CN114352452B - 一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器 - Google Patents

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Abstract

一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器，属于活塞往复式内燃机技术领域，具体涉及一种高度集成的可以喷射两种介质且可以通过压力控制副介质是否喷射并且在主介质因为耗尽或者堵塞而无法喷射时自动停止喷射副介质的双路喷油器。其具有双独立通道的同时外部结构与传统喷油器一致，没有独立于单体喷油器的额外结构，无需对发动机气缸盖做出大幅度改动即可安装，且应用广泛，适用于所有需要喷射气液相介质的场景。

Description

一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器
技术领域
本发明属于活塞往复式内燃机技术领域，具体涉及一种高度集成的可以喷射两种介质且可以通过压力控制副介质是否喷射并且在主介质因为耗尽或者堵塞而无法喷射时自动停止喷射副介质的双路喷油器。
背景技术
对内燃机而言，其热效率在理想条件下是压缩比的函数，更高的压缩比能带来更高的热效率。但是由于在大负荷工况下过高的压缩比会导致汽油机爆震。为了解决这一问题，现已提出了众多将两种燃料或介质引入气缸内的燃烧模式，但气缸盖的空间狭小，难以布置多个喷油器。使用传统单通道喷油器喷射预混合的介质灵活性差，不能根据实际情况迅速调整。
发明内容
本发明提供了一种具有两条独立通道的喷油器，并且可以通过改变副介质的压力来控制是否喷射副介质，在主介质未能成功喷射的情况下也可以自动停止副介质的喷射。
有益效果：
1.本发明在具有双独立通道的同时外部结构与传统喷油器一致，没有独立于单体喷油器的额外结构，无需对发动机气缸盖做出大幅度改动即可安装。
2.本发明在喷油器内仅需要一组电磁装置的情况下可以通过改变副介质的压力来单独控制副介质是否喷射。
3.本发明在主介质喷口压力不足时可以自动停止副介质喷射，起到防止发动机出现意外的效果。
4.本发明应用广泛，适用于所有需要喷射气液相介质的场景。
附图说明
图1为一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器装配正剖视图；
图2为一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器装配侧剖视图；
图3为一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器喷口处装配剖视图；
图4为一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器装配轴测图；
图5为一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器装配轴测图；
图6为一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器装配仰视图；
图7为一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器装配侧视图；
图8为一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器去掉了喷油器壳体和弹簧的装配轴测图；
图9为一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器去掉了喷油器壳体、电磁铁和弹簧的装配轴测图；
图10为主针阀轴测图；
图11为主针阀轴测图；
图12为副针阀轴测图；
图13为副针阀轴测图。
其中：1.喷油器壳体2.主针阀3.副针阀4.电磁铁5.衔铁6.安全销7.主弹簧 8.副弹簧9.安全销弹簧
以下结合附图对本发明技术方案作进一步详细阐述：
结构关系：
如图1至图9所示，本发明由喷油器壳体(1)、主针阀(2)、副针阀(3)、电磁铁(4)、衔铁(5)、安全销(6)、主弹簧(7)、副弹簧(8)、安全销弹簧(9) 构成，副针阀(3)安装在喷油器壳体(1)内的下端，副针阀(3)的上部分插在主针阀(2)内，主针阀(2)安装在喷油器壳体(1)内，衔铁(5)安装在主针阀(2)的上端，电磁铁(4)安装在喷油器壳体(1)内，主弹簧(7)安装在喷油器壳体(1)内，主弹簧(7)的顶端与喷油器壳体(1)接触，底端与衔铁 (5)接触，副弹簧(8)安装在主针阀(2)内部、副针阀(3)外部，位于主针阀(2)内限位槽下方、副针阀(3)限位凸台上方，安全销(6)和安全销弹簧 (9)安装在副针阀(3)内，安全销弹簧(9)的一端与副针阀(3)接触，另一端与安全销(6)接触。
副针阀(3)的下端和喷油器壳体(1)的下端构成有副腔体，副针阀(3) 位于副腔体的上侧和内侧，喷油器壳体(1)位于副腔体的下侧和外侧，副针阀 (3)的下端有密封锥面，与喷油器壳体(1)底端内侧的锥面相配合，喷油器壳体(1)下端内侧锥面上有副喷孔连通副腔体和外界，副针阀(3)的中部与喷油器壳体(1)下部内侧配合。喷油器壳体(1)上端有副介质口，副介质口和副腔体之间通过喷油器壳体(1)内的副通道连接。
主针阀(2)下部和喷油器壳体(1)中下部构成有主腔体，主腔体与主介质口相通，主针阀(2)中段有部分与喷油器壳体(1)内侧配合，且该部分均有沿主针阀(2)轴向的开槽，衔铁(5)与喷油器壳体(1)内侧有间隙，主针阀(2) 的下端有密封锥面，与喷油器壳体(1)中下部内侧的锥面相配合，喷油器壳体 (1)中下端内侧锥面上有主喷孔连通主腔体和外界。
副针阀(3)的上端和主针阀(2)内腔构成油压腔，副针阀(3)位于油压腔的下侧，主针阀(2)侧有连通油压腔与主针阀(2)外侧的主腔体的小孔。
主针阀(2)内侧和副针阀(3)上部有相互配合的限位凸台，副弹簧(8) 安装在两者的限位凸台之间，副弹簧(8)的自然长度小于主针阀(2)行程，大于主针阀(2)和副针阀(3)同时关闭的状态下主针阀(2)限位和副针阀(3) 限位的间距。
副针阀(3)下部有用于安装安全销(6)和安全销弹簧(9)的沿副针阀(3) 径向的安全孔，安全孔与副腔体上端的沿副针阀(3)轴向的距离大于副针阀(3) 行程，安全销(6)和安全销弹簧(9)安装在孔内，安全销(6)的尺寸与孔相配合，安全销弹簧(9)的一端与副针阀(3)接触，另一端与安全销(6)接触，喷油器壳体(1)有与副针阀(3)的安全孔同心的连通主喷孔和副针阀(3)安全孔的阶梯孔，阶梯孔的副针阀(3)一侧的孔径与副针阀(3)的安全孔相同，主喷孔一侧的孔径小于副针阀(3)上的安全孔。
喷油器壳体(1)内部嵌有电磁铁(4)，其电极引至喷油器壳体(1)顶端的插座上，电磁铁(4)位于衔铁(5)上方，衔铁(5)与主针阀(2)之间通过过盈配合等方式固定。
工作原理：
在关闭状态下，主弹簧(7)通过衔铁(5)将主针阀(2)的锥面与主喷孔的锥面压紧实现密封，与此同时副弹簧(8)也将副针阀(3)的锥面与副喷孔的锥面压紧实现密封。此时主喷孔内没有油压，所以安全销(6)在安全销弹簧(9) 的作用下处于弹出状态，部分插在了喷油器壳体(1)的阶梯孔内。
在电磁铁(4)通电时，电磁铁(4)带动衔铁(5)和主针阀(2)克服主弹簧(7)压力上移，主喷孔打开，副弹簧(8)恢复自然长度，不再向副针阀(3) 施加压力。
副针阀(3)上端的油压腔有小孔与主腔室相通，使副针阀(3)上端受主腔室的压力，下端受副腔室的压力。当副腔室压力较低时，主针阀(2)上移后，油压腔的压力仍将副针阀(3)的锥面与副喷孔的锥面压紧实现密封。当副腔室建立了较高压力时，主针阀(2)上移后，副针阀(3)在副腔室的压力下上移，副喷孔打开。从而通过控制副介质压力来独立控制副介质的喷射与否。
当主腔室压力正常且主喷孔内能形成油压时，安全销(6)被压回副针阀(3) 中进入解锁状态。当主喷孔没有建立有效压力时，安全销(6)会保持在弹出状态，副针阀(3)会被保持在锁止状态，副喷孔无法打开。在副介质为不能单独喷射的介质(比如水)的情况下，该结构可以防止在主介质耗尽或在主介质口之前遇到堵塞的情况下自动停止喷射副介质。

Claims (7)

1.一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器，其特征是由喷油器壳体(1)、主针阀(2)、副针阀(3)、电磁铁(4)、衔铁(5)、安全销(6)、主弹簧(7)、副弹簧(8)、安全销弹簧(9)构成，副针阀(3)安装在喷油器壳体(1)内的下端，副针阀(3)的上部分插在主针阀(2)内，主针阀(2)安装在喷油器壳体(1)内，衔铁(5)安装在主针阀(2)的上端，电磁铁(4)安装在喷油器壳体(1)内，主弹簧(7)安装在喷油器壳体(1)内，主弹簧(7)的顶端与喷油器壳体(1)接触，底端与衔铁(5)接触，副弹簧(8)安装在主针阀(2)内部、副针阀(3)外部，位于主针阀(2)内限位槽下方、副针阀(3)限位凸台上方，安全销(6)和安全销弹簧(9)安装在副针阀(3)内，安全销弹簧(9)的一端与副针阀(3)接触，另一端与安全销(6)接触。
2.按权利要求1所述的一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器，其特征在于，副针阀(3)的下端和喷油器壳体(1)的下端构成有副腔体，副针阀(3)位于副腔体的上侧和内侧，喷油器壳体(1)位于副腔体的下侧和外侧，副针阀(3)的下端有密封锥面，与喷油器壳体(1)底端内侧的锥面相配合，喷油器壳体(1)下端内侧锥面上有副喷孔连通副腔体和外界，副针阀(3)的中部与喷油器壳体(1)下部内侧配合。
3.按权利要求1所述的一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器，其特征在于，喷油器壳体(1)上端有副介质口，副介质口和副腔体之间通过喷油器壳体(1)内的副通道连接。
4.按权利要求1所述的一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器，其特征在于，主针阀(2)下部和喷油器壳体(1)中下部构成有主腔体，主腔体与主介质口相通，主针阀(2)中段有部分与喷油器壳体(1)内侧配合，且该部分均有沿主针阀(2)轴向的开槽，衔铁(5)与喷油器壳体(1)内侧有间隙，主针阀(2)的下端有密封锥面，与喷油器壳体(1)中下部内侧的锥面相配合，喷油器壳体(1)中下端内侧锥面上有主喷孔连通主腔体和外界。
5.按权利要求1所述的一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器，其特征在于，副针阀(3)的上端和主针阀(2)内腔构成油压腔，副针阀(3)位于油压腔的下侧，主针阀(2)侧有连通油压腔与主针阀(2)外侧的主腔体的小孔。
6.按权利要求1所述的一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器，其特征在于，主针阀(2)内侧和副针阀(3)上部有相互配合的限位凸台，副弹簧(8)安装在两者的限位凸台之间，副弹簧(8)的自然长度小于主针阀(2)行程，大于主针阀(2)和副针阀(3)同时关闭的状态下主针阀(2)限位和副针阀(3)限位的间距。
7.按权利要求1所述的一种压力控制的带有安全保护的双路喷油器，其特征在于，副针阀(3)下部有用于安装安全销(6)和安全销弹簧(9)的沿副针阀(3)径向的安全孔，安全孔与副腔体上端的沿副针阀(3)轴向的距离大于副针阀(3)行程，安全销(6)和安全销弹簧(9)安装在孔内，安全销(6)的尺寸与孔相配合，安全销弹簧(9)的一端与副针阀(3)接触，另一端与安全销(6)接触，喷油器壳体(1)有与副针阀(3)的安全孔同心的连通主喷孔和副针阀(3)安全孔的阶梯孔，阶梯孔的副针阀(3)一侧的孔径与副针阀(3)的安全孔相同，主喷孔一侧的孔径小于副针阀(3)上的安全孔。
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