CN108397326B - 一种减少泄漏的共轨喷油器 - Google Patents
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Abstract
一种减少泄漏的共轨喷油器，包括由控制活塞、孔板形成的油腔A、B；控制活塞升、落时，高压油道通过两条经油腔A、B的油路和低压油路连通。控制活塞升程达到最大值后，油腔B和低压油路通过节流环带连通将切断，高压燃油仅通过节流孔、油腔A经出油量孔泄漏到低压油路，流动阻力增加，减少喷油时的回油、喷油器发热及供油泵功率损失。同时出、进油量孔流量比可更大，以减小控制腔泄油时间和喷油器喷油延迟。油腔B和低压油路间流经节流环带的通道连通切断后，油腔B仅通过节流孔和油腔A保持通低压油路连通，到低压油路流动阻力增加，使油腔B保持更高的压力，电磁阀断电后，控制腔压力恢复更快，喷油关闭延迟更短，提高了喷油器喷油灵敏性。
Description
技术领域
本发明属于内燃机喷油系统领域，具体来说是涉及一种减少泄漏的共轨喷油器。
背景技术
由共轨喷油器工作原理可知，喷油器是通过控制控制腔中的燃油压力的上升或下降，从而通过压力差控制燃油喷油器的控制活塞沿轴向的上下运动。类似的喷油器如已公开CN101548092A、CN102282354A、CN201210199068.8、CN200820014041.6。在喷油过程中，进、出油节流孔都处在开启状态，高压燃油将经过进、出油节流孔流回油箱。随着共轨系统喷油压力的提高，喷油器泄漏将大幅度增加，使得共轨系统的功率损失明显，效率下降，降低燃油系统的经济性。同时更多的高压燃油泄漏到低压油路中，将导致喷油器中低压油路温度更高，进而影响喷油器工作的稳定性、可靠性，导致喷射压力难以提高。此外，随着排放法规越来越严格，需要喷油器具有多次喷射能力，要求喷油器开启和关闭时间更短，喷油器喷油更加灵活。
发明内容
本发明目的在于提供一种通过在泄漏油路中增加节流孔和节流环带的方式，实现了大幅度减少喷油器动态回油的同时减小喷油器开启、关闭延迟，提高喷油器喷油灵敏性。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种减少泄漏的共轨喷油器，包括球阀、孔板、控制活塞，其特征在于：在喷油过程中，所述控制活塞升起后，孔板底部和控制活塞之间形成节流环带，所述控制活塞顶部和孔板底部之间形成油腔A和油腔B；所述油腔A和油腔B分别位于所述节流环带内侧和外侧；所述油腔A通过孔板上的出油量孔由球阀控制与低压油道相连通；所述油腔B通过进油量孔与高压油道相连通；控制活塞升起和下落过程中，所述油腔A和油腔B分别通过一个节流孔及节流环带相连通；控制活塞顶部和孔板底部接触后，孔板底部和控制活塞之间形成节流环带将消失，所述油腔A和油腔B仅通过一个节流孔相连通。
其进一步特征在于：所述油腔A和出油量孔之间通过引流孔相连接；所述油腔B和节流孔之间通过导向孔相连接；所述控制活塞升起过程中，孔板底部和控制活塞顶部之间形成节流环带面积不断减小。
优选的：所述出油量孔流量和节流孔流量比大于1.0。
所述油腔A容积小于油腔B。
优选的结构：所述节流孔位于油腔A底部；所述制活塞顶部柱面设有扁位结构，所述导向孔一端连接扁位一端连接所述节流孔。
一种形式：所述控制活塞顶部具有环形凸台，所述环形凸台与孔板底部形成节流环带，接触后形成密封环带。
另一种形式：所述孔板底部为球形，所述控制活塞顶部为锥形；所述控制活塞升程达到最大值后控制活塞顶部与孔板底部形成密封环带配合密封。
还有其他的形式：所述孔板底部为锥形，所述控制活塞顶部为球形；所述控制活塞升程达到最大值后控制活塞顶部与孔板底部形成密封环带配合密封。
本发明的积极效果是：
喷油器喷油开始时，当电磁阀通电球阀打开，高压油道通过两条油路和低压油路连通，两条油路均通过油腔A、油腔B。电磁阀打开，控制活塞升起（针阀升起，开始喷油）过程中，孔板底部和控制活塞顶部之间形成节流环带面积不断减小，增加了高压油道到低压油道之间的流动阻力，减少控制活塞升起过程中的泄漏量。当控制活塞升程达到最大值后，油腔B 和低压油路之间通过形成节流环带连通将切断，油腔B中高压燃油仅通过节流孔、油腔A经出油量孔泄漏到低压油路，流动阻力增加，从而减少喷油时的回油、喷油器发热及供油泵功率损失。油腔B和低压油路间流经节流环带的通道连通切断后，油腔B仅通过节流孔和油腔A保持通低压油路连通，油腔B到低压油路流动阻力增加，会使油腔B保持更高的压力，油腔B的压力将高于油腔A。当电磁阀断电以后，球阀将落座，切断油腔A和低压油路之间的油路，这时高压油道中的燃油将流向油腔A、油腔B进行充油。因油腔B中压力较高，力恢复的将很快，同时油腔A的容积较小，压力升高的也很快，压力升高到一定值后，控制活塞在油腔A和油腔B液压力作用下下行的时刻更早，喷油关闭延迟更短。因为控制活塞升起过程中，节流孔和节流环带发生节流作用，可以减小泄漏量，出油量孔和进油量孔流量比可以更大，减小喷油器关闭延迟同时减小的喷油延迟，提高了喷油器喷油灵敏性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是球阀打开控制活塞没有升起时示意图。
图3是球阀打开控制活塞升起时示意图。
图4控制活塞升起过程中节流环带面积和控制活塞升程关系曲线。
图中：1-球阀；2-出油量孔；3-孔板；4-引流孔；5-进油量孔；6-高压油道；7-油腔B；8-油腔A；9-密封面C；10-密封面CC；11-节流孔；12-导向孔；13-控制活塞；14-低压油道；15-控制活塞升程；16-节流环带。
具体实施方式
本发明一种减少泄漏的共轨喷油器可参考附图1、2、3的描述。
一种减少泄漏的共轨喷油器，包括球阀1、孔板3、控制活塞13，在喷油过程中，所述控制活塞13升起后，孔板3底部和控制活塞13之间形成密封环带16，所述控制活塞13顶部和孔板3底部之间形成油腔A8和油腔B7，所述油腔A8和油腔B7分别位于所述节流环带16内侧和外侧且位于控制活塞13顶部，两个油腔形成了喷油器控制腔；所述油腔A8通过孔板3上的出油量孔2由球阀1控制与低压油道14相连通；所述油腔B7通过进油量孔5与高压油道6相连通；控制活塞13升起和下落过程中，所述油腔A8和油腔B7分别通过一个节流孔11及节流环带16相连通；控制活塞13顶部和孔板3底部接触后，孔板底部和控制活塞之间形成节流环带16将消失，所述油腔A8和油腔B7仅通过一个节流孔11相连通。所述油腔A8和出油量孔2之间通过引流孔11相连接，优选的结构：所述节流孔11位于油腔A8底部。所述油腔B7和节流孔11之间通过导向孔12相连接；所述控制活塞13顶部柱面设有扁位结构，导向孔12一端连接扁位一端连接节流孔11，扁位可以方便导向孔12的加工；
所述孔板3底部设置有密封面C 9，油腔A 8外侧设有密封面CC 10。当控制活塞13升启过程中，密封面C 9和密封面CC 10之间将形成节流环带16。所述控制活塞13升起过程中，孔板3底部和控制活塞13顶部之间形成节流环带16面积不断减小。控制活塞13顶部具有环形凸台，密封面CC 10位于环形凸台顶部平面，所述环形凸台与孔板3底部形成节流环带16，接触后形成密封环带。控制活塞13和针阀没有升程限位结构，控制活塞13升程最大值为控制活塞13顶部和孔板3底部之间的间隙。
喷油器喷油开始时，当电磁阀通电球阀1打开，高压油道6通过两条油路和低压油道14连通，两条油路均通过油腔A 8、油腔B 7。两条油路为并联关系，一条为高压油道6、进油量孔5、油腔B、导向孔12、节流孔11、油腔A 8、引流孔4、出油量孔2、低压油路14；另一条为高压油道6、进油量孔5、油腔B、密封面C 9和密封面CC 10之间节流环带、油腔A 8、引流孔4、出油量孔2、低压油路14。控制活塞13升起（针阀升起，开始喷油）过程中，孔板3底部和控制活塞13之间形成节流环带16面积不断减小；当控制活塞13升程较小时，节流环带面积16大于出油量孔2截面面积时，高压油道6到低压油道14之间主要节流作用发生在出油量孔2；当控制活塞13升程进一步增加，节流环带面积16小于出油量孔2截面面积后，高压油道6到低压油道14之间主要节流作用发生节流孔11和节流环带并联形成的油路，且随着控制活塞13升程增加并联形成的油路的节流作用增加，高压油道6到低压油道14之间的流动阻力不断增加，减少了控制活塞13升起过程中的泄漏量。因为控制活塞13升起过程中，节流孔11和节流环带16发生节流作用，可以减小泄漏量，出油量孔2和进油量孔5流量比可以更大，控制活塞13升起的时刻将更早，喷油延迟将减小，提高了喷油器喷油灵敏性。
当控制活塞13升程达到最大值后，密封面C 9和密封面CC 10接触，油腔B7 和低压油路14之间通过形成节流环带16连通将切断，油腔B7中高压燃油仅通过节流孔11、油腔A7经出油量孔2泄漏到低压油路14，流动阻力增加，从而减少喷油时的回油、喷油器发热及供油泵功率损失。优选的：所述出油量孔2流量和节流孔11流量比大于1.0，确保节流孔11发挥主要节流作用，进一步减小泄漏量。油腔B7和低压油路14间流经节流环带16的通道连通切断后，油腔B7仅通过节流孔11和油腔A8保持通低压油路14连通，油腔B7到低压油路14流动阻力增加，会使油腔B7保持更高的压力，油腔B7的压力将高于油腔A。
当电磁阀断电以后，球阀1将落座，切断油腔A8、B7 和低压油道14之间的油路，这时高压油道6中的燃油将流向油腔A 8、油腔B 7进行充油。因油腔B 7中压力较高，压力恢复的将很快，且油腔A 8容积小于油腔B 7，因此油腔A压力也将快速升高，压力升高到一定值后，控制活塞在油腔A 8和油腔B 7液压力作用下下行的时刻更早，喷油关闭延迟更短。因为控制活塞13升起后，节流孔11和节流环带16发生节流作用，可以减小泄漏量，出油量孔2和进油量孔5流量比可以更大，减小喷油器关闭延迟同时减小的喷油延迟，提高了喷油器喷油灵敏性。
另一种形式：所述孔板3底部密封面C 9为球形，所述控制活塞13顶部密封面CC 10为锥形；所述控制活塞13升程达到最大值后控制活塞13顶部密封面CC 10与孔板3底部密封面C 9形成密封环带配合密封。
还有其他的形式：所述孔板3底部密封面C 9为锥形，所述控制活塞13顶部密封面CC 10为球形；所述控制活塞13升程达到最大值后控制活塞13顶部密封面CC 10与孔板3底部形成密封环带密封面C 9配合密封。
图4为控制活塞升起过程中节流环带面积和控制活塞升程关系曲线。节流环带随活塞升程增加而逐步减少，直至消失。
Claims (8)
1.一种减少泄漏的共轨喷油器，包括球阀、孔板、控制活塞，其特征在于：在喷油过程中，所述控制活塞升起后，孔板底部和控制活塞之间形成节流环带，所述控制活塞顶部和孔板底部之间形成油腔A和油腔B；所述油腔A和油腔B分别位于所述节流环带内侧和外侧；所述油腔A通过孔板上的出油量孔由球阀控制与低压油道相连通；所述油腔B通过进油量孔与高压油道相连通；控制活塞升起和下落过程中，所述油腔A和油腔B分别通过一个节流孔及节流环带相连通；控制活塞顶部和孔板底部接触后，孔板底部和控制活塞之间形成节流环带将消失，所述油腔A和油腔B仅通过一个节流孔相连通，所述节流孔位于油腔A底部。
2.根据权利要求1所述的减少泄漏的共轨喷油器，其特征在于：所述油腔A和出油量孔之间通过引流孔相连接；所述油腔B和节流孔之间通过导向孔相连接；所述控制活塞升起过程中，孔板底部和控制活塞顶部之间形成节流环带面积不断减小。
3.根据权利要求1或2所述的减少泄漏的共轨喷油器，其特征在于：所述出油量孔流量和节流孔流量比大于1.0。
4.根据权利要求3所述的减少泄漏的共轨喷油器，其特征在于：所述油腔A容积小于油腔B。
5.根据权利要求2所述的减少泄漏的共轨喷油器，其特征在于：所述制活塞顶部柱面设有扁位结构，所述导向孔一端连接扁位一端连接所述节流孔。
6.根据权利要求1或2所述的减少泄漏的共轨喷油器，其特征在于：所述控制活塞顶部具有环形凸台，所述环形凸台与孔板底部形成密封环带，接触后形成密封环带。
7.根据权利要求1或2所述的减少泄漏的共轨喷油器，其特征在于：所述孔板底部为球形，所述控制活塞顶部为锥形；所述控制活塞升程达到最大值后控制活塞顶部与孔板底部形成密封环带配合密封。
8.根据权利要求1或2所述的减少泄漏的共轨喷油器，其特征在于：所述孔板底部为锥形，所述控制活塞顶部为球形；所述控制活塞升程达到最大值后控制活塞顶部与孔板底部形成密封环带配合密封。
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