CN109184994A - 喷油规律可变的双阀电控喷油器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供喷油规律可变的双阀电控喷油器，包括喷油器头、增压控制阀、增压活塞、喷油控制阀、喷嘴、紧帽和喷油器体。采用双电磁阀分别控制增压过程和喷油过程使得本发明的喷油规律可变的双阀电控喷油器的喷油过程不受增压过程的制约，因而本发明可以在非增压和增压两种模式下工作，在非增压模式下进行轨压喷射，增压模式下进行超高压喷射，并且增压模式下可以通过改变增压控制阀的控制策略来实现增压比的柔性可调，其可靠性更高，适用范围更广。液力补偿活塞使得本发明可以实现先缓后急的喷油规律，并且具有断油干脆的优点，有效地改善了柴油机的动力性和经济性。

Description

喷油规律可变的双阀电控喷油器

技术领域

本发明涉及的是一种燃油系统，具体地说是船舶柴油机燃油系统。

背景技术

柴油机具有功率覆盖面广、效率高、经济性好等一系列优点，在许多领域均得到了广泛的应用。燃油系统是柴油机的核心部位，柴油机燃油系统经历多年的发展取得了巨大的进步，而高压共轨技术的应用更是实现了柴油机发展史上的一大飞跃，但是为了进一步节省能源消耗，降低尾气污染，应对越来越严格的排放法规，柴油机燃油系统还需要进一步改进升级。

电控喷油器是电控高压共轨系统的关键元素，目前的电控喷油器可以实现对喷油量、喷油压力和喷油定时等的精确控制，增压式电控喷油器还兼具提高喷射压力的功效，但是为了解决柴油机污染排放问题，除优化尾气处理系统和提高喷射压力外，更重要的还是改善燃烧过程，这对电控喷油器的喷油规律提出了更高的要求。对于现有的电控喷油器而言，实现理想喷油规律会极大地增加控制难度。

发明内容

本发明的目的在于提供喷油规律可变并且可以在非增压和增压两种模式下工作的喷油规律可变的双阀电控喷油器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明喷油规律可变的双阀电控喷油器，其特征是：包括喷油器体、增压控制阀、增压活塞、喷油控制阀、喷嘴，增压控制阀、增压活塞自上而下安装在喷油器体内，喷油控制阀、喷嘴自上而下依次安装在增压活塞下方，喷油控制阀、喷嘴的外部设置紧帽，紧帽与喷油器体固定在一起；

所述增压控制阀包括增压控制阀上阀座、增压控制阀锥面阀座、增压控制阀平面阀座、增压控制阀复位弹簧座、增压控制阀铁芯、增压控制阀衔铁、增压控制阀阀杆，增压控制阀上阀座、增压控制阀锥面阀座和增压控制阀平面阀座自上而下设置，增压控制阀上阀座里设置主进油路，增压控制阀复位弹簧座、增压控制阀铁芯设置在增压控制阀上阀座里，增压控制阀阀杆顶部连接增压控制阀衔铁，增压控制阀衔铁设置在增压控制阀锥面阀座里，增压控制阀阀杆底端伸入至增压控制阀平面阀座里，增压控制阀铁芯里缠绕增压控制阀线圈，增压控制阀铁芯中部设置增压控制阀复位弹簧，增压控制阀复位弹簧的顶端顶在增压控制阀复位弹簧座上，增压控制阀复位弹簧的底端顶在增压控制阀衔铁上，增压控制阀阀杆中部设置增压控制阀锥形凸起，增压控制阀锥形凸起上方的增压控制阀阀杆与增压控制阀锥面阀座之间形成增压控制阀上腔，增压控制阀锥形凸起下方的增压控制阀阀杆与增压控制阀平面阀座之间形成增压控制阀下腔，增压控制阀阀杆底部与增压控制阀平面阀座之间形成增压泄油腔，增压控制阀锥形凸起与增压控制阀锥面阀座和增压控制阀平面阀座之间形成增压控制阀中间腔，增压控制阀阀杆的中部设置与增压泄油腔相通的增压泄油路以及与增压泄油路相通的泄油孔，增压控制阀上腔连通泄油孔，增压控制阀平面阀座上设置增压控制阀进油路、增压控制阀出油路，增压控制阀下腔与增压控制阀进油路相通，增压控制阀中间腔与增压控制阀出油路相通；

所述增压活塞的上部为大头端，增压活塞的下部为小头端，大头端与其上方的增压控制阀平面阀座之间形成活塞腔，喷油器体上设置限位凸台，大头端中部与限位凸台之间形成泄油腔，小头端与其下方的喷油器体之间形成增压腔，增压腔连通增压腔进油路，增压腔进油路连通主进油路，增压腔进油路里设置单向阀，增压腔下方设置与其相通的增压腔出油路，大头端内部设置内部油路，小头端设置凹槽，内部油路与凹槽相通，喷油器体里设置增压活塞连通油路，增压活塞连通油路分别连通凹槽和增压控制阀出油路；

所述喷油控制阀包括喷油控制阀阀座、喷油器控制阀上阀座、喷油控制阀复位弹簧座、喷油控制阀铁芯、喷油控制阀衔铁、喷油控制阀阀杆，喷油器控制阀上阀座、喷油控制阀阀座自上而下设置，喷油控制阀复位弹簧座、喷油控制阀铁芯设置在喷油控制阀上阀座里，喷油控制阀阀杆顶部连接喷油控制阀衔铁，喷油控制阀衔铁设置在喷油控制阀阀座里，喷油控制阀铁芯里缠绕喷油控制阀线圈，喷油控制阀铁芯中部设置喷油控制阀复位弹簧，喷油控制阀复位弹簧的顶端顶在喷油控制阀复位弹簧座上，喷油控制阀复位弹簧的底端顶在喷油控制阀衔铁上，喷油控制阀阀杆中部设置喷油控制阀锥形凸起，喷油控制阀锥形凸起上方的喷油控制阀阀杆与喷油控制阀阀座之间形成喷油控制阀上腔，喷油控制阀锥形凸起下方的喷油控制阀阀杆与喷油控制阀阀座之间形成喷油控制阀下腔，喷油控制阀阀杆中部设置喷油泄油路，喷油控制阀阀座里设置喷油控制阀进油路，喷油控制阀进油路分别主进油路和连通喷油控制阀上腔；

所述喷嘴包括中间块、控制腔静止块和针阀块，中间块、控制腔静止块和针阀块自上而下设置；中间块里设置液力补偿活塞上腔进油路、止回通道，止回通道里安装止回阀；控制腔静止块里设置液力补偿活塞、控制腔油路，液力补偿活塞外部套有液力补偿活塞复位弹簧，液力补偿活塞复位弹簧的上端顶在液力补偿活塞上，液力补偿活塞复位弹簧的下端顶在其下方的控制腔静止块上，液力补偿活塞上方形成与液力补偿活塞上腔进油路相通的液力补偿活塞上腔，液力补偿活塞复位弹簧所处位置为液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞下端与其下方的控制腔静止块之间形成液力补偿活塞泄油腔，控制腔油路连通喷油控制阀下腔；针阀块里安装针阀，针阀上部套有针阀复位弹簧，针阀复位弹簧的上端顶在控制腔静止块上，针阀复位弹簧的下端顶在针阀上，针阀复位弹簧所处位置为控制腔，控制腔连通控制腔油路，针阀块里设置盛油槽进油路，针阀和针阀块之间形成盛油槽，针阀块底部设置喷孔，盛油槽进油路分别连通盛油槽、主进油路和增压腔出油路，液力补偿活塞下腔通过液力补偿活塞下腔进油路连通止回阀下方的止回通道，液力补偿活塞下腔通过控制连通油路连通控制腔。

本发明还可以包括：

1、增压控制阀线圈不通电时，增压控制阀进油路与增压活塞连通油路断开，高压燃油经主进油路分成四个部分：第一部分经增压控制阀进油路进入增压控制阀下腔，存储在增压控制阀下腔内；第二部分从增压腔进油路进入到增压腔内，并通过增压腔出油路流出增压腔，进入盛油槽进油路，流入盛油槽内；第三部分经液力补偿活塞上腔进油路流入液力补偿活塞上腔内；第四部分燃油经主进油路和喷油控制阀进油路流入喷油控制阀上腔，喷油控制阀上腔和喷油控制阀下腔连通，这一部分燃油分成两路流入控制腔内，第一路经喷油控制阀下腔和控制腔油路直接流入控制腔内，第二路经喷油控制阀下腔和液力补偿活塞下腔进油路流入液力补偿活塞下腔，再经液力补偿活塞下腔出油路流入控制腔，液力补偿活塞在液压和液力补偿活塞复位弹簧的共同作用下保持静止，同时，针阀在燃油压力和针阀复位弹簧的共同作用下保持落座；当喷油控制阀线圈通电后，喷油控制阀阀杆在电磁力的作用下上移，喷油器锥形凸起的锥面形成密封，喷油控制阀上腔与喷油控制阀下腔断开，喷油泄油路与喷油控制阀下腔、控制腔油路以及控制腔形成通路，控制腔与低压油道连通，开始泄油，泄油的同时，液力补偿活塞下腔内存储的燃油流入控制腔内，当控制腔内的燃油压力与针阀复位弹簧的合力小于盛油槽内的燃油压力时，针阀抬起，盛油槽内储存的燃油会从喷孔喷出，开始喷油；当喷油控制阀线圈断电后，在喷油控制阀复位弹簧的作用下，喷油控制阀阀杆复位，喷油泄油路关闭，喷油控制阀上腔和喷油控制阀下腔连通，高压燃油进入喷油控制阀下腔后，一部分经控制腔油路进入控制腔，另一部分流入液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞在液力补偿活塞下腔内液压以及液力补偿活塞复位弹簧的共同作用下复位，同时液力补偿活塞下腔内的燃油通过液力补偿活塞下腔出油路进入控制腔，当燃油压力与针阀复位弹簧弹力的合力大于盛油槽内的燃油压力时，针阀落座，喷油结束。

2、当增压控制阀线圈通电后，增压控制阀阀杆在电磁力的作用下上移，增压控制阀锥形凸起的锥面形成密封，增压控制阀下腔的燃油流入增压控制阀中间腔、增压控制阀出油路、增压活塞连通油路、凹槽、，通过内部油路流入活塞腔；增压活塞向下运动，对增压腔内的燃油进行增压，针阀不抬起；喷油控制阀线圈通电，喷油控制阀阀杆在电磁力的作用下上移，喷油控制阀锥形凸起的锥面形成密封，喷油控制阀上腔和喷油控制阀下腔断开，喷油泄油路与喷油控制阀下腔、控制腔油路以及控制腔形成通路，是控制腔与低压油道连通，开始泄油，泄油的同时，液力补偿活塞下腔内存储的燃油流入控制腔内，当控制腔内的燃油压力与针阀复位弹簧的合力小于盛油槽内的燃油压力时，针阀抬起，盛油槽内储存的燃油从喷孔喷出，开始喷油；当喷油控制阀线圈断电后，在喷油控制阀复位弹簧的作用下，喷油控制阀阀杆复位，喷油泄油路关闭，喷油控制阀上腔和喷油控制阀下腔连通，高压燃油进入喷油控制阀下腔后，一部分经控制腔油路进入控制腔，另一部分流入液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞在液力补偿活塞下腔内液压以及液力补偿活塞复位弹簧的共同作用下复位，同时液力补偿活塞下腔内的燃油通过液力补偿活塞下腔出油路进入控制腔，当燃油压力与针阀复位弹簧弹力的合力大于盛油槽内的燃油压力时，针阀落座，喷油过程结束；增压控制阀线圈断电，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的作用下回复初始位置，活塞腔通过内部油路、凹槽连通油路、凹槽、增压活塞连通油路、增压控制阀出油路、增压控制阀中间腔、增压控制阀上腔、泄油孔和增压泄油路与低压油路形成通路，增压活塞在液压的作用下复位。

3、增压活塞的小头端凹槽为关于增压活塞中心线对称布置的两个圆柱形凹槽，两个圆柱形凹槽之间设置凹槽连通油路。

本发明的优势在于：本发明的喷油规律可变的双阀电控喷油器可以在非增压和增压两种模式下工作，非增压模式下可实现轨压喷射，增压模式下可实现超高压喷射，并且可以实现增压比的柔性可调；采用两个电磁阀分别控制增压过程和喷油过程，可靠性更高；液力补偿活塞可以使本发明实现喷油规律的先缓后急，并且具有断油干脆的特点，有利于提高柴油机的燃烧性能，降低排放污染。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为增压控制阀示意图；

图3为增压活塞示意图；

图4为喷油控制阀示意图；

图5为喷嘴示意图。

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1-5，本发明的喷油规律可变的双阀电控喷油器，包括喷油器头1、增压控制阀2、增压活塞3、喷油控制阀4、喷嘴5、紧帽6和喷油器体7，喷油器头1安装在喷油器体7上，增压控制阀2、增压活塞3、喷油控制阀4和喷嘴5自上而下依次安装在喷油器体7内，紧帽6通过螺纹与喷油器体7紧固在一起。

增压控制阀2安装在喷油器体7内，增压控制阀2包括增压控制阀复位弹簧座9、增压控制阀铁芯10、增压控制阀衔铁11、增压控制阀衔铁室12、增压控制阀锥面阀座13、增压控制阀阀杆14、增压控制阀平面阀座16、增压控制阀线圈24、增压控制阀线圈密封胶25和增压控制阀复位弹簧26。增压控制阀阀杆14与增压控制阀平面阀座16和增压控制阀锥面阀座13之间分别形成增压控制阀上腔15、增压控制阀中间腔22、增压控制阀下腔20和增压泄油腔18，增压控制阀阀杆14上开有泄油孔23和增压泄油路19，增压控制阀上腔15通过泄油孔23、增压泄油路19与低压油路连通；增压控制阀中间腔22与增压控制阀出油路17连通；增压控制阀下腔20通过增压控制阀进油路21与主进油路8连通；增压泄油腔18与增压泄油路19连通。

增压活塞3安装在增压控制阀2下部，增压活塞3大头端设有限位凸台，小头端开有凹槽35，增压活塞3内部设有内部油路36和凹槽连通油路30。喷油器体7内设有活塞腔27、泄油腔28和增压腔34，主进油路8与增压腔34通过增压腔进油路33连通，增压腔进油路33内设有单向阀32，在增压腔34下端设有增压腔出油路31，增压活塞连通油路29与凹槽35始终保持连通，并且与凹槽连通油路30、内部油路36和活塞腔27形成通路。

喷油控制阀4安装在增压活塞3下端，喷油控制阀4包括喷油控制阀复位弹簧座37、喷油控制阀铁芯38、喷油控制阀衔铁39、喷油控制阀阀座40、喷油控制阀阀杆41、喷油控制阀衔铁室46、喷油控制阀线圈47、喷油控制阀线圈密封胶48和喷油控制阀复位弹簧49。喷油控制阀阀杆41与喷油控制阀阀座40之间分别形成喷油控制阀上腔44和喷油控制阀下腔42，喷油控制阀阀杆41上开有喷油泄油路45，与低压油路连通；喷油控制阀上腔44通过喷油控制阀进油路43与主进油路8连通。

喷嘴5安装在喷油器体7的末端，喷嘴5包括止回阀50、液力补偿活塞51、液力补偿活塞复位弹簧53、控制腔55、盛油槽56、喷孔57、针阀58和针阀复位弹簧59。液力补偿活塞51安装在喷嘴5的上部，喷油器体7内设有液力补偿活塞上腔、液力补偿活塞下腔62和液力补偿活塞泄油腔61，液力补偿活塞上腔64顶端设置有与主进油路8连通的液力补偿活塞上腔进油路65，液力补偿活塞下腔62分别与液力补偿活塞下腔进油路63和液力补偿活塞下腔出油路60连通，液力补偿活塞下腔进油路63内安装有止回阀50；控制腔55与控制腔油路52连通；针阀复位弹簧59安装在控制腔55内，针阀58的上部套于针阀复位弹簧59里；盛油槽56与盛油槽进油路54连通；喷嘴5末端开有喷孔57。

喷油器头1固定在喷油器体7上，增压控制阀2、增压活塞3、喷油控制阀4和喷嘴5分别安装在喷油器体7内，紧帽6与喷油器体7之间用螺纹连接。喷油器体7内开有主进油路8。增压控制阀阀杆14与增压控制阀锥面阀座13和增压控制阀平面阀座16之间分别形成增压控制阀上腔15、增压控制阀中间腔22、增压控制阀下腔20和增压泄油腔18，主进油路8通过增压控制阀进油路21与增压控制阀下腔20连通；增压泄油腔18通过增压控制阀阀杆14上的增压泄油路19与低压油路连通；增压控制阀阀杆14上开有的泄油孔23将增压控制阀上腔15和增压泄油路19连通在一起。增压活塞3安装在增压控制阀2的下部，喷油器体7内设有活塞腔27、泄油腔28和增压腔34，主进油路8与增压腔34之间设有增压腔进油路33，增压腔进油路33内安有单向阀32；增压控制阀出油路17、增压活塞连通油路29和增压活塞3上的凹槽35连通；增压活塞3上开有内部油路36和凹槽连通油路30，将活塞腔27和凹槽35连通起来；泄油腔28与低压油路连通。喷油控制阀4安装在增压活塞3的下端，喷油控制阀阀杆41与喷油控制阀阀座40之间分别形成喷油控制阀上腔44和喷油控制阀下腔42，主进油路8通过喷油控制阀进油路43与喷油控制阀上腔44连通；喷油控制阀阀杆41上开有喷油泄油路45，与低压油路连通。喷嘴5安装在喷油器体7的末端，喷油器体7内开有液力补偿活塞上腔64、液力补偿活塞下腔62、液力补偿活塞泄油腔61、控制腔55和盛油槽56，液力补偿活塞上腔64与主进油路8之间通过液力补偿活塞上腔进油路65连通，液力补偿活塞下腔62与喷油控制阀下腔42通过液力补偿活塞下腔进油路63连通，液力补偿活塞下腔进油路63内安装有止回阀50，液力补偿活塞下腔62通过液力补偿活塞下腔出油路60连通至控制腔55，液力补偿活塞泄油腔61与低压油路连通。针阀复位弹簧59安装在控制腔55内，针阀58的上部套于针阀复位弹簧59里，针阀58的其余部分位于喷嘴5内；盛油槽56与增压腔34通过盛油槽进油路54和增压腔出油路31连通；喷嘴5末端开有喷孔57。

增压控制阀2由增压控制阀复位弹簧座9、增压控制阀铁芯10、增压控制阀衔铁11、增压控制阀衔铁室12、增压控制阀锥面阀座13、增压控制阀阀杆14、增压控制阀平面阀座16、增压控制阀线圈24、增压控制阀线圈密封胶25和增压控制阀复位弹簧26组成，如图2所示。增压控制阀衔铁11固定在增压控制阀阀杆14上，安装在增压控制阀衔铁室12内；增压控制阀复位弹簧26一端安装在增压控制阀复位弹簧座9上，另一端安装在增压控制阀阀杆14上；增压控制阀阀杆14落在增压控制阀平面阀座16上，与增压控制阀锥面阀座13和增压控制阀平面阀座16之间形成增压控制阀上腔15、增压控制阀中间腔22、增压控制阀下腔20和增压泄油腔18，初始位置时，增压控制阀上腔15和增压控制阀中间腔22连通，增压控制阀阀杆14上开有泄油孔23和增压泄油路19；增压控制阀上腔15通过增压泄油路19和泄油孔23与低压油路连通，增压控制阀中间腔22与增压控制阀出油路17保持连通，主进油路8、增压控制阀进油路21和增压控制阀下腔20连通，增压泄油腔18通过增压泄油路19与低压油路连通，其作用在于收集增压控制阀阀杆14移动过程中泄漏的燃油并将其卸载至低压油路。

增压活塞3两端截面积不同，增压活塞3大头端设置有限位凸台；增压活塞3下端关于增压活塞3中心线对称布置两个圆柱形凹槽35，两个凹槽35中间设置凹槽连通油路30，两个凹槽35通过凹槽连通油路30连通；在增压活塞3中心开有内部油路36，内部油路36从活塞大头中心开始打入，直至与凹槽连通油路30连通为止；喷油器体7内设有活塞腔27、泄油腔28和增压腔34，增压活塞3安装在喷油器体7内，如图3所示。增压腔34下端设有增压腔进油路33和增压腔出油路31，主进油路8与增压腔34通过增压腔进油路33连通，增压腔进油路33内设有单向阀32，增压活塞连通油路29与凹槽35连通，燃油可以通过增压活塞连通油路29、凹槽35、凹槽连通油路30和内部油路36流入活塞腔27，且当增压活塞3下行至极限位置时，增压活塞连通油路29仍然保持与凹槽35连通，从而保证了增压过程中一直有燃油流入活塞腔27内。泄油腔28与低压油路连通，一方面可以将增压活塞3移动过程中泄漏的燃油及时卸载，另一方面还可以对增压活塞3起到限位作用。

喷油控制阀4由喷油控制阀复位弹簧座37、喷油控制阀铁芯38、喷油控制阀衔铁39、喷油控制阀阀座40、喷油控制阀阀杆41、喷油控制阀衔铁室46、喷油控制阀线圈47、喷油控制阀线圈密封胶48和喷油控制阀复位弹簧49组成，如图4所示。喷油控制阀衔铁39固定在喷油控制阀阀杆41上，安装在喷油控制阀衔铁室46内；喷油控制阀复位弹簧49一端安装在喷油控制阀复位弹簧座37上，另一端安装在喷油控制阀阀杆41上，将喷油控制阀阀杆41紧压在喷油控制阀阀座40上；喷油控制阀阀杆41与喷油控制阀阀座40之间形成喷油控制阀上腔44和喷油控制阀下腔42，喷油控制阀上腔44通过喷油控制阀进油路43与主进油路8连通，初始位置时喷油控制阀阀杆41平面密封，喷油控制阀上腔44和喷油控制阀下腔42连通；喷油控制阀阀杆41上开有喷油泄油路45，与低压油路连通。

喷嘴5主要包括止回阀50、液力补偿活塞51、液力补偿活塞复位弹簧53、控制腔55、盛油槽56、喷孔57、针阀58和针阀复位弹簧59。喷油器体7内设有液力补偿活塞上腔64、液力补偿活塞下腔62、液力补偿活塞泄油腔61、控制腔55和盛油槽56；主进油路8通过液力补偿活塞上腔进油路65与液力补偿活塞51连通，液力补偿活塞下腔62两侧分别设置液力补偿活塞下腔进油路63和液力补偿活塞下腔出油路60，液力补偿活塞下腔进油路63内设有止回阀50，其作用在于防止液力补偿活塞下腔62内的燃油回流，液力补偿活塞泄油腔61与低压油路连通，用于收集液力补偿活塞51移动过程中泄漏的燃油，并对液力补偿活塞51起到限位的作用；燃油通过盛油槽进油路54流入盛油槽56内；控制腔55顶端设有控制腔油路52，针阀复位弹簧59安装在控制腔55内；针阀58的上部套在针阀复位弹簧59内，其余部分位于喷嘴5内；喷嘴5末端开有喷孔57，初始位置时，针阀58落座，喷孔57关闭，如图5所示。控制腔55内的燃油压力和针阀复位弹簧59的合力与盛油槽56内的燃油压力将决定针阀58的抬起与落座，进而控制盛油槽56与喷孔57的连通或断开。

本发明的喷油规律可变的双阀电控喷油器可以在非增压和增压两种模式下工作。

本发明的喷油规律可变的双阀电控喷油器在非增压模式下的工作过程如下：增压控制阀线圈24始终不通电，此时增压控制阀进油路21与增压活塞连通油路29断开，共轨管中的高压燃油会经主进油路8分成四个部分：第一部分经增压控制阀进油路21进入增压控制阀下腔20，存储在增压控制阀下腔20内；第二部分从增压腔进油路33进入到增压腔34内，并通过增压腔出油路31流出增压腔34，燃油流出增压腔34后进入盛油槽进油路54，最终流入盛油槽56内；第三部分经液力补偿活塞上腔进油路65流入液力补偿活塞上腔64内；第四部分燃油经主进油路8和喷油控制阀进油路43流入喷油控制阀上腔44，由于此时喷油控制阀阀杆41锥面打开，平面密封，所以喷油控制阀上腔44和喷油控制阀下腔42连通，因此这一部分燃油最终会分成两路流入控制腔55内，第一路经喷油控制阀下腔42和控制腔油路52直接流入控制腔55内，第二路经喷油控制阀下腔42和液力补偿活塞下腔进油路63流入液力补偿活塞下腔62，再经液力补偿活塞下腔出油路60流入控制腔55。此时液力补偿活塞上腔64和液力补偿活塞下腔62均充满了高压燃油，液力补偿活塞51会在液压和液力补偿活塞复位弹簧53的共同作用下保持静止，同时，针阀58也会在燃油压力和针阀复位弹簧59的共同作用下保持落座，喷油器不工作。当喷油控制阀线圈47通电后，喷油控制阀阀杆41在电磁力的作用下上移，从而使平面打开，锥面密封，此时喷油控制阀上腔44与喷油控制阀下腔42断开，由于喷油控制阀阀杆41上开有喷油泄油路45，所以当平面打开时，喷油泄油路45会与喷油控制阀下腔42、控制腔油路52以及控制腔55形成通路，于是控制腔55与低压油道连通，开始泄油，泄油过程进行的同时，液力补偿活塞下腔62内存储的燃油会流入控制腔55内，但是由于控制腔油路52泄油速度要大于液力补偿活塞下腔出油路60的补油速度，所以控制腔55内的燃油压力会逐渐减小，只是减小的幅度较小，当控制腔55内的燃油压力与针阀复位弹簧59的合力小于盛油槽56内的燃油压力时，针阀58会缓慢抬起，盛油槽56内储存的燃油会从喷孔57喷出，开始喷油。因为液力补偿活塞下腔进油路63内设有止回阀50，所以在液力补偿活塞下腔62对控制腔55进行补油的过程中不会有燃油进入液力补偿活塞下腔62，而液力补偿活塞上腔64始终充满着高压燃油，因此随着液力补偿活塞下腔62内燃油的流出，液力补偿活塞51会在液力补偿活塞上腔64与液力补偿活塞下腔62之间形成的压力差的作用下下移，从而达到加速液力补偿活塞下腔62内燃油流入控制腔55的目的，补油过程会一直持续至液力补偿活塞下腔62内的燃油全部流入控制腔55时结束；当补油过程结束后，控制腔55内剩余的燃油将直接通过控制腔油路52泄走，相比之前补油过程和泄油过程的同步进行，此时控制腔55泄油速度更快，针阀58抬起更为迅速，从而实现了喷油率的先缓后急。此外，喷油控制阀阀杆41上的喷油泄油路45在泄油过程中会对电磁阀起到冷却作用；当喷油控制阀线圈47断电后，在喷油控制阀复位弹簧49的作用下，喷油控制阀阀杆41复位，平面再度关闭，锥面再度开启，喷油泄油路45关闭，喷油控制阀上腔44和喷油控制阀下腔42连通，共轨管中的燃油进入喷油控制阀下腔42后，一部分经控制腔油路52进入控制腔55，另一部分会流入液力补偿活塞下腔62，液力补偿活塞51会在液力补偿活塞下腔62内液压以及液力补偿活塞复位弹簧53的共同作用下复位，同时液力补偿活塞下腔62内的燃油还会通过液力补偿活塞下腔出油路60进入控制腔55，由于同时有两路燃油流入控制腔55，所以控制腔55内的压力会快速升高，当燃油压力与针阀复位弹簧59弹力的合力大于盛油槽56内的燃油压力时，针阀58快速落座，喷油过程迅速结束。

本发明的喷油规律可变的双阀电控喷油器在增压模式下的工作过程如下：共轨管中的高压燃油会经主进油路8分成四个部分：第一部分经增压控制阀进油路21进入增压控制阀下腔20，存储在增压控制阀下腔20内；第二部分从增压腔进油路33进入到增压腔34内，并通过增压腔出油路31流出增压腔34，燃油流出增压腔34后进入盛油槽进油路54，最终流入盛油槽56内；第三部分经液力补偿活塞上腔进油路65流入液力补偿活塞上腔64内；第四部分燃油经主进油路8和喷油控制阀进油路43流入喷油控制阀上腔44，由于此时喷油控制阀阀杆41锥面打开，平面密封，所以喷油控制阀上腔44和喷油控制阀下腔42连通，因此这一部分燃油最终会分成两路流入控制腔55内，第一路经喷油控制阀下腔42和控制腔油路52直接流入控制腔55内，第二路经喷油控制阀下腔42和液力补偿活塞下腔进油路63流入液力补偿活塞下腔62，再经液力补偿活塞下腔出油路60流入控制腔55。此时液力补偿活塞上腔64和液力补偿活塞下腔62均充满了高压燃油，液力补偿活塞51会在液压和液力补偿活塞复位弹簧53的共同作用下保持静止，同时，针阀58也会在燃油压力和针阀复位弹簧59的共同作用下保持落座，喷油器不工作。当增压控制阀线圈24通电后，增压控制阀阀杆14会在电磁力的作用下上移，实现锥面密封，平面开启，此时增压控制阀下腔20的燃油便会流入增压控制阀中间腔22、增压控制阀出油路17、增压活塞连通油路29、凹槽35、凹槽连通油路30，最终通过内部油路36流入活塞腔27；此时活塞腔27和增压腔34内都充满了共轨管中的高压燃油，但是由于增压活塞3的大头和小头存在面积差，因此就会在增压活塞3两端形成压力差，于是增压活塞3就在这个压力差的作用下向下运动，对增压腔34内的燃油进行增压。增压腔进油路33内设有单向阀32，可以防止增压后的超高压燃油回流至共轨管中，所以最终盛油槽56内储存的是增压后的超高压燃油，此时盛油槽56内的油压要高于控制腔55内的油压，但是由于盛油槽56与控制腔55存在着较大的面积差，再加上针阀复位弹簧59的作用，所以针阀58并不会抬起；继而，喷油控制阀线圈47通电，喷油控制阀阀杆41会在电磁力的作用下上移，实现锥面密封，平面开启，喷油控制阀上腔44和喷油控制阀下腔42断开，由于喷油控制阀阀杆41上开有喷油泄油路45，所以当平面打开时，喷油泄油路45会与喷油控制阀下腔42、控制腔油路52以及控制腔55形成通路，于是控制腔55与低压油道连通，开始泄油，泄油过程进行的同时，液力补偿活塞下腔62内存储的燃油会流入控制腔55内，但是由于控制腔油路52泄油速度要大于液力补偿活塞下腔出油路60的补油速度，所以控制腔55内的燃油压力会逐渐减小，只是减小的幅度较小，当控制腔55内的燃油压力与针阀复位弹簧59的合力小于盛油槽56内的燃油压力时，针阀58会缓慢抬起，盛油槽56内储存的燃油会从喷孔57喷出，开始喷油。因为液力补偿活塞下腔进油路63内设有止回阀50，所以在液力补偿活塞下腔62对控制腔55进行补油的过程中不会有燃油进入液力补偿活塞下腔62，而液力补偿活塞上腔64始终充满着高压燃油，因此随着液力补偿活塞下腔62内燃油的流出，液力补偿活塞51会在液力补偿活塞上腔64与液力补偿活塞下腔62之间形成的压力差的作用下下移，从而达到加速液力补偿活塞下腔62内燃油流入控制腔55的目的，补油过程会一直持续至液力补偿活塞下腔62内的燃油全部流入控制腔55时结束；当补油过程结束后，控制腔55内剩余的燃油将直接通过控制腔油路52泄走，相比之前补油过程和泄油过程的同步进行，此时控制腔55泄油速度更快，针阀58抬起更为迅速，从而实现了喷油率的先缓后急。因为喷油控制阀阀杆41上开有喷油泄油路45，所以在控制腔55泄油过程中会有燃油流过喷油控制阀阀杆41，这会对喷油控制阀4起到冷却作用。当喷油控制阀线圈47断电后，在喷油控制阀复位弹簧49的作用下，喷油控制阀阀杆41复位，平面再度关闭，锥面再度开启，喷油泄油路45关闭，喷油控制阀上腔44和喷油控制阀下腔42连通，共轨管中的燃油进入喷油控制阀下腔42后，一部分经控制腔油路52进入控制腔55，另一部分会流入液力补偿活塞下腔62，液力补偿活塞51会在液力补偿活塞下腔62内液压以及液力补偿活塞复位弹簧53的共同作用下复位，同时液力补偿活塞下腔62内的燃油还会通过液力补偿活塞下腔出油路60进入控制腔55，由于同时有两路燃油流入控制腔55，所以控制腔55内的压力会快速升高，当燃油压力与针阀复位弹簧59弹力的合力大于盛油槽56内的燃油压力时，针阀58快速落座，喷油过程迅速结束。最后，增压控制阀线圈24断电，增压控制阀阀杆14会在增压控制阀复位弹簧26的作用下回复初始位置，实现平面密封，锥面开启，此时活塞腔27通过内部油路36、凹槽连通油路30、凹槽35、增压活塞连通油路29、增压控制阀出油路17、增压控制阀中间腔22、增压控制阀上腔15、泄油孔23和增压泄油路19与低压油路形成通路，因此活塞腔27内的燃油可以泄入低压油路，由于增压腔34内始终存储着共轨管中的高压燃油，所以增压活塞3会在液压的作用下复位，为下一次增压过程做准备。因为活塞腔27泄油过程中会有燃油流过增压泄油路19，所以会对增压控制阀2起到冷却作用。增压活塞连通油路29与凹槽35会在增压活塞3下行的过程中始终保持连通，所以如果增压控制阀线圈24中一直有电流通过，活塞腔27内将总会充满燃油，且当增压活塞3达到最大位移时可以获得最大增压比，而一旦增压控制阀线圈24断电，增压活塞3就会迅速复位，响应速度很快，因此可以通过改变增压控制阀2的控制策略来实现增压比的柔性可调。

Claims (5)

1.喷油规律可变的双阀电控喷油器，其特征是：包括喷油器体、增压控制阀、增压活塞、喷油控制阀、喷嘴，增压控制阀、增压活塞自上而下安装在喷油器体内，喷油控制阀、喷嘴自上而下依次安装在增压活塞下方，喷油控制阀、喷嘴的外部设置紧帽，紧帽与喷油器体固定在一起；

所述增压控制阀包括增压控制阀上阀座、增压控制阀锥面阀座、增压控制阀平面阀座、增压控制阀复位弹簧座、增压控制阀铁芯、增压控制阀衔铁、增压控制阀阀杆，增压控制阀上阀座、增压控制阀锥面阀座和增压控制阀平面阀座自上而下设置，增压控制阀上阀座里设置主进油路，增压控制阀复位弹簧座、增压控制阀铁芯设置在增压控制阀上阀座里，增压控制阀阀杆顶部连接增压控制阀衔铁，增压控制阀衔铁设置在增压控制阀锥面阀座里，增压控制阀阀杆底端伸入至增压控制阀平面阀座里，增压控制阀铁芯里缠绕增压控制阀线圈，增压控制阀铁芯中部设置增压控制阀复位弹簧，增压控制阀复位弹簧的顶端顶在增压控制阀复位弹簧座上，增压控制阀复位弹簧的底端顶在增压控制阀衔铁上，增压控制阀阀杆中部设置增压控制阀锥形凸起，增压控制阀锥形凸起上方的增压控制阀阀杆与增压控制阀锥面阀座之间形成增压控制阀上腔，增压控制阀锥形凸起下方的增压控制阀阀杆与增压控制阀平面阀座之间形成增压控制阀下腔，增压控制阀阀杆底部与增压控制阀平面阀座之间形成增压泄油腔，增压控制阀锥形凸起与增压控制阀锥面阀座和增压控制阀平面阀座之间形成增压控制阀中间腔，增压控制阀阀杆的中部设置与增压泄油腔相通的增压泄油路以及与增压泄油路相通的泄油孔，增压控制阀上腔连通泄油孔，增压控制阀平面阀座上设置增压控制阀进油路、增压控制阀出油路，增压控制阀下腔与增压控制阀进油路相通，增压控制阀中间腔与增压控制阀出油路相通；

所述增压活塞的上部为大头端，增压活塞的下部为小头端，大头端与其上方的增压控制阀平面阀座之间形成活塞腔，喷油器体上设置限位凸台，大头端中部与限位凸台之间形成泄油腔，小头端与其下方的喷油器体之间形成增压腔，增压腔连通增压腔进油路，增压腔进油路连通主进油路，增压腔进油路里设置单向阀，增压腔下方设置与其相通的增压腔出油路，大头端内部设置内部油路，小头端设置凹槽，内部油路与凹槽相通，喷油器体里设置增压活塞连通油路，增压活塞连通油路分别连通凹槽和增压控制阀出油路；

所述喷油控制阀包括喷油控制阀阀座、喷油器控制阀上阀座、喷油控制阀复位弹簧座、喷油控制阀铁芯、喷油控制阀衔铁、喷油控制阀阀杆，喷油器控制阀上阀座、喷油控制阀阀座自上而下设置，喷油控制阀复位弹簧座、喷油控制阀铁芯设置在喷油控制阀上阀座里，喷油控制阀阀杆顶部连接喷油控制阀衔铁，喷油控制阀衔铁设置在喷油控制阀阀座里，喷油控制阀铁芯里缠绕喷油控制阀线圈，喷油控制阀铁芯中部设置喷油控制阀复位弹簧，喷油控制阀复位弹簧的顶端顶在喷油控制阀复位弹簧座上，喷油控制阀复位弹簧的底端顶在喷油控制阀衔铁上，喷油控制阀阀杆中部设置喷油控制阀锥形凸起，喷油控制阀锥形凸起上方的喷油控制阀阀杆与喷油控制阀阀座之间形成喷油控制阀上腔，喷油控制阀锥形凸起下方的喷油控制阀阀杆与喷油控制阀阀座之间形成喷油控制阀下腔，喷油控制阀阀杆中部设置喷油泄油路，喷油控制阀阀座里设置喷油控制阀进油路，喷油控制阀进油路分别主进油路和连通喷油控制阀上腔；

所述喷嘴包括中间块、控制腔静止块和针阀块，中间块、控制腔静止块和针阀块自上而下设置；中间块里设置液力补偿活塞上腔进油路、止回通道，止回通道里安装止回阀；控制腔静止块里设置液力补偿活塞、控制腔油路，液力补偿活塞外部套有液力补偿活塞复位弹簧，液力补偿活塞复位弹簧的上端顶在液力补偿活塞上，液力补偿活塞复位弹簧的下端顶在其下方的控制腔静止块上，液力补偿活塞上方形成与液力补偿活塞上腔进油路相通的液力补偿活塞上腔，液力补偿活塞复位弹簧所处位置为液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞下端与其下方的控制腔静止块之间形成液力补偿活塞泄油腔，控制腔油路连通喷油控制阀下腔；针阀块里安装针阀，针阀上部套有针阀复位弹簧，针阀复位弹簧的上端顶在控制腔静止块上，针阀复位弹簧的下端顶在针阀上，针阀复位弹簧所处位置为控制腔，控制腔连通控制腔油路，针阀块里设置盛油槽进油路，针阀和针阀块之间形成盛油槽，针阀块底部设置喷孔，盛油槽进油路分别连通盛油槽、主进油路和增压腔出油路，液力补偿活塞下腔通过液力补偿活塞下腔进油路连通止回阀下方的止回通道，液力补偿活塞下腔通过控制连通油路连通控制腔。

2.根据权利要求1所述的喷油规律可变的双阀电控喷油器，其特征是：增压控制阀线圈不通电时，增压控制阀进油路与增压活塞连通油路断开，高压燃油经主进油路分成四个部分：第一部分经增压控制阀进油路进入增压控制阀下腔，存储在增压控制阀下腔内；第二部分从增压腔进油路进入到增压腔内，并通过增压腔出油路流出增压腔，进入盛油槽进油路，流入盛油槽内；第三部分经液力补偿活塞上腔进油路流入液力补偿活塞上腔内；第四部分燃油经主进油路和喷油控制阀进油路流入喷油控制阀上腔，喷油控制阀上腔和喷油控制阀下腔连通，这一部分燃油分成两路流入控制腔内，第一路经喷油控制阀下腔和控制腔油路直接流入控制腔内，第二路经喷油控制阀下腔和液力补偿活塞下腔进油路流入液力补偿活塞下腔，再经液力补偿活塞下腔出油路流入控制腔，液力补偿活塞在液压和液力补偿活塞复位弹簧的共同作用下保持静止，同时，针阀在燃油压力和针阀复位弹簧的共同作用下保持落座；当喷油控制阀线圈通电后，喷油控制阀阀杆在电磁力的作用下上移，喷油器锥形凸起的锥面形成密封，喷油控制阀上腔与喷油控制阀下腔断开，喷油泄油路与喷油控制阀下腔、控制腔油路以及控制腔形成通路，控制腔与低压油道连通，开始泄油，泄油的同时，液力补偿活塞下腔内存储的燃油流入控制腔内，当控制腔内的燃油压力与针阀复位弹簧的合力小于盛油槽内的燃油压力时，针阀抬起，盛油槽内储存的燃油会从喷孔喷出，开始喷油；当喷油控制阀线圈断电后，在喷油控制阀复位弹簧的作用下，喷油控制阀阀杆复位，喷油泄油路关闭，喷油控制阀上腔和喷油控制阀下腔连通，高压燃油进入喷油控制阀下腔后，一部分经控制腔油路进入控制腔，另一部分流入液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞在液力补偿活塞下腔内液压以及液力补偿活塞复位弹簧的共同作用下复位，同时液力补偿活塞下腔内的燃油通过液力补偿活塞下腔出油路进入控制腔，当燃油压力与针阀复位弹簧弹力的合力大于盛油槽内的燃油压力时，针阀落座，喷油结束。

3.根据权利要求1或2所述的喷油规律可变的双阀电控喷油器，其特征是：当增压控制阀线圈通电后，增压控制阀阀杆在电磁力的作用下上移，增压控制阀锥形凸起的锥面形成密封，增压控制阀下腔的燃油流入增压控制阀中间腔、增压控制阀出油路、增压活塞连通油路、凹槽、，通过内部油路流入活塞腔；增压活塞向下运动，对增压腔内的燃油进行增压，针阀不抬起；喷油控制阀线圈通电，喷油控制阀阀杆在电磁力的作用下上移，喷油控制阀锥形凸起的锥面形成密封，喷油控制阀上腔和喷油控制阀下腔断开，喷油泄油路与喷油控制阀下腔、控制腔油路以及控制腔形成通路，是控制腔与低压油道连通，开始泄油，泄油的同时，液力补偿活塞下腔内存储的燃油流入控制腔内，当控制腔内的燃油压力与针阀复位弹簧的合力小于盛油槽内的燃油压力时，针阀抬起，盛油槽内储存的燃油从喷孔喷出，开始喷油；当喷油控制阀线圈断电后，在喷油控制阀复位弹簧的作用下，喷油控制阀阀杆复位，喷油泄油路关闭，喷油控制阀上腔和喷油控制阀下腔连通，高压燃油进入喷油控制阀下腔后，一部分经控制腔油路进入控制腔，另一部分流入液力补偿活塞下腔，液力补偿活塞在液力补偿活塞下腔内液压以及液力补偿活塞复位弹簧的共同作用下复位，同时液力补偿活塞下腔内的燃油通过液力补偿活塞下腔出油路进入控制腔，当燃油压力与针阀复位弹簧弹力的合力大于盛油槽内的燃油压力时，针阀落座，喷油过程结束；增压控制阀线圈断电，增压控制阀阀杆在增压控制阀复位弹簧的作用下回复初始位置，活塞腔通过内部油路、凹槽连通油路、凹槽、增压活塞连通油路、增压控制阀出油路、增压控制阀中间腔、增压控制阀上腔、泄油孔和增压泄油路与低压油路形成通路，增压活塞在液压的作用下复位。

4.根据权利要求1或2所述的喷油规律可变的双阀电控喷油器，其特征是：增压活塞的小头端凹槽为关于增压活塞中心线对称布置的两个圆柱形凹槽，两个圆柱形凹槽之间设置凹槽连通油路。

5.根据权利要求3所述的喷油规律可变的双阀电控喷油器，其特征是：增压活塞的小头端凹槽为关于增压活塞中心线对称布置的两个圆柱形凹槽，两个圆柱形凹槽之间设置凹槽连通油路。