CN105134439B - 一种船用柴油机喷油器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船用柴油机喷油器，包括本体、活塞组件、电磁阀控制模块，所述本体通过高压油管接收高压燃油，并通过内部油道到达启闭活塞腔，同时高压伺服液压油通过内部油道到达控制活塞腔，在高压燃油压力和液压伺服液压油压力的共同作用，启闭活塞停止在上止点，通过控制信号的快速切换，外置电磁阀的控制口变换接通高压或低压的油路，改变控制室的油压和控制活塞向下的行程，进而压缩控制活塞腔的伺服液压油，推动启闭活塞向下行进，从而实现启闭活塞下端油道的打开和关闭，以达到喷油的控制。本发明有效实现了快速响应和工作性能稳定，同时电控和喷油部分相互独立，整个喷油器实现了模块化，因而维护检修方便。

Description

一种船用柴油机喷油器
技术领域
本发明属于发动机设计领域，涉及一种喷油器，尤其涉及一种用于船用柴油机上的外置电磁阀活塞启闭式喷油器。
背景技术
作为柴油机关键组件的燃油喷油装置的喷油器发展到目前的电控喷油器，其对喷油正时、喷油规律及喷油量的控制精度要求更高，对组件的制造精度要求及喷油器对不同油品的适用度要求也更高。
目前普遍采用内置电磁铁和针阀偶件，通过针阀启闭进行喷油的共轨喷油器结构，其制造难度大，对油品敏感，且喷油器模块化程度低，维护困难，互换性差。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种船用柴油机喷油器，有效实现了快速响应和工作性能稳定，同时电控和喷油部分相互独立，整个喷油器实现了模块化，因而维护检修方便。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种船用柴油机喷油器，包括本体、活塞组件和电磁阀控制模块；
所述本体的上部安装有电磁阀控制模块，上部还设有用于接收高压燃油的高压油管接口，高压油管接口与位于本体内的安装座内孔连通，安装座内孔与第一油道连通，在内体下部设有凹槽，凹槽内安装有活塞组件；
所述活塞组件包括启闭活塞、启闭活塞杆和喷油嘴，所述启闭活塞为上下为活塞体、中部为圆筒结构，所述启闭活塞杆为上端细、下端粗，启闭活塞与本体的凹槽内壁形成外活塞腔，启闭活塞与启闭活塞杆形成内活塞腔，外活塞腔通过第一油道与高压油管接口连通，在启闭活塞的圆筒结构上设有进油的油孔，内活塞腔通过油孔与外活塞腔连通，喷油嘴位于启闭活塞的下端，喷油嘴设有喷油孔；
所述电磁阀控制模块包括外置电磁阀、安装基座和控制活塞，所述外置电磁阀通过安装基座与本体连接，控制活塞位于安装基座内，在本体的上部设有储油室，控制活塞的活塞杆插入到储油室中，储油室内的液体通过油道A流入到启闭活塞的顶端。
作为优选，所述本体上设有燃油泄漏孔，燃油泄漏孔与外界连通的第二油道连通，第一油道与第二油道相交，安装座内孔为锥形。燃油泄漏孔跟外界连通，燃油经水平孔进入后，然后由于压力的作用只会向下流动，其液面不会超过水平孔的高度(连通器原理：与空气接通那段管道的液面不会高于水平管道的液面)；但在存在回油的情况下，情况就相反了，燃油回流至水平孔与竖直孔的交叉处，就可以从那段与空气接触的孔流出，完成泄露。
作为优选，所述本体上设有与储油室连通的上端油道，上端油道的顶端设有外置伺服液压系统。
作为优选，所述安装基座上设有与控制活塞连通的泄露油回油口。
作为优选，所述安装基座与本体之间安装有调整储油室腔体体积的调整垫片。
本发明的本体通过高压油管接收高压燃油，并通过内部油道到达启闭活塞腔，同时高压伺服液压油通过内部油道到达控制活塞腔，高压燃油压力稍大于高压伺服液压油压力，在高压燃油压力和液压伺服液压油压力的共同作用，启闭活塞停止在上止点，通过控制信号的快速切换，外置电磁阀的控制口变换接通高压或低压的油路，改变控制室的油压和控制活塞向下的行程，进而压缩控制活塞腔的伺服液压油，推动启闭活塞向下行进，从而实现启闭活塞下端油道的打开和关闭，以达到喷油的控制。
本发明采用启闭活塞组件代替针阀偶件，实现喷油器的液压启闭，并与外置电磁控制相结合，实现了结构模块化，能够多次喷射，具有性能稳定、对加工精度要求低、维护检修方便和对燃油品质变化适应能力强的优点，特别适用于中低速船用大功率柴油机。
有益效果：本发明的船用柴油机喷油器，结合了外置电磁阀控制的大流量高响应速度与活塞启闭式喷油器对重油适用度高、制造难度低的优点，有效实现了快速响应和工作性能稳定，同时电控和喷油部分相互独立，整个喷油器实现了模块化，因而维护检修方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的下移后的状态示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的船用柴油机喷油器包括本体1、活塞组件和电磁阀控制模块。所述本体1的上部设有高压油管接口13和安装座11，所述高压油管接口11连接外部的高压油管，以接收来自高压油泵或者高压燃油共轨系统的高压燃油。所述安装座11与该高压油管接口13连接并带有油孔即安装座内孔，该油孔为锥形，与高压油管的接口锥面接触且密封连接，油孔与第一油道连通，同时本体1上设置有燃油泄漏孔12，燃油泄漏孔与外界连通的第二油道连通，第一油道与第二油道相交，燃油泄漏孔12与高压共轨系统或高压油泵连通，在喷油器4有回油的情况下，可以将燃油泄露，避免对喷油器4造成其他地方有燃油泄露，影响喷油器4的工作效率。
所述活塞组件，设置于所述本体1的下部，包含启闭活塞2、启闭活塞杆3、喷油嘴4。所述启闭活塞2设有上下活塞体，中间部分为圆筒结构，进行连接。所述启闭活塞2与本体1下部形成外活塞腔6，高压燃油通过本体的第一油道进入外活塞腔6；启闭活塞2与活塞杆3间形成内活塞腔5，启闭活塞2中部圆筒设有用以进油的油孔。所述喷油嘴4连接于所述启闭活塞2的下端。该启闭活塞2沿启闭活塞杆3向下滑动，所述外活塞腔6与喷油嘴4油孔连通。当外活塞腔6与喷油嘴4油孔连通时，外活塞腔6里的燃油进入喷嘴4，实现喷油。随着启闭活塞2向下滑动，启闭活塞2中部圆筒上的油孔会被启闭活塞杆3下端封闭，如图2，内活塞腔5与外活塞腔6断开，形成密闭空间。随着启闭活塞2的下移，内活塞腔5的油压会持续增大，形成一定程度的高压燃油，启闭活塞2在其油压作用下具有向上的运动趋势。当内活塞腔5内的油压足以克服启闭活塞2上端被施加的压力时，启闭活塞2上移，直到外活塞腔6与喷油嘴油孔断开，停止喷油。同时，内活塞腔5与外活塞腔6连通，启闭活塞2在压力的作用复位。
所述电磁阀控制模块安装在所述本体1的顶部，包括外置电磁阀8、安装基座10、调整垫片7、外置伺服液压系统15和控制活塞9，所述外置电磁阀8通过安装基座10固定在所述本体1上，安装基座10通过螺钉固定在本体1上，所述控制活塞9穿置与该安装基座10的内腔中，并且该控制活塞9的底端与本体1之间形成一储油室，所述外置伺服液压系统15通过所述本体1的上端油道控制进入所述储油室的伺服液压油的压力，所述调整垫片7夹置于安装基座10与本体1之间，通过改变厚度来调整所述储油室的容积。所述安装基座10的左侧设有泄露油回油口14，用于排出泄露的控制滑油，避免滑油进入下部的储油室。储油室内的伺服液压油压力等于所述外活塞腔6内的燃油压力，使启闭活塞2保持平衡状态。所述外置电磁阀8接收外来控制信号，改变控制活塞9的行程，控制进入所述储油室的伺服液压油向启闭活塞2上端腔流动，推动启闭活塞2向下运动。
本发明的具体工作过程如下：当外置电磁阀8未通电时，其内部控制口与低压伺服油相连，控制活塞9受到向上的伺服油压力大于来自外置电磁阀8控制室所给的向下的伺服油压力，控制活塞9保持静止状态，喷油嘴4不喷油。当外置电磁阀8接收电控单元控制信号后通电，其内部控制口迅速切换至高压伺服油，控制室内的伺服油推动控制活塞9向下运动，把储油室内的伺服油压入启闭活塞2上端腔，从而推动启闭活塞2下移，使外活塞腔6与喷油嘴4相连，喷油嘴4实现喷油。随着启闭活塞2的下移，内活塞腔5的油压会持续增大，形成一定程度的高压燃油，启闭活塞2在其油压作用下具有向上的运动趋势。当内活塞腔5内的油压足以克服启闭活塞2上端被施加的压力时，启闭活塞2上移，直到外活塞腔6与喷油嘴油孔断开，停止喷油。同时，内活塞腔5与外活塞腔6连通，启闭活塞2在压力的作用复位。通过精确安排启闭活塞2圆筒中部的油孔大小即其与喷油嘴4油孔的相对位置、储油室的容积及形状，可以使喷油器在电磁阀8的迅速切换下，实现启闭活塞2的迅速移动，实现灵活的喷油模式，以及实时的调整。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种船用柴油机喷油器，包括本体、活塞组件和电磁阀控制模块；
所述本体的上部安装有电磁阀控制模块，上部还设有用于接收高压燃油的高压油管接口，高压油管接口与位于本体内的安装座内孔连通，安装座内孔与第一油道连通，在内体下部设有凹槽，凹槽内安装有活塞组件，所述电磁阀控制模块包括外置电磁阀、安装基座和控制活塞，所述外置电磁阀通过安装基座与本体连接，控制活塞位于安装基座内，在本体的上部设有储油室，控制活塞的活塞杆插入到储油室中，其特征在于：
所述活塞组件包括启闭活塞、启闭活塞杆和喷油嘴，所述启闭活塞为上下为活塞体、中部为圆筒结构，所述启闭活塞杆为上端细、下端粗，启闭活塞与本体的凹槽内壁形成外活塞腔，启闭活塞与启闭活塞杆形成内活塞腔，外活塞腔通过第一油道与高压油管接口连通，在启闭活塞的圆筒结构上设有进油的油孔，内活塞腔通过油孔与外活塞腔连通，喷油嘴位于启闭活塞的下端，喷油嘴设有喷油孔；储油室内的液体通过油道A流入到启闭活塞的顶端。
2.根据权利要求1所述的船用柴油机喷油器，其特征在于：所述本体上设有燃油泄漏孔，燃油泄漏孔与外界连通的第二油道连通，第一油道与第二油道相交，安装座内孔为锥形。
3.根据权利要求1所述的船用柴油机喷油器，其特征在于：所述本体上设有与储油室连通的上端油道，上端油道的顶端设有外置伺服液压系统。
4.根据权利要求3所述的船用柴油机喷油器，其特征在于：所述安装基座上设有与控制活塞连通的泄露油回油口。
5.根据权利要求4所述的船用柴油机喷油器，其特征在于：所述安装基座与本体之间安装有调整储油室腔体体积的调整垫片。
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