CN104033300A - 一种燃料喷射阀 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种燃料喷射阀，包括磁芯、线圈、衔铁、磁环、阻尼弹簧、阻尼块、外壳、限位芯、控制弹簧、弹簧座、针阀、密封球、密封球座，所述线圈设置在磁芯的环形线圈槽内；所述磁芯下方固定设置有磁环，所述衔铁设置在磁环内圈上部，磁芯下端面处；所述阻尼块固定设置在磁环内圈内衔铁下方，衔铁和阻尼块之间设置有阻尼弹簧；所述针阀设置在磁芯内套插入衔铁和阻尼块，其上部固定连接有弹簧座，弹簧座上部通过控制弹簧抵压在磁芯内部的限位芯上，下部抵压在衔铁上。本发明结构具有漏磁少、喷射响应速度快的优点。并能有效减少喷射阀关闭时的反跳，从而提高多次喷射的能力。

Description

一种燃料喷射阀

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，特别是涉及一种燃料（汽油、天然气、尿素等）喷射阀，尤其是应用于汽油缸内直喷。

背景技术

现有的应用于内燃机领域的喷射阀基本都是通过电磁阀来控制阀的开关，而如何减少电磁阀的线圈漏磁，提高电磁阀的工作效率是行业内共同努力的方向。另外，由于喷油器在关闭时，由于针阀的快速落座会使针阀发生反跳，从而使得喷油器关闭不完全，影响喷油器的精确喷射。

发明内容

本发明目的在于提供一种电磁阀漏磁少，喷油器关闭反跳小的燃料喷射阀。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种燃料喷射阀，包括磁芯、线圈、衔铁、磁环、阻尼弹簧、阻尼块、外壳、限位芯、控制弹簧、弹簧座、针阀、密封球、密封球座，其特征在于：所述衔铁与磁环直接接触，与磁芯围绕线圈形成磁回路，减少电磁阀漏磁；所述阻尼块设置在衔铁（4）下方，所述衔铁下端面与阻尼块留有间隙。

其进一步特征在于：衔铁与磁环之间为间隙配合，衔铁在磁环内部滑动，衔铁与磁芯留有气隙。

优选的：所述衔铁下端面与阻尼块间的间隙小于10微米，形成阻尼腔，增加衔铁落座阻尼。

所述燃料喷射阀具体结构为：所述线圈设置在磁芯的环形线圈槽内；所述磁芯下方固定设置有磁环，所述衔铁设置在磁环内圈上部，磁芯下端面处；所述阻尼块固定设置在磁环内圈内衔铁下方，衔铁和阻尼块之间设置有阻尼弹簧；所述针阀设置在磁芯内套插入衔铁和阻尼块，其上部固定连接有弹簧座，弹簧座上部通过控制弹簧抵压在磁芯内部的限位芯上，下部抵压在衔铁上。

所述环形线圈槽外环高度L1大于内层高度L2，L1-L2大于等于衔铁和磁芯之间的气隙。

进一步的：所述线圈与环形线圈槽内层之间设置有密封胶或密封环。

所述阻尼块和针阀配合面采用偶件配合，作为针阀的导向面。

进一步的：所述衔铁内圈周向均布有四个斜孔，外圈周向均布有四个直孔；所述斜孔和直孔相互错开。

优选的：所述衔铁上表面具有向内的锥面，所述锥面角度为0.5度至2度。

本发明的有益效果：

1、由于减少了漏磁，使得在相同线圈匝数的情况下，电磁力增加了约30%，提高的燃油喷射阀的响应速度；进一步的，当电磁力与液压匹配完成后，在达到相同电磁力的目标下，可以减少本发明燃油喷射阀的线圈匝数，可以进一步的提高燃油喷射阀的响应速度，从而提高多次喷射的能力。

2、本发明减小了喷油器针阀的关闭反跳，使得喷油量更加稳定，从而可以更加精确地控制燃油喷射阀小流量的喷射量，同时快速稳定的针阀，减少了多次喷射之间的时间间隔，提高多次喷射的能力。

附图说明

图 1 为本发明结构示意图。

图 2 为本发明磁芯线圈槽示意图。

图 3 为磁芯、磁环连接处示意图。

图 4 为磁芯、磁环连接处密封环示意图。

图 5 为阻尼块和针阀配合示意图。

图 6 为衔铁俯视图。

图 7 为图6 A-A剖视图。

图 8 为锥面衔铁示意图。

具体实施方式

一种燃料喷射阀1（图1）：

包括磁芯2、线圈3、衔铁4、磁环5、阻尼弹簧6、阻尼块7、外壳体8、限位芯9、控制弹簧10、弹簧座11、针阀12、密封球13、密封球座14。

其装配方式：

1)、将线圈3组件（需要线圈骨架固定）压入线圈槽2b（图2），线圈引线从孔2a引出；

2)、线圈槽2b和线圈孔2a注塑，固定线圈；

3)、采用过盈的方式将限位芯9固定在磁芯2内腔；

4)、采用在外圆连接处焊接的方式，将磁环5与磁芯2连接在一起（需保证同轴度）；

5)、针阀12与弹簧座11焊接成一体，并将衔铁4套在针阀上；

6)、将衔铁4往上推至碰到磁芯2下端面，切换不同高度的弹簧座11，使控制弹簧10达到合适的弹簧力。

7)、将阻尼弹簧6安装在阻尼块7上、并套在针阀上，向上推阻尼块，实时监测推力至合适的值，并将阻尼块7与磁环5焊接在一起。

8)、焊接密封球13

9)、将外壳体8从下端向上套进去，并在上端焊接

10)、将密封球座14向上推，实时监测位移至合适的值，并将密封球座14与外壳体8焊接在一起

工作原理：

线圈3未通电前，弹簧座11在控制弹簧10向下的压力下，使得针阀12处于关闭状态，衔铁4由于阻尼弹簧向上作用力，使得衔铁4与弹簧座11贴在一起；

当线圈3通电，衔铁4在电磁力的驱动下，克服控制弹簧10的弹簧力，向上运动，带动弹簧座11与针阀12向上运动，打开针阀12，开始喷油；衔铁4继续向上运动，直到衔铁4与磁芯2发生碰撞，此时针阀12进一步打开，喷油器持续喷油；由于衔铁4与针阀12没有焊在一起，在衔铁4与磁芯2碰撞后，在惯性力的作用下，针阀12与弹簧座11克服弹性继续向上运动微小的距离，这样减小了衔铁4与磁芯2碰撞的能量，在针阀动量被弹簧阻尼以及油道2c中的燃油阻尼消耗完以后，在弹簧力作用下，弹簧座11与衔铁4重新贴合在一起，迅速稳定；

当线圈3断电，电磁力逐渐消失，衔铁4在控制弹簧10的驱动下与针阀12弹簧座11一起开始向下运动，针阀12关闭，此间，衔铁4向下运动时，需克服阻尼弹簧6，以及液体从阻尼间隙7b向外流出产生的阻尼，使得针阀12落座时的冲击力减小，从而减小针阀反跳；当针阀12关闭后，衔铁4由于惯性力的作用继续向下运动，（这样减小了针阀2与油嘴碰撞的能量），衔铁4在阻尼弹簧6以及阻尼间隙7b的阻尼作用下迅速稳定，并与弹簧座11结合在一起，保证线圈下次通电前的衔铁4与磁芯2之间的气隙稳定。

线圈槽外环高度L1比内层高度L2要高（图2），L1-L2大于等于衔铁4和磁芯2之间的气隙。

在磁芯2与磁环5完成焊接转配后，在磁芯2与磁环5在线圈槽2b附近形成的间隙5a（图3）。

为了防止汽油等燃料从线圈密封材料处渗漏，需要采用耐汽油等腐蚀性燃油的密封胶，均匀的涂在间隙5a。

另一种防止汽油等燃料从线圈密封材料处渗漏的方式为，在线圈槽2b内放置一个密封环2d（图4），密封环2d采用非导磁不锈钢材料。装配时，需将密封环2d分别与磁芯2、磁环5进行密封焊接，确保无渗漏。

阻尼块7和针阀12配合面采用偶件配合，作为针阀的导向面7d（图5）。

为了减小磁芯2、衔铁4之间气隙在衔铁向上运动时的阻尼，在衔铁外圈上设置四个直孔4d（图6、7），每隔90度一个，内圈具有四个斜孔；直孔和斜孔相互错开。斜孔的用作是通油的油路，而直孔用于减小电磁阀开启时的液力阻尼。

另一个优选方法（图8）：在衔铁4上表面做一个锥面，锥面角度为0.5度至2度左右。与直孔的作用相同：减小电磁阀开启时的液力阻尼。

Claims (9)

1.一种燃料喷射阀，包括磁芯（2）、线圈（3）、衔铁（4）、磁环（5）、阻尼弹簧（6）、阻尼块（7）、外壳（8）、限位芯（9）、控制弹簧（10）、弹簧座（11）、针阀（12）、密封球（13）、密封球座（14），其特征在于：所述衔铁（4）与磁环（5）直接接触，与磁芯（2）围绕线圈（3）形成磁回路，减少电磁阀漏磁；所述阻尼块（7）设置在衔铁（4）下方，所述衔铁（4）下端面与阻尼块（7）留有间隙（7b）。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于：衔铁（4）与磁环（5）之间为间隙配合，衔铁（4）在磁环（5）内部滑动，衔铁（4）与磁芯（2）留有气隙。

3.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于：所述间隙（7b）小于10微米，形成阻尼腔，增加衔铁落座阻尼。

4.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于：所述线圈（3）设置在磁芯（2）的环形线圈槽内；、所述磁芯（2）下方固定设置有磁环（5），所述衔铁（4）设置在磁环内圈上部，磁芯（2）下端面处；所述阻尼块（7）固定设置在磁环（5）内圈内，衔铁（4）下方，衔铁（4）和阻尼块（7）之间设置有阻尼弹簧（6）；所述针阀（12）设置在磁芯（2）内，套插入衔铁（4）和阻尼块（7），其上部固定连接有弹簧座（11），弹簧座（11）上部通过控制弹簧（10）抵压在磁芯（2）内部的限位芯（9）上，下部抵压在衔铁（4）上。

5.根据权利要求4所述的燃料喷射阀，其特征在于：所述环形线圈槽外环高度L1大于内层高度L2，L1-L2大于等于衔铁（4）和磁芯（2）之间的气隙。

6.根据权利要求5所述的燃料喷射阀，其特征在于：所述线圈（3）与环形线圈槽内层之间设置有密封胶或密封环。

7.根据权利要求4所述的燃料喷射阀，其特征在于：所述阻尼块（7）和针阀（12）配合面采用偶件配合，作为针阀的导向面（7d）。

8.根据权利要求4或5所述的燃料喷射阀，其特征在于：所述衔铁（4）内圈周向均布有四个斜孔，外圈周向均布有四个直孔；所述斜孔和直孔相互错开。

9.根据权利要求4或5所述的燃料喷射阀，其特征在于：所述衔铁（4）上表面具有向内的锥面，所述锥面角度为0.5度至2度。