CN108278168A - 一种具有改进型传力组件的燃油喷油器 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种具有改进型传力组件的燃油喷油器，包括喷油器壳体和安装在喷油器壳体下部的喷油嘴偶件以及安装在上部的球阀，其球阀通过安装在喷油器壳体上部的驱动电磁铁以及位于所述球阀部件与驱动电磁铁之间的改进型传力组件开启。本发明的改进型传力组件因衔铁部件在上行时有导流片产生的均匀油膜缓冲，降低了抖动，提高了球阀开启一致性，从而使喷射开启稳定；当衔铁部件下行时，因质量与形状的优化，惯量的减少大幅降低了衔铁部件对球阀的冲击，使球阀关闭更加稳定，从而使喷射关闭更加迅速；整个球阀的一致地开启、迅速稳定地关闭使得喷油器在整体性能更加稳定，尤其使高轨压小流量时的喷射稳定性与各样本间一致性得到稳定提升。

Description

一种具有改进型传力组件的燃油喷油器

技术领域

本发明涉及一种具有改进型传力组件的燃油喷油器。

背景技术

用于内燃机燃油喷射的燃油喷油器一般包括喷油器壳体和安装在喷油器壳体下部的喷油嘴偶件以及安装在上部的球阀部件，球阀部件通过安装在喷油器壳体上部的驱动电磁阀开启，控制球阀稳定性的核心件为衔铁组件，力的传递靠电磁阀部件与衔铁组件的相互作用来完成。

通常来自共轨管的高压燃油由进油接头引入喷油器壳体内后，分成两路，一路通过喷油器壳体内的中孔内腔直接到达喷油嘴偶件中的喷油嘴端部，待喷射；另一路进入到喷油器上部的高压控制腔。燃油喷油器不工作时，通过精确计算，高压控制腔室产生的液压力通过控制杆传递至喷油嘴偶件中的针阀杆，使针阀杆下端的圆锥体部分压紧在针阀体中的内圆锥面上进行密封，燃油喷油器不喷油。

如此时给驱动电磁阀中的电磁铁通电，通过驱动电磁阀中的衔铁组件开启球阀，使高压控制腔室压力下降，喷油嘴偶件中的针阀杆在向上液力推动下向上移动，使针阀杆下端的圆锥体部分脱离在针阀体中的内圆锥面，打开针阀体下端的喷油嘴通道，向发动机燃烧室喷射雾化的燃油。

为实现上述功能，当衔铁部件受电磁力运动时，球阀随之开关，控制杆和喷油嘴偶件中的针阀杆必须通过精确计算达到轴向弹簧力、液压力的平衡，其中绝大部分是液压力。整个执行组件中：电磁铁固定不动，无影响，球阀质量较轻，影响甚微，剩下的最大因素为衔铁部件，因此，如何减小衔铁部件运动惯量对球阀开启、关闭的冲击影响显得尤为重要。

随着发动机燃烧要求燃油喷油器喷射次数越来越多，多达9次，加上喷射量稳定性要求越来越高，对高轨压小流量的一致性也越来越高，这就要求控制杆和喷油嘴偶件中的针阀杆打开及关闭动作(上升及下降)稳定、快速，而整个稳定性都是靠高压控制腔中的压力衰减决定。高压腔中压力稳定性取决于球阀开关的稳定性，球阀的运动轨迹跟衔铁部件的运动一致。

为达到上述目的，现有技术是控制衔铁部件向下运动时，设置缓冲弹簧来减轻对球阀关闭时惯性冲击，同时为了控制衔铁部件的每次下降位置的一致性，特意增加了缓冲弹簧升程垫。衔铁部件向上运动时，靠衔铁顶部特制的导流直槽，将燃油衔铁与电磁铁之间形成油膜，靠油膜降低衔铁部件向上的撞击抖动。上述现有存在不够经济且喷油器加工难度高的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有于内燃机燃油喷射的燃油喷油器所存在的上述技术问题而提供一种具有改进型传力组件的燃油喷油器。该配备有改进型的传力组件之燃油喷油器以更加简单经济的方式来解决上述问题，同时取消了缓冲行程选配,降低喷油器加工过程中的难度。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种具有改进型传力组件的燃油喷油器，包括喷油器壳体和安装在所述喷油器壳体下部的喷油嘴偶件以及安装在所述喷油器壳体上部的球阀，其特征在于，所述球阀通过安装在所述喷油器壳体上部的驱动电磁铁以及位于所述球阀部件与驱动电磁铁之间的改进型传力组件开启；所述改进型传力部件包括至少一导流片、一衔铁杆和一衔铁，所述衔铁杆垂直穿过所述衔铁并与所述衔铁固定连接，所述衔铁杆的上部插入到所述驱动电磁铁中心的电磁铁弹簧安装孔内，所述衔铁杆的顶部与安装在所述电磁铁弹簧安装孔内的电磁铁弹簧的下端连接；所述衔铁杆的下部穿过压紧螺塞且所述衔铁杆的底端作用在所述球阀中的球上；所述衔铁位于所述压紧螺塞与所述驱动电磁铁之间，所述导流片以叠加形式设置在所述衔铁的顶面与所述驱动电磁铁的底面之间，最上一片导流片的顶面与所述驱动电磁铁的底面之间、最小一片导流片的底面与所述衔铁的顶面之间均形成油膜接触。

在本发明的一个优选实施例中，所述导流片采用导磁材料制成且呈薄圆片状。

在本发明的一个优选实施例中，在所述导流片上开设有至少一个导流孔。

在本发明的一个优选实施例中，在所述衔铁杆的上部开设有一圈周向凹槽。

在本发明的一个优选实施例中，在所述衔铁的底面由一圆面和一圈位于所述圆面外围的导向面构成，所述导向面呈倾斜状。

在本发明的一个优选实施例中，在所述衔铁的中心开设有一中心孔，所述衔铁杆穿过所述衔铁的中心孔；在所述衔铁的中心孔的底端边缘开设有焊接用的导槽，焊料堆积在所述导槽中将所述衔铁与衔铁杆焊接起来。

在本发明的一个优选实施例中，在所述衔铁位于所述导向面的位置开设有一贯穿所述导向面和所述衔铁顶面的缺口。

由于采用了如上的技术方案，本发明采用减小了质量的衔铁杆、衔铁和安装在衔铁与驱动电磁铁之间的导流片，取消了传统的缓冲弹簧和缓冲弹簧垫。当传力部件上行时，通过特制导流片将燃油更加均匀有效地引入至衔铁与导流片之间形成缓冲油膜从而降低传力部件上行时的抖动。当传力部件下行时，经过了质量优化的衔铁杆和衔铁因惯量的合理减小从而降低了传力部件下行时的冲击能。因整个传力组件的优化使得球阀在开关时更加稳定与一致。

本发明衔铁与衔铁杆之间采用特定的方法进行连续焊接，从而减少了焊接变形、提高了两零件间连接强度，抵消了去掉缓冲弹簧带来的预支撑问题。

本发明的配备改进型传力组件的燃油喷油器中因衔铁部件在上行时有导流片产生的均匀油膜缓冲，降低了抖动，提高了球阀开启一致性，从而使喷射开启稳定；当衔铁部件下行时，因质量与形状的优化，惯量的减少大幅降低了衔铁部件对球阀的冲击，使球阀关闭更加稳定，从而使喷射关闭更加迅速；整个球阀的一致地开启、迅速稳定地关闭使得喷油器在高轨压小流量时的稳定性与一致性得到稳定提升。

附图说明

图1为本发明配备有改进型传力组件的燃油喷油器的结构示意图。

图2为图1的I处放大示意图。

图3为本发明的导流片结构示意图。

图4为本发明的衔铁结构示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，图中所示的配备改进型传力组件的燃油喷油器包括一个喷油器壳体2，喷油器壳体2上部的一侧有高压燃油进油通道3，另一侧设置有回油通道24；喷油器壳体2内设置有计量伺服阀外部容积5。高压燃油进油通道3的下端连接有进油腔30。

在喷油器壳体2中装有控制阀套14、控制阀杆6。控制阀套14通过台阶16和圆柱段17与喷油器壳体2相对应的部位定位。控制阀套14被压紧螺塞18紧固在喷油器壳体上。

由控制阀杆6上端的顶面、以及泄油孔13的部分圆周面界定出来的控制室容积15与计量阀外部容积5压力独立。控制室容积15通过设置在控制阀套14上的进油计量孔8与喷油器壳体2中的高压燃油进油通道3相通，同时控制室容积15还通过设置在控制阀套14上的泄油计量孔11与回油通道24相通。

在控制阀套14的顶部有一组球阀12，该球阀12由球12a与阀座12b组成，球阀12的上方设置有改进型传力组件1，该改进型传力组件1包含导流片1a、衔铁杆1b2、衔铁1b1，其中衔铁杆1b2与衔铁1b1通过焊接成整体。

在改进型传力组件1的上部安装有一驱动电磁铁31，在驱动电磁铁31通电时，产生磁力吸附改进型传力组件1，克服电磁阀弹簧32预紧力，使加载在球阀12上的初始压力卸载，球阀12离开控制阀套14，开启泄油计量孔11，使泄油计量孔11与回油通道24相通。如果驱动电磁铁31断电时，改进型传力组件1失去磁力吸附，在电磁铁弹簧32推动下，将球阀12中的球12a下推，从而关闭通泄油计量孔11，使通泄油计量孔11与回油通道24不相通。

在喷油器壳体2的轴向下端通过喷油嘴紧帽20连接有喷油嘴偶件23。喷油嘴偶件23由针阀体4及针阀杆9组成，针阀体4的端面22及外圆柱21通过与喷油嘴紧帽20和喷油器壳体2的底面定位并固定。

针阀杆9与针阀体4之间有一段圆柱体配合段23a，圆柱体配合段23a使得针阀杆9能相对针阀体4进行轴向移动，同时又能保证圆柱体配合段23a的缝隙密封，针阀杆9下端的圆锥体部分25与针阀体4内的内圆锥面26密封，密封直径为图示中d。因此针阀杆9能在针阀体4中上下轴向移动，向下移动到针阀杆9下端的圆锥体部分25与针阀体4内的内圆锥面26重合为止。针阀体4的底部设置有喷油孔33。

喷油嘴偶件23根据燃油喷油器工作需要喷油或停止，是通过其中的针阀杆9向上移动或向下移动压紧密封线d来实现的，随着发动机排放要求越来越高，每次喷油要求精确，要求针阀移动位置精确而且整个工作过程中重复稳定性好，而整个动力的源头便是球阀12开关的稳定性与一致性，其中决定性因素为传力组件工作的稳定性与一致性。

本发明为降低制造成本，提高传力组件工作的稳定性与一致性：将传统的传力组件(由分体式衔铁杆，衔铁组成的衔铁部件，及缓冲弹簧、缓冲弹簧垫组成)优化为改进型传力组件(包含减轻质量与改变形状的衔铁杆1b2，衔铁1b1组成的整体式衔铁部件及导流片1a)。

导流片1a、衔铁杆1b2、衔铁1b1组成的改进型传力组件，衔铁杆1b2垂直穿过衔铁1b1并与衔铁1b1固定连接形成衔铁部件1b，衔铁杆1b2的上部插入到驱动电磁铁31中心的电磁铁弹簧安装孔31a内，衔铁杆1b2的顶部与安装在电磁铁弹簧安装孔31a内的电磁铁弹簧32的下端连接；衔铁杆1b2的下部穿过压紧螺塞18且衔铁杆1b2的底端作用在球阀12中的球12a上；衔铁1b1位于压紧螺塞18与驱动电磁铁31之间，导流片1a以叠加形式设置在衔铁1b1的顶面与驱动电磁铁31的底面之间，最上一片导流片1a的顶面与驱动电磁铁31的底面之间、最小一片导流片1a的底面与衔铁1b2的顶面之间均形成油膜接触。

衔铁部件1b在上行时有导流片1a产生的均匀油膜缓冲，降低了抖动，提高了球阀12开启一致性，从而使喷射开启稳定；当衔铁部件1b下行时，因质量与形状的优化，惯量的减少大幅降低了衔铁部件1b对球阀12的冲击，使球阀12关闭更加稳定，从而使喷射关闭更加迅速；整个球阀12的一致地开启、迅速稳定地关闭使得喷油器在高轨压小流量时的稳定性与一致性得到稳定提升。

结合参见图3和图4，为发挥上述作用，在衔铁杆1b2的上部开设有一圈周向凹槽35，以减轻重量。

衔铁1b1的底面由一圆面37和一圈位于圆面37外围的导向面38构成，导向面38呈倾斜状。在衔铁1b2的中心开设有一中心孔39，衔铁杆1b2穿过衔铁1b1的中心孔39；在衔铁1b1的中心孔39的底端边缘开设有焊接用的导槽36，焊料堆积在导槽36中将衔铁1b1与衔铁杆1b2焊接起来,使衔铁杆1b2与衔铁1b1焊接成整体衔铁部件1b时更加牢靠。

另外在衔铁1b1位于导向面38的位置开设有一贯穿导向面38和衔铁1b1顶面的缺口40,以减轻重量。

导流片1a采用导磁材料制成且呈薄圆片状,中间开具多个导流孔37。

Claims (7)

1.一种具有改进型传力组件的燃油喷油器，包括喷油器壳体和安装在所述喷油器壳体下部的喷油嘴偶件以及安装在所述喷油器壳体上部的球阀，其特征在于，所述球阀通过安装在所述喷油器壳体上部的驱动电磁铁以及位于所述球阀部件与驱动电磁铁之间的改进型传力组件开启；所述改进型传力部件包括至少一导流片、一衔铁杆和一衔铁，所述衔铁杆垂直穿过所述衔铁并与所述衔铁固定连接，所述衔铁杆的上部插入到所述驱动电磁铁中心的电磁铁弹簧安装孔内，所述衔铁杆的顶部与安装在所述电磁铁弹簧安装孔内的电磁铁弹簧的下端连接；所述衔铁杆的下部穿过压紧螺塞且所述衔铁杆的底端作用在所述球阀中的球上；所述衔铁位于所述压紧螺塞与所述驱动电磁铁之间，所述导流片以叠加形式设置在所述衔铁的顶面与所述驱动电磁铁的底面之间，最上一片导流片的顶面与所述驱动电磁铁的底面之间、最小一片导流片的底面与所述衔铁的顶面之间均形成油膜接触。

2.如权利要求1所述的一种具有改进型传力组件的燃油喷油器，其特征在于，所述导流片采用导磁材料制成且呈薄圆片状。

3.如权利要求2所述的一种具有改进型传力组件的燃油喷油器，其特征在于，在所述导流片上开设有至少一个导流孔。

4.如权利要求1所述的一种具有改进型传力组件的燃油喷油器，其特征在于，在所述衔铁杆的上部开设有一圈周向凹槽。

5.如权利要求1所述的一种具有改进型传力组件的燃油喷油器，其特征在于，在所述衔铁的底面由一圆面和一圈位于所述圆面外围的导向面构成，所述导向面呈倾斜状。

6.如权利要求5所述的一种具有改进型传力组件的燃油喷油器，其特征在于，在所述衔铁的中心开设有一中心孔，所述衔铁杆穿过所述衔铁的中心孔；在所述衔铁的中心孔的底端边缘开设有焊接用的导槽，焊料堆积在所述导槽中将所述衔铁与衔铁杆焊接起来。

7.如权利要求6所述的一种具有改进型传力组件的燃油喷油器，其特征在于，在所述衔铁位于所述导向面的位置开设有一贯穿所述导向面和所述衔铁顶面的缺口。