CN113357066B - 一种共轨喷油器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共轨喷油器，涉及柴油机高压共轨系统技术领域。该共轨喷油器包括阀壳、衔铁、衔铁杆、衔铁复位弹簧、滑动套和针阀，衔铁与衔铁杆连接且两者可上下移动地设于阀壳内，衔铁复位弹簧抵接设置于阀壳的内壁和衔铁之间，滑动套设于衔铁杆的下端，针阀一端可上下移动地插接于滑动套内，共轨喷油器还包括控制阀上座和控制阀下座，衔铁杆插接于控制阀上座，滑动套位于控制阀下座，滑动套与控制阀下座和针阀形成第一控制腔；第二控制腔与第一控制腔和第一油道均连通，第一油道和第二油道在衔铁杆上下运动的过程中逐渐与过油通道断开或连通；泄油孔在衔铁杆上下运动时与第二控制腔连通或断开。本发明整体结构紧凑、体积小、便于布置安装。

Description

一种共轨喷油器

技术领域

本发明涉及柴油机高压共轨系统技术领域，尤其涉及一种共轨喷油器。

背景技术

目前，可变喷油速率共轨喷油器主要有增压式、喷孔可变式、高低压油路切换式三种。

增压式喷油器设置有两个执行器(通常为电磁阀)，一个执行器负责增压，另一个执行器负责控制油嘴端的喷射。其缺点为：体积较大，不方便布置，制造工艺复杂，成本高。

喷孔可变式喷油器设有内外两个针阀，通过可选择性地开启两个针阀即可实现对喷油量的调节，但使得喷油器的加工精度要求更高，且整体强度较差，不能满足较高压力的喷射要求；喷孔可变式喷油器控制部分完全是由电磁阀的直接作用来控制喷油量，对电磁阀的控制要求进一步提高。

高低压油路切换式喷油器在系统中具有两个蓄压腔，并且由一个压力切换阀控制通到喷油器中的工作压力。该类型方案的缺点两个蓄压腔在发动机上布置比较困难，切换阀结构复杂，成本较高。

基于此，亟需一种共轨喷油器，用以解决如上提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种共轨喷油器，能够实现对针阀所受液压力的调节，进而实现对针阀运动的控制，实现喷油器的喷油工作，整体结构紧凑、体积小、便于布置安装，成本低，保证了整体结构强度，能适应高压的喷射要求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种共轨喷油器，包括阀壳、衔铁、衔铁杆、衔铁复位弹簧、滑动套和针阀，所述阀壳上设有喷油孔和第一进油孔，所述衔铁与所述衔铁杆固定连接且两者可上下移动地设于所述阀壳内，所述衔铁复位弹簧抵接设置于所述阀壳的内壁和所述衔铁之间，所述滑动套设于所述衔铁杆的下端，所述针阀一端可上下移动地插接于所述滑动套内以对所述喷油孔进行遮挡或避让，所述共轨喷油器还包括控制阀上座和设于所述控制阀上座下方的控制阀下座，所述衔铁杆的外周设有过油通道，所述衔铁杆插接于所述控制阀上座，所述滑动套固定于所述控制阀下座，且所述滑动套与所述控制阀下座和所述针阀之间形成第一控制腔，所述滑动套上设有第二进油孔，所述第二进油孔与所述第一进油孔和所述第一控制腔均连通；

所述控制阀上座设有第二控制腔、第一油道和第二油道，所述第二控制腔与所述第一控制腔和所述第一油道均连通，所述第一油道和所述第二油道能在所述衔铁杆向上运动的过程中逐渐与所述过油通道断开，能在所述衔铁杆向下运动的过程中逐渐与所述过油通道连通，所述第二油道与所述第一进油孔连通；

所述控制阀下座设有第三油道、第四油道和泄油孔，所述第三油道与所述第一控制腔和所述第二控制腔均连通，所述第四油道与所述第二油道和所述第一进油孔均连通，所述泄油孔与所述衔铁杆的底部相对设置，所述泄油孔能在所述衔铁杆向上运动时与所述第二控制腔连通，能在所述衔铁杆向下运动后与所述第二控制腔断开。

可选地，所述共轨喷油器还包括针阀弹性复位件，所述针阀弹性复位件包括卡片和针阀复位弹簧，所述卡片卡接于所述针阀的外周，所述针阀复位弹簧套设于所述针阀上，且所述针阀复位弹簧套的两端分别与所述滑动套和所述卡片固定连接。

可选地，所述针阀弹性复位件还包括多个弹簧调整垫片，多个所述弹簧调整垫片的厚度均不同，所述针阀复位弹簧套和所述卡片之间设置有至少一个所述弹簧调整垫片。

可选地，所述阀壳和所述针阀与所述滑动套之间形成进液腔，所述进液腔与所述第一进油孔、所述第二进油孔、所述第四油道和所述喷油孔均连通。

可选地，所述进液腔的下端设有沉槽，所述沉槽的宽度大于所述进液腔上端的直径，所述共轨喷油器还包括节流套和抵接弹簧，所述节流套套设于所述针阀上且所述节流套与所述针阀之间形成节流间隙，所述抵接弹簧弹性抵接于所述节流套和所述沉槽的顶壁之间，以将所述节流套抵接于所述沉槽的底壁上。

可选地，所述针阀的外周还设有腰型圈槽，所述腰型圈槽与所述阀壳的内壁配合形成压力腔，所述压力腔能在所述针阀上下运动的过程中与所述沉槽联通或断开。

可选地，所述共轨喷油器还包括电磁阀，所述电磁阀设于所述阀壳内，所述衔铁复位弹簧抵接设置于所述电磁阀与所述衔铁之间，所述电磁阀的通电电流被配置为可调节。

可选地，所述阀壳包括针阀紧帽、针阀体、喷油器体和电磁阀紧帽，所述喷油孔设于所述针阀体上，所述针阀体穿装于所述针阀紧帽内，所述针阀紧帽与所述喷油器体螺纹连接以将所述针阀体抵接于所述针阀紧帽和所述喷油器体之间，所述第一进油孔设于所述喷油器体上，所述喷油器体与所述电磁阀紧帽螺纹固定以将所述电磁阀固定于所述阀壳的阀腔内。

可选地，所述共轨喷油器还包括阀紧座和调整环，所述阀紧座固定设于所述阀腔内以将所述控制阀上座和所述控制阀下座均抵紧于所述喷油器体和所述阀紧座之间，所述调整环抵接设置于所述电磁阀和所述阀紧座之间，所述衔铁可上下移动地设置于所述阀紧座和所述电磁阀之间，所述衔铁复位弹簧设置于所述衔铁与所述电磁阀之间。

可选地，所述共轨喷油器还包括多个衔铁调整垫片，多个所述衔铁调整垫片的厚度均不同，所述电磁阀和所述衔铁复位弹簧之间设置有至少一个所述衔铁调整垫片。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种共轨喷油器，通电时，衔铁和衔铁杆抬起向上压缩衔铁复位弹簧运动，第一油道和第二油道逐渐与过油油道断开，泄油孔与第二控制腔连通，第一控制腔、第二控制腔的燃油均流向泄油孔排出实现泄压，继而使得针阀向上运动，喷油孔开启实现喷油；断电时，衔铁和衔铁杆在衔铁复位弹簧的复位力下向下运动，第一油道和第二油道逐渐与过油油道连通，泄油孔与第二控制腔断开，燃油经第二进油孔、第二控制腔均流向第一控制腔实现增压，使得针阀向下运动，以将喷油孔逐渐关闭。

整体来说，本发明的共轨喷油器设置一个执行器对衔铁和衔铁杆进行控制，设置两个控制腔(第一控制腔和第二控制腔)实现对针阀所受液压力的调节，进而实现对针阀运动的控制，实现喷油器的喷油工作，整体结构紧凑、体积小、便于布置安装，成本低，保证了整体结构强度，能适应高压的喷射要求。

附图说明

图1是本发明实施例提供的共轨喷油器的整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的共轨喷油器的部分结构示意图一；

图3是本发明实施例提供的共轨喷油器的部分结构示意图二；

图4是本发明实施例提供的共轨喷油器中针阀的部分结构示意图一；

图5是本发明实施例提供的共轨喷油器中针阀的部分结构示意图二；

图6是本发明实施例提供的共轨喷油器处于工作方式一时的电压、电流、衔铁行程、针阀行程及喷油速率随时间变化的线性图；

图7是本发明实施例提供的共轨喷油器处于工作方式二时的电压、电流、衔铁行程、针阀行程及喷油速率随时间变化的线性图。

图中：

1、阀壳；11、针阀紧帽；12、针阀体；121、喷油孔；13、喷油器体；131、第一进油孔；132、进液腔；133、沉槽；134、回油油道；14、电磁阀紧帽；

2、密封圈；3、衔铁；4、衔铁杆；41、过油油道；5、衔铁复位弹簧；6、衔铁调整垫片；7、滑动套；71、第二进油孔；72、第一控制腔；8、针阀；81、压力腔；82、节流孔；83、节流槽；

9、控制阀上座；91、第二控制腔；92、第一油道；93、第二油道；

10、控制阀下座；101、第三油道；102、第四油道；103、泄油孔；104、平衡槽；

20、电磁阀；30、阀紧座；40、调整环；50、针阀弹性复位件；501、卡片；502、针阀复位弹簧；503、弹簧调整垫片；60、节流套；70、抵接弹簧。

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，可以根据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。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明实施例公开了一种共轨喷油器，如图1-图3所示，该共轨喷油器包括阀壳1和设于阀壳1内的衔铁3、衔铁杆4、衔铁复位弹簧5、滑动套7和针阀8。其中，阀壳1上设有喷油孔121和第一进油孔131。衔铁杆4的外周设有过油油道41，衔铁3与衔铁杆4固定连接且两者可上下移动地设于阀壳1内。衔铁复位弹簧5抵接设置于阀壳1的内壁和衔铁3之间。滑动套7设于衔铁杆4的下端。针阀8一端可上下移动地插接于滑动套7内以对喷油孔121进行遮挡或避让。

可选地，该共轨喷油器还包括控制阀上座9和控制阀下座10、控制阀上座9设置于控制阀下座10上。其中，滑动套7固定于控制阀下座10，且滑动套7与控制阀下座10和针阀8之间形成第一控制腔72，滑动套7上设有第二进油孔71，第二进油孔71与第一进油孔131和第一控制腔72均连通。控制阀上座9设有第二控制腔91、第一油道92和第二油道93，第二控制腔91与第一控制腔72和第一油道92均连通，第一油道92和第二油道93能在衔铁杆4向上运动的过程中逐渐与过油油道41断开，能在衔铁杆4向下运动的过程中逐渐与过油油道41连通，第二油道93与第一进油孔131连通。控制阀下座10设有第三油道101、第四油道102和泄油孔103，第三油道101与第一控制腔72和第二控制腔91均连通，第四油道102与第二油道93和第一进油孔131均连通，泄油孔103与衔铁杆4的底部相对设置，泄油孔103能在衔铁杆4向上运动时与第二控制腔91连通，能在衔铁杆4向下运动后与第二控制腔91断开。

通电时，衔铁3和衔铁杆4抬起向上压缩衔铁复位弹簧5运动，第一油道92和第二油道93逐渐与过油油道41断开，泄油孔103与第二控制腔91连通，第一控制腔72、第二控制腔91的燃油均流向泄油孔103排出实现泄压，继而使得针阀8向上运动，喷油孔121开启实现喷油；断电时，衔铁3和衔铁杆4在衔铁复位弹簧5的复位力下向下运动，第一油道92和第二油道93逐渐与过油油道41连通，泄油孔103与第二控制腔91断开，燃油经第二进油孔71、第二控制腔91均流向第一控制腔72实现增压，使得针阀8向下运动，以将喷油孔121逐渐关闭。

整体来说，本发明的共轨喷油器设置一个执行器对衔铁3和衔铁杆4进行控制，设置两个控制腔(第一控制腔72和第二控制腔91)实现对针阀8所受液压力的调节，进而实现对针阀8运动的控制，实现喷油器的喷油速率的控制，整体结构紧凑、体积小、便于布置安装，成本低，保证了整体结构强度，能适应高压的喷射要求。

对于第一控制腔72，第一进油孔131始终为进油状态，即燃油只能从第一进油孔131流入第一控制腔72，而第一控制腔72的燃油不会从第一进油孔131流出。

进一步地，为平衡液压力，控制阀下座10上还设有平衡槽104，平衡槽104与第一控制腔72和第三油道101均连通，平衡槽104的宽度大于第三油道101的孔径，小于第一控制腔72的宽度，以起到燃油过渡作用。平衡槽104与过油油道41、控制阀上座9、控制阀下座10、衔铁杆4的相关特征组成了完整的液力控制系统。

更进一步地，阀壳1上还设有回油油道134，回油油道134与泄油孔103连接，且回油油道134的压力P3始终与系统的低压端压力相等，一般小于0.05MPa。

第三油道101的燃油流动方向由衔铁杆4的状态确定。具体地，当衔铁杆4由关闭状态切换为开启状态时(即衔铁杆4向上运动)，第三油道101为出油状态，即第一控制腔72的燃油通过第三油道101、平衡槽104流到第二控制腔91中；当衔铁杆4由开启状态切换为关闭状态时(即衔铁杆4向下运动)，第三油道101为进油状态，即第二控制腔91中的燃油通过平衡槽104、第三油道101流入第一控制腔72中，实现对第一控制腔72的增压，使针阀8抵接于喷油孔121处，停止喷油。

阀壳1和针阀8与滑动套7之间形成进液腔132，进液腔132与第一进油孔131、第二进油孔71、第四油道102和喷油孔121均连通。

第四油道102可以控制喷油速率的开启段和关闭段。第四油道102可联通进液腔132和第二控制腔91，联通的状态受到衔铁杆4开度的影响。

具体地，当衔铁杆4处于关闭状态时(即衔铁杆4与控制阀下座10抵接)，进液腔132和第二控制腔91处于联通状态，此时进液腔132的压力P、第一控制腔72的压力P1和第二控制腔91的压力P2相等。当衔铁杆4处于抬起向上运动的初期状态时，进液腔132和第二控制腔91仍处于联通状态，此时P＞P1＞P2＞＞P3。

当衔铁杆4处于抬起的状态中，衔铁杆4逐渐将控制阀上座9的第二油道93关闭，当衔铁3升程＜h(即过油油道41底壁到第二油道93顶壁的距离)时，系统中的高压油可以通过第二油道93和第一油道92流到第二控制腔91中，此时第二控制腔91中的压力P2保持为20％-40％的系统压力P(进液腔132的压力约等于系统压力)。此时第一控制腔72的压力P1保持在系统压力P的70％-90％，此时针阀8已经开始抬起，但是相对速度较慢。

当衔铁杆4的行程≥h(即过油油道41底壁到第二油道93顶壁的距离)时，第二油道93完全关闭，第二控制腔91中的压力P2一般为1％-5％的系统压力P，第一控制腔72的压力P1一般为40％-60％的系统压力P，P＞P1＞＞P2≈P3，此时针阀8抬起速度较快。

当衔铁杆4处于关闭的初期状态，控制阀上座9的第二油道93仍处于关闭状态，此时P＞P1＞＞P2≈P3，当衔铁杆4在关闭状态的中后期，控制阀上座9的第二油道93处于打开状态，此时进液腔132和第二控制腔91处于联通状态，此时燃油从第一进油孔131流入第一控制腔72，燃油从第四油道102、第二油道93、过油油道41、第一油道92第二控制腔91、平衡槽104、第三油道101流入第一控制腔72，由于第一控制腔72有两个通道供油，所以第一控制腔72中的压力可以迅速提高，从而加快针阀8的关闭速度，此时P＞P1＞P2＞＞P3。

该共轨喷油器还包括电磁阀20，电磁阀20设于阀壳1内，衔铁复位弹簧5抵接设置于电磁阀20与衔铁3之间，通过电磁阀20通电即可对衔铁3产生向上运动的吸力。

具体地，原始状态时(电磁阀20未通电)，衔铁复位弹簧5产生的预紧力将衔铁杆4的下端压紧在控制阀下座10的上表面，将第二控制腔91与泄油孔103断开，第一控制腔72持续进油实现增压，使针阀8牢固地抵接于喷油孔121处实现封堵。需要说明的是，由于过油油道41能将衔铁杆4所受的液力进行平衡，故衔铁复位弹簧5产生的预紧力不需要太大，即可将完成高压力燃油的密封，通过试验，此处的预紧力为30N-50N，具体预紧力大小还可以根据实际需要选择。

当电磁阀20通电，衔铁3和衔铁杆4抬起向上运动，第二控制腔91与泄油孔103连通，第二控制腔91的燃油从泄油孔103流入回油道，并排出喷油器，实现第一控制腔72的泄压，针阀8沿滑动套7向上运动，喷油孔121开启实现喷油。

可选地，阀壳1包括针阀紧帽11、针阀体12、喷油器体13和电磁阀紧帽14，喷油孔121设于针阀体12上，针阀体12穿装于针阀紧帽11内，针阀紧帽11与喷油器体13螺纹连接以将针阀体12抵接于针阀紧帽11和喷油器体13之间，第一进油孔131设于喷油器体13上，喷油器体13与电磁阀紧帽14螺纹固定以将电磁阀20固定于阀壳1的阀腔内。按此设置，实现针阀紧帽11与喷油器体13和针阀体12三者的固定、喷油器体13与电磁阀紧帽14和电磁阀20的固定，同时通过针阀紧帽11与喷油器体13的螺纹连接、喷油器体13与电磁阀紧帽14的螺纹连接还能实现对针阀体12、电磁阀20的预紧力的调节，十分方便可靠。

该共轨喷油器还包括密封圈2，喷油器体13与电磁阀紧帽14之间、电磁阀紧帽14与电磁阀20之间分别设有密封圈2，以提高整个共轨喷油器的密封性能，避免燃油泄漏。

进一步地，该共轨喷油器还包括阀紧座30和调整环40，其中，阀紧座30固定设于阀腔内以将控制阀上座9和控制阀下座10均抵紧于喷油器体13和阀紧座30之间，调整环40抵接设置于电磁阀20和阀紧座30之间，衔铁3可上下移动地设置于阀紧座30和电磁阀20之间，衔铁复位弹簧5设置于衔铁3与电磁阀20之间。按此设置，实现了衔铁3及电磁阀20的安装，同时调整环40的厚度限制了衔铁3运动的极限位置，实际使用中，可通过更换不同厚度的调整环40实现对衔铁3运动路程的控制，以满足不同的使用需求。

更进一步地，该共轨喷油器还包括多个衔铁调整垫片6，多个衔铁调整垫片6的厚度均不同，电磁阀20和衔铁复位弹簧5之间设置有至少一个衔铁调整垫片6。按此设置，通过更换衔铁调整垫片6即可调整衔铁复位弹簧5产生的预紧力。

共轨喷油器还包括针阀弹性复位件50，针阀弹性复位件50包括卡片501和针阀复位弹簧502，卡片501卡接于针阀8的外周，针阀复位弹簧502套设于针阀8上，且针阀复位弹簧502套的两端分别与滑动套7和卡片501固定连接。按此设置，初始状态时，针阀8受液压力作用抵接于喷油孔121处，此时针阀复位弹簧502处于拉伸状态，在电磁阀20通电过程中，衔铁3及衔铁杆4向上运动，使得第一控制腔72内压力减小，针阀8在针阀复位弹簧502作用力下向上运动。

上述针阀弹性复位件50还包括多个弹簧调整垫片503，多个弹簧调整垫片503的厚度均不同，针阀复位弹簧502套和卡片501之间设置有至少一个弹簧调整垫片503。按此设置，通过更换弹簧调整垫片503即可调整针阀复位弹簧502套产生的复位力，实现对针阀8移动速度的调节，进一步使得喷油速率可调。

进液腔132由喷油器体13的内壁、针阀8外壁及滑动套7外壁配合形成，进液腔132的下端设有沉槽133，沉槽133的宽度大于进液腔132上端的直径。本实施例中，沉槽133为开设于喷油器体13的底端的开口，沉槽133与针阀体12的顶端相通。

该共轨喷油器还包括节流套60和抵接弹簧70，节流套60套设于针阀8上且节流套60与针阀8之间形成节流间隙L，抵接弹簧70弹性抵接于节流套60和沉槽133的顶壁之间，以将节流套60抵接于沉槽133的底壁上(针阀体12的顶壁)。

针阀8的外周还设有腰型圈槽，腰型圈槽与喷油器体13的内壁配合形成压力腔81，压力腔81能在针阀8上下运动的过程中与沉槽联通或断开。

按此设置，在针阀8向上运动的初期，针阀8的升程小于Δ(Δ为腰型圈槽顶部到节流套60顶部的距离)时，腰型圈槽与沉槽133还未联通，节流间隙L存在节流作用，通过节流间隙L实现小流量进油，所以压力腔81的压力值PS1＜P，喷油器的最大喷油速率由节流间隙L决定；在针阀8向上运动的中、后期，针阀8的升程大于Δ时，节流间隙L将失效，腰型圈槽与沉槽133联通，实现大流量进油，此时PS1≈P，喷油器的最大喷油速率由针阀体12的喷孔总面积决定，从而实现共轨喷油器喷油速率可控，能实现先缓后急、靴型等理想的喷油速率形状。

需要说明的是，本发明中的Δ是可以调节的，通过匹配不同高度的节流套60，可以适应不同喷油速率的需求，同样也可以解决喷油器在装配过程中的一致性问题。

进一步地，节流间隙L的精度需要控制在0.01mm左右，通过设置节流间隙L，即可控制此处的节流流量，进一步实现对喷油速率的控制。具体地，节流间隙L处的节流流量的计算公式如下：

其中，Q-节流流量，π-圆周率，D1-针阀8的外径，L-节流间隙，P-进液腔132的压力，PS1-压力腔81的压力，μ-燃油粘度，Δ-腰型圈槽顶部到节流套60顶部的距离。通过上述公式，可根据目标节流流量，反向设计需要的节流间隙L的值，十分方便。

当然，由于节流间隙L是比较难控制的，如图4和图5所示，在其他实施例中，也可根据实际流量的需求，在针阀8上设置节流孔82或节流槽83，也能起到节流作用，从而实现对喷油速率的控制，此方案的节流处流量计算公式为：

其中，Q-节流流量，π-圆周率，d-节流孔82或节流槽83的直径，P-进液腔132的压力，PS1-压力腔81的压力，ρ-燃油密度。通过上述公式，可根据目标节流流量，反向设计需要的节流孔82或节流槽83的尺寸，十分方便。

本实施例中，电磁阀20的通电电流被配置为可调节。按此设置，通过改变电磁阀20的通电电流大小，即可改变电磁阀20对衔铁3的吸力大小，实现对衔铁3及衔铁杆4运动速度的控制，以便于调节针阀8的运动速度，最终实现对喷油孔121喷油速率的控制，以满足多样化的需求。

电磁阀20具有通低电压小电流时吸力较小，通高电压大电流时吸力较大的特性，即不同驱动方式产生的吸力差别来控制衔铁3的运动。

本发明的电磁阀20有两种工作方式：

工作方式一：如图6所示，电磁阀20通低电压小电流时(时长为T1)，电磁阀20产生的力较小，约等于衔铁复位弹簧5的预紧力，此时，衔铁3在液压力和电磁阀20吸力的综合下，可以缓慢上升，当电磁阀20进一步通高电压大电流时(时长为T2)，电磁阀20产生的力较大，约等于衔铁复位弹簧5预紧力的2倍，此时衔铁3在综合力的影响下，迅速上升，当衔铁3上升至最高点时，电磁阀20仅需要较小的电压和电流即可满足衔铁3力的平衡，当电磁阀20断电，衔铁3则在衔铁复位弹簧5复位力的作用下向下运动，喷油孔121被针阀8封堵，喷油结束。

工作方式二：如图7所示：开始阶段电磁阀20通高电压大电流，此时喷油器的喷油速率与普通共轨喷油器基本相同，此处不再赘述。因此，通过调节电磁阀20的通电电流即可实现对喷油速率的调节，十分方便。

综上，本发明实施例提供了一种共轨喷油器，通电时，衔铁3和衔铁杆4抬起向上压缩衔铁复位弹簧5运动，第一油道92和第二油道93逐渐与过油油道41断开，泄油孔103与第二控制腔91连通，第一控制腔72、第二控制腔91的燃油均流向泄油孔103排出实现泄压，继而使得针阀8向上运动，喷油孔121开启实现喷油；断电时，衔铁3和衔铁杆4在衔铁复位弹簧5的复位力下向下运动，第一油道92和第二油道93逐渐与过油油道41连通，泄油孔103与第二控制腔91断开，燃油经第二进油孔71、第二控制腔91均流向第一控制腔72实现增压，使得针阀8向下运动，以将喷油孔121逐渐关闭。

整体来说，本发明的共轨喷油器设置一个执行器对衔铁3和衔铁杆4进行控制，设置两个控制腔(第一控制腔72和第二控制腔91)实现对针阀8所受液压力的调节，进而实现对针阀8运动的控制，实现喷油器的喷油工作，整体结构紧凑、体积小、便于布置安装，成本低，保证了整体结构强度，能适应高压的喷射要求。

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，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。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 (9)

1.一种共轨喷油器，包括阀壳(1)、衔铁(3)、衔铁杆(4)、衔铁复位弹簧(5)、滑动套(7)和针阀(8)，所述阀壳(1)上设有喷油孔(121)和第一进油孔(131)，所述衔铁(3)与所述衔铁杆(4)固定连接且两者可上下移动地设于所述阀壳(1)内，所述衔铁复位弹簧(5)抵接设置于所述阀壳(1)的内壁和所述衔铁(3)之间，所述滑动套(7)设于所述衔铁杆(4)的下端，所述针阀(8)一端可上下移动地插接于所述滑动套(7)内以对所述喷油孔(121)进行遮挡或避让，其特征在于，所述共轨喷油器还包括控制阀上座(9)和设于所述控制阀上座(9)下方的控制阀下座(10)，所述衔铁杆(4)的外周设有过油油道(41)，所述衔铁杆(4)插接于所述控制阀上座(9)，所述滑动套(7)固定于所述控制阀下座(10)，且所述滑动套(7)与所述控制阀下座(10)和所述针阀(8)之间形成第一控制腔(72)，所述滑动套(7)上设有第二进油孔(71)，所述第二进油孔(71)与所述第一进油孔(131)和所述第一控制腔(72)均连通；

所述控制阀上座(9)设有第二控制腔(91)、第一油道(92)和第二油道(93)，所述第二控制腔(91)与所述第一控制腔(72)和所述第一油道(92)均连通，所述第一油道(92)和所述第二油道(93)能在所述衔铁杆(4)向上运动的过程中逐渐与所述过油油道(41)断开，能在所述衔铁杆(4)向下运动的过程中逐渐与所述过油油道(41)连通，所述第二油道(93)与所述第一进油孔(131)连通；

所述控制阀下座(10)设有第三油道(101)、第四油道(102)和泄油孔(103)，所述第三油道(101)与所述第一控制腔(72)和所述第二控制腔(91)均连通，所述第四油道(102)与所述第二油道(93)和所述第一进油孔(131)均连通，所述泄油孔(103)与所述衔铁杆(4)的底部相对设置，所述泄油孔(103)能在所述衔铁杆(4)向上运动时与所述第二控制腔(91)连通，能在所述衔铁杆(4)向下运动后与所述第二控制腔(91)断开；

所述阀壳(1)和所述针阀(8)与所述滑动套(7)之间形成进液腔(132)，所述进液腔(132)与所述第一进油孔(131)、所述第二进油孔(71)、所述第四油道(102)和所述喷油孔(121)均连通。

2.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于，所述共轨喷油器还包括针阀弹性复位件(50)，所述针阀弹性复位件(50)包括卡片(501)和针阀复位弹簧(502)，所述卡片(501)卡接于所述针阀(8)的外周，所述针阀复位弹簧(502)套设于所述针阀(8)上，且所述针阀复位弹簧(502)的两端分别与所述滑动套(7)和所述卡片(501)固定连接。

3.根据权利要求2所述的共轨喷油器，其特征在于，所述针阀弹性复位件(50)还包括多个弹簧调整垫片(503)，多个所述弹簧调整垫片(503)的厚度均不同，所述针阀复位弹簧(502)和所述卡片(501)之间设置有至少一个所述弹簧调整垫片(503)。

4.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于，所述进液腔(132)的下端设有沉槽(133)，所述沉槽(133)的宽度大于所述进液腔(132)上端的直径，所述共轨喷油器还包括节流套(60)和抵接弹簧(70)，所述节流套(60)套设于所述针阀(8)上且所述节流套(60)与所述针阀(8)之间形成节流间隙，所述抵接弹簧(70)弹性抵接于所述节流套(60)和所述沉槽(133)的顶壁之间，以将所述节流套(60)抵接于所述沉槽(133)的底壁上。

5.根据权利要求4所述的共轨喷油器，其特征在于，所述针阀(8)的外周还设有腰型圈槽，所述腰型圈槽与所述阀壳(1)的内壁配合形成压力腔(81)，所述压力腔(81)能在所述针阀(8)上下运动的过程中与所述沉槽(133)联通或断开。

6.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于，所述共轨喷油器还包括电磁阀(20)，所述电磁阀(20)设于所述阀壳(1)内，所述衔铁复位弹簧(5)抵接设置于所述电磁阀(20)与所述衔铁(3)之间，所述电磁阀(20)的通电电流被配置为可调节。

7.根据权利要求6所述的共轨喷油器，其特征在于，所述阀壳(1)包括针阀紧帽(11)、针阀体(12)、喷油器体(13)和电磁阀紧帽(14)，所述喷油孔(121)设于所述针阀体(12)上，所述针阀体(12)穿装于所述针阀紧帽(11)内，所述针阀紧帽(11)与所述喷油器体(13)螺纹连接以将所述针阀体(12)抵接于所述针阀紧帽(11)和所述喷油器体(13)之间，所述第一进油孔(131)设于所述喷油器体(13)上，所述喷油器体(13)与所述电磁阀紧帽(14)螺纹固定以将所述电磁阀(20)固定于所述阀壳(1)的阀腔内。

8.根据权利要求7所述的共轨喷油器，其特征在于，所述共轨喷油器还包括阀紧座(30)和调整环(40)，所述阀紧座(30)固定设于所述阀腔内以将所述控制阀上座(9)和所述控制阀下座(10)均抵紧于所述喷油器体(13)和所述阀紧座(30)之间，所述调整环(40)抵接设置于所述电磁阀(20)和所述阀紧座(30)之间，所述衔铁(3)可上下移动地设置于所述阀紧座(30)和所述电磁阀(20)之间，所述衔铁复位弹簧(5)设置于所述衔铁(3)与所述电磁阀(20)之间。

9.根据权利要求8所述的共轨喷油器，其特征在于，所述共轨喷油器还包括多个厚度均不同的衔铁调整垫片(6)，所述电磁阀(20)和所述衔铁复位弹簧(5)之间设置有至少一个所述衔铁调整垫片(6)。

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