CN104314725A - 中孔蓄压无静态泄漏喷油器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中孔蓄压无静态泄漏喷油器，包括高速电磁阀、锁紧螺套、锥面球阀式开关阀、控制柱塞偶件、喷油器弹簧、弹簧座、开口挡圈、喷油器体、喷油嘴偶件和油嘴紧帽，所述锥面球阀式开关阀安装在喷油器体上端凹腔内；所述喷油器体的上端通过锁紧螺母与高速电磁阀连接，其下端通过油嘴紧帽与喷油嘴偶件连接；所述控制柱塞偶件置于喷油器体沿轴线设置的中心孔内，所述喷油器体的中心孔与控制柱塞偶件构成中孔蓄压腔。本发明喷油器结构简单，加工成本低，便于安装，提高了生产效率及产品合格率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车柴油机燃油喷射技术领域，具体地说是一种中孔蓄压无静态泄漏喷油器。
背景技术
柴油机高压共轨燃油喷射系统是为了应对欧三以上排放而开发的，已经成为柴油机燃油系统的主流技术。目前，世界上主要有三大公司在生产柴油机高压共轨系统，日本电装、德国博世、美国德尔福。在日趋严重的能源危机背景下，降低汽车的燃油消耗和发展新能源动力，发动机技术显然最为关键；随着排放标准的要求越来越高，必然推动柴油机燃烧技术的不断发展，而目前国内市场上柴油发动机大部分使用传统机械式燃油系统，急需升级换代，以满足新的排放标准要求。高压共轨燃油喷射系统可以显著改善柴油机的性能、降低排放。高压共轨系统实现了压力建立和喷射过程的分离，从而使控制过程更具有柔性，能更准确地实现小油量的精确控制，更好的实现多次喷射。
目前，国内共轨系统的核心技术是喷油器由原来的两级柱塞偶件细长油道的结构改为单级柱塞偶件中孔蓄压结构。传统的两级柱塞偶件细长油道喷油器，泄漏量大，油耗较高，CO2排放大，对环境污染严重，造成能源浪费，偶件磨损严重，增加涂层后提高了产品成本，采用锥面平衡阀结构，喷油器可靠性变差，对燃油清洁度的敏感性要求高，细长油道供油结构压力波动较大，压力损失大，造成燃油消耗率增大。改为单级柱塞偶件后，没有了两个柱塞的液力差，使柱塞开启的速度显著减小，关闭的速度大大提高，喷油速率呈现“靴形”，符合了先缓后急的喷射要求。但引进技术的单级柱塞偶件中孔蓄压结构喷油器结构非常复杂，加工成本高，同时对清洁度要求也很高，不利于喷油器量产化。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种中孔蓄压无静态泄漏喷油器。该中孔蓄压无静态泄漏喷油器控制柱塞与锥面球阀式开关构成的液力控制腔与喷油器体中心孔腔均为高压腔，两者之间在不喷油时没有液力差，所以在偶件之间没有高的压力差，不存在燃油泄漏；针阀体的中孔与喷油器体中孔腔相通，均为高压油腔，之间不存在压力差，所以油嘴偶件间缝隙也不会产生高压泄漏。该中孔蓄压无静态泄漏喷油器结构简单，加工成本低，便于安装，提高了生产效率及产品合格率，提高了喷油器的密封可靠性，降低了对燃油清洁度敏感性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种中孔蓄压无静态泄漏喷油器，包括高速电磁阀、锁紧螺套、锥面球阀式开关阀、控制柱塞偶件、喷油器弹簧、弹簧座、开口挡圈、喷油器体、喷油嘴偶件和油嘴紧帽；所述高速电磁阀容置于喷油器体上端凹腔内，与喷油器体上端螺纹连接；所述高速电磁阀包括回油螺钉、预紧力调整垫片、电磁阀弹簧、磁头注塑总成、电磁阀针总成和衔铁复位簧；所述回油螺钉与磁头注塑总成上端螺纹连接，回油螺钉另一端安装回油管；所述电磁阀弹簧设置于磁头注塑总成中心孔内，一端由回油螺钉限位，另一端由预紧力调整垫片定位；所述电磁阀针总成置于磁头注塑总成下端中心孔内；所述锥面球阀式开关阀设置于高速电磁阀下端，容置于喷油器体上端凹腔内；锥面球阀式开关阀包括球阀座、钢球和调节阀；所述球阀座一端与电磁阀针总成接触连接，另一端与钢球接触连接，所述钢球另一端与所述调节阀密封连接，所述调节阀与钢球密封侧设有锥形槽，锥形糟上端与锁紧螺套密封连接，所述调节阀另一端与控制柱塞偶件连接；所述控制柱塞偶件设置于喷油器体进油端的中心孔内，控制柱塞偶件包括控制套筒、控制柱塞和连接套， 所述控制柱塞一端插设于控制套筒内并与控制套筒间隙配合，配合间隙在0.002-0.003mm之间，另一端插设于连接套内并与连接套过盈配合，配合长度为5-6mm；所述控制柱塞与锥面球阀式开关阀构成液力控制腔，控制柱塞上设有喷油器弹簧，喷油器弹簧一端由控制套筒定位，另一端由弹簧座定位；所述控制柱塞沿轴线设置为阶梯轴，控制柱塞中部设有卡槽，所述开口挡圈置于卡槽内，将弹簧座下端定位；所述喷油嘴偶件通过油嘴紧帽安装在喷油器体下端，喷油嘴偶件的喷油孔与喷油器体内部油道连通。
所述回油螺钉外部成阶梯圆柱形状，中部设有外螺纹，上端外圆设有两个对称月牙形切槽，用于安装回油管卡簧，与所述切槽垂直面设有两个对称削扁；所述回油螺钉沿轴线设有阶梯回油中心孔。
所述磁头注塑总成包括磁芯、磁头、阀针导向套、锁紧螺母、线圈、引线和O型密封圈；所述磁芯、磁头和阀针导向套构成磁头总成；所述磁头置于所述磁芯上端，并焊接为一整体，所述磁头沿轴线设有中心孔，上端设有内螺纹与回油螺钉螺纹连接；所述磁头中部设有突出台，突出台上端与锁紧螺母内端面接触，限定锁紧螺母位置，所述突出台下端设有空刀槽；所述磁芯和磁头两侧设有竖直直通孔，所述线圈、引线和O型密封圈注塑于直通孔内；所述磁芯设有中心孔，所述阀针导向套置于磁芯中心孔与磁头下端中心孔中。
所述电磁阀针总成上端插设于阀针导向套中心孔内，下端插设于锁紧螺套中心孔内，并与阀针导向套间隙配合；所述电磁阀针总成由电磁阀针、衔铁和衔铁挡圈组成，所述电磁阀针沿轴线设有非直通锥形中心孔，中部设有轴肩与衔铁抵触连接，电磁阀针的下端依次穿过衔铁和衔铁挡圈中心通孔，电磁阀针与衔铁为间隙配合，与衔铁挡圈为过盈配合，衔铁与衔铁挡圈焊接为一体，衔铁复位簧置于锁紧螺套和衔铁之间。
所述喷油器体上端设计为内凹腔；所述内凹腔上端设置有O型密封圈槽，通过O型密封圈将高速电磁阀密封；所述内凹腔中部设有内螺纹与锁紧螺套螺纹连接，所述内凹腔底部端面与调节阀密封连接，所述内凹腔底部设置有耳型沟糟。
所述喷油器体内凹腔的下端面沿轴线由上而下依次设有呈阶梯状布置的中心孔，所述喷油器体阶梯中心孔与控制柱塞偶件构成中孔蓄压腔。
所述喷油器体中部偏上位置设置有进油管螺纹安装孔，所述进油管螺纹安装孔下端设置有进油孔，所述进油孔将进油管螺纹安装孔与喷油器体阶梯中心孔连通，所述进油孔与进油管螺纹安装孔偏心；所述喷油器体下端面上设有两个定位销孔。
所述锁紧螺套设置于喷油器体内凹腔内，所述锁紧螺套与调节阀密封一侧沿周向均布设有三个回油过渡孔，所述回油过渡孔上端设有回油节流孔；所述锁紧螺套外圆周上设有螺纹，与喷油器体内凹腔螺纹连接压紧调节阀；所述锁紧螺套沿轴线设置为内六方结构。
所述调节阀中部设有肩胛面，与所述控制套筒的上端端面贴合密封连接；所述调节阀与控制套筒连接的一侧中心设有延伸部，所述调节阀的延伸部插设于控制套筒的上端端面中心孔内。
所述调节阀锥形槽底部设有沿控制套筒轴向的第一过渡油孔，第一过渡油孔下端设有连通液力控制腔与低压腔的出油节流孔，出油节流孔与液力控制腔之间设有第二过渡油孔；所述控制套筒上设有连通液力控制腔与中孔蓄压腔的进油节流孔。
所述喷油器体中心孔、第一过渡油孔、出油节流孔、第二过渡油孔和控制柱塞轴线共线。
所述喷油器体上端面与磁头注塑总成之间设置有调整垫片。
所述喷油嘴偶件由针阀体和针阀组成，所述针阀体上沿轴线设有中心孔，所述针阀插设于针阀体中心孔内，并于针阀体中心孔内壁滑动连接，所述针阀与针阀体滑动连接的外圆周上沿轴向削扁。
所述针阀与针阀体滑动连接的外圆周上沿轴向均布有三个削扁，针阀的三个削扁面与针阀体中心孔内壁围合成三扁式进油通道。
所述针阀体的外形为两个阶梯圆状，并且大直径端面设有两个定位销孔，通过两个定位销与喷油器体小端面定位连接，其大外圆直径为φ12.5。
所述油嘴紧帽内螺纹为M14×1，壁厚为2mm。
本发明的优点及有益效果是：
1.本发明喷油器总成优化了喷油器结构，保证装配过程更加简单合理，喷油器的密封效果更佳优异，降低了其对燃油清洁度的敏感度，提高了喷油器的可靠性，能够提高发动机的性能和延长共轨系统在发动机中的使用寿命，更有利于喷射过程的精确控制，使喷油量一致性更好，喷油器工作整个过程中高压燃油流通畅顺，同时使燃油燃烧更佳充分，优化了排放指标。
2．本发明采用中孔蓄压无静态泄露结构，从共轨管出来的高压燃油经过喷油器体进油孔直接通入喷油器中孔蓄压腔内。控制柱塞与锥面球阀式开关构成的液力控制腔与喷油器体中心孔腔、针阀体的中孔腔，均为高压油腔，控制柱塞偶件、针阀均被高压燃油包围，偶件缝隙之间不存在压力差，不会产生静态燃油泄漏，动态泄漏量减小，从而降低了油耗，减少了CO2排放量；中孔蓄压结构，使压力损失减小，相当于提高了喷油器的喷射压力。
3.本发明衔铁挡圈与电磁阀针焊接为一体，衔铁复位簧置于锁紧螺套和衔铁之间，能够实现衔铁关闭过程中的缓冲和复位，减小了对锥面球阀式开关的冲击，提高了喷油器的整体可靠性。
4.本发明电磁阀针焊沿轴线设置有锥形中心孔，减轻了电磁阀针重量，使电磁阀针向下运动对锥面球阀式开关撞击力大大减小，从而大大提高了喷油器的可靠性。
5.本发明采用回油螺钉与磁头注塑总成分体式结构，先将预紧力调整垫片及电磁阀弹簧由磁头注塑总成上端装入磁头中心孔内，再将回油螺钉装入，用扳手拧紧回油螺钉，使磁头加工难度降低，磁头注塑总成注塑工艺性变好，喷油器总成装配更加简单易操作。
6.本发明预紧力调整垫片及弹簧座既起到限位弹簧作用，同时起到调整弹簧预紧力作用，使一个零件起到双重作用，大大简化了喷油器结构，降低了产品成本。
7.本发明喷油器体进油孔采用偏心布置方式，使高压燃油由进油孔进入喷油器中孔蓄压腔内，形成均匀液流，使中孔蓄压腔内燃油流动稳定，降低了燃油流动扰动性，提高了喷油器的可靠性，优化了喷油器性能。
8.本发明采用分体式控制套筒，使定位精度得到了保证，加工工艺性变好，加工难度降低，降低了加工成本，提高了生产效率及产品合格率。
9.本发明控制柱塞采用升程限位，减小关闭延迟时间，提高了喷油量精度；同时减小了出油节流孔的前端压力，进一步减小回油量，降低了回油背压敏感度。
10.本发明控制柱塞采用成型无心磨工艺，两个圆柱面两个端面一次磨削完成，保证了同轴度、圆度、直线度的精度要求，降低了加工成本，提高了生产效率及产品合格率。
11.本发明采用针阀三扁式燃油通道，从针阀三扁处进油，加工简单，加工精度要求低，针阀不容易发卡，性能优良。
12.本发明采用小直径外圆的针阀体，针阀体大外圆直径由传统结构的φ14.3改到φ12.5，使其与喷油器体密封面积减小，密封效果增强。油嘴紧帽内螺纹由传统结构的M16×0.5改为M14×1，壁厚加大至1.5mm,使变形量减小，也使密封效果增强。
13.本发明有利于控制，便于排查故障，更换零件节省时间和成本。
附图说明
图1为本发明喷油器结构示意图；
图2为图1局部放大视图；
图3为喷油器体进油孔结构示意图；
图4为控制柱塞偶件结构示意图；
图5为磁头注塑总成结构示意图；
图6为电磁阀针结构示意图；
图7为针阀体结构示意图；
图8为针阀结构示意图；
图中：1为回油螺钉，2为预紧力调整垫片，3为电磁阀弹簧，4为磁头注塑总成，5为调整垫片，6为电磁阀针总成，7为衔铁复位簧，8为锁紧螺套，8a为回油过渡孔，8b为回油节流孔，9为球阀座，10为钢球，11为调节阀，11a第一过渡油孔，11b为出油节流孔，11c为第二过渡油孔，12为喷油器体，12a为进油管螺纹安装孔，12b为进油孔，13为中孔蓄压腔，14为控制套筒，14a为进油节流孔，15为控制柱塞，16为连接套，17为喷油器弹簧，18为弹簧座，19为开口挡圈，20为油嘴紧帽，21为针阀体，22为针阀，23为磁芯，24为磁头，24a为磁头中心孔，25为阀针导向套，26为锁紧螺母，27为线圈，28为引线，29为O型密封圈，30为磁头总成，31为电磁阀针，32为衔铁，33为衔铁挡圈，34为液力控制腔，35为三扁式进油通道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
如图1-4所示，本发明中孔蓄压无静态泄漏喷油器，包括高速电磁阀、锁紧螺套8、锥面球阀式开关阀、控制柱塞偶件、喷油器弹簧17、弹簧座18、开口挡圈19、喷油器体12、喷油嘴偶件和油嘴紧帽20；所述高速电磁阀容置于喷油器体12上端凹腔内，与喷油器体12上端螺纹连接；所述高速电磁阀包括回油螺钉1、预紧力调整垫片2、电磁阀弹簧3、磁头注塑总成4、电磁阀针总成6和衔铁复位簧7；所述回油螺钉1与磁头注塑总成4上端螺纹连接，回油螺钉1另一端安装回油管；所述电磁阀弹簧3设置于磁头注塑总成4中心孔内，一端由回油螺钉1限位，另一端由预紧力调整垫片2定位；所述预紧力调整垫片2既起到限位电磁阀弹簧3作用，又起到调整电磁阀弹簧力的作用；所述电磁阀针总成6置于磁头注塑总成4下端中心孔内；所述锥面球阀式开关阀设置于高速电磁阀下端，容置于喷油器体12上端凹腔内；锥面球阀式开关阀包括球阀座9、钢球10和调节阀11；所述球阀座9一端与电磁阀针总成6接触连接，另一端与钢球10接触连接，所述钢球10另一端与所述调节阀11密封连接，所述调节阀11与钢球10密封侧设有锥形槽，锥形糟上端与锁紧螺套8密封连接，所述调节阀11另一端与控制柱塞偶件连接；钢球10与锥面密封时为线接触，密封效果得到保证；另外，在反复开关中，钢球10可以自由转动，每次落座密封时的实际接触位置随机的，使钢球10的磨损相对均匀，耐磨度提高，使喷油器的密封可靠性增强；所述控制柱塞偶件设置于喷油器体12进油端的中心孔内，控制柱塞偶件包括控制套筒14、控制柱塞15和连接套16， 所述控制柱塞15一端插设于控制套筒14内并与控制套筒14间隙配合，配合间隙在0.002-0.003mm之间，另一端插设于连接套16内并与连接套16过盈配合，配合长度为5-6mm；所述控制柱塞15与锥面球阀式开关阀构成液力控制腔34，控制柱塞15上设有喷油器弹簧17，喷油器弹簧17一端由控制套筒14定位，另一端由弹簧座18定位；所述控制柱塞15沿轴线设置为阶梯轴，控制柱塞15中部设有卡槽15b，所述开口挡圈19置于卡槽15b内，将弹簧座18下端定位；所述弹簧座18对所述喷油器弹簧17一端起到限位作用，同时又起到调整喷油器弹簧预紧力作用；所述喷油嘴偶件通过油嘴紧帽20安装在喷油器体12下端，喷油嘴偶件的喷油孔与喷油器体12内部油道连通。
所述回油螺钉1外部成阶梯圆柱形状，中部设有外螺纹；所述回油螺钉1上端外圆设有两个对称月牙形切槽，用于安装回油管卡簧，与所述切槽垂直面设有两个对称削扁；所述回油螺钉1沿轴线设有阶梯回油中心孔。
如图5所示，所述磁头注塑总成4包括磁芯23、磁头24、阀针导向套25、锁紧螺母26、线圈27、引线28和O型密封圈29； 所述磁芯23、磁头24、阀针导向套25构成磁头总成30；所述磁头24置于所述磁芯23上端，并焊接为一整体，所述磁头24沿轴线设有中心孔24a，上端设有内螺纹与回油螺钉1螺纹连接；所述磁头24中部设有突出台，突出台上端与锁紧螺母26内端面接触，限定锁紧螺母26位置，所述突出台下端设有空刀槽；所述磁芯23和磁头24两侧设有竖直直通孔，所述线圈27、引线28和O型密封圈29注塑于直通孔内；所述磁芯23设有中心孔，所述阀针导向套25置于磁芯23中心孔与磁头24下端中心孔中。
所述电磁阀针总成6上端插设于阀针导向套25中心孔内，下端插设于锁紧螺套8中心孔内，并与阀针导向套25间隙配合，通过阀针导向套25起到轴向导向作用；所述电磁阀针总成6由电磁阀针31、衔铁32和衔铁挡圈33组成，所述电磁阀针31沿轴线设有非直通锥形中心孔，减轻了电磁阀针31的重量，从而减小了电磁阀针总成6对锥面冲击作用；中部设有轴肩与衔铁32抵触连接，所述电磁阀针31的下端依次穿过衔铁32和衔铁挡圈33中心通孔，电磁阀针31与衔铁32为间隙配合，与衔铁挡圈33为过盈配合，衔铁复位簧7置于锁紧螺套8和衔铁32之间，通过将衔铁32与电磁阀针31做成间隙配合，可相对移动的两个部分，并用衔铁挡圈33对衔铁32运动的下止点进行限位，用衔铁复位簧7给衔铁32回位，从而减小了电磁阀在关闭过程中对锥面球阀式开关的冲击，提高了喷油器的可靠性。
所述喷油器体12上端设计为内凹腔，将所述电磁阀部分零部件容置于凹腔内，减小了喷油器总体长度，使喷油器结构紧凑，可靠性增强；所述内凹腔上端设置有O型密封圈槽，通过O型密封圈将高速电磁阀密封，所述内凹腔中部设有内螺纹与锁紧螺套螺纹连接，所述内凹腔底部端面与调节阀密封连接，所述内凹腔底部设置有耳型沟糟。
所述喷油器体12内凹腔的下端面沿轴线由上而下依次设有呈阶梯状布置的中心孔，所述喷油器体12阶梯中心孔与控制柱塞偶件构成中孔蓄压腔13。
所述喷油器体12中部偏上位置设置有进油管螺纹安装孔12a，所述进油管螺纹安装孔下端设置有进油孔12b，所述进油孔12b将进油管螺纹安装孔12a与喷油器体12阶梯中心孔连通，所述进油孔12b与所述进油管螺纹安装孔12a偏心，进油孔12b采用偏心布置方式，使高压燃油由进油孔进入喷油器中孔蓄压腔13内，形成均匀液流，使中孔蓄压腔13内燃油流动稳定，降低了燃油流动扰动性，提高了喷油器的可靠性，优化了喷油器性能。所述喷油器体12下端面上设有两个定位销孔。
所述锁紧螺套8设置于喷油器体12内凹腔内，所述锁紧螺套8与调节阀11密封一侧沿周向均布设有三个回油过渡孔8a，所述回油过渡孔8a上端设有回油节流孔8b，采用回油过渡孔与回油节流孔结构方式，建立了回油背压，有利于防止气泡产生，不易产生穴蚀，提高了喷油器的可靠性，延长了喷油器使用寿命；所述锁紧螺套8外圆周上设有螺纹，与喷油器体12内凹腔螺纹连接压紧调节阀11，保证喷油器密封可靠性；所述锁紧螺套8沿轴线设置为内六方结构，便于内部安装。
所述调节阀11中部设有肩胛面，与所述控制套筒14的上端端面贴合密封连接，把两个密封端面变成一个密封端面，保证了液力控制腔34与中空蓄压腔13的密封性；所述调节阀11与控制套筒14连接的一侧中心设有延伸部，所述调节阀11的延伸部插设于控制套筒14的上端端面中心孔内。
所述调节阀11锥形槽底部设有沿控制套筒14轴向的第一过渡油孔11a，第一过渡油孔11a下端设有连通液力控制腔34与低压腔的出油节流孔11b，出油节流孔11b与液力控制腔34之间设有第二过渡油孔11c，所述控制套筒14上设有连通液力控制腔34与中空蓄压腔13的进油节流孔14a。
所述喷油器体12阶梯中心孔、调节阀11的第一过渡油孔11a、出油节流孔11b、第二过渡油孔11c和控制柱塞15轴线共线。
所述喷油器体12上端面与磁头注塑总成4之间设置有调整垫片5。
如图6-8所示，所述喷油嘴偶件由针阀体21和针阀22组成，所述针阀体21上沿轴线设有中心孔，所述针阀22插设于针阀体21中心孔内，并于针阀体21中心孔内壁滑动连接；所述针阀22与针阀体21滑动连接的外圆周上沿轴向均布有三个削扁，针阀22的三个削扁面与针阀体21中心孔内壁围合成三扁式进油通道35，三扁进油在周向上的压力分布比较均匀；针阀22与针阀体21径向只起导向作用，不起密封作用，导向部长度为16mm,导向间隙为6-8μm，所以针阀22与针阀体21的配合间隙放大，削弱了对燃油清洁度的敏感性；对针阀22与针阀体21配合的圆柱面的加工要求降低，使加工成本降低，生产效率及产品合格率提高。
所述针阀体21的外形为两个阶梯圆状，并且大直径端面设有两个定位销孔，通过两个定位销与喷油器体12小端面定位连接，其大外圆直径为φ12.5；由于取消了偏心油道，仅布置两个定位销孔，减小了针阀体21大外圆直径，使密封端面的面积减小，增强了喷油器的密封可靠性。
所述油嘴紧帽20内螺纹为M14×1，壁厚为2mm；通过针阀体21的大外圆直径变小，使油嘴紧帽20和喷油器体12的连接螺纹减小，油嘴紧帽20的壁厚增大，提高了油嘴紧帽20的刚度。
本发明的工作原理是：
工作时，外部高压燃油从进油管接头部件上端进入喷油器体12进油孔12b中，通过进油孔12b流入喷油器体12中孔中，一部分高压油通过喷油器体12中孔流入油嘴偶件内部油道和喷油孔中，另一部分高压油通过喷油器体12中孔沿控制套筒14横向过渡油孔、进油节流孔14a进入液力控制腔34内。
当高速电磁阀未通电时，电磁阀针31在电磁阀弹簧3作用力下向下压紧球阀座9，球阀座9压紧钢球10，钢球10堵住调节阀11出口端第一过渡油孔11a，从而在调节阀11出油节流孔11b下端建立一定高压，使得下方控制柱塞15受到向下的液压力并且传递给针阀22，使针阀22压紧在针阀体21密封座面上，喷油嘴处于关闭状态，喷油器不喷油。
由于中孔蓄压腔13内与液力控制腔34内的燃油压力相同，所以液力控制腔中的高压燃油不经过控制套筒14和控制柱塞15之间的间隙流到中孔蓄压腔13内，同时，针阀体21中孔腔内的高压燃油不会通过针阀22与针阀体21之间的间隙流到喷油器中孔蓄压腔13内，所以燃油压力达到160MPa，在喷油器体12内部不会产生高压燃油泄漏，从而减少了喷油器动态泄漏量。
当电磁阀通电时，产生电磁力，将吸合衔铁32往上运动，由于电磁阀针31、衔铁挡圈33焊接为整体式，衔铁32向上运动会带动电磁阀针31、衔铁挡圈32也随之向上运动，电磁阀针31与球阀座9脱离，钢球10在其下方的液力控制腔34内高压力作用下往上抬起，使得液力控制腔34内高压得以释放，在系统高压作用下，从而使下方的控制柱塞15、针阀22可以往上抬起，喷油嘴喷射燃油，喷油器完成正常喷射，同时高压燃油经过调节阀11第二过渡油孔11c后变为低压燃油，经过锁紧螺套8回油过渡孔8a，回油节流孔8b进入电磁阀低压油腔内，通过回油螺钉1完成回油工作。
当电磁阀断电后，电磁力消除，电磁阀针总成在电磁阀弹簧3的作用力下落座，由于衔铁31下端面与锁紧螺套8之间设有衔铁复位簧7，衔铁复位簧7承载着电磁阀针总成6的质量，衔铁复位簧7处于预压缩状态，使衔铁8落座过程中，衔铁复位簧6能够持续减缓电磁阀针总成落座冲击力，提高了共轨喷油器的可靠性，衔铁32落座，电磁阀针31压紧球阀座9，钢球10落座，与调节阀11锥形槽形成密封，液力控制腔34内形成高压，控制柱塞15在弹簧力作用下回落，将向下作用力传递给针阀22，针阀22落座，停止喷油。
Claims (16)
1.一种中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：包括高速电磁阀、锁紧螺套(8)、锥面球阀式开关阀、控制柱塞偶件、喷油器弹簧(17)、弹簧座(18)、开口挡圈(19)、喷油器体(12)、喷油嘴偶件和油嘴紧帽(20)；所述高速电磁阀容置于喷油器体(12)上端凹腔内，与喷油器体(12)上端螺纹连接；所述高速电磁阀包括回油螺钉(1)、预紧力调整垫片(2)、电磁阀弹簧(3)、磁头注塑总成(4)、电磁阀针总成(6)和衔铁复位簧(7)；所述回油螺钉(1)与磁头注塑总成(4)上端螺纹连接，回油螺钉(1)另一端安装回油管；所述电磁阀弹簧(3)设置于磁头注塑总成(4)中心孔内，一端由回油螺钉(1)限位，另一端由预紧力调整垫片(2)定位；所述电磁阀针总成(6)置于磁头注塑总成(4)下端中心孔内；所述锥面球阀式开关阀设置于高速电磁阀下端，容置于喷油器体(12)上端凹腔内；锥面球阀式开关阀包括球阀座(9)、钢球(10)和调节阀(11)；所述球阀座(9)一端与电磁阀针总成(6)接触连接，另一端与钢球(10)接触连接，所述钢球(10)另一端与所述调节阀(11)密封连接，所述调节阀(11)与钢球(10)密封侧设有锥形槽，锥形糟上端与锁紧螺套(8)密封连接，所述调节阀(11)另一端与控制柱塞偶件连接；所述控制柱塞偶件设置于喷油器体(12)进油端的中心孔内，控制柱塞偶件包括控制套筒(14)、控制柱塞(15)和连接套(16)，所述控制柱塞(15)一端插设于控制套筒(14)内并与控制套筒(14)间隙配合，配合间隙在0.002-0.003mm之间，另一端插设于连接套(16)内并与连接套(16)过盈配合，配合长度为5-6mm；所述控制柱塞(15)与锥面球阀式开关阀构成液力控制腔(34)，控制柱塞(15)上设有喷油器弹簧(17)，喷油器弹簧(17)一端由控制套筒(14)定位，另一端由弹簧座(18)定位；所述控制柱塞(15)沿轴线设置为阶梯轴，控制柱塞(15)中部设有卡槽(15b)，所述开口挡圈(19)置于卡槽(15b)内，将弹簧座(18)下端定位；所述喷油嘴偶件通过油嘴紧帽(20)安装在喷油器体(12)下端，喷油嘴偶件的喷油孔与喷油器体(12)内部油道连通。
2.根据权利要求1所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述回油螺钉(1)外部成阶梯圆柱形状，中部设有外螺纹，上端外圆设有两个对称月牙形切槽，用于安装回油管卡簧，与所述切槽垂直面设有两个对称削扁；所述回油螺钉(1)沿轴线设有阶梯回油中心孔。
3.根据权利要求1所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述磁头注塑总成(4)包括磁芯(23)、磁头(24)、阀针导向套(25)、锁紧螺母(26)、线圈(27)、引线(28)和O型密封圈(29)；所述磁芯(23)、磁头(24)和阀针导向套(25)构成磁头总成(30)；所述磁头(24)置于所述磁芯(23)上端，并焊接为一整体，所述磁头(24)沿轴线设有中心孔(24a)，上端设有内螺纹与回油螺钉(1)螺纹连接；所述磁头(24)中部设有突出台，突出台上端与锁紧螺母(26)内端面接触，限定锁紧螺母(26)位置，所述突出台下端设有空刀槽；所述磁芯(23)和磁头(24)两侧设有竖直直通孔，所述线圈(27)、引线(28)和O型密封圈(29)注塑于直通孔内；所述磁芯(23)设有中心孔，所述阀针导向套(25)置于磁芯(23)中心孔与磁头(24)下端中心孔中。
4.根据权利要求3所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述电磁阀针总成(6)上端插设于阀针导向套(25)中心孔内，下端插设于锁紧螺套(8)中心孔内，并与阀针导向套(25)间隙配合；所述电磁阀针总成(6)由电磁阀针(31)、衔铁(32)和衔铁挡圈(33)组成，所述电磁阀针(31)沿轴线设有非直通锥形中心孔，中部设有轴肩与衔铁(32)抵触连接，电磁阀针(31)的下端依次穿过衔铁(32)和衔铁挡圈(33)中心通孔，电磁阀针(31)与衔铁(32)为间隙配合，与衔铁挡圈(33)为过盈配合，衔铁(32)与衔铁挡圈(33)焊接为一体，衔铁复位簧(7)置于锁紧螺套(8)和衔铁(32)之间。
5.根据权利要求1所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述喷油器体(12)上端设计为内凹腔；所述内凹腔上端设置有O型密封圈槽，通过O型密封圈将高速电磁阀密封；所述内凹腔中部设有内螺纹与锁紧螺套(8)螺纹连接，所述内凹腔底部端面与调节阀(11)密封连接，所述内凹腔底部设置有耳型沟糟。
6.根据权利要求5所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述喷油器体(12)内凹腔的下端面沿轴线由上而下依次设有呈阶梯状布置的中心孔，所述喷油器体(12)阶梯中心孔与控制柱塞偶件构成中孔蓄压腔(13)。
7.根据权利要求6所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述喷油器体(12)中部偏上位置设置有进油管螺纹安装孔(12a)，所述进油管螺纹安装孔(12a)下端设置有进油孔(12b)，所述进油孔(12b)将进油管螺纹安装孔(12a)与喷油器体(12)阶梯中心孔连通，所述进油孔(12b)与进油管螺纹安装孔(12a)偏心；所述喷油器体(12)下端面上设有两个定位销孔。
8.根据权利要求1所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述锁紧螺套(8)设置于喷油器体(12)内凹腔内，所述锁紧螺套(8)与调节阀(11)密封一侧沿周向均布设有三个回油过渡孔(8a)，所述回油过渡孔(8a)上端设有回油节流孔(8b)；所述锁紧螺套(8)外圆周上设有螺纹，与喷油器体(12)内凹腔螺纹连接压紧调节阀(11)；所述锁紧螺套(8)沿轴线设置为内六方结构。
9.根据权利要求1所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述调节阀(11)中部设有肩胛面，与所述控制套筒(14)的上端端面贴合密封连接；所述调节阀(11)与控制套筒(14)连接的一侧中心设有延伸部，所述调节阀(11)的延伸部插设于控制套筒(14)的上端端面中心孔内。
10.根据权利要求9所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述调节阀(11)锥形槽底部设有沿控制套筒(14)轴向的第一过渡油孔(11a)，第一过渡油孔(11a)下端设有连通液力控制腔(34)与低压腔的出油节流孔(11b)，出油节流孔(11b)与液力控制腔(34)之间设有第二过渡油孔(11c)；所述控制套筒(14)上设有连通液力控制腔(34)与中孔蓄压腔(13)的进油节流孔(14a)。
11.根据权利要求10所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述喷油器体(12)中心孔、第一过渡油孔(11a)、出油节流孔(11b)、第二过渡油孔(11c)和控制柱塞(15)轴线共线。
12.根据权利要求1所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述喷油器体(12)上端面与磁头注塑总成(4)之间设置有调整垫片(5)。
13.根据权利要求1所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述喷油嘴偶件由针阀体(21)和针阀(22)组成，所述针阀体(21)上沿轴线设有中心孔，所述针阀(22)插设于针阀体(21)中心孔内，并于针阀体(21)中心孔内壁滑动连接，所述针阀(22)与针阀体(21)滑动连接的外圆周上沿轴向削扁。
14.根据权利要求13所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述针阀(22)与针阀体(21)滑动连接的外圆周上沿轴向均布有三个削扁，针阀(22)的三个削扁面与针阀体(21)中心孔内壁围合成三扁式进油通道(35)。
15.根据权利要求13或14所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述针阀体(21)的外形为两个阶梯圆状，并且大直径端面设有两个定位销孔，通过两个定位销与喷油器体(12)小端面定位连接，其大外圆直径为
16.根据权利要求1所述的中孔蓄压无静态泄漏喷油器，其特征在于：所述油嘴紧帽(20)内螺纹为M14×1，壁厚为2mm。
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