CN104612875A - 一种新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，包括针阀体，针阀的上段被针阀体的内壁导向，在针阀的上段与针阀体内壁之间设有进油通道，在针阀的底端设有锥形的针阀密封座面，针阀体的底端设有针阀体锥面和压力室，所述的针阀体锥面与针阀密封座面相配合，在压力室的侧壁上设有喷孔，所述的针阀密封座面形成的夹角α1小于针阀体锥面形成的夹角α2。与现有技术相比，本发明的有益效果是：降低油嘴偶件针阀密封座面处的压力损失；在一定喷射持续期内实现大的喷油量；提高针阀开启与关闭的响应速度，从而提高多次喷射能力；减小压力室容积，控制HC、PM排放；便于在小发动机上安装应用。
Description
技术领域
本发明属于内燃机燃料喷射系统领域，涉及共轨喷油器，尤其涉及一种新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件。
背景技术
大流量油嘴偶件在结构空间有限的情况下，往往出现的主要问题有：1）油嘴密封座面处压力损失大，这样不仅降低了有效喷射压力，而且使得该处温升提高，有使燃油结焦的可能性增加，影响使用可靠性；2）在规定的时间内达不到所需要的喷油量，也就是喷射持续期会延长，这样燃烧不充分，油耗提高、颗粒排放增加。
现有的解决方案是采用增大结构尺寸的办法来解决上述问题，但是这在发动机安装空间有限定的场合就不合适。
增大油嘴偶件结构尺寸，如直径等关键结构尺寸。但是这样对应需要的控制活塞直径也要增大，因此，运动件的惯性质量就增加了，引起的主要缺点是：1）针阀开启与关闭响应变慢，多次喷射能力变差；2）针阀落座冲击增加，使用可靠性变差；3）压力室容积变大，使得HC、PM排放增加；4）在绝大部分结构空间有要求的发动机上很难安装应用。
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不足，而提供一种新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，包括针阀体，针阀体内设有变径的空腔，变径的空腔内设有变径的针阀，针阀的上段被针阀体的内壁导向，在针阀的上段与针阀体内壁之间设有进油通道，在针阀的底端设有锥形的针阀密封座面，针阀体的底端设有针阀体锥面和压力室，所述的针阀体锥面与针阀密封座面相配合，在压力室的侧壁上设有喷孔，所述的针阀密封座面形成的夹角α1小于针阀体锥面形成的夹角α2，所述的针阀密封座面与针阀体锥面接触形成的密封点下降至接近压力室处。
所述的喷孔包括上下两层。
所述的喷孔的数量与直径与配套发动机的型号相匹配。
所述的进油通道凹陷设置在针阀的外壁上。
进油通道为设置在针阀外壁上的螺旋槽位。
所述的针阀密封座面与针阀体锥面的密封点处的密封直径d大于压力室的入口直径d1。
所述的密封直径d为1.2mm-2.1mm。
所述的压力室的入口直径d1为0.7mm-1.2mm。
所述的针阀的导向直径d0大于等于4mm。
针阀密封座面与针阀体锥面之间形成的密封环带L的长度为0.7mm-1.2mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、针阀密封座面形成的夹角α1小于针阀体锥面形成的夹角α2，使得针阀与针阀体的密封点下移到接近压力室处，控制密封点处的密封直径d就可以保证针阀密封座面处的流通能力，就可以有效降低该处的压力损失，提高喷射压力。
2、采用上下两层喷孔，在一定喷射持续期内实现大的喷油量。
3、密封直径d可以设计的较小，使得整个运动件惯性质量变小，提高针阀开启与关闭响应，从而提高多次喷射能力。
4、压力室入口直径d1小于密封直径d，减小了压力室容积，可以有效控制HC、PM排放。
5、整个结构尺寸较小，便于在小发动机上安装应用。
附图说明
图1是本发明的新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件的结构示意图；
图2是本发明的局部放大图；
图3是针阀密封座面处的压力损失对比图；
图3-a为正向密封座面角度差结构的针阀密封座面处的压力损失图；
图3-b为反向密封座面角度差结构的针阀密封座面处的压力损失图；
图4是本发明的新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件的喷油状态图。
其中，1、针阀体，2、针阀，3、进油通道，4、针阀密封座面，5、针阀体锥面，6、压力室，7、喷孔。
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，一种新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，包括针阀体1，针阀体1内设有变径的空腔，变径的空腔内设有变径的针阀2，针阀2的上段被针阀体1的内壁导向，在针阀2的上段与针阀体1内壁之间设有进油通道3，在针阀2的底端设有锥形的针阀密封座面4，针阀体1的底端设有针阀体锥面5和压力室6，所述的针阀体锥面5与针阀密封座面4相配合，在压力室6的侧壁上设有喷孔7，针阀2上的进油通道3与喷油器的高压油道一直相通，当针阀2不向上动作时，针阀2与针阀体1底端形成的密封面将高压燃油与压力室6隔断，燃油不从喷孔7喷出；如图4所示，而当针阀2向上抬起时，高压燃油通过进油通道3经过针阀密封座面4后到达压力室6，然后从喷孔7喷出；
如图2 所示，所述的针阀密封座面4形成的夹角α1小于针阀体锥面5形成的夹角α2，在此定义为反向密封座面角度差结构，使得针阀2的针阀密封座面4与针阀体1的针阀体锥面5的的密封点下移接近压力室，针阀密封座面4与针阀体锥面5之间形成一个密封环带L。
在针阀2开启过程中，在整个密封环带L上，该密封点的流通面积为最小，代表该密封点流通面积的直径即为密封直径d，因此只要控制密封直径d就可以保证针阀密封座面4处的流通能力，也就是降低该处的压力损失、提高喷射压力。采用这样的结构可以设计出较小的密封直径d，这样在共轨系统中与之匹配的控制活塞直径也可以设计的比较小，整个运动件惯性质量就小，可以提高针阀2的响应能力，从而提高多次喷射能力。
反之，假如采用针阀密封座面4形成的夹角α1大于针阀体锥面5形成的夹角α2，在此定义为正向密封座面角度差结构，那么针阀2的针阀密封座面4与针阀体1的针阀体锥面5的的密封点就会上移，密封直径就会大于反向密封座面角度差结构的密封直径，这样造成与之匹配的控制活塞直径也要增加，这样不仅使整个喷油器结构尺寸增加，而且也使得运动件直径增加，针阀2的开启与关闭响应就会变慢；针阀的落座冲击也会增加，致使可靠性变差。
如图3所示，显示了正向密封座面角度差结构和反向密封座面角度差结构，在针阀密封座面4上下游的压力损失对比，可以看出，采用本发明的新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件后，针阀密封座面4处的压力损失从原来的20%多下降到7%以下，大幅度提高了喷射压力。
所述的喷孔7包括上下两层，这样能够保证大流量喷射要求。
所述的喷孔7的数量与直径与配套发动机的型号相匹配。
所述的进油通道3凹陷设置在针阀2的外壁上。
进油通道3为设置在针阀2外壁上的螺旋槽位。
所述的针阀密封座面4与针阀体锥面5的密封点处的密封直径d大于压力室6的入口直径d1；这样在保证该处流通能力的同时、压力室6容积尽可能小，能够有效控制HC及颗粒PM排放。
所述的密封直径d为1.2mm-2.1mm。
所述的压力室6的入口直径d1为0.7mm-1.2mm。
所述的针阀2的导向直径d0大于等于4mm。
针阀密封座面4与针阀体锥面5之间形成的密封环带L的长度为0.7mm-1.2mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、针阀密封座面形成的夹角α1小于针阀体锥面形成的夹角α2，使得针阀与针阀体的密封点下移到接近压力室处，控制密封点处的密封直径d就可以保证针阀密封座面处的流通能力，就可以有效降低该处的压力损失，提高喷射压力。
2、采用上下两层喷孔，在一定喷射持续期内实现大的喷油量。
3、密封直径d可以设计的较小，使得整个运动件惯性质量变小，提高针阀开启与关闭响应，从而提高多次喷射能力。
4、压力室入口直径d1小于密封直径d，减小了压力室容积，可以有效控制HC、PM排放。
5、整个结构尺寸较小，便于在小发动机上安装应用。
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 (10)
1.一种新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，包括针阀体，针阀体内设有变径的空腔，变径的空腔内设有变径的针阀，针阀的上段被针阀体的内壁导向，在针阀的上段与针阀体内壁之间设有进油通道，在针阀的底端设有锥形的针阀密封座面，针阀体的底端设有针阀体锥面和压力室，所述的针阀体锥面与针阀密封座面相配合，在压力室的侧壁上设有喷孔，其特征在于：所述的针阀密封座面形成的夹角α1小于针阀体锥面形成的夹角α2，所述的针阀密封座面与针阀体锥面接触形成的密封点下降至接近压力室处。
2. 根据权利要求1所述的新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，其特征在于：所述的喷孔包括上下两层。
3. 根据权利要求1所述的新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，其特征在于：所述的喷孔的数量与直径与配套发动机的型号相匹配。
4. 根据权利要求1所述的新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，其特征在于：所述的进油通道凹陷设置在针阀的外壁上。
5. 根据权利要求4所述的新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，其特征在于：进油通道为设置在针阀外壁上的螺旋槽位。
6. 根据权利要求1所述的新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，其特征在于：所述的针阀密封座面与针阀体锥面的密封点处的密封直径d大于压力室的入口直径d1。
7. 根据权利要求6所述的新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，其特征在于：所述的密封直径d为1.2mm-2.1mm。
8. 根据权利要求6所述的新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，其特征在于：所述的压力室的入口直径d1为0.7mm-1.2mm。
9. 根据权利要求1所述的新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，其特征在于：所述的针阀的导向直径d0大于等于4mm。
10. 根据权利要求1所述的新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件，其特征在于：针阀密封座面与针阀体锥面之间形成的密封环带L的长度为0.7mm-1.2mm。
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