CN107143452B - 一种油嘴偶件、喷油器及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷油器技术领域，具体而言，涉及一种油嘴偶件、喷油器及汽车。本发明公开了一种油嘴偶件，包括针阀体、针阀以及活塞。针阀体内设有容纳腔，针阀与活塞均设置在容纳腔内，并且针阀的侧壁与容纳腔的内壁间隔形成喷油腔，活塞的侧壁与容纳腔的内壁间隔形成阻尼腔。针阀体上设有与阻尼腔及喷油腔导通的高压油路。针阀与活塞能在外力的作用下在容纳腔内运动并改变阻尼腔的内部压力。该油嘴偶件结构简单，并且能降低油嘴偶件中运动件的冲击。

Description

一种油嘴偶件、喷油器及汽车

技术领域

本发明涉及喷油器技术领域，具体而言，涉及一种油嘴偶件、喷油器及汽车。

背景技术

喷油器通过控制针阀在针阀体中的上下往复运动，从而控制喷油开始和结束。当喷油结束时，针阀落座，会对针阀体底部密封面产生很大的冲击力。当冲击力很大时，针阀往往出现反跳现象，进而出现喷油器的不正常喷射，造成喷油器性能不稳定。

另外，目前应用于内燃机上的油嘴偶件，其结构复杂。针阀体底部密封面长时间受到较大冲击力的作用，将造成油嘴偶件的针阀、针阀体密封锥面的磨损，减小了喷油器使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油嘴偶件，该油嘴偶件结构简单，在使用的过程中能够降低油嘴偶件的部件之间的冲击，减少油嘴偶件的磨损，提高该油嘴偶件的耐用性以及使用寿命。

本发明的实施例是这样实现的：

一种油嘴偶件，包括针阀体、针阀以及活塞；

针阀体内设有容纳腔，针阀与活塞均设置在容纳腔内，并且针阀的侧壁与容纳腔的内壁间隔形成喷油腔，活塞的侧壁与容纳腔的内壁间隔形成阻尼腔；

针阀体上设有与阻尼腔及喷油腔导通的高压油路；

针阀与活塞能在外力的作用下在容纳腔内运动并改变阻尼腔的内部压力。

在本发明的一种实施例中：

在容纳腔内，针阀与活塞的接触面之间设有升程调整垫。

在本发明的一种实施例中：

阻尼腔包括设置在容纳腔内壁上的凹槽，凹槽靠近活塞与针阀的连接处，针阀与活塞能在外力的作用下在容纳腔内运动并改变凹槽与活塞的侧壁之间形成的空腔的体积。

在本发明的一种实施例中：

阻尼腔包括设置在活塞上的阶梯轴部以及设置在容纳腔内与阶梯轴部配合的阶梯孔。

在本发明的一种实施例中：

在容纳腔内设有安装活塞的安装槽，安装槽用于限制活塞在容纳腔内的移动范围。

在本发明的一种实施例中：

容纳腔的内壁，靠近高压油路与容纳腔的连接处设有环形槽，环形槽与针阀的侧壁共同形成容油腔。

在本发明的一种实施例中：

针阀的侧壁设有连通喷油腔与容油腔的斜槽。

在本发明的一种实施例中：

在针阀的侧壁上设有多个喷油腔与容油腔的斜槽。

一种喷油器，包括上述的油嘴偶件。

一种汽车，包括上述的喷油器。

本发明的技术方案至少具有如下有益效果：

本发明提供的油嘴偶件结构简单，在使用的过程中能够降低油嘴偶件的部件之间的冲击，减少油嘴偶件的磨损，提高该油嘴偶件的耐用性以及使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中油嘴偶件的结构示意图；

图2为本发明实施例中针阀体的结构示意图；

图3为图1中Ⅳ处的放大示意图；

图4为本发明实施例中油嘴偶件的另一种状态示意图；

图5为本发明实施例中升程调整垫的设置示意图。

图标：200-油嘴偶件；210-针阀体；220-针阀；230-活塞；240-容纳腔；260-升程调整垫；211-喷油口；241-喷油腔；242-阻尼腔；243-高压油路；270-凹槽；221-斜槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施方式的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参考图1，图1示出了实施例中提供的油嘴偶件200的具体结构。从图1中可以看出，该油嘴偶件200包括针阀体210、针阀220以及活塞230。

请参照图2，针阀体210内设有容纳腔240，针阀220与活塞230设置在容纳腔240内。并且设置在容纳腔240内的针阀220与活塞230可沿容纳腔240的轴线移动。

具体的，请参照图1及图3，针阀220的侧壁与容纳腔240的内壁间隔形成喷油腔241。活塞230的侧壁与容纳腔240的内壁间隔形成阻尼腔242。在针阀体210上设有与阻尼腔242及喷油腔241导通的高压油路243。

另外，针阀220与活塞230在外力的作用下可在容纳腔240内运动并改变阻尼腔242的内部压力。

通过高压油路243能够向该油嘴偶件200的容纳腔240中供油，并且高压油在进入到容纳腔240后，部分油会在阻尼腔242内缓慢移动。其他的油会进入到喷油腔241中。

需要说明的是，设置在针阀体210内的容纳腔240为柱型的空间，活塞230以及针阀220在安装到容纳腔240后，存在配合的间隙。由此使得活塞230以及针阀220在安装到容纳腔240后，其外壁与容纳腔240的外壁能够形成供油通过或是存储的空间。并且，活塞230的侧壁与容纳腔240的内壁的间隙小于针阀220的侧壁与容纳腔240的内壁间隔形成的间隙，使得在阻尼腔242中流通的油相对缓慢。

在本实施例中，请参照图1及图4，由高压油路243向容纳腔240内输入高压油液，进入到容纳腔240内的油液会进入到阻尼腔242以及喷油腔241中。在针阀体210远离活塞230的一端设有喷油口211，并且针阀220在容纳腔240内活动的过程可以封闭或是打开喷油口211。当喷油口211处于封闭状态时，喷油腔241内的油压与高压油路243中的油压一致，并由于下方的喷油口211封闭，使针阀220与活塞230抵靠。而活塞230用于与外部结构连接，承受外力。当通过控制装置使得活塞230承受的外力小于针阀220施加到活塞230上的压力时，便会存在油压差，使得针阀220能够推动活塞230在容纳腔240内移动。活塞230在移动的过程中，会改变阻尼腔242的容积，而由于在容纳腔240中高压油在进入到阻尼腔242的流速相对于进入到喷油腔241中的流速较慢，所以此时阻尼腔242中存在部分油液，但是随着阻尼腔242的容积增大，油液并不能迅速的充满阻尼腔242，由此使得阻尼腔242中的压力减小，此过程相当于对阻尼腔242抽真空的过程。随着针阀220推动活塞230运动，此时的活塞230承受来自针阀220的推力，以及由于阻尼腔242的压力减小而施加到活塞230上的拉力。另外，在针阀220推动活塞230运动的过程中，喷油口211打开，由于喷油腔241的内部压力相对高于外界压力，此时完成喷油的动作。

在喷油的过程中，容纳腔240中油会缓慢的进入到阻尼腔242，使得阻尼腔242的压力减小，降低对活塞230施加的拉力。

在喷油动作完成后，阻尼腔242的作用减小，通过控制装置增加活塞230承受的外力，在喷油的过程中，当活塞230承受的外力大于针阀220施加到活塞230上的压力时，便会存在油压差，使针阀220关闭的力加大，针阀220与活塞230脱离，增大针阀220落座速度，从而使喷油率波形先缓后急，满足国四以上排放要求，同时结构紧凑，运动件质量少，对座面冲击较小，可靠性满足2000bar以上系统压力的要求。由此在外力的作用下，推动活塞230移动，随着活塞230的移动，带动针阀220移动并封闭喷油口211。

综上，完成一个喷油的喷油口211打开以及封闭的动作。降低了喷油器的运动惯量，减小了喷油器体积，且其无静态回油，油嘴开启时运动件上升速度在系统压力300bar到2500bar之间均满足要求，适合国四以上排放要求。

在本实施例中，请参照图5，为调整针阀220的升程，由此实现对针阀220在工作过程中的最大位移的控制，故在容纳腔240内，针阀220与活塞230的接触面之间设有升程调整垫260。并且通过更换升程调整垫260，能够调整针阀220的在工作过程中的最大位移，实现对喷油的精确控制。

其次，在本实施例中，阻尼腔242包括设置在容纳腔240内壁上的凹槽270，凹槽270靠近活塞230与针阀220的连接处，针阀220与活塞230在外力的作用下可在容纳腔240内运动并改变凹槽270与活塞230的侧壁之间所形成的空腔的体积。使得活塞230在容纳腔240内运动的过程中，能够通过阻尼腔242的容积的变化，改变阻尼腔242内的压力，当针阀220上升时，阻尼腔242内的空间变大，油压补充不及时使阻尼腔242内的压力下降，活塞230所受上升力越来越小，减缓针阀220上升速度，阻尼腔242形成抽真空；针阀220下降时，阻尼腔242空间减小，燃油排出缓慢，压力升高，使针阀220关闭的力加大，针阀220与活塞230脱离，增大针阀220落座速度，从而使喷油率波形先缓后急，同时结构紧凑，运动件质量少，冲击较小。

在本发明的其他实施例中，阻尼腔242包括设置活塞230上的阶梯轴部以及设置所容纳腔240内与阶梯轴部配合的阶梯孔。活塞230在容纳腔240内运动的过程中，使得阻尼腔242的容积发生变化，改变阻尼腔242内的压力，当针阀220上升时，阻尼腔242内的空间变大，油压补充不及时使阻尼腔242内的压力下降，活塞230所受上升力越来越小，减缓针阀220上升速度，阻尼腔242形成抽真空；针阀220下降时，阻尼腔242空间减小，燃油排出缓慢，压力升高，使针阀220关闭的力加大，针阀220与活塞230脱离，增大针阀220落座速度，从而使喷油率波形先缓后急，同时结构紧凑，运动件质量少，冲击较小。

需要说明的是，在设置阻尼腔242的过程中，其原理是通过活塞230的移动而改变阻尼腔242的容积变化，由于阻尼腔242进油缓慢，使得其压力也随之变化。另外，容纳腔240为设置在针阀体210内的柱型的空间，活塞230以及针阀220在安装到容纳腔240后，存在配合的间隙。所以在上述的设置阻尼腔242的方式，均需要满足活塞230的移动而改变阻尼腔242的容积这一前提。

在本实施例中，在容纳腔240的内壁上，靠近高压油路243与容纳腔240的连接处设有环形槽，环形槽与针阀220的侧壁共同形成容油腔（图中未标出）。并且在针阀220的侧壁上设有连通喷油腔241与容油腔的斜槽221（斜槽221可设置多个）。这样的设置方式目的是保证喷油腔241的供油。

另外，在本实施例中，在容纳腔240内设有安装活塞230的安装槽，通过将活塞230安装在安装槽中，并且这样的安装方式并不会将其固定在容纳腔240内，在起到活塞230定位的作用外，还可用于限制活塞230在容纳腔240内的移动范围。并配合上述内容的升程调整垫260，保证了对针阀220行程的精确控制。

基于上述的油嘴偶件200，本发明还公开了一种喷油器，该喷油器通过将油嘴偶件200与喷油嘴的其他部件相连，用于向油嘴偶件200的高压油路243中提供高压油，以及在活塞230的上方形成用于带动活塞230运动的压力腔室。优化了喷油器的结构，提高了喷油嘴的使用寿命。

基于上述的喷油嘴，本发明还公开了一种汽车，该汽车采用了上述的喷油器，并且该喷油嘴与汽车的油路系统连接用于向发动机喷油。

该油嘴偶件200的工作原理是：

由高压油路243向容纳腔240内输入高压油液，进入到容纳腔240内的油液会进入到阻尼腔242以及喷油腔241中。在针阀体210远离活塞230的一端设有喷油口211，并且针阀220在容纳腔240内活动的过程可以封闭或是打开喷油口211。当喷油口211处于封闭状态时，喷油腔241内的油压与高压油路243中的油压一致，并由于下方的喷油口211封闭，使针阀220与活塞230抵靠。而活塞230用于与外部结构连接，承受外力。当通过控制装置使得活塞230承受的外力小于针阀220施加到活塞230上的压力时，便会存在油压差，使得针阀220能够推动活塞230在容纳腔240内移动。活塞230在移动的过程中，会改变阻尼腔242的容积，而由于在容纳腔240中高压油在进入到阻尼腔242的流速相对于进入到喷油腔241中的流速较慢，所以此时阻尼腔242中存在部分油液，但是随着阻尼腔242的容积增大，油液并不能迅速的充满阻尼腔242，由此使得阻尼腔242中的压力减小，此过程相当于对阻尼腔242抽真空的过程。随着针阀220推动活塞230运动，此时的活塞230承受来自针阀220的推力，以及由于阻尼腔242的压力减小而施加到活塞230上的拉力。另外，在针阀220推动活塞230运动的过程中，喷油口211打开，由于喷油腔241的内部压力相对高于外界压力，此时完成喷油的动作。

在喷油的过程中，容纳腔240中油会缓慢的进入到阻尼腔242，使得阻尼腔242的压力减小，降低对活塞230施加的拉力。

在喷油动作完成后，阻尼腔242的作用减小，通过控制装置增加活塞230承受的外力，在喷油的过程中，当活塞230承受的外力大于针阀220施加到活塞230上的压力时，便会存在油压差，使针阀220关闭的力加大，针阀220与活塞230脱离，增大针阀220落座速度，从而使喷油率波形先缓后急，满足国四以上排放要求，同时结构紧凑，运动件质量少，对座面冲击较小，可靠性满足2000bar以上系统压力的要求。由此在外力的作用下，推动活塞230移动，随着活塞230的移动，带动针阀220移动并封闭喷油口211。

综上，完成一个喷油的喷油口211打开以及封闭的动作。降低了喷油器的运动惯量，减小了喷油器体积，且其无静态回油，油嘴开启时运动件上升速度在系统压力300bar到2500bar之间均满足要求，适合国四以上排放要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种油嘴偶件，其特征在于：

所述油嘴偶件包括针阀体、针阀以及活塞；

所述针阀体内设有容纳腔，所述针阀与所述活塞均设置在所述容纳腔内，并且所述针阀的侧壁与所述容纳腔的内壁间隔形成喷油腔，所述活塞的侧壁与所述容纳腔的内壁间隔形成阻尼腔；

所述针阀体上设有与所述阻尼腔及所述喷油腔导通的高压油路；

所述针阀与所述活塞能在外力的作用下在所述容纳腔内运动并改变所述阻尼腔的内部压力；

所述针阀体的所述容纳腔为柱型的空间，所述活塞的侧壁与所述容纳腔的内壁的间隙小于所述针阀的侧壁与所述容纳腔的内壁间隔形成的间隙，使得在所述阻尼腔中流通的油相对缓慢；所述容纳腔中高压油进入到所述阻尼腔的流速相对于进入到所述喷油腔中的流速较慢；所述针阀体远离所述活塞的一端设有喷油口，并且所述针阀在所述容纳腔内活动的可以封闭或打开所述喷油口；

当所述喷油口处于封闭状态时，所述喷油腔内的油压与所述高压油路中的油压一致，并由于下方的所述喷油口封闭，使所述针阀与所述活塞抵靠；

当所述活塞承受的外力小于所述针阀施加到所述活塞上的压力时，便会存在油压差，使得所述针阀能够推动所述活塞在所述容纳腔内移动，所述活塞在移动的过程中，会改变所述阻尼腔的容积，所以此时所述阻尼腔中存在部分油液，但是随着所述阻尼腔的容积增大，油液并不能迅速的充满所述阻尼腔，由此使得所述阻尼腔中的压力减小，此过程相当于对阻尼腔抽真空的过程；而且在所述针阀推动所述活塞运动的过程中，所述喷油口打开，由于所述喷油腔的内部压力相对高于外界压力，此时完成喷油的动作；

随着所述针阀推动所述活塞运动，此时的所述活塞承受来自所述针阀的推力，以及由于所述阻尼腔的压力减小而施加到所述活塞上的拉力；而且在喷油的过程中，容纳腔中油会缓慢的进入到阻尼腔，使得阻尼腔的压力减小，降低对活塞施加的拉力；

在喷油动作完成后，所述阻尼腔的作用减小，通过增加活塞承受的外力，当所述活塞承受的外力大于所述针阀施加到活塞上的压力时，便会存在油压差，使所述针阀关闭的力加大，针阀与活塞脱离，增大针阀落座速度，从而使喷油率波形先缓后急。

2.根据权利要求1所述的油嘴偶件，其特征在于：

在所述容纳腔内，所述针阀与所述活塞的接触面之间设有升程调整垫。

3.根据权利要求1所述的油嘴偶件，其特征在于：

所述阻尼腔包括设置在所述容纳腔内壁上的凹槽，所述凹槽靠近所述活塞与所述针阀的连接处，所述针阀与所述活塞能在外力的作用下在所述容纳腔内运动并改变所述凹槽与所述活塞的侧壁之间所形成的空腔的体积。

4.根据权利要求1所述的油嘴偶件，其特征在于：

所述阻尼腔包括设置在所述活塞上的阶梯轴部以及设置在所述容纳腔内与所述阶梯轴部配合的阶梯孔。

5.根据权利要求1所述的油嘴偶件，其特征在于：

所述容纳腔内设有安装所述活塞的安装槽，所述安装槽用于限制所述活塞在所述容纳腔内的移动范围。

6.根据权利要求1所述的油嘴偶件，其特征在于：

所述容纳腔的内壁，靠近所述高压油路与所述容纳腔的连接处设有环形槽，所述环形槽与所述针阀的侧壁共同形成容油腔。

7.根据权利要求6所述的油嘴偶件，其特征在于：

所述针阀的侧壁设有连通所述喷油腔与所述容油腔的斜槽。

8.根据权利要求6所述的油嘴偶件，其特征在于：

在所述针阀的侧壁上设有多个所述喷油腔与所述容油腔的斜槽。

9.一种喷油器，其特征在于：

所述喷油器包括权利要求1-8中任意一项所述的油嘴偶件。

10.一种汽车，其特征在于：

所述汽车包括权利要求9中所述的喷油器。