CN106089522B - 一种电控喷油器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型电控喷油器，包括电磁阀、控制活塞、控制腔、单向阀、针阀腔、喷油嘴、高压油路、低压油路，所述高压油路分为三路，其一通过进油量孔进入控制腔后通过出油量孔进入低压油路，其二通过控制活塞下端的阀门进入喷油嘴，其三通过单向阀进入喷油嘴针阀腔后再通过节流孔进入低压油路，控制活塞不与喷油嘴刚性连接。本发明的优点是：将喷油嘴针阀腔的压力变为低压，可以降低喷油嘴针阀开启阻力；利用控制活塞主动控制进入喷油嘴的高压油路的启闭，可以降低喷油嘴针阀关闭阻力；利用单向阀，增加进入喷油嘴上端的控制腔的油路，可以增加喷油嘴针阀关闭动力。本发明的喷油嘴针阀开启与关闭速度可以大幅度提高，从而提高喷油量。

Description

一种电控喷油器

技术领域

本发明属于电控燃油系统技术领域，尤其是涉及一种电控喷油器。

背景技术

电控燃油系统技术随着加工、材料及集成电路技术的发展而越发成熟与可靠，适用领域越来越广。以高压共轨燃油系统为代表，其以喷油规律控制灵活、供油与喷油独立工作及喷油压力高的优势，正逐步取代电控直列泵、电控单体泵及电控泵喷嘴等其它电控燃油系统。

然而，现有高压共轨系统中的核心部件--共轨喷油器的设计思路始终没有大的改变，如名称为一种电控喷油器专利号为CN201410692339.2的专利，其工作方式为：电磁阀通电，控制腔压力降低，喷油嘴针阀开启，喷油开始；电磁阀断电，控制腔压力恢复，喷油嘴针阀关闭，喷油结束。在此结构原理基础上，为优化喷油性能，大部分工作都围绕提高控制腔压力响应速度、优化喷孔与各密封直径的匹配等方面。

这种结构缺点在于：控制腔的高压燃油始终直接作用在喷油嘴针阀上，或间接的先作用在针阀导杆再作用在喷油嘴针阀上，降低了喷油嘴针阀的开启速度；喷油末期始终还有高压燃油流向喷油嘴，增加了喷油嘴针阀的关闭阻力，则降低了喷油嘴针阀的关闭速度；喷油嘴针阀的开启速度与关闭速度还会对控制腔有“压油”或“抽油”的作用，使得喷油嘴针阀的开启速度或关闭速度进一步降低。

因此，常规结构共轨喷油器的针阀开启阶段与关闭阶段占整个喷油持续期的比例较大，而针阀开启阶段与关闭阶段的节流作用是喷油量的减少的主要因素。因此，常规结构共轨喷油器喷油持续期越短，喷油嘴针阀节流作用越大，喷油器喷油效率越低。

因此，为提高共轨喷油器的针阀开启速度与关闭速度，从而减少喷油嘴针阀节流作用，进而提高共轨喷油器的喷油效率需要从现有的结构原理上进行创新。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电控喷油器，对进入喷油嘴的高压油路进行主动控制，将喷油嘴上端的针阀腔的进油油路与电磁阀的控制油路独立，将控制腔驱动的控制活塞与喷油嘴针阀独立，从而达到提高喷油嘴针阀开启与关闭速度，进而提高喷油器喷油效率的效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电控喷油器，包括电磁阀、控制腔阀门、进油量孔、出油量孔、节流孔、控制腔、控制活塞、喷油嘴、单向阀、高压油路、低压油路。

所述高压油路分为三路，其一通过进油量孔进入控制腔后通过出油量孔及控制腔阀门进入低压油路，其二通过控制活塞下端的阀门进入喷油嘴，其三通过单向阀进入喷油嘴上端的针阀腔后再通过节流孔进入低压油路。

进一步的，所述单向阀所在油路使得喷油嘴上端的针阀腔的进出油油路与电磁阀控制的油路独立，同时电磁阀控制的控制活塞与喷油嘴不接触。

进一步的，所述节流孔的孔径为进油量孔或出油量孔孔径的30％。

进一步的，所述喷油嘴上端针阀腔内部放置的针阀弹簧的预紧力范围为180～280N，弹簧刚度为180～300N/mm。

进一步的，所述控制腔中放置的控制活塞弹簧的预紧力范围为15～25N，弹簧刚度为15～25N/mm。

上述电控喷油器的使用方法，包含：

喷油前，电磁阀通电，控制阀阀门打开，控制腔卸压，控制活塞克服弹簧预紧力上移，控制活塞下端的阀门开启，高压油路的高压燃油进入喷油嘴。

喷油开始，进入喷油嘴的高压油作用在喷油嘴针阀上克服喷油嘴针阀弹簧预紧力，喷油器开始喷油。

喷油末期，电磁阀断电，控制阀阀门关闭，控制腔压力恢复，控制活塞在弹簧及油压的作用下向下移动，控制活塞下端的阀门关闭，切断进入喷油嘴的高压油路。控制活塞阀门关闭后，阀门上端的高压油路内的燃油受到“水击”的作用而升高，在压力升高到一定值时，单向阀开启，高压油路的高压油进入喷油嘴上端的针阀腔，针阀腔压力升高与针阀弹簧共同作用促使喷油嘴针阀加速关闭，喷油结束。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)控制腔的压力不在直接或通过长导杆间接作用在喷油嘴针阀上，大大减小了喷油嘴针阀的开启阻力，提高了喷油嘴针阀的开启速度。

(2)利用控制活塞对进入喷油嘴的高压油路进行主动关闭，降低了喷油嘴针阀的关闭阻力，提高了喷油嘴针阀的关闭速度。

(3)通过单向阀对喷油嘴针阀上端的针阀腔进行独立供油，增加了喷油嘴针阀的关闭动力，从而进一步提高了喷油嘴针阀的关闭速度。

基于此，喷油过程中的喷油嘴针阀的开启速度与关闭速度大幅度提高，降低了喷油嘴针阀座面的节流作用，大幅度提高了喷油器的喷油效率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述新型电控喷油器的结构示意图。

图中：

1-电磁阀，2-控制腔阀门，3-出油量孔，4-控制腔，5-控制活塞弹簧，6-控制活塞，7-阀门，8-节流孔，9-针阀腔，10-针阀弹簧，11-喷油嘴，12-单向阀，13-进油量孔，14-高压油路，15-低压油路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种电控喷油器，如图1所示，包括电磁阀1、控制腔阀门2、出油量孔3、控制腔4、阀门7，节流孔8，针阀腔9，喷油嘴11，单向阀12，进油量孔13，高压油路14，低压油路15；

所述高压油路14分为三路：

其一通过高压油路14与控制腔4间设置的进油量孔13进入控制腔4，再依次经控制腔4与低压油路15间设置的出油量孔3、所述控制腔阀门2流向低压油路15，为喷油控制油路；所述电磁阀1与控制腔阀门2机械连接，所述控制腔阀门2控制控制腔4的出油量孔3与低压油路15的通断；

其二通过阀门7流向喷油嘴11，为喷油油路；其中所述控制腔4内从上至下设置有控制活塞弹簧5与控制活塞6，控制活塞6下端设置阀门7；

其三通过单向阀12进入针阀腔9，再经针阀腔9与低压油路15间设置的节流孔8流向低压油路15，为断油控制油路；其中喷油嘴11上端设置针阀腔9，所述针阀腔9内设置有针阀弹簧10，针阀弹簧10的底部与喷油嘴11内的针阀的顶部接触，将喷油嘴11内的针阀压紧。

所述喷油控制油路由电磁阀1控制：当电磁阀1通电，控制腔阀门2开启，高压油路14与低压油路15连通，控制腔4的压力值开始由高压油路14的压力值向低压油路15的压力值转变。当电磁阀1断电，控制腔阀门2关闭，高压油路14与低压油路15断开，控制腔4的压力值开始向由高压油路14的压力值转变。

所述喷油油路同样由电磁阀1控制：控制活塞弹簧5将控制活塞6向下压紧，使得阀门7关闭。通过控制腔4的压力值的变化，来控制高压油路14与喷油嘴11的连通与断开。

所述断油控制油路由单向阀12控制，单向阀12控制高压油路14的高压燃油流向喷油嘴针阀腔9，而针阀腔9的燃油不能经单向阀12流向高压油路14。

所述针阀腔9与低压油路15间的节流孔8的孔径为进油量孔13或出油量孔3的30％。

所述针阀弹簧10的预紧力范围为180～280N，弹簧刚度为180～300N/mm。

所述控制活塞弹簧5的预紧力范围为15～25N，弹簧刚度为15～25N/mm。

本发明电控喷油器的工作过程为：

喷油前，电磁阀1通电，控制腔阀门2打开，控制腔4内高压油经出油量孔3、控制腔阀门2流向低压油路15，控制腔4的压力开始降低，在控制腔4的压力降低到一定值时，控制活塞6可以克服控制活塞弹簧的预压紧力而开始向上运动，使得控制活塞6下端设置的阀门7开启。阀门7开启后，高压油路14内的高压燃油开始流向喷油嘴11。

喷油开始，流向喷油嘴11的高压燃油增加，使得作用在喷油嘴11的针阀的向上的针阀开启力增加，在针阀开启力增加到一定值时可以克服针阀弹簧10的预压紧力，针阀开始向上运动，开始喷油。

喷油末期，电磁阀1断电，控制腔阀门2关闭，高压油路14内的高压燃油经进油量孔13流向控制腔4而不在经出油量孔3流向低压油路15，则控制腔9的压力开始增加，在控制腔9的压力增加到一定值时，在控制活塞弹簧5的共同作用下，控制活塞6开始向下运动，使得阀门7关闭。阀门7关闭后，高压油路14内的高压燃油停止流向喷油嘴11。同时阀门7关闭后，阀门7前的高压油路14内的高压燃油受到“水击”的作用而压力不断升高，在压力升高到一定值时，单向阀12开启，高压油路14内的经“水击”作用升高的高压燃油开始进入喷油嘴11上端的针阀腔9，使得针阀腔9压力升高，在针阀腔9的压力升高到一定值时，与针阀弹簧10共同作用促使喷油嘴11的针阀加速关闭，喷油结束。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电控喷油器，其特征在于：包括电磁阀(1)、控制腔阀门(2)、控制腔(4)、控制活塞(6)、喷油嘴(11)、单向阀(12)、高压油路(14)、低压油路(15)；

所述高压油路(14)分为三路：

其一为喷油控制油路，通过高压油路(14)与控制腔(4)间设置的进油量孔(13)进入控制腔(4)，再依次经控制腔(4)与低压油路(15)间设置的出油量孔(3)、控制腔阀门(2)流向低压油路(15)；所述电磁阀(1)与控制腔阀门(2)机械连接；

其二为喷油油路，通过阀门(7)流向喷油嘴(11)，其中所述控制腔(4)内从上至下设置有控制活塞弹簧(5)与控制活塞(6)，控制活塞(6)下端设置阀门(7)；

其三为断油控制油路，通过单向阀(12)进入针阀腔(9)，再经针阀腔(9)与低压油路(15)间设置的节流孔(8)流向低压油路(15)；其中喷油嘴(11)上端设置所述针阀腔(9)，所述针阀腔(9)内设置有针阀弹簧(10)，针阀弹簧(10)压紧喷油嘴(11)内的针阀；

所述单向阀(12)所在油路使得针阀腔(9)的进出油油路与电磁阀(1)控制的油路独立，同时电磁阀(1)控制的控制活塞(6)与喷油嘴(11)不接触。

2.根据权利要求1所述的电控喷油器，其特征在于：所述节流孔(8)的孔径为进油量孔(13)或出油量孔(3)孔径的30％。

3.根据权利要求1所述的电控喷油器，其特征在于：所述针阀弹簧(10)的预紧力范围为180～280N，弹簧刚度为180～300N/mm。

4.根据权利要求1所述的电控喷油器，其特征在于：所述控制活塞弹簧(5)的预紧力范围为15～25N，弹簧刚度为15～25N/mm。