CN109026477A - 带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器，包括增压控制阀部分、三级活塞组件、喷油控制阀部分、针阀部分、喷油器体。本发明采用二级电磁阀结构，对三级活塞的增压面积进行控制，能够有效实现不同的增压比，使得喷油规律更加灵活；本发明在喷油控制阀中采用中通式的阀杆，在精简了回油通路的同时也减轻了阀杆的重量，加快了喷油控制阀的响应速度；另外蓄压腔9能够减缓燃油喷射时引起的压力波动，有利于对喷油量的精确控制，尤其是对于小油量的控制精度可显著提高，蓄压腔的稳压作用减少了共轨管的尺寸，使得共轨管的使用寿命延长。

Description

带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机，具体地说是柴油机燃油系统。

背景技术

机械式喷油器由于无法实现喷油定时、喷油规律和循环喷油量的精确柔性控制，已无法满足当今对燃油经济性和日益严格的排放法规的要求。在电控喷油器上使用高速电磁阀，通过控制高速电磁阀的通电时刻、通电时间实现对喷油定时、循环喷油量的精确柔性控制，这是实现柴油机高燃油经济性、低有害物排放的有效手段。

应用于柴油机电控燃油喷射系统的电磁控制式喷油器相比于机械控制式喷油器响应速度更快，喷油特性灵活可控，对喷油量的控制也更加精确。虽然电磁控制式喷油器对柴油机的排放性能有所改善，但也存在一些不足：喷油器通常采用单路进油的形式，其针阀落座响应速度慢，而由于进出油孔孔径的平衡关系，想要进一步提高响应特性较为困难；两位两通阀的形式的动态回油量较大，影响燃油利用率；针阀和控制柱塞之间的轴向间隙造成喷油器存在静态泄漏燃油；在大油量喷射状态下，各缸喷油过程的均匀性和稳定性下降等。

发明内容

本发明的目的在于提供能实现灵活控制增压比以达到不同喷射效果的带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器，其特征是：包括喷油器体、蓄压腔壁、增压控制阀部分、三级活塞组件、喷油控制阀部分、针阀部分，增压控制阀部分和三级活塞自上而下安装在喷油器体里，喷油控制阀部分和针阀部分自上而下设置在紧帽里，紧帽固定在喷油器体下方，蓄压腔壁固定在增压控制阀部分上方，蓄压腔壁里设置蓄压腔和高压油路，蓄压腔连通高压油路；

所述增压控制阀部分包括增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板、增压活塞限位孔板、增压控制阀阀杆、一级衔铁、二级衔铁、菌状套筒，增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板自上而下设置，增压控制阀阀杆的头部位于由双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板构成的增压控制阀阀腔里，其外部为菌状套筒，增压控制阀阀杆的尾部安装二级衔铁，增压控制阀阀杆的中部安装一级衔铁，二级衔铁位于增压控制阀中间阀座里，一级衔铁位于双电磁阀限位孔板里，增压控制阀上阀座里缠绕二级电磁铁线圈，增压控制阀中间阀座里缠绕一级电磁铁线圈，增压控制阀阀杆尾部与其上方的增压控制阀上阀座之间设置增压控制阀阀杆复位弹簧，增压控制阀阀杆位于一级衔铁下方的部分套有一级衔铁固定弹簧，菌状套筒的伸出部分与下方的增压活塞限位孔板之间设置菌状套筒弹簧，增压控制阀阀杆的头部加工有T型回油通路，T型回油通路包括相通的竖直通路和横向通路，双电磁阀限位孔板上设置增压节流孔、二级增压油路，增压活塞限位孔板上设置一级增压油路和低压泄油孔，增压节流孔、二级增压油路、一级增压油路和低压泄油孔均连通增压控制阀阀腔，增压节流孔的另一端连通高压油路，低压泄油孔连通油箱；

所述三级活塞组件包括增压活塞、活塞回位弹簧，增压活塞为三级台阶柱体结构，自上而下分别为第一-第三柱体，且直径递减，第一柱体与其上方的增压活塞限位孔板之间形成活塞腔，活塞腔通过增压活塞限位孔板里的孔连通高压油路，第一柱体和第二柱体与喷油器体之间形成一级增压腔，第二柱体和第三柱体与喷油器体之间形成二级增压腔，第三柱体与其下方的喷油器体之间形成三级增压腔，三级增压腔里安装活塞回位弹簧，一级增压腔连通一级增压油路，二级增压腔连通二级增压油路，三级增压腔通过单向阀连通高压油路，三级增压腔下部开有增压油路；

所述喷油控制阀部分包括喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板、针阀限位孔板、喷油控制阀阀杆、衔铁，喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板和针阀限位孔板自上而下设置，喷油控制阀阀杆设置在喷油控制阀限位孔板里，喷油控制阀阀杆的顶端安装衔铁，衔铁与其上方的喷油控制阀上阀座之间安装喷油控制阀阀杆回位弹簧，喷油控制阀阀杆回位弹簧外部的喷油控制阀上阀座里缠绕电磁铁线圈，喷油控制阀阀杆里设置低压泄油孔，喷油控制阀限位孔板和针阀限位孔板构成喷油控制阀阀腔，喷油控制阀阀杆下部包括锥形凸起，喷油控制阀限位孔板上设置喷油控制阀进油路，喷油控制阀进油路连通高压油路，针阀限位孔板上设置进油量孔，进油量孔连通喷油控制阀阀腔；

所述针阀部分包括喷嘴、针阀、控制腔滑块、缸，针阀设置在喷嘴里并与喷嘴形成盛油槽，喷嘴下端开设喷孔，喷嘴里设置盛油槽油路，盛油槽油路连通盛油槽和增压油路，针阀顶部套有针阀弹簧，针阀并与其上方的控制腔滑块以及缸之间形成控制腔，针阀与控制腔滑块之间设置控制腔弹簧，控制腔滑块上方设有控制腔进油节流孔a、控制腔进油节流孔b、中间油路和控制腔进油油路，缸上设有控制腔进油孔，控制腔滑块的上表面凹槽与低压油路连通，控制腔进油孔连通高压油路，中间油路连通控制腔和进油量孔，控制腔进油油路连通控制腔。

本发明还可以包括：

1、无增压模式下工作时，增压控制阀部分不通电，单向阀打开；当喷油控制阀部分通电时，衔铁带动喷油控制阀阀杆向上运动从而打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过喷油控制阀阀杆中的低压泄油孔进入到电磁阀腔，再经过设置在电磁阀腔中的低压油路返回到低压油箱内；当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力小于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀向上抬起，喷孔喷油；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，控制腔通过进油量孔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座，停止喷油。

2、当低增压模式下工作时，增压控制阀部分的一级电磁铁线圈通电，一级衔铁带动增压控制阀阀杆向上运动，菌状套筒在菌状套筒弹簧弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆向上抬起，将低压泄油孔打开，直到将菌状套筒上方的锥面密封；一级增压腔内的燃油通过一级增压油路流经低压泄油孔回到低压油箱内，此时活塞腔内的压力大于一级增压腔、二级增压腔和三级增压腔内的压力与活塞回位弹簧的弹力之和，增压活塞向下运动，三级增压腔的进油口处的单向阀关闭；喷油控制阀部分通电，衔铁带动喷油控制阀阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过低压泄油孔流回低压油箱内；当控制腔压力与针阀复位弹簧的合力小于盛油槽内燃油对针阀的液压力时，针阀向上抬起，喷孔喷油；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，控制腔通过进油量孔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座，停止喷油；当增压控制阀部分断电时，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的弹簧力作用下带动菌状套筒一起落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开菌状套筒上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路重新进入一级增压腔，此时活塞腔内的压力小于一级增压腔、二级增压腔和三级增压腔内的压力与活塞回位弹簧的弹力之和，增压活塞向上回到初始位置。三级增压腔内的压力降低，单向阀再次打开，燃油通过单向阀进入到三级增压腔内再进入到盛油槽。

3、高增压模式下工作时，增压控制阀部分的一级电磁铁线圈通电，一级衔铁带动增压控制阀阀杆向上运动；菌状套筒在菌状套筒弹簧弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆向上抬起，直到将菌状套筒上方的锥面密封的同时打开低压泄油孔；此时一级增压腔内的燃油通过一级增压油路流经低压泄油孔回到低压油箱内；增压控制阀部分的二级电磁铁线圈通电，二级衔铁带动增压控制阀阀杆脱离一级衔铁继续向上运动；此时增压控制阀阀杆脱离菌状套筒继续往上运动，将T型回油通路打开，二级增压腔内的燃油通过二级增压油路再通过菌状套筒中的T型回油通路流回到低压油箱内；此时活塞腔内的压力大于一级增压腔、二级增压腔和三级增压腔内的压力与增压活塞回位弹簧的弹力形成的合力，增压活塞向下运动，三级增压腔的进油口处的单向阀关闭；喷油控制阀部分通电，衔铁带动喷油控制阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过低压泄油孔流回低压油箱内；当控制腔压力与针阀复位弹簧的合力小于盛油槽内燃油对针阀的液压力时，针阀向上抬起，喷孔喷油；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，控制腔通过进油量孔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座，停止喷油；当增压控制阀部分断电时，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的弹簧力作用下带动菌状套筒一起落座，先将T型回油通路横向油路关闭，然后在将低压泄油孔关闭的同时打开菌状套筒上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路和二级增压油路重新进入一级增压腔和二级增压腔，此时活塞腔内的压力小于一级增压腔、二级增压腔和三级增压腔内的压力与增压活塞回位弹簧的弹力之和，增压活塞向上回到初始位置；三级增压腔内的压力降低，单向阀再次打开，燃油通过单向阀进入到三级增压腔内再进入到盛油槽。

本发明的优势在于：1、本发明的带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器采用三级台阶圆台式的增压活塞，通过改变压力作用面积的方式来改变增压比，使盛油槽内的燃油压力能够根据实际工况来进行调整，有效的改善了喷油的灵活性，使柴油机能够更好的满足严格的排放法规要求，有效的提高柴油机的经济性和动力性；2、本发明采用的增压控制阀能够实现多级定位，实现多条增压油路的通断可控，从而调整增压活塞的高压油作用面积，保证电控喷油器增压比的灵活控制；3、喷油控制阀阀杆中的低压泄油孔与电磁阀腔相连通，控制腔内的燃油通过低压泄油孔回油，同时也起到了冷却电磁阀的作用，能够增加电磁阀工作的稳定性，另外控制阀阀杆中的低压泄油孔减小了喷油控制阀阀杆的质量，使喷油控制阀响应加快。4、蓄压腔9能够减缓燃油喷射时引起的压力波动，有利于对喷油量的精确控制，尤其是对于小油量的控制精度可显著提高。同时有利于降低共轨管对材料的要求，提高其使用寿命。蓄压腔9中设置有孔板结构，对从蓄压腔9流向喷油器高压油管的燃油起到节流和滤波的作用，从而减少喷油器中燃油的压力波动，减少循环喷油量波动，进一步更准确的控制高压共轨燃油系统多次喷射过程。5、控制腔进油节流孔和控制腔滑块进油通路的设计，会使控制腔内的燃油压力快速的升高，从而极大增加了针阀落座的速度，实现楔型喷射，减小多次喷射时，前一次喷射对下一次喷射的影响。同时控制腔滑块进油通路可以使控制腔滑块快速达到液力平衡。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为增压控制阀部分示意图；

图3为三级活塞组件示意图；

图4为喷油控制阀部分示意图；

图5为针阀部分示意图；

图6为控制腔滑块示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-6，本发明带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器，它由紧固帽1、蓄压腔壁2、增压控制阀部分3、三级活塞组件4、喷油控制阀部分5、针阀部分6、喷油器体8、蓄压腔9和滤波孔板10组成。所述的增压控制阀部分3主要由二级电磁铁线圈12与二级衔铁13、一级电磁铁线圈14与一级衔铁15、增压活塞限位孔板19、菌状套筒22、菌状套筒弹簧21、双电磁阀限位孔板25、增压控制阀阀杆27、一级衔铁固定弹簧26以及增压控制阀阀杆复位弹簧28组成，增压控制阀阀杆27头部开有T型回油通路17，菌状套筒22套在增压控制阀阀杆27头部，通过相对运动切断和打开T型回油通路17横向油路，T型回油通路17纵向油路与低压泄油孔20相连通，增压控制阀阀腔23与一级增压油路18、二级增压油路16和增压节流孔24相通，菌状套筒22位于增压控制阀阀腔23内。三级活塞组件4主要包括增压活塞35、活塞回位弹簧32和单向阀34，增压活塞35为三级台阶式圆台结构，增压活塞35与喷油器体8构成一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31，一级增压腔29与一级增压油路18相连通，二级增压腔30与二级增压油路16相连通，三级增压腔31与盛油槽47相连通，并通过单向阀34与高压油路相连通。喷油控制阀阀杆38内加工有低压泄油孔39，与电磁阀腔相连通，电磁阀腔与低压油箱相连通。控制腔滑块53放置在控制腔内，控制控制腔与高压油路和低压油路的连通，控制腔滑块上设有控制腔进油节流孔a57、控制腔进油节流孔b58、中间油路54和控制腔进油油路55，同时，缸60上设有控制腔进油孔59，通过控制腔滑块的运动分别与控制腔进油节流孔a57和控制腔进油节流孔b58相连。

图1为本发明带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器的整体结构示意图。紧固帽1通过螺纹将增压控制阀部分3紧扣固定在喷油器体8上，蓄压腔壁2通过螺纹将喷油控制阀部分5与针阀部分6压合在一起并紧扣固定在喷油器体8上，紧固帽1通过螺纹将蓄压腔9封闭，同时紧固帽1上加工有进油孔14用于将高压油引入到蓄压腔9。紧帽7通过螺纹将喷油控制阀部分5与针阀部分6压合在一起并紧扣固定在喷油器体8上。

图2为带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器的增压控制阀部分3，增压控制阀部分3主要包括了二级电磁铁线圈12与二级电磁阀13、一级电磁铁线圈14与一级衔铁15、增压活塞限位孔板19、菌状套筒22、菌状套筒弹簧21、双电磁阀限位孔板25、增压控制阀阀杆27、一级衔铁固定弹簧26以及增压控制阀阀杆复位弹簧28。一级电磁铁线圈14与二级电磁铁线圈12叠加放置，其中二级电磁铁线圈12位于一级电磁铁线圈14的上方。双电磁阀限位孔板25与增压活塞限位孔板19形成增压控制阀阀腔23，双电磁阀限位孔板25上加工有增压节流孔24和二级增压油路16，增压节流孔24和二级增压油路16的一端都与增压控制阀阀腔23相连通，增压节流孔24另一端与高压油路相连通，将高压油引入增压控制阀阀腔23。增压活塞限位孔板25上加工有低压泄油孔20和一级增压油路18，低压泄油孔20和一级增压油路18都与增压控制阀阀腔23相连通，低压泄油孔20与低压油箱连通。菌状套筒22放置在增压控制阀阀腔23内，菌状套筒22通过菌状套筒弹簧21压套在增压控制阀阀杆27的头部，增压控制阀阀杆27可以在菌状套筒22中上下滑动。增压控制阀阀杆27头部加工有T型回油通路17，T型回油通路17的竖直通路与菌状套筒22的通路相连，在菌状套筒22被紧压在增压控制阀阀杆27上时，T型回油通路17的横向通路是关闭的，当增压控制阀阀杆27相对菌状套筒22向上移动时，T型回油通路17打开。增压控制阀阀杆复位弹簧28将增压控制阀阀杆27与菌状套筒22压紧在增压活塞限位孔板19上，并将低压泄油孔20关闭。增压控制阀阀杆27穿过一级电磁铁线圈14中间的孔洞和双电磁阀限位孔板25，在一级电磁铁线圈14和双电磁阀限位孔板25之间放置有一级衔铁15，增压控制阀阀杆27穿过一级衔铁15中心，一级衔铁弹簧26将一级衔铁15固定在增压控制阀阀杆27上，一级衔铁15受到一级电磁铁线圈14的磁力作用，当一级衔铁15被吸合时，增压控制阀阀杆27可以脱离一级衔铁15向上运动。二级衔铁13放置于增压控制阀阀杆27顶端，并与增压控制阀阀杆27连接，二级衔铁13可以受到二级电磁铁线圈12的磁力作用。

增压活塞35、喷油器体8、活塞回位弹簧32和单向阀34共同构成了带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器的三级活塞组件4，如图3所示。增压活塞35是一个三级台阶柱体结构，与增压活塞限位孔板19共同构成活塞腔36，高压油通过活塞限位孔板19上开的孔通入活塞腔36。增压活塞35与喷油器体8共同构成了一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31，其中一级增压腔29和二级增压腔30分别与一级增压油路18和二级增压油路16相连通，增压控制阀阀腔23内的高压油通过一级增压油路18和二级增压油路16分别进入一级增压腔27和二级增压腔28。三级增压腔31通过单向阀34与高压油路相连通，三级增压腔31内放置有活塞回位弹簧32，同时三级增压腔31下部还开有增压油路33，增压油路33将三级增压腔31内的油引入到盛油槽47。

电磁铁34、喷油控制阀阀杆38、衔铁43、喷油控制阀阀杆回位弹簧45和喷油控制阀限位孔板44共同构成了带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器的喷油控制阀部分5，如图4所示。喷油控制阀限位孔板44和针阀限位孔板41共同构成了喷油控制阀阀腔40，喷油控制阀阀杆38下端是一个菌状结构，位于喷油控制阀阀腔40内。喷油控制阀阀杆38中间加工有低压泄油孔39，喷油控制阀阀杆回位弹簧45将喷油控制阀阀杆38紧压在针阀限位孔板41上，将低压泄油孔39关闭。喷油控制阀限位孔板44中开有高压油路通往喷油控制阀阀腔40，同时针阀限位孔板上也开有进油量孔42，进油量孔42一端与喷油控制阀阀腔40连通，另一端与控制腔46连通，将高压油引入到控制腔46中。

图5所示为带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器的针阀部分6的结构示意图，包括针阀48、针阀弹簧51和喷嘴47。喷嘴47与针阀限位孔板构成控制腔46和盛油槽47，针阀弹簧51位于控制腔46内。喷嘴47下端开有喷孔49，当针阀弹簧51弹力和控制腔46内的压力形成的合力大于盛油槽47对针阀施加的压力时，针阀48落座将喷孔49关闭；当针阀48抬起时，喷孔49与盛油槽47连通，开始喷油。

图6为带控制腔滑块的电控喷油器的控制腔滑块结构放大图，主要包括控制腔滑块53、控制腔回位弹簧56、针阀上表面结构57和缸58组成。针阀上表面结构57、缸58和中间块下表面共同组成控制腔46。控制腔滑块53上方设有控制腔进油节流孔a61、控制腔进油节流孔b60、中间油路52和控制腔进油油路59，缸58上设有控制腔进油孔59，控制腔滑块53的上表面凹槽62与低压油路42联通。控制腔进油节流孔a61和控制腔进油节流孔b60随着控制腔滑块53运动，与控制腔进油孔59，进而联通高压油路。控制腔内的燃油，通过中间油路54和控制腔进油油路55流出控制腔46。

燃油从燃油进口8进入到蓄压腔9，在蓄压腔9内横向设置有滤波孔板，蓄压腔9位于喷油器的最上方，分别与燃油进口和下方高压油路相连，高压油路在双电磁阀限位孔板25处引出一条支路，通过增压节流孔24进入到增压控制阀阀腔23中，再经过增压控制阀阀腔23分成两路，一路通过一级增压油路18进入一级增压腔29，另一路通过二级增压油路16进入到二级增压腔30。在控制腔内没有燃油时，控制腔滑块在弹簧力的作用下压紧中间块，使控制腔进油孔和控制腔进油节流孔2联通，同时关闭控制腔滑块进油油路。当供油过程中，由增压装置增压后的高压燃油经高压油管向下流动，分为两路燃油，一路燃油流经电磁阀进油油路和中间油路流入控制腔；另一路通过单向阀34进入到三级增压腔31中，再向下经过增压油路33进入到盛油槽47内。另一部分依次通过控制腔进油孔59和控制腔进油节流孔b60进入控制腔中。在向控制腔供油的(控制腔建压)过程中，通过中间油路52和控制腔进油节流孔b60流入的燃油，会首先聚集在控制腔滑块的上表面环槽62，通过控制腔滑块中间油路54向下流动。由于此时控制腔滑块上表面的燃油压力大于下表面的燃油压力和弹簧力的合力，压力差会使控制腔滑块53在高压燃油的作用下向下移动，打开控制腔滑块进油油路55和控制腔进油节流孔a61。此时高压燃油分别通过控制腔进油节流孔a61，控制腔进油节流孔b60和中间油路52流入控制腔中，然后经控制腔滑块中间油路54和控制腔滑块进油油路55向下流动，使控制腔压力增加，直到控制腔内的燃油压力和针阀复位弹簧的合力大于盛油槽内燃油压力时，针阀落座。此时系统处于液力平衡状态，控制腔内的燃油压力也保持一致，由于控制腔滑块上下表面积相同，控制腔滑块53会受到回复弹簧56的作用处于初始状态，压紧中间块表面。此时活塞腔36内的液压力小于一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31内的液压力以及活塞回位弹簧32的弹力形成的合力，增压活塞35处于最高位置，因此三级增压腔31内的燃油不被增压。同时盛油槽47内的压力与针阀弹簧51形成的合力大于控制腔46内的压力，此时针阀48落座。根据喷油过程的不同，喷油器可分为三种不同的工作模式：无增压模式、低增压模式和高增压模式。

当喷油器在无增压模式下工作时，增压控制阀部分3不通电，由于此时三级活塞各个作用面的压力平衡，单向阀34打开，因此三级增压腔31内的燃油压力并不增加，盛油槽47内的燃油压力等于单向阀另一边的压力。当喷油控制阀部分5通电时，电磁铁37吸引衔铁43，衔铁43带动喷油控制阀阀杆38向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔39，控制腔46内的燃油通过喷油控制阀阀杆38中的低压泄油孔39进入到电磁阀腔，再经过设置在电磁阀腔中的低压油路返回到低压油箱内，从而控制腔46内的压力降低。当控制腔46内的压力和针阀弹簧51的弹力形成的合力小于盛油槽47内燃油向上的液压力时，针阀48向上抬起，喷孔49打开，喷油器开始喷油。当喷油控制阀部分5断电时，喷油控制阀阀杆38在喷油控制阀阀杆回位弹簧45的弹力作用下落座，在将低压泄油孔39关闭的同时打开高压油路，控制腔46通过进油量孔42重新建压，当控制腔46内的压力和针阀弹簧51的弹力形成的合力大于盛油槽47内燃油向上的液压力时，针阀48重新落座，喷油器停止喷油。

当喷油器在低增压模式下工作时，增压控制阀部分3的一级电磁铁线圈14通电，一级电磁铁吸引一级衔铁15，一级衔铁15带动增压控制阀阀杆27向上运动到一级电磁铁限位处。菌状套筒22在菌状套筒弹簧21弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆27向上抬起，将低压泄油孔20打开，直到将菌状套筒22上方的锥面密封。一级增压腔29内的燃油通过一级增压油路18流经低压泄油孔20回到低压油箱内，此时一级增压腔29内的压力降低，活塞腔36内的压力大于一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31内的压力与活塞回位弹簧32的弹力之和，增压活塞35向下运动，三级增压腔31的进油口处的单向阀34关闭，三级增压腔31内的燃油压力受压升高，进而导致盛油槽47内的燃油压力升高。随后喷油控制阀3部分通电，电磁铁37吸引衔铁43，衔铁43带动喷油控制阀阀杆38向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔39，控制腔46内的燃油通过低压泄油孔39流回低压油箱内。此时控制腔46内的压力降低，当其压力与针阀复位弹簧48的合力小于盛油槽47内燃油对针阀48的液压力时，针阀48向上抬起，喷孔49打开，喷油器开始喷油。当喷油控制阀部分5断电时，喷油控制阀阀杆38在喷油控制阀阀杆回位弹簧45的弹力作用下落座，在将低压泄油孔39关闭的同时打开高压油路，控制腔46通过进油量孔重新建压，当控制腔46内的压力和针阀弹簧51的弹力形成的合力大于盛油槽47内燃油向上的液压力时，针阀48重新落座，喷油器停止喷油。当增压控制阀部分3断电时，增压控制阀阀杆27在增压控制阀复位弹簧28的弹簧力作用下带动菌状套筒22一起落座，在将低压泄油孔20关闭的同时打开菌状套筒22上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路18重新进入一级增压腔29，此时活塞腔36内的压力小于一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31内的压力与活塞回位弹簧32的弹力之和，增压活塞35向上回到初始位置。三级增压腔31内的压力降低，单向阀34再次打开，燃油通过单向阀34进入到三级增压腔32内再进入到盛油槽47。

当喷油器在高增压模式下工作时，首先增压控制阀部分3的一级电磁铁线圈14通电，一级电磁铁吸引一级衔铁15，一级衔铁15带动增压控制阀阀杆27向上运动到一级电磁铁限位处。菌状套筒22在菌状套筒弹簧21弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆27向上抬起，直到将菌状套筒22上方的锥面密封的同时打开低压泄油孔20。此时一级增压腔29内的燃油通过一级增压油路18流经低压泄油孔20回到低压油箱内，一级增压腔29压力降低。然后增压控制阀部分3的二级电磁铁线圈12通电，二级电磁铁吸引二级衔铁13，继而二级衔铁13带动增压控制阀阀杆27脱离一级衔铁15继续向上运动到二级衔铁限位处。此时增压控制阀阀杆27脱离菌状套筒22继续往上运动，将T型回油通路17打开，二级增压腔30内的燃油通过二级增压油路16再通过菌状套筒22中的T型回油通路17流回到低压油箱内，二级增压腔30压力也发生下降。此时活塞腔36内的压力大于一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31内的压力与增压活塞回位弹簧32的弹力形成的合力，增压活塞35向下运动，三级增压腔31的进油口处的单向阀34关闭，三级增压腔31内的燃油压力升高，进而导致盛油槽47内的燃油压力升高。继而喷油控制阀部分5通电，电磁铁37吸引衔铁43，衔铁43带动喷油控制阀杆38向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔39，控制腔46内的燃油通过低压泄油孔39流回低压油箱内。此时控制腔46内的压力降低，当其压力与针阀复位弹簧48的合力小于盛油槽47内燃油对针48阀的液压力时，针阀48向上抬起，喷孔49打开，喷油器开始喷油。当喷油控制阀部分5断电时，喷油控制阀阀杆38在喷油控制阀阀杆回位弹簧45的弹力作用下落座，在将低压泄油孔39关闭的同时打开高压油路，控制腔46通过进油量孔重新建压，当控制腔46内的压力和针阀弹簧51的弹力形成的合力大于盛油槽47内燃油向上的液压力时，针阀48重新落座，喷油器停止喷油。当增压控制阀部分3断电时，增压控制阀阀杆27在增压控制阀复位弹簧28的弹簧力作用下带动菌状套筒21一起落座，先将T型回油通路17横向油路关闭，然后在将低压泄油孔20关闭的同时打开菌状套筒22上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路18和二级增压油路16重新进入一级增压腔29和二级增压腔30，此时活塞腔36内的压力小于一级增压腔29、二级增压腔30和三级增压腔31内的压力与增压活塞回位弹簧32的弹力之和，增压活塞35向上回到初始位置。三级增压腔31内的压力降低，单向阀34再次打开，燃油通过单向阀34进入到三级增压腔内31再进入到盛油槽47。

控制腔滑块工作原理：

当控制腔46与中间油路52联通时，此时中间油路52作为回油油路，控制腔46内的高压燃油流入回油油路。由于控制腔滑块53紧贴中间块表面，关闭控制腔滑块进油油路55，同时由于控制腔滑块中间油路节流孔54的节流作用，控制腔滑块下表面燃油压力下降的要比上表面燃油压力下降缓慢。在燃油压力差和弹簧的作用下，控制腔滑块53始终压紧中间块表面。此时，控制腔46内的燃油流入回油油路，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力小于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀48向上抬起，喷孔49打开，喷油器开始喷油。针阀48抬起过程中，控制腔46内的燃油一边通过中间油路52回油，一边由控制腔进油节流孔b60补充燃油，通过设计控制腔进油节流孔59和中间油路节流孔52的结构参数，时刻保证控制腔回油速率大于进油速率。由于燃油的补充，在针阀48抬起开始阶段，针阀的上升速率较慢。

当控制腔46与中间油路52联通断开时，回油油路关闭。此时控制腔46将通过中间油路52和控制腔进油节流孔59补充燃油。流入控制腔46的燃油会首先聚集在控制腔滑块53的上表面环槽62，通过控制腔滑块中间油路54向下流动。由于此时控制腔滑块上表面的燃油压力大于下表面的燃油压力和弹簧力的合力，压力差会使控制腔滑块53在高压燃油的作用下向下移动，打开控制腔滑块进油油路55和控制腔进油节流孔a61。流入控制腔46的燃油经控制腔滑块中间油路54和控制腔滑块进油油路55向下流动，使控制腔压力增加，直到控制腔内的燃油压力和针阀复位弹簧的合力大于盛油槽内燃油压力时，针阀48落座。控制腔进油节流孔49和控制腔滑块进油通路55的设计，会使控制腔46内的燃油压力快速的升高，从而极大增加了针阀48落座的速度，实现楔型喷射。同时控制腔滑块进油通路55可以使控制腔滑块53快速达到液力平衡。

由喷油器的工作过程可知，本发明在工作过程中通过改变增压控制阀的动作响应，可实现不同的增压比以达到不同的喷油压力，使喷油器能够实现更为灵活的喷油特性。同时本发明采用了电磁式的喷油控制阀，这进一步提高了喷油器的响应速度以及控制精度，使多次喷射工作方式的实现成为可能。有效提高了柴油机的动力性和燃油的经济性。在喷油控制阀阀杆中设置回油通路，将回油油路设置在喷油控制阀中，起到了冷却电磁阀的作用，提高了本发明在工作中的可靠性。蓄压腔能够有效缓减燃油喷射时引起的压力波动，有利于对喷油量的精确控制，尤其是对于小油量的控制精度可显著提高。同时，当喷油器应用在共轨燃油系统中时，蓄压腔的稳压作用能够使柴油机共轨管的尺寸减小，这有利于降低共轨管对材料的要求，提高其使用寿命。同时，蓄压腔中设置有孔板结构，在孔板上钻有不同孔径的节流孔，对从蓄压腔流向喷油器高压油管的燃油起到节流和滤波的作用，从而减少喷油器中燃油的压力波动，减少循环喷油量波动，进一步更准确的控制高压共轨燃油系统多次喷射过程。控制腔进油节流孔和控制腔滑块进油通路的设计，会使控制腔内的燃油压力快速的升高，从而极大增加了针阀落座的速度，实现楔型喷射。同时控制腔滑块进油通路可以使控制腔滑块快速达到液力平衡。

Claims (5)

1.带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器，其特征是：包括喷油器体、蓄压腔壁、增压控制阀部分、三级活塞组件、喷油控制阀部分、针阀部分，增压控制阀部分和三级活塞自上而下安装在喷油器体里，喷油控制阀部分和针阀部分自上而下设置在紧帽里，紧帽固定在喷油器体下方，蓄压腔壁固定在增压控制阀部分上方，蓄压腔壁里设置蓄压腔和高压油路，蓄压腔连通高压油路；

所述增压控制阀部分包括增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板、增压活塞限位孔板、增压控制阀阀杆、一级衔铁、二级衔铁、菌状套筒，增压控制阀上阀座、增压控制阀中间阀座、双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板自上而下设置，增压控制阀阀杆的头部位于由双电磁阀限位孔板和增压活塞限位孔板构成的增压控制阀阀腔里，其外部为菌状套筒，增压控制阀阀杆的尾部安装二级衔铁，增压控制阀阀杆的中部安装一级衔铁，二级衔铁位于增压控制阀中间阀座里，一级衔铁位于双电磁阀限位孔板里，增压控制阀上阀座里缠绕二级电磁铁线圈，增压控制阀中间阀座里缠绕一级电磁铁线圈，增压控制阀阀杆尾部与其上方的增压控制阀上阀座之间设置增压控制阀阀杆复位弹簧，增压控制阀阀杆位于一级衔铁下方的部分套有一级衔铁固定弹簧，菌状套筒的伸出部分与下方的增压活塞限位孔板之间设置菌状套筒弹簧，增压控制阀阀杆的头部加工有T型回油通路，T型回油通路包括相通的竖直通路和横向通路，双电磁阀限位孔板上设置增压节流孔、二级增压油路，增压活塞限位孔板上设置一级增压油路和低压泄油孔，增压节流孔、二级增压油路、一级增压油路和低压泄油孔均连通增压控制阀阀腔，增压节流孔的另一端连通高压油路，低压泄油孔连通油箱；

所述三级活塞组件包括增压活塞、活塞回位弹簧，增压活塞为三级台阶柱体结构，自上而下分别为第一-第三柱体，且直径递减，第一柱体与其上方的增压活塞限位孔板之间形成活塞腔，活塞腔通过增压活塞限位孔板里的孔连通高压油路，第一柱体和第二柱体与喷油器体之间形成一级增压腔，第二柱体和第三柱体与喷油器体之间形成二级增压腔，第三柱体与其下方的喷油器体之间形成三级增压腔，三级增压腔里安装活塞回位弹簧，一级增压腔连通一级增压油路，二级增压腔连通二级增压油路，三级增压腔通过单向阀连通高压油路，三级增压腔下部开有增压油路；

所述喷油控制阀部分包括喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板、针阀限位孔板、喷油控制阀阀杆、衔铁，喷油控制阀上阀座、喷油控制阀限位孔板和针阀限位孔板自上而下设置，喷油控制阀阀杆设置在喷油控制阀限位孔板里，喷油控制阀阀杆的顶端安装衔铁，衔铁与其上方的喷油控制阀上阀座之间安装喷油控制阀阀杆回位弹簧，喷油控制阀阀杆回位弹簧外部的喷油控制阀上阀座里缠绕电磁铁线圈，喷油控制阀阀杆里设置低压泄油孔，喷油控制阀限位孔板和针阀限位孔板构成喷油控制阀阀腔，喷油控制阀阀杆下部包括锥形凸起，喷油控制阀限位孔板上设置喷油控制阀进油路，喷油控制阀进油路连通高压油路，针阀限位孔板上设置进油量孔，进油量孔连通喷油控制阀阀腔；

所述针阀部分包括喷嘴、针阀、控制腔滑块、缸，针阀设置在喷嘴里并与喷嘴形成盛油槽，喷嘴下端开设喷孔，喷嘴里设置盛油槽油路，盛油槽油路连通盛油槽和增压油路，针阀顶部套有针阀弹簧，针阀并与其上方的控制腔滑块以及缸之间形成控制腔，针阀与控制腔滑块之间设置控制腔弹簧，控制腔滑块上方设有控制腔进油节流孔a、控制腔进油节流孔b、中间油路和控制腔进油油路，缸上设有控制腔进油孔，控制腔滑块的上表面凹槽与低压油路连通，控制腔进油孔连通高压油路，中间油路连通控制腔和进油量孔，控制腔进油油路连通控制腔。

2.根据权利要求1所述的带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器，其特征是：无增压模式下工作时，增压控制阀部分不通电，单向阀打开；当喷油控制阀部分通电时，衔铁带动喷油控制阀阀杆向上运动从而打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过喷油控制阀阀杆中的低压泄油孔进入到电磁阀腔，再经过设置在电磁阀腔中的低压油路返回到低压油箱内；当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力小于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀向上抬起，喷孔喷油；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，控制腔通过进油量孔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座，停止喷油。

3.根据权利要求1或2所述的带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器，其特征是：当低增压模式下工作时，增压控制阀部分的一级电磁铁线圈通电，一级衔铁带动增压控制阀阀杆向上运动，菌状套筒在菌状套筒弹簧弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆向上抬起，将低压泄油孔打开，直到将菌状套筒上方的锥面密封；一级增压腔内的燃油通过一级增压油路流经低压泄油孔回到低压油箱内，此时活塞腔内的压力大于一级增压腔、二级增压腔和三级增压腔内的压力与活塞回位弹簧的弹力之和，增压活塞向下运动，三级增压腔的进油口处的单向阀关闭；喷油控制阀部分通电，衔铁带动喷油控制阀阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过低压泄油孔流回低压油箱内；当控制腔压力与针阀复位弹簧的合力小于盛油槽内燃油对针阀的液压力时，针阀向上抬起，喷孔喷油；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，控制腔通过进油量孔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座，停止喷油；当增压控制阀部分断电时，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的弹簧力作用下带动菌状套筒一起落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开菌状套筒上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路重新进入一级增压腔，此时活塞腔内的压力小于一级增压腔、二级增压腔和三级增压腔内的压力与活塞回位弹簧的弹力之和，增压活塞向上回到初始位置。三级增压腔内的压力降低，单向阀再次打开，燃油通过单向阀进入到三级增压腔内再进入到盛油槽。

4.根据权利要求1或2所述的带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器，其特征是：高增压模式下工作时，增压控制阀部分的一级电磁铁线圈通电，一级衔铁带动增压控制阀阀杆向上运动；菌状套筒在菌状套筒弹簧弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆向上抬起，直到将菌状套筒上方的锥面密封的同时打开低压泄油孔；此时一级增压腔内的燃油通过一级增压油路流经低压泄油孔回到低压油箱内；增压控制阀部分的二级电磁铁线圈通电，二级衔铁带动增压控制阀阀杆脱离一级衔铁继续向上运动；此时增压控制阀阀杆脱离菌状套筒继续往上运动，将T型回油通路打开，二级增压腔内的燃油通过二级增压油路再通过菌状套筒中的T型回油通路流回到低压油箱内；此时活塞腔内的压力大于一级增压腔、二级增压腔和三级增压腔内的压力与增压活塞回位弹簧的弹力形成的合力，增压活塞向下运动，三级增压腔的进油口处的单向阀关闭；喷油控制阀部分通电，衔铁带动喷油控制阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过低压泄油孔流回低压油箱内；当控制腔压力与针阀复位弹簧的合力小于盛油槽内燃油对针阀的液压力时，针阀向上抬起，喷孔喷油；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，控制腔通过进油量孔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座，停止喷油；当增压控制阀部分断电时，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的弹簧力作用下带动菌状套筒一起落座，先将T型回油通路横向油路关闭，然后在将低压泄油孔关闭的同时打开菌状套筒上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路和二级增压油路重新进入一级增压腔和二级增压腔，此时活塞腔内的压力小于一级增压腔、二级增压腔和三级增压腔内的压力与增压活塞回位弹簧的弹力之和，增压活塞向上回到初始位置；三级增压腔内的压力降低，单向阀再次打开，燃油通过单向阀进入到三级增压腔内再进入到盛油槽。

5.根据权利要求3所述的带控制腔滑块的蓄压式电控喷油器，其特征是：高增压模式下工作时，增压控制阀部分的一级电磁铁线圈通电，一级衔铁带动增压控制阀阀杆向上运动；菌状套筒在菌状套筒弹簧弹簧力的作用下随着增压控制阀阀杆向上抬起，直到将菌状套筒上方的锥面密封的同时打开低压泄油孔；此时一级增压腔内的燃油通过一级增压油路流经低压泄油孔回到低压油箱内；增压控制阀部分的二级电磁铁线圈通电，二级衔铁带动增压控制阀阀杆脱离一级衔铁继续向上运动；此时增压控制阀阀杆脱离菌状套筒继续往上运动，将T型回油通路打开，二级增压腔内的燃油通过二级增压油路再通过菌状套筒中的T型回油通路流回到低压油箱内；此时活塞腔内的压力大于一级增压腔、二级增压腔和三级增压腔内的压力与增压活塞回位弹簧的弹力形成的合力，增压活塞向下运动，三级增压腔的进油口处的单向阀关闭；喷油控制阀部分通电，衔铁带动喷油控制阀杆向上运动从而将锥面密封并打开低压泄油孔，控制腔内的燃油通过低压泄油孔流回低压油箱内；当控制腔压力与针阀复位弹簧的合力小于盛油槽内燃油对针阀的液压力时，针阀向上抬起，喷孔喷油；当喷油控制阀部分断电时，喷油控制阀阀杆在喷油控制阀阀杆回位弹簧的弹力作用下落座，在将低压泄油孔关闭的同时打开高压油路，控制腔通过进油量孔重新建压，当控制腔内的压力和针阀弹簧的弹力形成的合力大于盛油槽内燃油向上的液压力时，针阀重新落座，停止喷油；当增压控制阀部分断电时，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的弹簧力作用下带动菌状套筒一起落座，先将T型回油通路横向油路关闭，然后在将低压泄油孔关闭的同时打开菌状套筒上端的锥面密封，高压燃油通过一级增压油路和二级增压油路重新进入一级增压腔和二级增压腔，此时活塞腔内的压力小于一级增压腔、二级增压腔和三级增压腔内的压力与增压活塞回位弹簧的弹力之和，增压活塞向上回到初始位置；三级增压腔内的压力降低，单向阀再次打开，燃油通过单向阀进入到三级增压腔内再进入到盛油槽。