好密封；平面的加工工艺性能好，精度易于保证，高压燃油密封可靠。

所述的衔铁组件包括衔铁2和导向套9，控制阀偶件高压回油孔的开合可由衔铁直接控制或通过与其配合的零件来控制。

如图5、图6所示，控制阀偶件4在与半球球阀10’密封面上设有泻压油槽12，泻压油槽12与平面的承压面积相适配，以保证系统工作压力和弹簧力的平衡。设有泄压油槽12的控制阀偶件4上端平面与半球球阀10’的平面形成高压燃油密封配合，可减少密封有效面积，有利于密封性能，泻压油槽12的结构同时兼顾了泻油功能，可以减少半球球阀10’的平面接触高压燃油的可能性，有利于半球球阀10’抬起时回油孔打开瞬间高压燃油泄压及时，同时可形成一定的液压缓冲力。

所述的半球球阀10’可选为钢质材料，该半球球阀需要在高压下反复拍合工作，承受较大的冲击力，因此，该半球球阀优选为陶瓷材质，可提高耐磨性和保证产品可靠性。

如图7所示，电磁阀1包括下回油机构，可采用孔或环状缝隙等多种回油结构方式，例如包括下回油孔18和密封胶圈19。喷油器工作中产生的泄露量（回油量）经电磁阀内部油道或缝隙后，最终汇总从回油接头处返回。由于采用下回油结构，易于电磁阀芯的冷却，燃油压力可保持均衡，且结构简单，方便整体布置，工艺性好。现有的电磁阀头部回油方式，对电磁阀加工的要求较高，需要保证安装空间，保证足够的电磁力等一系列问题，国内电磁阀加工此类电磁阀难度较高，故在此对喷油器外壳进行改进，预留出回油接头，既能保证电磁阀1的散热，又能保证顺畅回油。电磁阀1的电路接线采用侧面接插方式引出，如图中的电路接插件7。接插方向可任意调整，方便发动机线路布置，较顶端横向接插降低了电磁阀1的整体高度，使整体结构更加紧凑，方便发动机的整体布置。此外电磁阀的电路接线还可以根据具体需求采用接线柱形式。

如图8所示，所述喷油嘴组件包括针阀6，针阀6尾部无尾杆，设有针阀尾部平面11，消除了由于尾杆在高冲击力作用下容易断裂等可靠性问题，取消了选配针阀伸程工序，降低了零件加工成本。针阀6尾部还可设计为导向段突出密封端面结构。

针阀伸程通过控制阀偶件4与控制柱塞15的间隙调整来实现，主要调节的是柱塞升程，即油嘴升程，通过升程调整垫片相连接，调整灵活，便于控制，装配工艺性好。泄油孔打开，针阀抬起的过程，由于控制柱塞15上端存在一定的燃油压力，针阀6抬起的速度可以得到一定的控制，通过调整相关结构参数，可实现理想的针阀升程曲线，满足发动机性能配套要求。同时高压的控制腔3的容积与针阀伸程有直接关系，通过精确控制针阀伸程可精确控制控制腔3的容积，保证喷油器调整后性能的一致性。

参照图9、图10所示，高压共轨电控喷油器中导向套9与衔铁2相适配，并对衔铁组件的运动有导向作用，其肩胛处有过油通道16，肩胛上表面控制衔铁工作行程调整精度，采用防磁材料17，保证自身不被磁化。

ECU向电磁阀1发出脉冲信号时，电磁阀1通电，产生电磁力，衔铁2在电磁吸力的作用下克服电磁阀1弹簧预紧力抬起，陶瓷半球球阀上关闭回油孔的力消失，控制腔3的燃油通过回油节流孔流出，同时燃油通过进油节流孔向控制腔3补充燃油，但由于回油节流孔的流通面积大于进油节流孔流通面积，控制腔3的燃油压力逐渐降低，作用在控制柱塞15上的液压力下降。而针阀6体腔的燃油压力保持不变，作用在针阀6承压面上的压力不变，当控制柱塞15上的液压力与调压弹簧预紧力之和小于针阀6承压面上的液压力时，针阀6抬起离开座面，燃油开始从针阀体喷孔喷出，在喷油持续期内，针阀6上升达到最大升程位置，并保持在该位置，高压燃油持续从喷孔喷入气缸。

当燃油按照预定量喷入气缸后，喷油停止，此时ECU向电磁阀1发出喷油停止指令，电磁阀1脉冲电压降为零，电磁阀线圈中的电流快速衰减，电磁力迅速减小，电磁阀1对衔铁的吸合力迅速减小，当电磁阀的电磁吸力不能够克服电磁阀弹簧的作用力时，衔铁下移压迫陶瓷半球球阀将回油节流孔关闭，燃油通过进油节流孔流入控制腔，控制腔3内的燃油压力迅速上升，高压燃油作用在控制柱塞15上的液压力增加，当该力与调压弹簧预紧力的合力大于针阀体腔中燃油作用在针阀6承压面上的力与针阀座面处燃油作用在针阀密封面上力的合力时，针阀6开始关闭，喷油结束，完成一个完整的喷油过程。

本发明的衔铁2尾部有球窝，半球是由整球加工成半球，整球利于加工球面，如传统加工方法中：滚珠轴承中的滚珠加工，工艺成熟，加工出的整球精度高，之后只需在球面上磨削出平面即可成为半球。加工工艺简单，球面精度高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种高压共轨电控喷油器，其特征在于包括：壳体、电磁阀、衔铁组件、半球球阀、控制阀偶件及喷油嘴偶件，所述的衔铁组件的衔铁轴心下端设有球窝，所述半球球阀的球面与所述球窝配合，所述的半球球阀的平面密封控制阀偶件的高压回油孔。

2.根据权利要求1所述的高压共轨电控喷油器，其特征在于，所述控制阀偶件在与半球球阀密封面上设有泄压油槽，所述泄压油槽与半球球阀的平面的承压面积相适配。

3.根据权利要求1所述的高压共轨电控喷油器，其特征在于，所述电磁阀包括下回油机构，采用缝隙式或孔式回油结构。

4.根据权利要求1所述的高压共轨电控喷油器，其特征在于，所述电磁阀的电路接线采用侧面接插方式或以接线柱形式引出。

5.根据权利要求1所述的高压共轨电控喷油器，其特征在于，所述衔铁组件包括衔铁和导向套，所述导向套的肩胛表面设过油通道。

6.根据权利要求5所述的高压共轨电控喷油器，其特征在于，所述导向套的上端面设有防磁材料。

7.根据权利要求1所述的高压共轨电控喷油器，其特征在于，所述喷油嘴组件包括针阀，所述针阀尾部为一平面或导向段突出密封端面结构。

8.根据权利要求1所述的高压共轨电控喷油器，其特征在于，所述半球球阀为钢质或陶瓷材质。

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