CN104061101A - 一种燃料供给系统喷油器及其中的喷油嘴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃料供给系统喷油器中的喷油嘴，包括呈偶件配合的针阀体和针阀，当所述针阀关闭时，在所述针阀体内壁与针阀外壁之间配合形成一段具有节流作用的节流环，所述节流环位于喷油嘴的尾部偶件导向段和头部密封锥面之间；当所述针阀完全开启时，上述一段节流环消失，不起作用。本发明通过在喷油嘴的尾部偶件导向段和头部密封锥面之间的非密封面处进行结构改进，构造节流环，不但实现了初始喷油速率的控制，提高了关闭响应速度，而且易于加工实现。本发明还公开了含有上述喷油嘴的喷油器，尤其是电控喷油器，不但可以实现理想喷油速率，而且简化了控制策略，也不必更改喷油器结构或增加额外装置，适于推广应用。

Description

一种燃料供给系统喷油器及其中的喷油嘴

技术领域

本发明涉及燃料供给系统领域，具体地，涉及一种燃料供给系统喷油器及其中的喷油嘴。

背景技术

在燃料供给系统中，为优化燃油机燃烧过程、控制排放及保持良好的燃油经济性，要求喷油器的喷油速率形态具有低的初始喷油率、高的主喷油率和快的卸载率，此为理想喷油速率。理想喷油速率有两种形式：初期喷油率控制和预喷射控制。初始喷油率控制是指适当降低喷油初期的喷油速率，减少着火延迟期内的喷油量，一般通过喷油器或者喷油泵机械结构更改实现。预喷射控制是指在主喷前喷入少量燃油，预喷和主喷之间有一定间隔时间，一般通过电控喷油器预喷射控制实现。

对于电控喷油器，在主喷射时期之前增加预喷射，要求两次喷射之间有足够大的间隔时间以避免两次喷射相互干涉，而间隔时间太长会导致主喷时间延迟，不利于燃烧。此外，还需考虑主喷射之后增加后喷射控制，后喷射和主喷射之间也需要有足够大的间隔时间。故，要求电控喷油器有极快的开启关闭响应能力才能实现如此多次的喷射，这样，对喷油器的关键零部件的要求更高，增加了加工难度，提高了成本。

目前，在喷油器上更改参数以实现初始喷油速率控制的技术方法有：座面节流、喷孔节流、双开启压力式喷油器等。座面节流和喷孔节流会使得喷油嘴头部结构异常复杂，难以加工实现。双开启压力等技术方法需要更改喷油器结构，并增加额外的装置，提高了成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种易于加工的燃料供给系统喷油器中的喷油嘴，以实现初始喷油速率的有效控制。

本发明的另一个目的是提供一种能实现理想喷油速率的燃料供给系统喷油器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种燃料供给系统喷油器中的喷油嘴，包括呈偶件配合的针阀体和针阀，当所述针阀关闭时，在所述针阀体内壁与针阀外壁之间配合形成一段具有节流作用的节流环，所述节流环位于喷油嘴的尾部偶件导向段和头部密封锥面之间；当所述针阀完全开启时，上述一段节流环消失，不起作用。

进一步地，所述针阀体的内壁上构造有第一凸缘，所述第一凸缘围成节流孔，所述针阀外壁上构造有第二凸缘；当所述针阀关闭时，在第一凸缘的竖向内壁与第二凸缘的竖向外壁之间配合形成所述节流环；当所述针阀完全开启时，所述第一凸缘的竖向内壁与第二凸缘的竖向外壁之间无配合段。

进一步地，所述节流孔直径与喷油嘴的偶件导向孔直径一致。

进一步地，在所述针阀体靠近头部处的内壁上构造有凸缘，所述凸缘围成节流孔；当所述针阀关闭时，所述凸缘的竖向内壁与针阀的柱状外壁之间配合形成所述节流环；当所述针阀完全开启时，所述凸缘的竖向内壁与针阀的柱状外壁之间无配合段。

进一步地，所述节流环的节流间隙宽为0.01-0.1mm。

进一步地，当所述针阀关闭时，所述配合形成的节流环的长度大于0mm、小于等于3mm。。

一种燃料供给系统喷油器，含有上述的喷油嘴。

进一步地，所述喷油器为电控喷油器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中的喷油嘴，通过在喷油嘴的尾部偶件导向段和头部密封锥面之间的非密封面处进行结构改进，构造节流环，不但实现了初始喷油速率的控制，提高了关闭响应速度，而且易于加工实现。

2、本发明中的喷油嘴，在现有喷油嘴结构基础上进行局部简易变动，不需提高零件精度，简化了加工。

3、本发明一种结构形式的喷油嘴，其中针阀体节流孔直径与偶件密封(偶件导向孔)直径一致，一次加工完成，保证了精度。

4、应用上述喷油嘴的喷油器，不必更改结构或增加额外装置，不增加加工成本及零部件成本。

5、应用上述喷油嘴的电控喷油器，不必增加预喷射控制，使得电子控制相对简单化，同时避免了更高精度零部件的需求。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为喷油器总成图；

图2为本发明喷油嘴的结构示意图(针阀关闭状态，接近初始抬起状态)；

图3为图2中的I部放大图(针阀关闭状态，接近初始抬起状态)；

图4为本发明喷油嘴的结构示意图(针阀完全开启状态)；

图5为图4中的II部放大图(针阀完全开启状态)；

图6为本发明的可选结构之一：喷油嘴结构示意图；

图7为图6中的III部放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明中的喷油嘴A为燃料供给系统喷油器的一部分。喷油嘴A包括一个针阀体A1和一个针阀A2，为偶件配合。

喷油器总成工作过程为：

在电磁阀1断电状态下，执行阀2在电磁阀弹簧3的弹力作用下关闭压力控制腔4的出油节流孔5，压力控制腔4中的燃油压力，通过柱塞6传递给针阀A2，使得作用于针阀A2上的力达到平衡，使其落在针阀体A1座面A13上，从而将流到喷孔A14的油路关断，针阀A2处于关闭状态；在电磁阀1通电状态下，执行阀2在电磁力的作用下被向上吸合、从而打开出油节流孔5释放压力控制腔4中的压力，当压力控制腔4中的压力降低并打破作用于针阀A2上的力的平衡时，针阀A2开启并实现喷射。

为了实现初始喷油速率的控制，本发明对喷油嘴的结构进行改进，整体设计构思为：当针阀关闭时，在针阀体内壁与针阀外壁之间配合形成一段具有节流作用的节流环，节流环位于喷油嘴的尾部偶件导向段和头部密封锥面之间；当所述针阀完全开启时，上述一段节流环消失，不起作用。即本发明在喷油嘴上构造一节流环，在针阀抬起且升程较小时，对流体实施节流作用，使得初期喷油速率较低，减少了初始喷油量。针阀持续抬起，升程增大，节流环失去节流作用，喷油速率快速提高。另外，在针阀落座下降至形成节流环时，节流环对流体实施节流，使得节流环下游液体压力低于节流环上游液体压力，从而对针阀实施了一个关闭力，提高了喷油嘴的关闭响应能力，从而加快了喷油速率的卸载率。

下面以两个实施例为例对喷油嘴的结构进行详细说明。

实施例1

如图2-5所示，喷油嘴A包括一个针阀体A1和一个针阀A2，为偶件配合。针阀体A1的内壁上构造有第一凸缘A11，第一凸缘A11围成节流孔，节流孔直径与偶件密封(偶件导向孔)直径一致。针阀A2外壁上构造有第二凸缘A21；当针阀A2关闭时，在第一凸缘A11的竖向内壁与第二凸缘A21的竖向外壁之间配合形成节流环C；当针阀A2完全开启时，第一凸缘A11的竖向内壁与第二凸缘A21的竖向外壁之间无配合段(即节流环C消失，不起作用)。

上述第一凸缘A11和第二凸缘A21之间的节流环C的节流间隙宽为C_G，当针阀A2关闭时，第一凸缘A11和第二凸缘A21之间配合形成的节流环C的长度为C_L。其中，节流间隙宽C_G可以决定初始喷油速率的高低，节流长度C_L决定了喷油速率持续时间的长短，并影响后续喷油速率的高低。对于该处节流环C的参数设置，本领域的技术人员可以根据实际需求进行设置。当然，通过节流面积计算以及三维模拟计算，一种优选的设置为节流环C的节流间隙宽C_G为0.01-0.1mm，节流环的长度C_L大于0mm、小于等于3mm。

上述结构的优势在于在原有喷油嘴结构基础上变动较小，加工难度小。且节流孔直径与偶件导向孔直径一致，降低了加工难度，且提高了节流孔与偶件导向孔的同轴性。

实施例2

与实施例1的区别在于：节流孔位置与节流孔直径不同。如图6-7所示，在针阀体A1靠近头部处的内壁上构造有第一凸缘A11，第一凸缘A11围成节流孔；当针阀A2关闭时，第一凸缘A11的竖向内壁与针阀A2的柱状外壁之间配合形成节流环C；当针阀A2完全开启时，第一凸缘A11的竖向内壁与针阀A2的柱状外壁之间无配合段(即节流环C消失，不起作用)。

上述结构的优势在于，针阀结构不做任何改动，在针阀体上构造一节流孔。节流孔直径根据针阀柱状外圆直径及所需节流间隙宽确定。相对于实施例1，喷油嘴的结构变动更小。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种燃料供给系统喷油器中的喷油嘴，包括呈偶件配合的针阀体和针阀，其特征在于：

当所述针阀关闭时，在所述针阀体内壁与针阀外壁之间配合形成一段具有节流作用的节流环，所述节流环位于喷油嘴的尾部偶件导向段和头部密封锥面之间；

当所述针阀完全开启时，上述一段节流环消失，不起作用。

2.根据权利要求1所述的燃料供给系统喷油器中的喷油嘴，其特征在于：所述针阀体的内壁上构造有第一凸缘，所述第一凸缘围成节流孔，所述针阀外壁上构造有第二凸缘；

当所述针阀关闭时，在第一凸缘的竖向内壁与第二凸缘的竖向外壁之间配合形成所述节流环；

当所述针阀完全开启时，所述第一凸缘的竖向内壁与第二凸缘的竖向外壁之间无配合段。

3.根据权利要求2所述的燃料供给系统喷油器中的喷油嘴，其特征在于：所述节流孔直径与喷油嘴的偶件导向孔直径一致。

4.根据权利要求1所述的燃料供给系统喷油器中的喷油嘴，其特征在于：在所述针阀体靠近头部处的内壁上构造有凸缘，所述凸缘围成节流孔；

当所述针阀关闭时，所述凸缘的竖向内壁与针阀的柱状外壁之间配合形成所述节流环；

当所述针阀完全开启时，所述凸缘的竖向内壁与针阀的柱状外壁之间无配合段。

5.根据权利要求1-4任一项所述的燃料供给系统喷油器中的喷油嘴，其特征在于：所述节流环的节流间隙宽为0.01-0.1mm。

6.根据权利要求1-4任一项所述的燃料供给系统喷油器中的喷油嘴，其特征在于：当所述针阀关闭时，所述配合形成的节流环的长度大于0mm、小于等于3mm。

7.一种燃料供给系统喷油器，其特征在于：含有权利要求1-6任一项所述的喷油嘴。

8.根据权利要求7所述的燃料供给系统喷油器，其特征在于：所述喷油器为电控喷油器。