CN103644061B - 一种自卸压无回油喷油器及自卸压无回油喷油器的改装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自卸压无回油喷油器，其可由传统机械喷油器改装而成。其主要特征是：在所述传统机械喷油器上，引入一个微小量孔，所述微小量孔贯通低压回油侧弹簧腔与高压工作侧盛油槽；引入一个阀，所述阀为止回阀，使止回阀两侧分别具有低压回油侧与高压工作侧，使所述微小量孔具有仅使燃油从低压回油侧向高压工作侧方向的单向流通；引入一个堵塞堵住回油口，配合所述阀实现所述微小量孔和阀具有所述单向流通功能。或采用本发明技术方案直接形成自卸压无回油喷油器，二者均实现机械喷油器具有无回油功能并可自卸压从而实现取消回油管线装置目的而能稳定可靠工作。

Description

一种自卸压无回油喷油器及自卸压无回油喷油器的改装方法

技术领域

本发明属于柴燃机用燃油喷射装置技术领域。特别是涉及一种自卸压无回油喷油器及传统机械喷油器改装成自卸压无回油喷油器的方法。

背景技术

中轻型柴油机用燃油喷射装置中的P系列机械喷油器因其结构优势得到了大量的应用，即便是在达国4排放标准的使用组合式电控单体泵燃油供油系统中也使用此喷油器。

随着国家排放法规要求的提高，燃油喷射压力也越来越高用以实现更佳的油气混合与燃烧。但是这也带来一个巨大的挑战，就是随着喷射压力的提高，喷油嘴偶件间的静态与动态泄漏量显著增加；另外，使用传统机械喷油器，需要使用相对应的回油管线装置将此泄漏引流走，带来相应的成本特别是在柴油机使用过程中此处存在可靠性问题。

发明内容

传统的P系列机械喷油器如图1所示。为了将喷油器中的油嘴偶件间的泄漏燃油从弹簧腔38引流走，需要在喷油器上加工相应的回油道34，并使用与发动机气缸数等量的回油管线装置与喷油器体上的回油口30连接。

本发明目的在于针对传统的机械喷油器需要引流走泄漏燃油且解决此引流管线装置可靠性问题，提供一种自卸压无回油喷油器及传统机械喷油器改装成自卸压无回油喷油器的方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种自卸压无回油喷油器，包括喷油器体、弹簧、针阀、紧帽、喷嘴体；所述喷油器体和喷嘴体之间设置有压板；所述针阀设置在喷嘴体中，尾部抵住设置在喷油器体中的弹簧腔内的弹簧；所述喷嘴体和压板通过紧帽与喷油器体固定连接；燃油经进油通道进入盛油槽后，由针阀控制进行喷射。其特征在于：所述压板上设置有控制燃油从弹簧腔向盛油槽单向流通的止回阀；所述止回阀上端通过微小量孔与弹簧腔连通，所述止回阀下端通过高压工作侧孔与盛油槽连通。

其进一步特征在于：所述微小量孔直径≤0.10mm。

进一步的：所述压板上设置止回阀安装孔。在安装孔内安装止回阀，所述止回阀在止回阀安装孔内可自由升降周向不密封；下端与所述高压工作侧孔连通，上端与所述微小量孔连通。所述止回阀优选平面阀，平面阀的流通腔朝向所述喷嘴体与压板接触端面。

一种上述自卸压无回油喷油器改装的方法，用于将传统机械喷油器改装为自卸压无回油喷油器，包括下述步骤：

改制：

1）、喷嘴体：

在喷嘴体上形成高压工作侧孔，此孔为贯通孔，开口于喷嘴体与压板接触端面，下部贯通至盛油槽；

2）、压板：

a、在压板上形成止回阀安装孔，此孔为盲孔，开口于压板与喷嘴体接触端面，于压板上形成一个用于安装止回阀的孔；

b、在止回阀安装孔底部形成一个微小量孔，此孔为贯通孔，连通止回阀安装孔与低压回油侧弹簧腔，使燃油受节流流通；

c、在压板上端面形成一个盛油腔，用于确保弹簧腔中燃油始终与微小量孔保持连通；

装配：

1）、止回阀：

安装进压板上的止回阀安装孔并可自由升降，保持止回阀流通腔朝向喷嘴体；

2）、堵塞：

将堵塞安装于喷油器体回油口堵住回油道；

3）、按传统机械喷油器装配方法进行其他各零件组装。

采用了具有自卸压功能的无回油结构式机械喷油器，相对于传统机械喷油器，其主要有益效果是：

1）无需回油管线装置引流泄漏燃油。

2）基于无回油管线装置，供油系统在这方面的可靠性得到了彻底性地解决。

3）本发明的改装方法简单，工艺性强，可操作性好，其可以使用传统机械喷油器改装，或使用此技术直接作为新结构喷油器进行生产，均对已有生产线无需大的变动。

4）无回油结构，对柴油机的使用提供方便，适应性强。

5）自卸压结构，其燃油回流发生在喷油器内部，相对于传统机械喷油器泄漏被引流至燃油箱，降低了系统能量损失。

6）基于自卸压结构，其增加的容腔在喷油器工作时作为盛油槽的一部分，相当于一个小型蓄压腔，对稳定喷射、平衡燃油波动有帮助。

7）虽然增加了卸压功能，但相较于喷油器体上无需加工回油路，特别是无需使用与柴油机气缸数等量的回油管线装置，其总体上可实现降低系统成本。

附图说明

图1为传统机械喷油器剖视图。

图2是改装的自卸压无回油喷油器剖视图。

图3是图2的局部放大图（喷油器未喷油工作状态）。

图4是图3的放大图（喷油器喷油工作状态）。

图5是自卸压无回油喷油器剖视图。

图6是采用自卸压无回油喷油器燃油供油系统工作原理图。

图中：10为传统机械喷油器，12为喷油器体，14为弹簧垫片，16为弹簧，18为弹簧座，20为压板，22为喷嘴体，24为紧帽，26为针阀，28为进油口，30为回油口，32为进油道，34为回油道，36为弹簧垫片孔，38为弹簧腔，40为针阀尾针腔，42为针阀肩部腔，44为压板进油道，46为喷嘴体进油道，48为盛油槽，50为下部流道，52为压力室，100为改装的自卸压无回油喷油器，120为压板，121为盛油腔，122为喷嘴体，123为微小量孔，125为止回阀密封端面，127为止回阀安装孔，160为高压工作侧孔，170为止回阀，172为流通腔，200为自卸压无回油喷油器，212为喷油器体，300为高压供油泵，302为凸轮，，304为挺柱体，306为柱塞，308为柱塞套，310为出油阀。

具体实施方式

本发明包括自卸压无回油喷油器及其改装方法，为了更好地介绍本发明所采用的技术方案，首先以公知的传统机械喷油器改装为自卸压无回油喷油器方法，再介绍以此技术直接形成的一种新结构的自卸压无回油喷油器顺序来进行介绍以便于更好地了解本发明技术方案。

一种传统机械喷油器改装为自卸压无回油喷油器方法。

提供：

如图1所示传统机械喷油器10一只，包括：喷油器体12、弹簧垫片14、弹簧16、弹簧座18、压板20、定位销（未示出）、喷嘴体22、紧帽24、针阀26；同时提供图2所示止回阀170与堵塞（未示出）各一个。

改制：

如图2、图3所示（请将图2与图1进行对比）。

1）、将图1中喷嘴体22改制为图2中喷嘴体122：

在喷嘴体进油道46相对侧形成高压工作侧孔160，此孔为贯通孔，开口于喷嘴体122与压板170接触端面，下部贯通至盛油槽48；

2）、将图1中压板20改制为图2中压板120：

a、在压板120上形成止回阀安装孔127，此孔为盲孔，开口于压板120与喷嘴体122接触端面，于压板120上形成一个用于安装止回阀170的孔；

b、在止回阀安装孔127底部形成一个微小量孔123，此孔为贯通孔，连通止回阀安装孔127与低压回油侧弹簧腔38，使燃油受节流地双向流通。

c、在压板120上端面形成一个盛油腔121，用于确保弹簧腔38中燃油始终与微小量孔123保持连通。

装配：

止回阀170安装：将止回阀170（平面阀）安装进压板120上的止回阀安装孔127内并可在其内自由升降，保持流通腔172朝向喷嘴体122。堵塞安装：将堵塞直接安装于回油口30处，从而使弹簧腔38中燃油无法经回油道34流走；其他零件均按传统机械喷油器10装配方法（公知常识，略）进行组装形成改装的自卸压无回油喷油器100。

传统机械喷油器10工作原理：高压燃油从喷油器体12进油口28处进入，经进油道32、压板进油道44、喷嘴体进油道46，无阻碍地进入盛油槽48中，克服弹簧16预紧力向上顶开针阀26，经喷嘴体22和针阀26下部流道50流入压力室52并喷射到气缸内；紧帽24将喷嘴体22、压板20以定位销（在另一个剖切面上，未示出）定位后同轴压紧于喷油器体12端面上，喷嘴体22和针阀26上部偶件配合将盛油槽48与弹簧腔38隔离成两个压力不同区域：高压工作侧和低压回油侧；盛油槽48高压燃油经喷嘴体22和针阀26上部偶件配合间隙向针阀肩部腔42、针阀尾针腔40泄漏至压力较低的弹簧腔38中，此泄漏燃油经弹簧垫片孔36、回油道34及与回油口30连接的回油管线装置（未示出）引流至燃油箱（未示出）。

可以想见，传统机械喷油器10在工作过程中，将不断有燃油从盛油槽48泄漏至弹簧腔38被引流走以确保针阀26的启闭正常。为了取消此回油引流，利用本发明所提供的技术方法，则可以消除此回油而无需回油管线装置，彻底解决其可靠性问题。

改装的自卸压无回油喷油器100其工作原理与传统机械喷油器10工作原理类似，其不同之处仅在于泄漏至弹簧腔38的燃油由于回油口30安装堵塞后无法被引流走，为了不使弹簧腔38燃油压力累积升高影响针阀26启闭，止回阀170与微小量孔123作用至关重要。图3所示为图2局部放大图，其显示的是改装的自卸压无回油喷油器100处于非工作状态情形，图4所示图3的放大图，其显示的则是改装的自卸压无回油喷油器100处于工作状态情形。可以看出，当处于工作状态时，盛油槽48中高压燃油经高压工作侧孔160流至止回阀170的流通腔172处，在压差作用下将止回阀170向上（图4中距离H）运动压紧于压板120上止回阀安装孔127的止回阀密封端面125上，关闭住微小量孔123，从而使得高压工作侧的盛油槽48中高压燃油无法经止回阀170向低压回油侧的弹簧腔38流通，而高压工作侧孔160、流通腔172、止回阀安装孔127与止回阀间隙中的燃油将与盛油槽48中高压燃油连通在一起，相当于一个小型的蓄压器，起到稳定喷射、平衡波动的作用。当处于非工作状态时，由于此时盛油槽48中燃油压力为非工作时的残压P，弹簧腔38中燃油压力累积到＞残压P时，弹簧腔38中燃油经盛油腔121、微小量孔123作用于止回阀密封端面125上，在压差作用下止回阀向下运动，燃油经止回阀安装孔127与止回阀间隙、流通腔172、高压工作侧孔160流入盛油槽48中，作为工作时的燃油储备，即实现了自卸压功能。

可知改装核心在于止回阀170实现的燃油单向流通功能，需要指出的是，微小量孔123的直径D（图4）至关重要。当止回阀170不能很好地单向密封时，由于此微小量孔123的直径D很小，本发明中要求≤0.10mm，此时盛油槽48中高压燃油将会受节流地流入弹簧腔38，由于工作状态持续的时间很短，因此，经微小量孔123进入低压回油侧的弹簧腔38燃油将很有限而不至于引起弹簧腔38中燃油压力的急剧升高而影响针阀26的启闭。作为一种影响针阀26升程的弹簧腔38中燃油压力的这一变化，需要对微小量孔123直径D进行某种平衡，以期故意在出现止回阀170密封不严时，可以实现对弹簧腔38中燃油压力的调节，进而影响针阀26升程，以获得形式多样的喷油规律。基于此极端情况，可以取消止回阀170，通过变更合适的微小量孔123直径D，达成燃油喷射满意的方法。无论是此微小量孔加工于何处用以连通盛油盛48和弹簧腔38，均认为其为本发明的权利要求等同替换且不偏离本发明的精神而受到保护，尽管本发明的实施例中未能示出这一点。

本发明还提供了直接以此技术形成的自卸压无回油喷油器，如图5所示（请将图5与图2进行对比）。

直接生产的自卸压无回油喷油器200如图5所示，其与改装的自卸压无回油喷油器100的主要不同之处仅在于喷油器体212，其上取消了图2中的回油道34和回油口30，因此其结构更为简单，无需堵头及无需加工油道，工艺性、可实现性更强。其工作原理则与改装的自卸压无回油喷油器100完全相同。

图6则进一步披露了采用自卸压无回油喷油器200的燃油供油系统工作原理。左侧虚线框表示的是高压供油泵300，凸轮302驱动挺柱体304带动套插在柱塞套308内柱塞306上行将来自输油泵燃油加压后经出油阀310供应至右侧虚线框内的自卸压无回油喷油器200。众所周知，假定图6中凸轮与柴油机速比为1：2，则有凸轮302转一圈需供油一次，一般在标定点凸轮供油相位不超过20°，因此可知：凸轮302旋转一圈360°当中，右侧虚线框内的自卸压无回油喷油器200处于工作状态相位约为20°，而处于非工作状态相位，即用于自卸压的相位约为340°，此相位足够将弹簧腔38燃油进行卸压，尽管存在微小量孔123的节流。

Claims (6)

1.一种自卸压无回油喷油器，包括喷油器体、弹簧、针阀、紧帽、喷嘴体；所述喷油器体和喷嘴体之间设置有压板；所述针阀设置在喷嘴体中，尾部抵住设置在喷油器体中的弹簧腔内的弹簧；所述喷嘴体和压板通过紧帽与喷油器体固定连接；燃油经进油通道进入盛油槽后，由针阀控制进行喷射；其特征在于：所述压板上设置有控制燃油从弹簧腔向盛油槽单向流通的止回阀；所述止回阀上端通过微小量孔与弹簧腔连通，所述止回阀下端通过高压工作侧孔与盛油槽连通。

2.根据权利要求1所述的自卸压无回油喷油器，其特征在于：所述微小量孔直径≤0.10mm。

3.根据权利要求1所述的自卸压无回油喷油器，其特征在于：所述压板上设置有止回阀安装孔，所述止回阀安装在止回阀安装孔内。

4.根据权利要求3所述的自卸压无回油喷油器，其特征在于：所述止回阀在止回阀安装孔内可自由升降，周向不密封；下端与所述高压工作侧孔连通，上端与所述微小量孔连通。

5.根据权利要求4所述的自卸压无回油喷油器，其特征在于：所述止回阀为平面阀，平面阀的流通腔朝向所述喷嘴体与压板接触端面。

6.一种权利要求1-5任一项所述自卸压无回油喷油器改装的方法，用于将传统机械喷油器改装为自卸压无回油喷油器，包括下述步骤：

改制：

1）、喷嘴体：

在喷嘴体上形成高压工作侧孔，此孔为贯通孔，开口于喷嘴体与压板接触端面，下部贯通至盛油槽；

2）、压板：

a、在压板上形成止回阀安装孔，此孔为盲孔，开口于压板与喷嘴体接触端面，于压板上形成一个用于安装止回阀的孔；

b、在止回阀安装孔底部形成一个微小量孔，此孔为贯通孔，连通止回阀安装孔与低压回油侧弹簧腔，使燃油受节流流通；

c、在压板上端面形成一个盛油腔，用于确保弹簧腔中燃油始终与微小量孔保持连通；

装配：

1）、止回阀：

安装进压板上的止回阀安装孔并可自由升降，保持止回阀流通腔朝向喷嘴体；

2）、堵塞：

将堵塞安装于喷油器体回油口堵住回油道；

3）、按传统机械喷油器装配方法进行其他各零件组装。