CN104775954B - 一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其包括喷油器体、控制阀和喷油嘴；所述喷油器体内部包括运作腔以及相互连通的储油腔和喷油腔，所述喷油器体的侧壁上开有进油口，所述储油腔通过该进油口与高压油管连通，在所述运作腔内设有提供针阀组启闭动力的动力组件，所述储油腔底部设有喷油嘴，该喷油嘴包括喷油嘴针阀体和针阀，所述针阀体上开有主油通道和辅油通道，所述储油腔通过主油通道与所述喷油腔连通，且该喷油腔底部开有与外界连通的喷油孔，所述喷油嘴针阀体的端面上还开有控制孔，该控制孔与所述主油通道连通；与有回油电磁阀控制式喷油器相比，本专利能够完全避免燃油泄漏，以至于所供应的燃油量能够全部喷入燃烧室而无需回油。
Description
技术领域
本发明属于喷油设备领域，尤其是涉及一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器。
背景技术
高压共轨喷油器的回油量大小直接决定了高压泵所需的容量大小。在高压泵的容量确定之后，回油量大小就决定了共轨管所能达到的压力，即喷射压力。此外，喷油器回油和其他部位的燃油泄漏会造成喷油器与共轨、高压泵之间的压力波动，进而影响针阀运动以及喷油量的精度。故而现需要提出一种防止燃油泄漏的喷油器，以此提高燃油的利用率。
发明内容
本发明要解决的问题是提出一种控制简便同时防止燃油泄漏且高利用率的电磁阀控制式无回油的共轨喷油器。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其包括喷油器体、控制阀和喷油嘴；
所述控制阀包括动力组件和阀杆；
所述喷油嘴包括喷油嘴针阀体和针阀；
所述喷油器体内部包括运作腔以及相互连通的储油腔和喷油腔，所述喷油器体的侧壁上开有进油口，所述储油腔通过该进油口与外界连通，在所述运作腔内设有提供阀杆移动动力的动力组件，所述储油腔底部设有喷油嘴针阀体，该喷油嘴针阀体上开有主油通道和辅油通道，所述储油腔通过主油通道与所述喷油腔连通，且该喷油腔底部开有与外界连通的喷油孔，所述喷油嘴针阀体的端面上还开有控制孔，该控制孔与所述主油通道连通；
所述控制阀中的阀杆置于储油腔内且其顶端伸入运作腔内部并与所述动力组件连接，所述阀杆上开有由阀杆侧壁到阀杆的底端端面上的过油孔，该过油孔与所述辅油通道配合，所述针阀位于所述喷油腔内且阻隔所述喷油腔与外界连通，该针阀的底部卡于控制孔内且与阀杆的底端形成一运动放大控制腔，所述储油腔经由辅油通道和过油孔与该运动放大控制腔连通。
进一步，所述动力组件包括衔铁、衔铁弹簧和置于该衔铁上方的电磁铁，所述衔铁套于所述阀杆的顶端，该阀杆顶端通过衔铁弹簧与运作腔连接，该衔铁弹簧的弹性形变方向与阀杆的轴线方向平行。
进一步，所述电磁铁置于运作腔内，所述电磁铁上还开有衔铁弹簧放置孔，所述衔铁弹簧至于该衔铁弹簧放置孔内且该衔铁弹簧的弹性形变方向与阀杆的中轴线共线。
进一步，所述衔铁与运作腔的内壁为滑动连接。
进一步，所述喷油腔为与所述针阀的顶部配合的针形腔室。
进一步，所述控制孔的底端内壁为漏斗状，所述针阀的底部卡于漏斗状的控制孔底端，所述运动放大控制腔的腔体横截面沿储油腔到喷油腔的方向逐渐减小。
进一步，所述主油通道由依次连通的第一部分通道、第二部分通道和第三部分通道组成，所述第一部分通道的中心线与所述阀杆的轴线平行且该第一部分通道的通道口置于喷油嘴针阀体的端面上，与所述第一部分通道连通的第二部分通道的中心线与第一部分通道的中心线夹角为钝角，所述第三部分通道沿着阀杆轴线方向的剖面为圆形，该第三部分通道与喷油腔连通。
进一步，所述辅油通道和过油孔均为相互配合的L型。
进一步，所述辅油通道由相互垂直连通的第一部分辅油通道和第二部分辅油通道组成，所述第一部分辅油通道的端口位于喷油嘴针阀体的端面上且该第一部分辅油通道的中心线与阀杆的中轴线平行，所述第二部分辅油通道的端口与所述过油孔连接。
进一步，所述过油孔由相互垂直连通的第一部分过油孔和第二部分过油孔组成，所述第一部分过油孔的端口与所述辅油通道连接，所述第二部分过油孔的端口位于阀杆的底端端面上且与该阀杆的中轴线共线。
本发明具有的优点和积极效果是：
(1)本喷油器能够完全避免燃油泄漏，以至于所供应的燃油量能够全部喷入燃烧室而无需回油，由此不仅使得高压燃油泵能够节省传动功率，降低了对发动机有效功率的消耗，而且降低了燃油消耗量，从而提高了使用该燃油的发动机的动力性和经济性。
(2)所述针阀的开启和关闭直接受运动放大控制腔内的容积变化控制，响应较快，喷射油束动量较大，使得燃油在燃烧室中能够良好雾化，有利于降低排放。
(3)在储油腔中的阀杆周围的燃油容积作为本喷油器的稳压室，对阀杆的稳定起到了至关重要的作用，进而喷油器与其他关联装置之间的压力波动及其对针阀运动和喷油量精度的影响被减少到最小程度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：
1、针阀 2、喷油嘴针阀体 3、喷油器体 4、阀杆
5、衔铁 6、电磁铁 7、衔铁弹簧 8、过油孔
9、辅油通道 10、进油口 11、运动放大控制腔 12、主油通道
13、喷油腔 111、运作腔 112、储油腔
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图1所示，一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其包括喷油器体3、控制阀和喷油嘴；
所述喷油器体3内部包括运作腔111以及相互连通的储油腔112和喷油腔13，所述喷油器体3的侧壁上开有进油口10，所述储油腔112通过该进油口10与高压油管连通，在所述运作腔111内设有提供针阀1移动动力的动力组件，所述储油腔112底部设有喷油嘴针阀体2，该喷油嘴针阀体2上开有主油通道12和辅油通道9，所述储油腔112通过主油通道12与所述喷油腔13连通，且该喷油腔13底部开有与外界连通的喷油孔，所述喷油嘴针阀体2的端面上还开有控制孔，该控制孔与所述主油通道12连通；
所述控制阀包括阀杆4和动力组件，所述阀杆4置于储油腔112内且其顶端伸入运作腔111内部并与所述动力组件连接，所述阀杆4上开有由阀杆4侧壁到阀杆4的底端端面上的过油孔8，该过油孔8与所述辅油通道9配合，所述针阀1位于所述喷油腔13内且堵塞喷油口，继而阻隔喷油腔13与外界的连通，该针阀1的底部卡于控制孔内且与阀杆4的底端形成一运动放大控制腔11，所述储油腔112经由辅油通道9和过油孔8与该运动放大控制腔11连通。
通过运动组件带动阀杆4沿其轴线方向向上运动，运动放大控制腔11的容积变化为dV＝X1A1+X2A2(X1为阀杆4运动的位移、X2为针阀1运动位移，A1为阀杆4底端截面面积、A2为针阀1底部截面面积)，由于燃油的压缩性很小，可以忽略，所以运动放大控制腔11的容积保持不变，即dV＝0，则X1A1＝-X2A2，因此，阀杆4向上的运动产生位移时，针阀1也向上运动，此时开启了喷油腔13的喷油口，从而使得该喷油口喷射出燃油，反之即为关闭过程。
所述动力组件包括衔铁5和衔铁弹簧7置于该衔铁5上方的电磁铁6，所述衔铁5套于所述阀杆4的顶端，该阀杆4顶端通过衔铁弹簧7与运作腔111连接，该衔铁弹簧7的弹性形变方向与阀杆4的轴线方向平行；
电磁铁6置于运作腔111内，所述电磁铁6上还开有弹簧放置孔，所述衔铁弹簧7至于该衔铁弹簧放置孔内且该衔铁弹簧7的弹性形变方向与阀杆4的中轴线共线；
上述设立要点在于通过控制电磁铁6的得失电，进一步控制衔铁5是否被电磁铁6吸附，而与衔铁5连接的阀杆4会在其带动下随之一起运动，阀杆4顶端与运作腔111的顶端内壁连接的衔铁弹簧7可以很好的起到快速恢复阀杆4原始状态的作用；
所述衔铁5与运作腔111的内壁为滑动连接，此设计可以使得阀杆4在被运动组件带动的时候更加稳定。
所述喷油腔13为与所述针阀1的顶部配合的针形腔室。
所述控制孔的底端内壁为漏斗状，所述针阀1的底部卡于漏斗状的控制孔底端，所述运动放大控制腔11的腔体横截面沿储油腔112到喷油腔13的方向逐渐减小；
漏斗状的控制孔可以更好控制流进该孔内的油聚集在针阀1底部上的运动放大控制腔11内。
所述主油通道12由依次连通的第一部分通道、第二部分通道和第三部分通道组成，所述第一部分通道的中心线与所述阀杆4的轴线平行且该第一部分通道的通道口置于喷油嘴针阀体2的端面上，与所述第一部分通道连通的第二部分通道的中心线与第一部分通道的中心线夹角为钝角，所述第三部分通道沿着阀杆4轴线方向的剖面为圆形，该第三部分通道与喷油腔13连通；
第一部分通道和第二部分通道的设立可以保证进入储油腔112内的油顺利流入喷油腔13内，而第三部分通道可以减缓油的流速，进而减少油液对针阀1的冲击。
所述辅油通道9和过油孔8均为相互配合的L型。
所述辅油通道9由相互垂直连通的第一部分辅油通道和第二部分辅油通道组成，所述第一部分辅油通道的端口位于喷油嘴针阀体2的端面上且该第一部分辅油通道的中心线与阀杆4的中轴线平行，所述第二部分辅油通道的端口与所述过油孔8连接；
所述过油孔8由相互垂直连通的第一部分过油孔和第二部分过油孔组成，所述第一部分过油孔的端口与所述辅油通道9连接，所述第二部分过油孔的端口位于阀杆4的底端端面上且与该阀4的中轴线共线。
上述对辅油通道9和过油孔8的进一步设计可保证其无缝连接，同时减小油液在流入运动放大控制腔11内的阻力。
本实施例的工作过程：
本喷油器处于静止状态时，电磁铁6不工作，此时阀杆4在衔铁5和衔铁弹簧7的作用力下进入控制孔内并使得辅油通道9和过油孔8连通，进而形成运动放大控制腔11，燃油从进油口10到储油腔112，再从主油通道12流入运动放大控制腔11内，针阀1底部端面的压力作用面积大于针阀1顶端端面的压力面积，故而针阀1的向喷油口方向移动的关闭力大于向其反方向移动的开启力，因此所述针阀1被紧压在喷油腔13内的喷油口处，使喷油器不喷油。
当电磁铁6通电时，衔铁5克服弹簧力带动阀杆4向上运动，辅油通道9与过油孔8的连通断开，而运动放大控制腔11中的燃油量不再变化，运动放大控制腔11的容积变化为dV＝X1A1+X2A2(X1为阀杆4运动的位移、X2为针阀1运动位移，A1为阀杆4底端截面面积、A2为针阀1底部截面面积)，由于燃油的压缩性很小，可以忽略，所以运动放大控制腔11的容积保持不变，即dV＝0，则X1A1＝-X2A2，因此，阀杆4向上的运动产生位移时，针阀1也向上运动，此时开启了喷油腔13的喷油口，喷油器开始喷油。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其特征在于：其包括喷油器体(3)、控制阀和喷油嘴；
所述控制阀包括动力组件和阀杆(4)；
所述喷油嘴包括喷油嘴针阀体(2)和针阀(1)；
所述喷油器体(3)内部包括运作腔(111)以及相互连通的储油腔(112)和喷油腔(13)，所述喷油器体(3)的侧壁上开有进油口(10)，所述储油腔(112)通过该进油口(10)与外界连通，在所述运作腔(111)内设有提供阀杆(4)移动动力的动力组件，所述储油腔(112)底部设有喷油嘴针阀体(2)，该喷油嘴针阀体(2)上开有主油通道(12)和辅油通道(9)，所述储油腔(112)通过主油通道(12)与所述喷油腔(13)连通，且该喷油腔(13)底部开有与外界连通的喷油孔，所述喷油嘴针阀体(2)的端面上还开有控制孔，该控制孔与所述主油通道(12)连通；
所述控制阀中的阀杆(4)置于储油腔(112)内且其顶端伸入运作腔(111)内部并与所述动力组件连接，所述阀杆(4)上开有由阀杆(4)侧壁到阀杆(4)的底端端面上的过油孔(8)，该过油孔(8)与所述辅油通道(9)配合，所述针阀(1)位于所述喷油腔(13)内且阻隔所述喷油腔(13)与外界连通，该针阀(1)的底部卡于控制孔内且与阀杆(4)的底端形成一运动放大控制腔(11)，所述储油腔(112)经由辅油通道(9)和过油孔(8)与该运动放大控制腔(11)连通。
2.根据权利要求1所述的一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其特征在于：所述动力组件包括衔铁(5)、衔铁弹簧(7)和置于该衔铁(5)上方的电磁铁(6)，所述衔铁(5)套于所述阀杆(4)的顶端，该阀杆(4)顶端通过衔铁弹簧(7)与运作腔(111)连接，该衔铁弹簧(7)的弹性形变方向与阀杆(4)的轴线方向平行。
3.根据权利要求2所述的一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其特征在于：电磁铁(6)置于运作腔(111)内，所述电磁铁(6)上还开有弹簧放置孔，所述衔铁弹簧(7)至于该衔铁弹簧放置孔内且该衔铁弹簧(7)的弹性形变方向与阀杆(4)的中轴线共线。
4.根据权利要求2或3所述的一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其特征在于：所述衔铁(5)与运作腔(111)的内壁为滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其特征在于：所述喷油腔(13)为与所述针阀(1)的顶部配合的针形腔室。
6.根据权利要求1所述的一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其特征在于：所述控制孔的底端内壁为漏斗状，所述针阀(1)的底部卡于漏斗状的控制孔底端，所述运动放大控制腔(11)的腔体横截面沿储油腔(112)到喷油腔(13)的方向逐渐减小。
7.根据权利要求1或6所述的一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其特征在于：所述主油通道(12)由依次连通的第一部分通道、第二部分通道和第三部分通道组成，所述第一部分通道的中心线与所述阀杆(4)的轴线平行且该第一部分通道的通道口置于喷油嘴针阀体(2)的端面上，与所述第一部分通道连通的第二部分通道的中心线与第一部分通道的中心线夹角为钝角，所述第三部分通道沿着阀杆(4)轴线方向的剖面为圆形，该第三部分通道与喷油腔(13)连通。
8.根据权利要求1所述的一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其特征在于：所述辅油通道(9)和过油孔(8)均为相互配合的L型。
9.根据权利要求1所述的一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其特征在于：所述辅油通道(9)由相互垂直连通的第一部分辅油通道和第二部分辅油通道组成，所述第一部分辅油通道的端口位于喷油嘴针阀体(2)的端面上且该第一部分辅油通道的中心线与阀杆(4)的中轴线平行，所述第二部分辅油通道的端口与所述过油孔(8)连接。
10.根据权利要求1或9所述的一种电磁阀控制式无回油的共轨喷油器，其特征在于：所述过油孔(8)由相互垂直连通的第一部分过油孔和第二部分过油孔组成，所述第一部分过油孔的端口与所述辅油通道(9)连接，所述第二部分过油孔的端口位于阀杆(4)的底端端面上且与该阀杆(4)的中轴线共线。
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