CN109989854A - 一种电磁喷气阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机技术领域，公开了一种电磁喷气阀，包括阀体，阀体的一端设置有出气口；阀芯，阀芯可滑动设置于阀体内；驱动装置，驱动装置位于阀体内，驱动装置用于驱动阀芯关闭出气口；第一电磁线圈，第一电磁线圈安装在阀体内；第一衔铁，第一衔铁安装在阀芯上，第一衔铁用于在第一电磁线圈的作用下带动阀芯打开出气口。本发明的上述电磁喷气阀，通过第一电磁线圈的通电时刻和通电时间，能够精确控制出气口的开闭，实现了预燃室内燃气进气时刻和进气时间的精确控制，使进气量可控和可调，使预燃室内的燃气不会过浓或过稀，避免了燃气发动机气缸失火，保证了燃气发动机的点火稳定性。

Description

一种电磁喷气阀
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种电磁喷气阀。
背景技术
随着人们对大气污染问题的日益重视，燃气发动机近几年得到了快速发展。当燃气发动机的缸径为200mm以上时，由于缸径过大，直接用火花塞点燃燃烧室的效果差，后燃严重，因此一般需要采用预燃烧技术。
预燃烧技术是先将预燃室点燃后，再引燃主燃烧室的燃烧技术。燃气发动机的燃气一般直接与预燃室的燃气通过单向阀连通，通过燃气发动机预燃室内压力变化使单向阀动作，从而使燃气通道的燃气进入预燃室。由于燃气通道一般直接与没有流量控制的供气管道连通，燃气供给的准确性取决于燃气供气压力和预燃室内混合气压力差与单向阀弹力、重量、运动阻力的比值，再加上预燃室内混合气压力一直是变化的，因此预燃室燃气的进气量一直都是随机的，无法实现定时、定量控制，易导致预燃室内燃气过浓或过稀。
预燃室内的燃气过浓或过稀易导致预燃室失火或燃烧差，影响预燃室的点火稳定性，易造成发动机气缸失火、不稳定，降低燃气发动机的性能及可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电磁喷气阀，可精确控制燃气发动机预燃室燃气的进气时刻、进气时间和进气量，使进气量可调，确保燃气发动机的点火稳定性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电磁喷气阀，其特征在于，包括：
阀体，所述阀体的一端设置有出气口；
阀芯，所述阀芯可滑动设置于所述阀体内；
驱动装置，所述驱动装置位于所述阀体内，所述驱动装置用于驱动所述阀芯关闭出气口；
第一电磁线圈，所述第一电磁线圈安装在所述阀体内；
第一衔铁，所述第一衔铁安装在所述阀芯上，所述第一衔铁用于在所述第一电磁线圈的作用下带动所述阀芯打开所述出气口。
作为优选，所述阀体包括可拆卸连接的第一阀体和第二阀体，所述第一阀体内设有阶梯孔，所述阶梯孔小径段与所述出气口连通，所述阀芯穿设于所述阶梯孔内，所述驱动装置置于所述阶梯孔大径段内。
作为优选，所述驱动装置包括弹簧，所述弹簧一端抵接于所述阶梯孔的台阶面，所述弹簧的另一端抵接于所述阀芯。
作为优选，所述第二阀体内设有第一内孔和进气孔，所述进气孔与所述第一内孔连通，所述第一内孔与所述阶梯孔大径段连通，所述阀芯穿设于所述第一内孔内。
作为优选，所述第二阀体内设有第二内孔，所述第二内孔与所述第一内孔连通，所述阀芯穿设于所述第二内孔内，所述第二内孔与所述阀芯滑动密封连接。
作为优选，所述第二内孔内设有密封衬套，所述阀芯密封且可滑动地穿过所述密封衬套。
作为优选，所述第一衔铁设置于所述阀芯的一端，所述第一电磁线圈设置于所述第一衔铁和所述驱动装置之间。
作为优选，所述阀芯用于关闭所述出气口的一端设有气门，所述气门与所述出气口通过锥面结构密封。
作为优选，所述第二阀体上设有一条环形进气槽，所述环形进气槽与所述进气孔连通。
作为优选，所述驱动装置包括第二电磁线圈和第二衔铁，所述第二电磁线圈设于所述阀体上，所述第二衔铁设于所述阀芯上，所述第二衔铁位于所述第二电磁线圈和所述出气口之间。
本发明的有益效果：
本发明的上述电磁喷气阀，驱动装置和第一电磁线圈能够相互配合作用，通过控制安装在阀体上的第一电磁线圈的通电时刻和通电时间，可精确控制该电磁喷气阀出气口的开闭，实现了预燃室内燃气进气时刻和进气时间的精确控制，使进气量可控和可调，使预燃室内的燃气不会过浓或过稀，避免了燃气发动机气缸失火，保证了燃气发动机的点火稳定性。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的电磁喷气阀出气口关闭状态的立体结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的电磁喷气阀出气口打开状态的立体结构示意图。
图中：
1、阀体；11、第一阀体；111、阶梯孔；12、第二阀体；121、第一内孔；122、进气孔；123、第二内孔；124、环形进气槽；125、密封衬套；126、密封圈；127、外螺纹；128、出线孔；129、内六角；1210、安装孔；
2、出气口；
3、阀芯；31、气门；
4、驱动装置；41、卡簧；
5、第一电磁线圈；51、挡圈；
6、第一衔铁。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
本发明提供一种电磁喷气阀，可参照图1-2，该电磁喷气阀包括阀体1、出气口2、阀芯3、驱动装置4、第一电磁线圈5以及第一衔铁6，其中：
出气口2设置于阀体1的一端，阀芯3可滑动设置于阀体1内且能够实现对出气口2的打开和关闭，驱动装置4安装于阀体1内，其能够驱动阀芯3动作来关闭出气口2。第一电磁线圈5安装于阀体1内，第一衔铁6安装在阀芯3上，第一衔铁6与第一电磁线圈5配合，在第一电磁线圈5通电后，能够吸附第一衔铁6，进而使得第一衔铁6带动阀芯3动作来打开出气口2。
本实施例中，通过驱动装置4、第一电磁线圈5以及第一衔铁6的相互配合作用，控制安装在阀体1上的第一电磁线圈5的通电时刻和通电时间，可以精确控制该电磁喷气阀出气口2的开闭，实现预燃室内燃气进气时刻和进气时间的精确控制，使进气量可控和可调，使预燃室内的燃气不会过浓或过稀，避免了燃气发动机气缸失火，保证了燃气发动机的点火稳定性。
在本实施例中，可参照图1，阀体1包括可拆卸连接的第一阀体11和第二阀体12，有利于阀体1内部结构的加工。优选地，第一阀体11和第二阀体12通过连接螺纹连接，既能够保证连接强度也便于拆装。具体的，第一阀体11内设有阶梯孔111，上述出气口2设于第一阀体11的一端。阶梯孔111的小径段与出气口2连通，阶梯孔111的大径段内安装有上述驱动装置4。
在本实施例中，第二阀体12上设有第一内孔121、进气孔122、第二内孔123、环形进气槽124，其中：
上述进气孔122与第一内孔121连通，第一内孔121的一端与阶梯孔111大径段连通，第一内孔121的另一端与第二内孔123连通。阀芯3依次穿设通过阶梯孔111、第一内孔121和第二内孔123，并与第二内孔123滑动密封连接。优选地，第二内孔123内设有密封衬套125，阀芯3密封且可滑动地穿过密封衬套125，既能保证阀芯3在第二内孔123内滑动，又能保证燃气无法泄漏。
在本实施例中，阶梯孔111、第一内孔121和第二内孔123的轴线重合，便于阀体1内部结构的加工制作。优选地，阀芯3的轴线与阶梯孔111、第一内孔121和第二内孔123的轴线重合，便于将阀芯3安装于阀体1内。
环形进气槽124设置于第二阀体12的外壁面上并与进气孔122连通，环形进气槽124与该电磁喷气阀的安装座上的进气道连通，燃气由进气道通入环形进气槽124，燃气布满环形进气槽124后由进气孔122进入该电磁喷气阀。优选地，环形进气槽124的宽度大于进气孔122的直径，进气孔122位于环形进气槽124内，环形进气槽124的两侧与安装座的接触面上设有密封圈126，增强该电磁喷气阀与安装座间的密封性，将燃气封堵在两侧密封圈126之间的环形进气槽124和进气道内，防止燃气泄露。进一步地，环形进气槽124的两侧的密封圈126为O型密封圈，O型密封圈价格便宜，功能可靠，安装要求简单。
在本实施例中，可选地，驱动装置4包括弹簧，弹簧一端抵接于阶梯孔111的台阶面，弹簧的另一端抵接于阀芯3，阀芯3在弹簧弹力作用下得到一个驱动力，关闭出气口2。
优选地，阀芯3上设有卡簧41，弹簧的另一端抵接于卡簧41上，阀芯3通过卡簧41被弹簧弹力驱动，关闭出气口2。
优选地，第二阀体12上开设有安装孔1210，安装孔1210的轴线与阶梯孔111、第一内孔121和第二内孔123的轴线重合，第一电磁线圈5和第一衔铁6安装在安装孔1210内。优选地，第一电磁线圈5通过挡圈51固定于安装孔1210内，方便拆装。第一衔铁6安装于阀芯3的一端，第一电磁线圈5设置于第一衔铁6和驱动装置4之间。优选地，第一衔铁6通过锁紧螺母固定在阀芯3上，便于拆装。在第一衔铁6和第一电磁线圈5间的电磁力的作用下，阀芯3通过第一衔铁6被电磁力驱动，电磁力的驱动力大于弹簧的驱动力，打开出气口2。通过控制第一电磁线圈5的通电时刻和通电时间，能够准确控制该电磁喷气阀出气口2的打开的时刻和时间，从而准确控制燃气发动机预燃室的进气时刻和进气时间。
在本实施例中，阀芯3用于关闭出气口2的一端设有气门31，气门31与出气口2上均设有锥面结构，两者通过锥面结构进行密封，保证出气口2关闭时燃气无法泄漏。
在原始状态下，阀芯3在弹簧弹力的作用下，将气门31紧压在出气口2的锥面上，并使之密封，出气口2关闭，燃气无法进入燃气发动机的预燃室。当第一电磁线圈5通电时，第一电磁线圈5和第一衔铁6之间产生电磁吸力，吸引第一衔铁6带动阀芯3相对阀体1滑动，推动气门31离开出气口2的锥面，使出气口2打开，燃气从进气孔122进入，燃气经过第一内孔121和阶梯孔111从出气口2进入到燃气发动机的预燃室内。由于第一电磁线圈5的通电时刻及通电时间长短是可控的，因此燃气发动机的预燃室的进气时刻和进气时间长短也是可控的，能够实现燃气发动机的预燃室的进气的主动控制。
在本实施例中，第二阀体12上开设有出线孔128，出线孔128用于引出第一电磁线圈5的导线，以实现第一电磁线圈5的通电。第二阀体12的外壁面上设有外螺纹127，便于将阀体1安装在燃气发动机的预燃室上。第二阀体12远离第一阀体11的一端设置有内六角129，便于通过内六角扳手实现该电磁喷气阀与燃气发动机预燃室的方便拆装。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于：驱动装置4包括第二电磁线圈和第二衔铁，第二电磁线圈设于第一阀体11的阶梯孔111大径段内，第二衔铁设于阀芯3上，第二衔铁位于第二电磁线圈和出气口2之间。在第二衔铁和第二电磁线圈电磁力的作用下，阀芯3通过第二衔铁被第二电磁线圈的电磁力驱动，阀芯3关闭出气口2。
本实施例所述的电磁喷气阀的其他结构与实施例一均相同，不再赘述。
当第二电磁线圈通电时，第一电磁线圈5断电，第二电磁线圈和第二衔铁之间产生电磁吸力，第二电磁线圈吸引第二衔铁带动阀芯3将气门31紧压在出气口2的锥面上，并使之密封，出气口2关闭，燃气无法进入燃气发动机的预燃室。当第一电磁线圈5通电时，第二电磁线圈断电，第一电磁线圈5和第一衔铁6之间产生电磁吸力，第一电磁线圈5吸引第一衔铁6带动阀芯3相对阀体1滑动，推动气门31离开出气口2的锥面，使出气口2打开，燃气从进气孔122进入，燃气经过第一内孔121和阶梯孔111从出气口2进入到燃气发动机的预燃室内。由于第一电磁线圈5的通电时刻及通电时间长短是可控的，因此燃气发动机的预燃室的进气时刻和进气时间长短也是可控的，能够实现燃气发动机的预燃室的进气的主动控制。
可以理解的，本发明提供的该电磁喷气阀，除了用作控制燃气发动机预燃室的进气量的阀外，还可以用作气体管路中的控制部件，用于准确控制气体管路的开闭时刻和开闭时间，从而使气体管路的通气量可控和可调。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电磁喷气阀，其特征在于，包括：
阀体(1)，所述阀体(1)的一端设置有出气口(2)；
阀芯(3)，所述阀芯(3)可滑动设置于所述阀体(1)内；
驱动装置(4)，所述驱动装置(4)位于所述阀体(1)内，所述驱动装置(4)用于驱动所述阀芯(3)关闭出气口(2)；
第一电磁线圈(5)，所述第一电磁线圈(5)安装在所述阀体(1)内；
第一衔铁(6)，所述第一衔铁(6)安装在所述阀芯(3)上，所述第一衔铁(6)用于在所述第一电磁线圈(5)的作用下带动所述阀芯(3)打开所述出气口(2)。
2.根据权利要求1所述的电磁喷气阀，其特征在于，所述阀体(1)包括可拆卸连接的第一阀体(11)和第二阀体(12)，所述第一阀体(11)内设有阶梯孔(111)，所述阶梯孔(111)小径段与所述出气口(2)连通，所述阀芯(3)穿设于所述阶梯孔(111)内，所述驱动装置(4)置于所述阶梯孔(11)大径段内。
3.根据权利要求2所述的电磁喷气阀，其特征在于，所述驱动装置(4)包括弹簧，所述弹簧一端抵接于所述阶梯孔(111)的台阶面，所述弹簧的另一端抵接于所述阀芯(3)。
4.根据权利要求2所述的电磁喷气阀，其特征在于，所述第二阀体(12)内设有第一内孔(121)和进气孔(122)，所述进气孔(122)与所述第一内孔(121)连通，所述第一内孔(121)与所述阶梯孔(111)大径段连通，所述阀芯(3)穿设于所述第一内孔(121)内。
5.根据权利要求4所述的电磁喷气阀，其特征在于，所述第二阀体(12)内设有第二内孔(123)，所述第二内孔(123)与所述第一内孔(121)连通，所述阀芯(3)穿设于所述第二内孔(123)内，所述第二内孔(123)与所述阀芯(3)滑动密封连接。
6.根据权利要求5所述的电磁喷气阀，其特征在于，所述第二内孔(123)内设有密封衬套(125)，所述阀芯(3)密封且可滑动地穿过所述密封衬套(125)。
7.根据权利要求1所述的电磁喷气阀，其特征在于，所述第一衔铁(6)设置于所述阀芯(3)的一端，所述第一电磁线圈(5)设置于所述第一衔铁(6)和所述驱动装置(4)之间。
8.根据权利要求1所述的电磁喷气阀，其特征在于，所述阀芯(3)用于关闭所述出气口(2)的一端设有气门(31)，所述气门(31)与所述出气口(2)通过锥面结构密封。
9.根据权利要求4所述的电磁喷气阀，其特征在于，所述第二阀体(12)上设有一条环形进气槽(124)，所述环形进气槽(124)与所述进气孔(122)连通。
10.根据权利要求1所述的电磁喷气阀，其特征在于，所述驱动装置(4)包括第二电磁线圈和第二衔铁，所述第二电磁线圈设于所述阀体(1)上，所述第二衔铁设于所述阀芯(3)上，所述第二衔铁位于所述第二电磁线圈和所述出气口(2)之间。
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