CN104481767B - 一种共轨喷油器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型共轨喷油器，包括喷油器壳体，在喷油器壳体的上端设有孔板，在孔板上端设有控制阀座，在所述的控制阀座内设有低压油道，喷油器壳体和孔板内设有油腔，油腔分别与高压油道和低压油道相通，所述的高压油道与进油口连接，所述的低压油道和油腔之间设有密封面和开关阀。与现有技术相比，本发明的有益效果是：新型共轨喷油器喷油时，高压油路和低压油路沟通的过程很短；进入控制腔的高压燃油将被切断，大幅度减少了回油量，提高了新型共轨喷油器喷油效率，并减少喷油器油路温度升高，确保新型共轨喷油器工作的稳定性，增加新型共轨喷油器的可靠性；同时减小供油泵的能量消耗，为共轨系统喷射压力提高创造条件。

Description

一种共轨喷油器
技术领域
本发明属于内燃机喷油系统领域，尤其涉及一种共轨喷油器。
背景技术
共轨喷油器在控制活塞和喷油器壳体之间形成控制腔，通过电磁阀控制衔铁的运动进而控制控制腔内燃油压力的变化，从而达到控制控制活塞上下压差受力，实现对控制活塞喷油和落座的控制。且控制腔具有一个进油节流孔和一个出油节流孔，进油节流孔和高压油道相连，出油节流孔和低压油路相连，如专利CN201210199068.8、CN200880125425.8、CN200810146498.7。
这种喷油器在喷油过程中，进、出油节流孔都处在开启状态，高压燃油将经过进、出油节流孔流回油箱。这部分燃油具有很高的压力，能量完全转变成了热，导致喷油器中低压油路温度升高，进而影响喷油器工作的稳定性、可靠性。随着喷射压力的提高，控制腔的动态回油也越来越大，将增加供油泵的能量消耗，降低燃油系统的经济性，并限制了共轨系统喷射压力提高。
发明内容
本发明需要解决的上述问题是针对上述现有技术的喷油器在喷油过程中，进、出油节流孔都处在开启状态，高压燃油经过进、出油节流孔流回油箱，使低压油路温度升高，进而影响喷油器工作的稳定性、可靠性的不足，而提供一种在喷油过程中，高压油路和低压油路沟通过程很短，稳定性和可靠性大大提高的共轨喷油器。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种共轨喷油器，包括喷油器壳体，在喷油器壳体的上端设有孔板，在孔板上端设有控制阀座，在所述的控制阀座内设有低压油道，孔板内设有相通的回油油道和第一油腔，所述的回油油道与低压油道之间通过密封面和开关阀打开或关闭，所述的第一油腔与高压油道相通，所述的高压油道与进油口连接；喷油器壳体内设有变径油腔，所述的变径油腔自上而下包括第二油腔和控制腔，第二油腔和控制腔之间通过第一油道相连接，所述的第一油腔和第二油腔相通，且第一油腔和第二油腔内设有滑动阀芯，所述的第一油腔的内径大于等于第二油腔的内径，滑动阀芯在第二油腔内壁被导向，第二油腔内设有弹簧，弹簧一端作用于第二油腔的底面，另一端作用于滑动阀芯的底端，在控制腔内设有控制活塞，所述的滑动阀芯与第二油腔的配合面上设有扁位结构；在所述的滑动阀芯内轴向设有相通的节流孔和第二油道，所述的节流孔与孔板上的回油油道连接，在所述的滑动阀芯的顶端平面上设有环形凹槽，所述的环形凹槽与设置在第一油腔顶端平面上的高压油道相通，在第一油腔的顶端平面上设有内陷凹坑，所述内陷凹坑的直径小于环形凹槽的内径，所述的内陷凹坑一端连接回油油道，另一端连接滑动阀芯的节流孔。
环形凹槽的外径与滑动阀芯顶端平面的外圆之间的径向距离A小于环形凹槽的内径与内陷凹坑外圆之间的径向距离B。
所述的回油油道包括回油孔和导向孔，所述的回油孔的内径小于导向孔的内径。
所述第一油道最小截面的直径大于控制活塞直径的1/5。
在滑动阀芯与第二油腔的配合面上有轴向凹槽，所述的轴向凹槽连通第一油腔和第二油腔。
在滑动阀芯与第二油腔的配合面上有螺旋凹槽，所述的螺旋凹槽连通第一油腔和第二油腔。
在滑动阀芯外侧中上部设有径向凹槽。
所述的密封面为密封锥面，所述的开关阀为球阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的共轨喷油器只有开关阀刚刚打开时，滑动阀芯的顶部平面与第一油腔顶部平面分离，第一油腔与滑动阀芯之间的密封被打开，才会出现高压油路和低压油路沟通的现象，且该过程很短；当开关阀打开较大时，因为滑动阀芯顶部内陷凹坑燃油压力小于滑动阀芯底部第二油腔的压力，滑动阀芯受到向上的液压力及向上的弹簧力而向上运动，滑动阀芯的顶部平面与第一油腔的顶部平面结合，滑动阀芯顶部的环形凹槽把高压油道密封，这时进入控制腔的高压燃油将被切断，控制腔、第一油道、第二油道、节流孔与回油油道相通，控制腔内的燃油通过上述通道流入低压油道，此时不再有高压燃油进一步泄漏，将减少共轨喷油器油路温度升高，保持共轨喷油器工作的稳定性，增加共轨喷油器的可靠性；同时减小供油泵的能量消耗，为共轨系统喷射压力提高创造条件。
进入控制腔的高压燃油被切断，可以使控制腔压力迅速降低，且滑动阀芯外侧中上部设有径向凹槽，滑动阀芯内轴向设有相通的节流孔和第二油道，滑动阀芯与第二油腔的配合面上设有扁位都极大地减小了滑动阀芯的质量，因此可以提高滑动阀芯的响应速度。
附图说明
图1是本发明的共轨喷油器的结构示意图；
图2是本发明的共轨喷油器的局部放大示意图；
图3是开关阀关闭时油路流向示意图。
其中，1、喷油器壳体，2、低压油道，3、滑动阀芯，4、控制活塞，5、高压油道，6、进油口，7、密封面，8、开关阀，9、第一油腔，10、第二油腔，11、控制腔，12、第一油道，13、扁位结构，14、弹簧，15、节流孔，16、第二油道，17、回油油道，18、环形凹槽，19、内陷凹坑，20、回油孔，21、导向孔，22、径向凹槽，23、孔板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种共轨喷油器，包括喷油器壳体1，在喷油器壳体1的上端设有孔板23，在孔板23上端设有控制阀座，在所述的控制阀座内设有低压油道2，孔板23内设有相通的回油油道17和第一油腔9，所述的回油油道17与低压油道2之间通过密封面7和开关阀8打开或关闭，所述的第一油腔9与高压油道5相通，所述的高压油道5与进油口6连接；喷油器壳体1内设有变径油腔，所述的变径油腔自上而下包括第二油腔10和控制腔11，第二油腔10和控制腔11之间通过第一油道12相连接，所述的第一油腔9和第二油腔10相通，且第一油腔9和第二油腔10内设有滑动阀芯3，所述的第一油腔9的内径大于等于第二油腔10的内径，滑动阀芯3在第二油腔10内壁被导向，第二油腔10内设有弹簧14，弹簧14一端作用于第二油腔10的底面，另一端作用于滑动阀芯3的底端，在控制腔11内设有控制活塞4，所述的滑动阀芯3与第二油腔10的配合面上设有扁位结构，用于使高压燃油从第一油腔9流入第二油腔10；在所述的滑动阀芯3内轴向设有相通的节流孔15和第二油道16，所述的节流孔15与孔板23上的回油油道17连接，在所述的滑动阀芯3的顶端平面上设有环形凹槽18，所述的环形凹槽18与设置在第一油腔9顶端平面上的高压油道5相通；当开关阀8关闭时，高压油道5和环形凹槽18连接，高压燃油先布满环形凹槽18，使高压燃油产生的压力均匀分布在滑动阀芯3的顶端平面上，此时第一油腔9的顶端平面的内陷凹坑19燃油压力等于滑动阀芯3底部第二油腔10的压力，且此时第二油腔10的压力要小于高压油道5的压力，滑动阀芯3在环形凹槽18中高压燃油的作用下克服弹簧力和向上的液压力，滑动阀芯3将离开第一油腔9的顶端平面，燃油将进入第一油腔9和第二油腔10，并通过第一油道12进入控制腔11，控制腔11压力升高，控制活塞4下行，喷油将结束；在第一油腔9的顶端平面上设有内陷凹坑19可以减小滑动阀芯3顶端平面与第一油腔9顶端平面的接触面积，确保高压油道5和第一油腔9之间的密封，所述内陷凹坑19的直径小于环形凹槽18的内径，所述的内陷凹坑19一端连接回油油道17，另一端连接滑动阀芯3的节流孔15。
环形凹槽18的外径与滑动阀芯3顶端平面的外圆之间的径向距离A小于环形凹槽18的内径与内陷凹坑19外圆之间的径向距离B，使高压燃油经过高压油道5后更容易流向第一油腔9，而不是更容易经过内陷凹坑19直接流入回油油道17，使得高压油路和低压油路沟通时泄漏的燃油更少。
所述的回油油道17包括回油孔20和导向孔21，所述的回油孔20的内径小于导向孔21的内径。
所述第一油道12最小截面的直径大于控制活塞4直径的1/5，使控制腔11和第二油腔10压力平衡。
在滑动阀芯3与第二油腔10的配合面上有轴向凹槽，所述的轴向凹槽连通第一油腔9和第二油腔10，确保第一油腔9和第二油腔10压力平衡。
在滑动阀芯3与第二油腔10的配合面上有螺旋凹槽，所述的螺旋凹槽连通第一油腔9和第二油腔10，确保第一油腔9和第二油腔10压力平衡。
在滑动阀芯3外侧中上部设有径向凹槽22，用于减小滑动阀芯3的质量，加快滑动阀芯3的响应速度。
所述的密封面7为密封锥面，所述的开关阀8为球阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的共轨喷油器只有开关阀刚刚打开时，滑动阀芯的顶部平面与第一油腔顶部平面分离，第一油腔与滑动阀芯之间的密封被打开，才会出现高压油路和低压油路沟通的现象，且该过程很短；当开关阀打开较大时，因为滑动阀芯顶部内陷凹坑燃油压力小于滑动阀芯底部第二油腔的压力，滑动阀芯受到向上的液压力及向上的弹簧力而向上运动，滑动阀芯的顶部平面与第一油腔的顶部平面结合，滑动阀芯顶部的环形凹槽把高压油道密封，这时进入控制腔的高压燃油将被切断，控制腔、第一油道、第二油道、节流孔与回油油道相通，控制腔内的燃油通过上述通道流入低压油道，此时不再有高压燃油进一步泄漏，将减少喷油器油路温度升高，保持喷油器工作的稳定性，增加喷油器的可靠性；同时减小供油泵的能量消耗，为共轨系统喷射压力提高创造条件。
进入控制腔的高压燃油被切断，可以使控制腔压力迅速降低，且滑动阀芯外侧中上部设有径向凹槽，滑动阀芯内轴向设有相通的节流孔和第二油道，滑动阀芯与第二油腔的配合面上设有扁位都极大地减小了滑动阀芯的质量，因此可以提高滑动阀芯的响应速度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种共轨喷油器，包括喷油器壳体，在喷油器壳体的上端设有孔板，在孔板上端设有控制阀座，在所述的控制阀座内设有低压油道，孔板内设有相通的回油油道和第一油腔，所述的回油油道与低压油道之间通过密封面和开关阀打开或关闭，所述的第一油腔与高压油道相通，所述的高压油道与进油口连接；喷油器壳体内设有变径油腔，所述的变径油腔自上而下包括第二油腔和控制腔，第二油腔和控制腔之间通过第一油道相连接，所述的第一油腔和第二油腔相通，且第一油腔和第二油腔内设有滑动阀芯，所述的第一油腔的内径大于等于第二油腔的内径，滑动阀芯在第二油腔内壁被导向，第二油腔内设有弹簧，弹簧一端作用于第二油腔的底面，另一端作用于滑动阀芯的底端，在控制腔内设有控制活塞，其特征在于：所述的滑动阀芯与第二油腔的配合面上设有扁位结构；在所述的滑动阀芯内轴向设有相通的节流孔和第二油道，所述的节流孔与孔板上的回油油道连接，在所述的滑动阀芯的顶端平面上设有环形凹槽，所述的环形凹槽与设置在第一油腔顶端平面上的高压油道相通，在第一油腔的顶端平面上设有内陷凹坑，所述内陷凹坑的直径小于环形凹槽的内径，所述的内陷凹坑一端连接回油油道，另一端连接滑动阀芯的节流孔。
2.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：环形凹槽的外径与滑动阀芯顶端平面的外圆之间的径向距离A小于环形凹槽的内径与内陷凹坑外圆之间的径向距离B。
3.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：所述的回油油道包括回油孔和导向孔，所述的回油孔的内径小于导向孔的内径。
4.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：所述第一油道最小截面的直径大于控制活塞直径的1/5。
5.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：在滑动阀芯与第二油腔的配合面上有轴向凹槽，所述的轴向凹槽连通第一油腔和第二油腔。
6.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：在滑动阀芯与第二油腔的配合面上有螺旋凹槽，所述的螺旋凹槽连通第一油腔和第二油腔。
7.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：在滑动阀芯外侧中上部设有径向凹槽。
8.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：所述的密封面为密封锥面，所述的开关阀为球阀。
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