CN103742323A

CN103742323A - 自增压喷油嘴

Info

Publication number: CN103742323A
Application number: CN201410022540.XA
Authority: CN
Inventors: 苟仲武
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2014-04-23

Abstract

本发明属于柴油式内燃机高压油泵技术领域，具体涉及到一种自增压喷油嘴。该自增压喷油嘴包括喷嘴[1]、喷油针阀[2]、控制线圈[3]、电接头[5]、油嘴[6]和第三复位弹簧[12]，还包括自增压装置；所述自增压装置包括第一单向阀[8]、加热装置、增压油管[4]、第二单向阀[11]；增压油管[4]的入口处安装有第一单向阀[8]，出口处安装有第二单向阀[11]；加热装置安装在增压油管[4]上。该装置体积小、没有机械运动的压力部件、可靠性高、输出压力大。

Description

自增压喷油嘴

技术领域

本发明属于柴油式内燃机高压油泵技术领域，具体涉及到一种自增压式喷油嘴。

背景技术

柴油式内燃机属于压燃式内燃机，通过高压缩比泵将油缸内的气体压缩至很小体积，压缩后的高压气体温度升高至超过燃油的燃点时，喷油嘴将燃油以尽可能细小的雾化颗粒喷射出去，与压缩的高压空气充分混合燃烧，压缩的高压气体已经超过了燃油的燃点，故而燃油可以及时充分的燃烧。因此，喷油嘴喷雾效果越好，燃料的燃烧越彻底，车辆的动力性就越强，而喷油嘴的喷雾效果由喷出的压力决定，只有较高的压力才能喷射出更细致的雾气，因此各国在柴油机方面都在追求高压喷射。现在已经实现的高压喷射的喷油嘴的喷射压力达到1700个大气压或者更高，我国的喷油嘴的喷射压力一般在数百个大气压。而这样高的喷射压力下，喷射系统往往比较庞大复杂，控制起来非常困难，因而对超高压的喷射压力目前都处于研究阶段。

为了增压现有技术中有高压共轨技术，通过不同管路把超高压的压路一个一个连接到喷油嘴上，然而整个过程管路长、环节多、压力不容易保持，并且传输风险大。

目前市场上广泛使用的喷液嘴，都是采用简单的电磁阀，当电磁线圈通电时，产生吸力，衔铁运动带动针阀被吸起，从而打开喷孔，燃油经针阀头部的轴针与喷孔之间的环形间隙高速喷出，形成雾状，这种喷嘴不具有增压功能，只能实现低压的喷射，难以提高喷雾的效果。现有的具有自增压功能的喷油嘴，存在高油压分布在不同缸体的喷油嘴上，体积比较庞大，成本高，维护复杂等问题。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提出了一种新的体积小、没有机械运动的压力部件、可靠性高、输出压力大的自增压式喷油嘴以提高柴油式内燃机的工作效率。

为了解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种自增压喷油嘴，包括喷嘴、喷油针阀、控制线圈、电接头、油嘴和第三复位弹簧，其特征在于还包括自增压装置；喷油嘴内油道内从上至下依次连接有油嘴、自增压装置、第三复位弹簧、喷油针阀和喷嘴，喷嘴针阀的上端具有衔铁，喷油嘴内油道外侧安装有控制线圈，控制线圈通过喷油嘴外侧的电接头控制通断；所述自增压装置包括第一单向阀、加热装置、增压油管、第二单向阀；增压油管的入口处安装有第一单向阀，出口处安装有第二单向阀；加热装置安装在增压油管上。

进一步的，所述喷嘴针阀与喷油嘴内油道间形成储油腔。

进一步的，所述电接头同时也控制加热装置进行加热。

进一步的，所述第一单向阀的阈值小于第二单向阀的阈值，且两者的方向都与液体的流向相同。

进一步的，所述自增压装置还包括第一复位弹簧和第二复位弹簧；所述增压油管的两端直径大于中间直径，形成哑铃型，增压油管的入口处安装有第一单向阀，第一复位弹簧的上方顶在第一单向阀上，下方顶在增压油管的哑铃型上端凸起上；第二单向阀安装在增压油管的出口处的哑铃型下端凸起处，其下端顶在第二复位弹簧的上端，第二复位弹簧的下端顶在增压油管的下端，加热装置安装在增压油管上。

进一步的，所述加热装置可以为多个，并分别设置在增压油管的不同高度位置处。

进一步的，所述加热装置可以是电加热片、电加热圈和电加热丝中一种或其组合。

进一步的，在所述油嘴入口处安装有过滤网。

本发明的有益效果：

(1)本发明结构简单，将复杂的超高压的机械运动简化，通过气体膨胀产生高压。

(2)本发明能耗低，体积小，兼容性高，几乎不改变原有的机械系统。

(3)本发明对输入的基础压力要求不高，适用性强，可以根据两个单向阀的设计压力决定出入口压力，也就是根据两个复位弹簧的弹力的不同决定输入的最低压力和输出的最低压力。

(4)本发明由于采用了在增压油管的不同高度位置处设置多个加热装置，从而可以根据需要，利用电接头选择不同的加热装置进行加热，从而方便控制需要喷出的油量，调节简单方便。

附图说明

图1自增压喷嘴结构示意图；

1、喷嘴 2、喷油针阀 3、控制线圈 4、增压油管 5、电接头

6、油嘴 7、过滤网 8、第一单向阀 9、第一复位弹簧

10、电热片 11、第二单向阀 12、第三复位弹簧 13、储油腔

14、第二复位弹簧。

具体实施方式

如图1所示，一种自增压喷油嘴，包括喷嘴1、喷油针阀2、控制线圈3、电接头5、油嘴6、过滤网7和自增压装置。喷油嘴内油道内从上至下依次连接有油嘴6、过滤网7、自增压装置、第三复位弹簧12、喷油针阀2和喷嘴1，喷嘴针阀2的上端安装有衔铁，喷嘴针阀2与内油道间形成储油腔13，喷油嘴内油道外侧安装有控制线圈3，控制线圈3通过喷油嘴外侧的电接头5控制通断。

自增压装置包括第一单向阀8、第一复位弹簧9、电热片10、增压油管4、1第二单向阀11和第二复位弹簧14。增压油管4的两端直径大于中间直径，形成哑铃型，增压油管4的入口处安装有第一单向阀8，第一复位弹簧9的上方顶在第一单向阀8上，下方顶在增压油管4的哑铃型上端凸起上；第二单向阀11安装在增压油管4出口处的哑铃型下端凸起处，其下端顶在第二复位弹簧14的上端，第二复位弹簧14的下端顶在增压油管4的下端。第一单向阀8的阈值小于第二单向阀11的阈值，且两者的方向都与液体的流向相同。电加热片10安装在增压油管中部。喷油嘴外侧的电接头5控制加热片10进行加热。

本发明的原理：本发明沿用原始喷油嘴设计，将较低的压力的燃油供入喷油嘴，喷油嘴里的自增压装置使得压力增加通过对喷油时机和喷油量的控制，通过在喷油嘴内储存极高压力的喷油，在需要时将高压喷油喷射出去。

本发明的工作过程如下：

将具有一定压力的，约10个大气压，1MPa左右的中低压燃油直接通过油嘴6进入喷油嘴，经过滤网7后，进入自增压装置。自增压装置入口处设置第一单向阀8，当增压油管4内燃油的压力低于第一单向阀8的输入压力时，第一单向阀8被压开，燃油进入增压油管4中部；当增压油管4内的燃油的压力大于第一单向阀8的输入压力时，由于第一单向阀8的存在，从而达到了防止燃油回流的效果。喷油嘴外侧的电接头5控制合适高度位置的加热装置对增压油管4进行加热。加热装置通电后，加热装置周围的燃油瞬间气化，燃油由液体变成气体后体积迅速膨胀，标准压力下体积可以增加一千倍。增压油管4内部压力的迅速增大，导致第一单向阀8闭锁，使得进入增压油管4的燃油无法回流，只能单方向的向下运动；当增压油管4的压力足够大时，高压燃油顶开了第二单向阀11，高压燃油通过下部油道进入储油腔13；电连接器5给控制线圈3发出通电信号，控制线圈3产生磁场，使得喷嘴针阀2上端的衔铁发生磁感应上行，从而带动喷嘴针阀2的阀体上行，使得喷嘴1打开，将储油腔13中储存的高压油喷射出喷油嘴。喷射后，储油腔13压力降低，电连接器5向控制线圈3发出断电信号，控制线圈3接通信号中断后，喷嘴针阀12在第三复位弹簧12的作用下将喷嘴1锁止。

当电接头5控制加热装置对增压油管4停止加热时，随着温度下降增压油管4内的燃油停止膨胀，温度降低后气化的燃油由气体变回液体，体积缩小，压力减小，输入的中低压燃油能够压开第一单向阀8继续进入增压油管4内。电连接器5再次控制合适高度位置的加热装置对增压油管4进行加热，重复上述工作过程。

喷油嘴电连接器5连接的信号有两类：一是控制喷嘴喷油的控制信号，二是控制加热装置加热的信号，该信号根据喷油量的多少来选择合适高度位置的加热装置，以及加热装置的间歇工作时间，确保储油腔13内有足够的高压燃油，可以满足喷油时油量的需要。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims

1.一种自增压喷油嘴，包括喷嘴[1]、喷油针阀[2]、控制线圈[3]、电接头[5]、油嘴[6]和第三复位弹簧[12]，其特征在于还包括自增压装置；喷油嘴内油道内从上至下依次连接有油嘴[6]、自增压装置、第三复位弹簧[12]、喷油针阀[2]和喷嘴[1]，喷嘴针阀[2]的上端具有衔铁，喷油嘴内油道外侧安装有控制线圈[3]，控制线圈[3]通过喷油嘴外侧的电接头[5]控制通断；所述自增压装置包括第一单向阀[8]、加热装置、增压油管[4]、第二单向阀[11]；增压油管[4]的入口处安装有第一单向阀[8]，出口处安装有第二单向阀[11]；加热装置安装在增压油管[4]上。

2.如权利要求1所述的自增压喷油嘴，所述喷嘴针阀[2]与喷油嘴内油道间形成储油腔[13]。

3.如权利要求1或2所述的自增压喷油嘴，所述电接头[5]同时也用于控制加热装置进行加热。

4.如权利要求3所述的自增压喷油嘴，所述第一单向阀[8]的阈值小于第二单向阀[11]的阈值，且两者的方向都与液体的流向相同。

5.如权利要求1、2或4所述的自增压喷油嘴，所述自增压装置还包括第一复位弹簧[9]和第二复位弹簧[14]；所述增压油管[4]的两端直径大于中间直径，形成哑铃型，增压油管[4]的入口处安装有第一单向阀[8]，第一复位弹簧[9]的上方顶在第一单向阀[8]上，下方顶在增压油管[4]的哑铃型上端凸起上；第二单向阀[11]安装在增压油管[4]出口处的哑铃型下端凸起处，其下端顶在第二复位弹簧[14]的上端，第二复位弹簧[14]的下端顶在增压油管[4]的下端。

6.如权利要求5所述的自增压喷油嘴，所述加热装置可以为多个，并分别设置在增压油管[4]的不同高度位置处。

7.如权利要求1、2、4、6所述的自增压喷油嘴，所述加热装置可以是电加热片、电加热圈和电加热丝中一种或其组合。

8.如权利要求7所述的自增压喷油嘴，在所述油嘴入口处安装有过滤网。