CN109404192A - 一种电控喷油嘴及包括其的喷油器 - Google Patents

一种电控喷油嘴及包括其的喷油器 Download PDF

Info

Publication number
CN109404192A
CN109404192A CN201910014274.9A CN201910014274A CN109404192A CN 109404192 A CN109404192 A CN 109404192A CN 201910014274 A CN201910014274 A CN 201910014274A CN 109404192 A CN109404192 A CN 109404192A
Authority
CN
China
Prior art keywords
needle
valve
valve body
fuel injection
electronic fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201910014274.9A
Other languages
English (en)
Inventor
吴寅
罗兰连
陈晓辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North Oil Electronic Control Fuel Injection System (tianjin) Co Ltd
Original Assignee
North Oil Electronic Control Fuel Injection System (tianjin) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North Oil Electronic Control Fuel Injection System (tianjin) Co Ltd filed Critical North Oil Electronic Control Fuel Injection System (tianjin) Co Ltd
Priority to CN201910014274.9A priority Critical patent/CN109404192A/zh
Publication of CN109404192A publication Critical patent/CN109404192A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F02M61/12Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1866Valve seats or member ends having multiple cones

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电控喷油嘴及包括其的喷油器,属于内燃发动机领域。所述电控喷油嘴包括针阀和针阀体,所述针阀套接在所述针阀体的中孔内,所述针阀的顶面用于与控制柱塞焊接连接;所述针阀的上段,其端部凸出于所述针阀体上端面,与针阀体上段内壁接触部分为导向端,所述针阀导向段外壁上开设有纵向凹槽,所述纵向凹槽与针阀体上段内壁形成过油通道,用于高压油通过。本发明的喷油嘴取消了油道孔及盛油槽设计,通过将喷油腔中置,通过纵向凹槽和针阀体内壁形成过油通道,来适应高压油的通过,成为一种无回油的喷油嘴偶件,降低能量损耗,可以满足燃油喷射系统产品升级的要求,适应2000bar‑3000bar喷射压力需求。

Description

一种电控喷油嘴及包括其的喷油器
技术领域
本发明涉及内燃发动机领域,特别是涉及一种适用于高喷射压力的电控喷油嘴及包括其的喷油器。
背景技术
随能耗及排放法规的要求愈来愈严格,压燃式发动机对燃油喷射系统中的喷油嘴提出更高要求。其主要体现在如下方面:
高压喷射:设计目标压力达2000bar以上,后续升级压力可达3000bar。
精确喷射:“定时”、“定量”喷射精度要求更高,喷射散差小、多次喷射稳定时间间隔短,喷射稳定性好。
低能量损失:喷油嘴的设计上避免静态泄露损失,减小动态泄露损失,由此降低泵系统能耗以降低燃油喷射系统的能量损失。
高可靠性:产品需承受更高的压力脉冲,抗冲击疲劳失效风险低、密封性好、气蚀风险低、磨损小等。
其他要求如加工成本低、产品一致性、产品继承性等方面都有更高要求。
现有的喷油器的主要结构如图1所示。该种喷油器已在1400bar-1600bar喷油器产品上广泛应用。
但针对2000bar-3000bar喷油器,随喷射压力、喷射精度及能量损失等指标要求的提高,产品面临优化升级,主要具体表现在:
1)针阀与针阀体导向面属滑动配合面,并且随喷射压力升高其间隙泄漏量会显著增加,由此会引起燃油系统的能量损失大。
2)更高的喷射压力对产品结构可靠性及密封性能的需求突出。
3)针阀体外形磨削中存在应力集中。
4)针阀与柱塞分开,能量损失大,且可能出现控制失效。
有必要提供一种能量损失小、产品可靠性高,更适用于2000bar-3000bar喷射压力需求的喷油嘴。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能量损失小、产品可靠性高,更适用于2000bar-3000bar喷射压力需求的电控喷油嘴及包括其的喷油器。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案如下:
一方面,本发明提供一种电控喷油嘴,包括针阀和针阀体,所述针阀套接在所述针阀体的中孔内,所述针阀的顶面用于与控制柱塞连接;所述针阀的上段,其端部凸出于所述针阀体上端面,与针阀体上段内壁接触部分为导向端,所述针阀导向段外壁上开设有纵向凹槽,所述纵向凹槽与针阀体上段内壁形成过油通道,用于高压油通过。
进一步地,所述针阀体内壁和针阀的物理间隙为5~15μm。
进一步地,所述针阀体的上端面靠内设有凸台,所述凸台用于与喷油器进行凹对凸线密封。
进一步地,在针阀体的上端面上,在所述凸台的外侧设有定位销孔。
进一步地,在所述针阀体的中段外周,位于中段的肩胛面和与其构成阶梯状的中部外壁的交界处,设有环形凹槽。
进一步地,所述肩胛面采用89°内凹结构。
进一步地,所述针阀体的内腔中部设有电解退刀槽。
进一步地,所述纵向凹槽的截面形状为弧形。
进一步地,所述纵向凹槽的数量为三个或四个,均匀分布在针阀上。
进一步地,所述针阀底部的针阀座面采用台阶针结构,密封交线角度夹角为1.08°。
另一方面,提供一种喷油器,包括所述的电控喷油嘴。
进一步地,所述针阀的顶面与控制塞柱焊接。
采用这样的设计后,本发明至少具有以下优点:
本发明的喷油嘴取消了油道孔及盛油槽设计,通过将喷油腔中置,通过纵向凹槽和针阀体内壁形成过油通道,来适应高压油的通过,成为一种无回油的喷油嘴偶件,降低能量损耗,可以满足燃油喷射系统产品升级的要求,适应2000bar-3000bar喷射压力需求,并且具有响应速度快、喷射压力波动小、无间隙泄露、产品及生产继承性好、生产工艺性简单、成本低等优点。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是现有技术的一个喷油嘴的结构示意图,1’为针阀,2’为针阀体;
图2是本发明的喷油嘴的轴向剖视结构示意图;
图3是本发明的喷油嘴的俯视结构示意图;
图4是本发明的针阀座面三锥结构示意图;
图5是本发明的针阀座面双锥结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域技术人员。
本发明提供一种电控喷油嘴的实施例,如图2至图5所示,包括针阀1和针阀体2,针阀1套接在针阀体2的中孔4内,针阀1的顶面15用于与控制柱塞连接;针阀1的上段,其端部凸出于针阀体2上端面,与针阀体2上段内壁接触部分为导向端,针阀导向段外壁上开设有纵向凹槽3,纵向凹槽3与针阀体1上段内壁形成过油通道9,用于高压油通过。
本发明在使用时,与控制腔中置的喷油器连接,由于取消了油道孔及盛油槽设计,针阀导向段的外壁开设有纵向凹槽(可以为对称的四个弧形凹槽)与针阀体中孔组成弧形过油通道,组成无静态回油结构,过油通道可以支持高压油无压力损失,降低能量损耗,而且针阀和针阀体之间可留有物理间隙,取消针阀和针阀体的配副,针阀和针阀体主要起导向作用,而且可取消共轨针阀外周的涂层,降低成本,可以满足燃油喷射系统产品升级的要求,适应2000bar-3000bar喷射压力需求,并且具有响应速度快、喷射压力波动小、无间隙泄露、产品及生产继承性好、生产工艺性简单、成本低等优点。
喷油嘴工作过程简述如下:
针阀1上部控制腔内压力降低,针阀1抬起,喷油器开始喷油。控制腔内压力增加,针阀1升程降低,喷油器喷油结束。
针阀上的纵向凹槽和中孔采用磨削加工,其粗糙度精于原深孔钻加工油道孔的Ra1.6精度,更有利于高压油无压力损失的通过。
为实现针阀体中孔磨削,针阀体2的内腔中部设有电解退刀槽5。电解退刀槽可避免车加工工艺槽的毛刺,因电解时间短,成本较低。电解退刀槽位于针阀体对应针阀导向段的导向孔下方,电解退刀槽比车床加工的退刀槽有无毛刺堆积,易加工及燃油流场更顺畅等优点。
进一步地,纵向凹槽3的数量一般为四个,均匀分布在针阀上,过油通道的流通截面积可以为1.97mm2,也可以根据需求调整纵向凹槽的数量和弧度大小。
作为一种改进,纵向凹槽3的截面形状为弧形。弧形凹槽可以更好的支持高压油无压力损失的通过,保证8个直径为Φ0.28的喷孔不截流,可支持单次喷射油量550mm3/str的中重型喷油器。
针阀的针阀座面14依旧采用台阶针结构,座面下部可采用三锥面结构13,密封交线角度夹角为1.08°,避免尖角效应,减小Mises应力和对针阀体座面的冲击力。针阀底部锥面13与针阀体头部14配合形成密封交线,最终决定燃油喷射过程。
上述实施例中,针阀体2内壁和针阀1的物理间隙为5~15μm,取消针阀与针阀体配副,针阀与针阀体间的配合面只需导向功能,不需密封,卡滞、磨损风险小,配合精度要求降低,可取消共轨针阀大外圆涂层,节约成本4元-5元。
作为一种改进,针阀体2的上端面11靠内设有凸台12,凸台12用于与喷油器进行凹对凸线密封。凸台采用Φ8.5凸台,凸台与喷油器通过采用凹对凸线密封,减小的密封平面只有37mm2,密封面积减小有利于端面密封,且密封平面(凸台对应的位置)上不设有定位销孔、油道孔,减小端面磨削毛刺,更有利于端面密封。而定位销孔10设在凸台13的外侧的上端面11上,保证了产品的继承性。
为了避免应力集中,在针阀体2的中段外周,位于中段的肩胛面6和与其构成阶梯状的中部外壁8的交界处,设有环形凹槽7。
为解决喷油器在燃烧时气体回窜问题,肩胛面6采用89°内凹结构,与紧帽的内部台阶面实现线密封。
另一方面,提供一种喷油器,包括上述的电控喷油嘴。
进一步地,针阀1的顶面与控制塞柱焊接。控制柱塞与针阀顶面焊接,成为焊接部件,即能保证针阀开启时间,又能减少针阀与控制柱塞脱开风险。使喷油器部件数量减少、部件间装配难度降低,使结构简单、工艺性好。
本发明的喷油嘴的由针阀和针阀体组成,针阀为细长杆件结构,针阀上段的弧形凹槽与针阀体内壁圆柱面组成弧形过油通道,该配合面同时起到针阀与针阀体间导向作用;且由于配合间隙大(5-15um),取消了针阀与针阀体的配付,大大降低了配付成本。喷油器体底面与针阀体顶面接触形成配合密封面,并通过紧帽旋紧,实现接触面的密封。紧帽通过其内部台阶面与针阀体肩胛面接触,形成线密封。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰,均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电控喷油嘴,其特征在于,包括针阀和针阀体,所述针阀套接在所述针阀体的中孔内,所述针阀的顶面用于与控制柱塞连接;
所述针阀的上段,其端部凸出于所述针阀体上端面,与针阀体上段内壁接触部分为导向端,所述针阀导向段外壁上开设有纵向凹槽,所述纵向凹槽与针阀体上段内壁形成过油通道,用于高压油通过。
2.根据权利要求1所述的电控喷油嘴,其特征在于,所述针阀体内壁和针阀的物理间隙为5~15μm。
3.根据权利要求1所述的电控喷油嘴,其特征在于,所述针阀体的上端面靠内设有凸台,所述凸台用于与喷油器进行凹对凸线密封。
4.根据权利要求3所述的电控喷油嘴,其特征在于,在针阀体的上端面上,在所述凸台的外侧设有定位销孔。
5.根据权利要求1所述的电控喷油嘴,其特征在于,在所述针阀体的中段外周,位于中段的肩胛面和与其构成阶梯状的中部外壁的交界处,设有环形凹槽。
6.根据权利要求5所述的电控喷油嘴,其特征在于,所述肩胛面采用89°内凹结构。
7.根据权利要求1至6任一所述的电控喷油嘴,其特征在于,所述针阀体的内腔中部设有电解退刀槽。
8.根据权利要求1至6任一所述的电控喷油嘴,其特征在于,所述纵向凹槽的截面形状为弧形;
和/或,所述纵向凹槽的数量为三个或四个,均匀分布在针阀上;
和/或,所述针阀底部的针阀座面采用台阶针结构,密封交线角度夹角为1.08°。
9.一种喷油器,其特征在于,包括权利要求1至8任一所述的电控喷油嘴。
10.根据权利要求9所述的喷油器,其特征在于,所述针阀的顶面与控制塞柱焊接。
CN201910014274.9A 2019-01-08 2019-01-08 一种电控喷油嘴及包括其的喷油器 Withdrawn CN109404192A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910014274.9A CN109404192A (zh) 2019-01-08 2019-01-08 一种电控喷油嘴及包括其的喷油器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910014274.9A CN109404192A (zh) 2019-01-08 2019-01-08 一种电控喷油嘴及包括其的喷油器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109404192A true CN109404192A (zh) 2019-03-01

Family

ID=65462248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910014274.9A Withdrawn CN109404192A (zh) 2019-01-08 2019-01-08 一种电控喷油嘴及包括其的喷油器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109404192A (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101694197A (zh) * 2009-08-20 2010-04-14 余姚市舒春机械有限公司 分体式针阀偶件
CN102926904A (zh) * 2012-11-02 2013-02-13 江苏大学 一种小缸径涡流室式柴油机用加长型喷油嘴
CN103953482A (zh) * 2013-10-24 2014-07-30 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 用于柴油机燃油系统的喷油器
CN104061101A (zh) * 2014-07-14 2014-09-24 北京亚新科天纬油泵油嘴股份有限公司 一种燃料供给系统喷油器及其中的喷油嘴
CN104234899A (zh) * 2013-06-06 2014-12-24 余姚市舒春机械有限公司 一种大马力柴油机180mc针阀偶件
CN104500297A (zh) * 2014-11-28 2015-04-08 重庆红江机械有限责任公司 一种节能型高压共轨电控喷油器
CN104533684A (zh) * 2014-11-26 2015-04-22 中国北方发动机研究所(天津) 一种双控制阀多密封带燃油喷嘴
CN104612875A (zh) * 2014-12-02 2015-05-13 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 一种新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件
CN106351775A (zh) * 2016-11-24 2017-01-25 北京亚新科天纬油泵油嘴股份有限公司 一种控制腔中置式高压电控喷油器
CN205955884U (zh) * 2016-08-26 2017-02-15 龙口龙泵燃油喷射有限公司 柴油共轨系统喷油器
CN206206039U (zh) * 2016-11-24 2017-05-31 北京亚新科天纬油泵油嘴股份有限公司 一种控制腔中置式高压电控喷油器
CN106762303A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 江苏大学 一种控制商用车用柴油机小油量时喷射稳定性用孔式喷油嘴
CN209469527U (zh) * 2019-01-08 2019-10-08 北油电控燃油喷射系统(天津)有限公司 一种电控喷油嘴及包括其的喷油器

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101694197A (zh) * 2009-08-20 2010-04-14 余姚市舒春机械有限公司 分体式针阀偶件
CN102926904A (zh) * 2012-11-02 2013-02-13 江苏大学 一种小缸径涡流室式柴油机用加长型喷油嘴
CN104234899A (zh) * 2013-06-06 2014-12-24 余姚市舒春机械有限公司 一种大马力柴油机180mc针阀偶件
CN103953482A (zh) * 2013-10-24 2014-07-30 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 用于柴油机燃油系统的喷油器
CN104061101A (zh) * 2014-07-14 2014-09-24 北京亚新科天纬油泵油嘴股份有限公司 一种燃料供给系统喷油器及其中的喷油嘴
CN104533684A (zh) * 2014-11-26 2015-04-22 中国北方发动机研究所(天津) 一种双控制阀多密封带燃油喷嘴
CN104500297A (zh) * 2014-11-28 2015-04-08 重庆红江机械有限责任公司 一种节能型高压共轨电控喷油器
CN104612875A (zh) * 2014-12-02 2015-05-13 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 一种新型大流量共轨喷油器喷油嘴偶件
CN205955884U (zh) * 2016-08-26 2017-02-15 龙口龙泵燃油喷射有限公司 柴油共轨系统喷油器
CN106351775A (zh) * 2016-11-24 2017-01-25 北京亚新科天纬油泵油嘴股份有限公司 一种控制腔中置式高压电控喷油器
CN206206039U (zh) * 2016-11-24 2017-05-31 北京亚新科天纬油泵油嘴股份有限公司 一种控制腔中置式高压电控喷油器
CN106762303A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 江苏大学 一种控制商用车用柴油机小油量时喷射稳定性用孔式喷油嘴
CN209469527U (zh) * 2019-01-08 2019-10-08 北油电控燃油喷射系统(天津)有限公司 一种电控喷油嘴及包括其的喷油器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10767611B2 (en) Fuel injector
CN101680413B (zh) 用于燃料喷射阀的控制阀
CN100540881C (zh) 流体喷射喷嘴
US4106702A (en) Fuel injection nozzle tip with low volume tapered sac
US20120180757A1 (en) Fuel injection valve for an internal combustion engine
US5853124A (en) Bottom seated pintle nozzle
CN103967671A (zh) 一种双阀可变喷孔面积燃油喷嘴
US20150114353A1 (en) Injection nozzle
CN209469527U (zh) 一种电控喷油嘴及包括其的喷油器
CN106089523A (zh) 一种高压共轨电控喷油器
CN102625878B (zh) 燃料喷射阀
CN101694195B (zh) 船用柴油机双针阀针阀偶件
CN106351775B (zh) 一种控制腔中置式高压电控喷油器
CN109404192A (zh) 一种电控喷油嘴及包括其的喷油器
CN104358645A (zh) 一种电磁辅助加热gdi喷油器
JP2001107826A (ja) 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射ノズル
CN206206039U (zh) 一种控制腔中置式高压电控喷油器
CN205955884U (zh) 柴油共轨系统喷油器
CN205605345U (zh) 压力平衡阀式共轨喷油器
CN100334344C (zh) 多喷孔铅笔型喷油器
CN2830684Y (zh) 加长型多孔式喷油器
JP4636004B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射弁
CN2821187Y (zh) 加长型多孔式喷油器
CN104214034A (zh) 一种l80mc低速柴油机防积炭喷嘴
US20220298999A1 (en) Fuel injector

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20190301