CN106401825B - 双电磁阀控制柴油机喷油器 - Google Patents

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    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type

Abstract

本发明公开了一种双电磁阀控制柴油机喷油器。本发明在通往控制腔的高压燃油进油管道上设计了一个燃油流量控制装置，通过电磁阀的开闭来控制进油控制柱塞的运动，从而控制进入控制腔内高压燃油的流量大小，解决了常规柴油机喷油器工作时，由于进、出油节流孔有效燃油流通面积固定，喷油效率差的问题。本发明提高了柴油机的排放性、动力性以及经济性。

Description

双电磁阀控制柴油机喷油器
技术领域
本发明属于机电一体化技术领域，涉及一种双电磁阀控制柴油机喷油器。
背景技术
喷油规律对柴油机的燃烧过程有着重大影响。理想的喷油规律要求喷油器在着火前有较低的喷油率、其喷油率平缓上升；在着火后有较高的喷油率、其喷油率快速上升；在喷油结束阶段，喷油器针阀快速落座关闭，即满足“先缓后急”的喷油规律。常规喷油器由于进、出油节流孔有效燃油流通面积固定，很难满足“先缓后急”的喷油规律，直接影响柴油机的排放性、动力性以及经济性。因此，需要一种双电磁阀控制柴油机喷油器，通过控制喷油器进油管道有效燃油流通面积来实现柴油机“先缓后急”的喷油规律。
发明内容
本发明针对柴油机“先缓后急”的喷油规律，提供一种双电磁阀控制柴油机喷油器。
本发明包括电磁阀控制开关、进油控制电磁阀、进油控制电磁阀弹簧、进油控制衔铁、进油控制柱塞、高压油入口、控制活塞弹簧、控制活塞、蓄压腔、针阀、高压油路、压力室、喷孔、喷油器壳体、控制腔、出油节流孔、控制球阀、出油控制衔铁、出油控制电磁阀弹簧、出油控制电磁阀、回油管。
进油控制电磁阀固定在喷油器壳体上，内有进油控制电磁阀弹簧；进油控制电磁阀弹簧分别与喷油器壳体和进油控制衔铁压紧连接；进油控制衔铁与进油控制柱塞固定连接。
出油控制电磁阀固定在喷油器壳体上，内有出油控制电磁阀弹簧；出油控制电磁阀弹簧分别与喷油器壳体和出油控制衔铁压紧连接；出油控制衔铁与控制球阀固定连接，通过控制出油节流孔的有效燃油流通面积来控制控制腔内高压燃油压力。
控制活塞上端顶部与控制腔内高压燃油接触；中间部分由于控制活塞弹簧的作用紧贴在喷油器壳体上；下端末端与针阀上端顶部固定连接。
针阀上端顶部与控制活塞下端末端固定连接，中间较长一部分为针阀导管，主体位于高压油路中，下端部分是呈圆台型的针阀头部，通过与喷油器壳体接触来控制喷油，使燃油流经压力室和喷孔进入燃烧室。
本发明有益效果如下：
本发明提供了一种双电磁阀控制柴油机喷油器设计方案，通过控制进油管道有效燃油流通面积来实现柴油机“先缓后急”的喷油规律，解决了常规柴油机喷油器工作时，由于进、出油节流孔有效燃油流通面积固定，喷油效率差的问题，提高了柴油机喷油器的排放性、动力性以及经济性，具有显著的经济、社会和环境效益。
附图说明
图1为本发明喷油器的主剖面图。
图2为本发明喷油器进油管道有效燃油流通面积控制剖面图。
图中，1、电磁阀控制开关，2、进油控制电磁阀，3、进油控制电磁阀弹簧,4、进油控制衔铁，5、进油控制柱塞，6、高压油入口，7、控制活塞弹簧，8、控制活塞，9、蓄压腔，10、针阀，11、高压油路，12、压力室，13、喷孔，14、喷油器壳体，15、控制腔，16、出油节流孔，17、控制球阀，18、出油控制衔铁，19、出油控制电磁阀弹簧，20、出油控制电磁阀，21、回油管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述。
如图1所示，本实施例包括电磁阀控制开关1、进油控制电磁阀2、进油控制电磁阀弹簧3、进油控制衔铁4、进油控制柱塞5、高压油入口6、控制活塞弹簧7、控制活塞8、蓄压腔9、针阀10、高压油路11、压力室12、喷孔13、喷油器壳体14、控制腔15、出油节流孔16、控制球阀17、出油控制衔铁18、出油控制电磁阀弹簧19、出油控制电磁阀20、回油管21。
进油控制电磁阀2固定在喷油器壳体14上，内有进油控制电磁阀弹簧3；进油控制电磁阀弹簧3分别与喷油器壳体14和进油控制衔铁4压紧连接；进油控制衔铁4与进油控制柱塞5固定连接。
出油控制电磁阀20固定在喷油器壳体14上，内有出油控制电磁阀弹簧19；出油控制电磁阀弹簧19分别与喷油器壳体14和出油控制衔铁18压紧连接；出油控制衔铁18与控制球阀17固定连接，通过控制出油节流孔16的有效燃油流通面积来控制控制腔15内高压燃油压力。
控制活塞8上端顶部与控制腔15内高压燃油接触；中间部分由于控制活塞弹簧7的作用紧贴在喷油器壳体14上；下端末端与针阀10上端顶部固定连接。
针阀10上端顶部与控制活塞8下端末端固定连接，中间较长一部分为针阀10导管，主体位于高压油路11中，下端部分是呈圆台型的针阀10头部，通过与喷油器壳体14接触来控制喷油，使燃油流经压力室12和喷孔13进入燃烧室。
本发明使用工作过程如下：
1） 针阀关闭状态（喷油前）
电磁阀控制开关1控制进油控制电磁阀2通电，进油控制衔铁4在电磁力的吸引下，克服进油控制电磁阀弹簧3的预紧力，带动进油控制柱塞5向上运动，进油管道有效燃油流通面积增加。此时出油控制电磁阀20未通电，出油控制衔铁18在出油控制电磁阀弹簧19预紧力的作用下，使控制球阀17紧压在出油节流孔16上。
此时针阀10承受着以下三种力：控制腔15内高压燃油通过控制活塞8作用在针阀10顶部的压力F1，控制活塞弹簧7通过控制活塞8作用在针阀10顶部的压力F2，蓄压腔9内的高压燃油作用在针阀10锥面竖直方向上的分力F3。
在进油控制电磁阀2通电，出油控制电磁阀20未通电的情况下，F1+F2>F3，使针阀10关闭的力大于使针阀10开启的力，针阀10处于关闭状态。
2） 着火前（针阀开启前期）
电磁阀控制开关1控制出油控制电磁阀20通电，出油控制衔铁18在电磁力的吸引下，克服出油控制电磁阀弹簧19的预紧力，带动控制球阀17向上运动，出油节流孔16打开。此时由于进油控制电磁阀2一直处于通电状态，进油管道有效燃油流通面积较大，控制腔15内燃油压力下降相对缓慢，通过控制活塞8作用在针阀10顶部的压力F1缓慢下降，当F1+F2=F3，针阀10开始处于上升状态，与此同时，喷油开始。但由于控制腔15内燃油压力下降缓慢，使针阀10在着火前缓慢上升，喷油率平缓增加。
3）着火后（针阀开启后期）
当喷油器燃烧室开始着火，电磁阀控制开关1控制进油控制电磁阀2断电，进油控制衔铁4在进油控制电磁阀弹簧3预紧力的作用下向下运动，带动进油控制柱塞5向下运动，使进油管道有效燃油流通面积减小，控制腔15内燃油压力快速下降，通过控制活塞8作用在针阀10顶部的压力F1快速下降，针阀10快速上升，喷油率快速增大。
4）针阀关闭（喷油后）
当达到喷油效果后，电磁阀控制开关1控制进油控制电磁阀2通电，出油控制电磁阀20断电。当进油控制电磁阀2通电，进油控制衔铁4在电磁力的吸引下，克服进油控制电磁阀弹簧3的预紧力，带动进油控制柱塞5向上运动，进油管道有效燃油流通面积增加。与此同时，出油控制电磁阀20断电，出油控制衔铁18在出油控制电磁阀弹簧19的作用下向下运动，带动控制球阀17向下运动，使出油节流孔16有效燃油流通面积减少，直至为零。此时，控制腔15内燃油压力快速上升，通过控制活塞8作用在针阀10顶部的压力F1快速上升，针阀10快速落座，直至完全关闭，喷油结束。

Claims (1)

1.双电磁阀控制柴油机喷油器，包括电磁阀控制开关（1）、进油控制电磁阀（2）、进油控制电磁阀弹簧（3）、进油控制衔铁（4）、进油控制柱塞（5）、高压油入口（6）、控制活塞弹簧（7）、控制活塞（8）、蓄压腔（9）、针阀（10）、高压油路（11）、压力室（12）、喷孔（13）、喷油器壳体（14）、控制腔（15）、出油节流孔（16）、控制球阀（17）、出油控制衔铁（18）、出油控制电磁阀弹簧（19）、出油控制电磁阀（20）、回油管（21），其特征在于：
进油控制电磁阀（2）固定在喷油器壳体（14）上，内有进油控制电磁阀弹簧（3）；进油控制电磁阀弹簧（3）分别与喷油器壳体（14）和进油控制衔铁（4）压紧连接；进油控制衔铁（4）与进油控制柱塞（5）固定连接；
出油控制电磁阀（20）固定在喷油器壳体（14）上，内有出油控制电磁阀弹簧（19）；出油控制电磁阀弹簧（19）分别与喷油器壳体（14）和出油控制衔铁（18）压紧连接；出油控制衔铁（18）与控制球阀（17）固定连接，通过控制出油节流孔（16）的有效燃油流通面积来控制控制腔内（15）高压燃油压力；
控制活塞（8）上端顶部与控制腔（15）内高压燃油接触；中间部分由于控制活塞弹簧（7）的作用紧贴在喷油器壳体（14）上；下端末端与针阀（10）上端顶部固定连接；
针阀（10）上端顶部与控制活塞（8）下端末端固定连接，中间较长一部分为针阀（10）导管，主体位于高压油路（11）中，下端部分是呈圆台型的针阀（10）头部，通过与喷油器壳体（14）接触来控制喷油，使燃油流经压力室（12）和喷孔（13）进入燃烧室。
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