CN115387943A - 一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器 - Google Patents

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CN115387943A CN202211066632.9A CN202211066632A CN115387943A CN 115387943 A CN115387943 A CN 115387943A CN 202211066632 A CN202211066632 A CN 202211066632A CN 115387943 A CN115387943 A CN 115387943A
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Abstract

本发明的目的在于提供一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器,包括自上而下设置的蓄压腔壁、中间块、量孔板等,外控制阀块、电磁阀块、内控制阀块里安装电磁控制阀组件,上量孔板、下量孔板里设置先导控制组件,喷嘴里设置喷射组件,喷射组件包括外针阀和内针阀,外针阀套于内针阀外部,蓄压腔壁里设置高压油路。本发明可以实现小油量和大油量喷射模式的任意切换,通过不同喷射模式的组合,还能实现靴形喷射及多模式的多次喷射。具有结构紧凑、喷射稳定、喷油规律柔性可调、响应快、喷射压力高等优点,能够满足大功率柴油机多模式喷射需求,有利于柴油机在全工况范围优化燃烧和排放,从而提升柴油机的综合性能。

Description

一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器
技术领域
本发明涉及的是一种柴油机燃油系统,具体地说是喷油器。
背景技术
燃油系统作为柴油机的中枢装置,负责燃油分配、燃油加压、喷油量调节、喷油时间调节、燃油雾化等功能。配备良好的燃油系统是提升柴油机各项性能指标的有益手段,电控喷油器作为电控燃油系统的终端执行器,直接决定了燃油的喷射状态,甚至影响着燃油在气缸内的燃烧性能和效率。
为维持大功率船用柴油机的正常工作,燃油系统需要为气缸提供大量的燃油,因此大功率柴油机的电控喷油器喷油速率高、最小喷射油量大。然而在一些特殊工况下,气缸内的燃烧需要喷油器间歇提供较小的燃油喷射量,从而优化混合气的燃烧、改善柴油机的工作性能和降低污染物的排放。
发明内容
本发明的目的在于提供能解决大功率柴油机电控喷油器高喷油速率与气缸小喷射油量需求之间矛盾的一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器。
本发明的目的是这样实现的:
本发明一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器,其特征是:包括自上而下设置的蓄压腔壁、中间块、量孔板、外控制阀块、电磁阀块、内控制阀块、上量孔板、下量孔板、喷嘴,外控制阀块、电磁阀块、内控制阀块里安装电磁控制阀组件,上量孔板、下量孔板里设置先导控制组件,喷嘴里设置喷射组件,喷射组件包括外针阀和内针阀,外针阀套于内针阀外部,蓄压腔壁里设置高压油路,高压油路经中间块、量孔板、外控制阀块、电磁阀块、内控制阀块、上量孔板、下量孔板并连通喷嘴。
本发明还可以包括:
1、所述电磁控制阀组件包括外控制阀、内控制阀、外电磁铁、内电磁铁,外控制阀安装在外控制阀块里,外控制阀底部安装外衔铁,电磁阀块里设置隔板,隔板上方安装外电磁铁,隔板下方安装内电磁铁,内控制阀安装在内控制阀块里,内控制阀顶部安装内衔铁,外电磁铁里安装外控制阀复位弹簧,外控制阀复位弹簧的两端分别为外衔铁和隔板,内电磁铁里安装内控制阀复位弹簧,内控制阀复位弹簧的两端分别为隔板和内衔铁,量孔板里设置外回油节流孔,外回油节流孔与外控制阀相接触的位置安装外密封球,上量孔板里设置内回油节流孔,内回油节流孔与内控制阀相接触的位置安装内密封球,量孔板里设置回流道,回流道与外回油节流孔相通并依次经过外控制阀块、电磁阀块、内控制阀块、上量孔板和下量孔板。
2、所述先导控制组件包括由下量孔板、喷嘴、外针阀、内针阀围成的外控制腔和由上量孔板、下量孔板、内针阀围成的内控制腔,外控制腔里安装外针阀复位弹簧,内控制腔里安装内针阀复位弹簧,喷嘴里设置外进油节流孔,下量孔板里设置内进油节流孔,外控制腔分别连通外进油节流孔和回油道,内控制腔分别连通内进油节流孔和内回油节流孔,外进油节流孔和内进油节流孔均连通高压油路。
3、在内针阀和外针阀的中间段,内针阀的外部和外针阀的内部加工有反向的相配合的凸台,两个凸台存在高度差,两个凸台下方的内针阀和外针阀之间存在间隙,外针阀与喷嘴之间形成连通高压油路的盛油腔,外针阀上开设连通盛油腔和间隙的进油孔,喷嘴底部开设上层喷孔和下层喷孔,内针阀底部与喷嘴形成连通下层喷孔的压力室,外针阀落座时密封上层喷孔,内针阀落座时密封下层喷孔和压力室。
4、在喷射准备阶段,外电磁铁和内电磁铁的线圈均不通电,外控制阀和内控制阀分别在外控制阀复位弹簧和内控制阀复位弹簧预紧力的作用下,使外密封球和内密封球分别与量孔板和上量孔板加工的阀座形成密封;高压燃油进入高压油路分为两路,一路流入喷射组件,充满外针阀与喷嘴之间的盛油腔,并通过进油孔进入外针阀与内针阀之间的间隙,另一路流入先导控制组件,内进油节流孔进入内控制腔,通过外进油节流孔进入外控制腔,内控制腔的高压燃油通过内回油节流孔通往内密封球下方的腔室,外控制腔的高压燃油通过回油道、外回油节流孔通往外密封球上方的腔室,外针阀受外针阀复位弹簧预紧力和液压力的共同作用落座于喷嘴加工的阀座上,内针阀受内针阀复位弹簧预紧力以及液压力共同作用而落座于喷嘴加工的阀座上。
5、进行小油量喷射时,内电磁铁的线圈通电,外电磁铁的线圈断电,内衔铁受到的电磁力与内密封球下端的液压力共同克服内控制阀复位弹簧的预紧力而带动内控制阀向上运动,内密封球打开,内控制腔的高压燃油通过内回油节流孔、内密封球与上量孔板阀座之间的间隙进入低压油路,随着回油过程的进行,内控制腔内燃油压力降低,同时高压油路内高压燃油通过内进油节流孔对内控制腔内燃油进行补充,内回油节流孔直径大于内进油节流孔直径,内控制腔内燃油压力持续降低,直到内针阀下端液压力大于内控制腔的液压力与内针阀复位弹簧弹力之和,内针阀开始抬起,直至内针阀中间段的凸台与外针阀中间段的凸台锁定,内针阀不再上升,高压燃油从压力室、下层喷孔喷出。
6、进行大油量喷射时,外电磁铁和内电磁铁的线圈均通电,外衔铁受到的电磁力与外密封球上端的液压力共同克服外控制阀复位弹簧的预紧力而带动外控制阀向下运动,外密封球打开,同时内衔铁受到的电磁力与内密封球下端的液压力共同克服内控制阀复位弹簧的预紧力而带动内控制阀向上运动,内密封球打开;外控制腔的高压燃油通过回油道、外回油节流孔、外密封球与量孔板阀座之间的间隙进入低压油路,内控制腔的高压燃油通过内回油节流孔、内密封球与上量孔板阀座之间的间隙进入低压油路;随着回油过程的进行,外控制腔和内控制腔内燃油压力均降低,同时高压油路内高压燃油通过外进油节流孔对外控制腔内燃油进行补充,通过内进油节流孔对内控制腔内燃油进行补充,外回油节流孔直径大于外进油节流孔直径、内回油节流孔直径大于内进油节流孔直径,外控制腔和内控制腔内燃油压力持续降低,直到外针阀下端液压力大于外控制腔的液压力与外针阀复位弹簧弹力之和、内针阀下端液压力大于内控制腔的液压力与内针阀复位弹簧弹力之和,外针阀和内针阀均开始抬起,直至内针阀中间段的凸台与外针阀中间段的凸台锁定、外针阀到达其上限位置,外针阀和内针阀均不再上升,高压燃油通过上层喷孔和下层喷孔喷出。
7、进行靴形喷射时,内电磁铁的线圈先通电,内衔铁受到的电磁力与内密封球下端的液压力共同克服内控制阀复位弹簧的预紧力而带动内控制阀向上运动,内密封球打开,内控制腔的高压燃油通过内回油节流孔、内密封球与上量孔板阀座之间的间隙进入低压油路,随着回油过程的进行,内控制腔内燃油压力降低,同时高压油路内高压燃油通过内进油节流孔对内控制腔内燃油进行补充,内回油节流孔直径大于内进油节流孔直径,内控制腔内燃油压力持续降低,直到内针阀下端液压力大于内控制腔的液压力与内针阀复位弹簧弹力之和,内针阀开始抬起,直至内针阀中间段的凸台与外针阀中间段的凸台锁定,内针阀不再上升,高压燃油从压力室、下层喷孔喷出;随后外电磁铁的线圈通电,外衔铁受到的电磁力与外密封球上端的液压力共同克服外控制阀复位弹簧的预紧力而带动外控制阀向下运动,外密封球打开,外控制腔的高压燃油通过回油道、外回油节流孔、外密封球与量孔板阀座之间的间隙进入低压油路,随着回油过程的进行,外控制腔内燃油压力降低,同时高压油路内高压燃油通过外进油节流孔对外控制腔内燃油进行补充,外回油节流孔直径大于外进油节流孔直径,外控制腔内燃油压力持续降低,直到内针阀和外针阀下端所受液压力大于内控制腔和外控制腔的液压力、内针阀复位弹簧和外针阀复位弹簧的弹力之和,内针阀和外针阀一同上升,直到外针阀到达其上限位置,内针阀和外针阀均停止上升,燃油从上层喷孔喷出,且下层喷孔的燃油流量增大。
8、喷油结束后,外电磁铁和内电磁铁的线圈均断电,外控制阀在外控制阀复位弹簧弹力的作用下,使外密封球落座于量孔板上加工的阀座,内控制阀在内控制阀复位弹簧弹力的作用下,使内密封球落座于上量孔板加工的阀座,外控制腔和内控制腔均不回油;高压油路内高压燃油通过外进油节流孔进入外控制腔,通过内进油节流孔进入内控制腔,外控制腔和内控制腔内燃油压力恢复,直到外针阀上表面所受液压力与外针阀复位弹簧弹力之和克服外针阀下端所受液压力、内针阀上表面所受液压力与内针阀复位弹簧弹力之和克服内针阀下端所受液压力,外针阀和内针阀分别开始下行,直至落座于喷嘴加工的阀座上,燃油停止喷射。
9、当进行多次喷射时,若先进行小油量喷射,结束后进行大油量喷射,即为预-主矩形喷射模式;若先进行小油量喷射,结束后进行靴形喷射,即为预-主靴形喷射模式;若先进行大油量喷射,结束后进行小油量喷射,即为主矩形-后喷射模式;若先进行靴形喷射,结束后进行小油量喷射,即为主靴形-后喷射模式;若先进行小油量喷射,结束后进行大油量喷射,最后再次进行小油量喷射,即为预-主矩形-后喷射模式;若先进行小油量喷射,结束后进行靴形喷射,最后再次进行小油量喷射,即为预-主靴形-后喷射模式。
本发明的优势在于:本发明可以通过两个电磁阀分别控制一个针阀,改变喷油器嘴端燃油流通面积,从而实现小油量和大油量的任意切换、喷油规律曲线形状的灵活调节,以及稳定精准的多次喷射,得到满足不同工况需求的喷油模式,有利于改善柴油机缸内的燃烧、提高大功率柴油机的工作性能和降低排放污染物。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为电磁控制阀组件结构示意图;
图3为先导控制组件结构示意图;
图4为喷射组件结构示意图。
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1-4,本发明的一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器由紧固帽1、蓄压腔壁2、高压油路3、中间块4、电磁控制阀组件5、紧帽6、上量孔板7、先导控制组件8、喷嘴9、喷射组件10、内针阀11、外针阀12、下量孔板13、内控制阀块14、电磁阀块15、外控制阀块16、量孔板17、蓄压腔18和接口19组成。蓄压腔壁2、中间块4、量孔板17、外控制阀块16、电磁阀块15、内控制阀块14、上量孔板7、下量孔板13、喷嘴9自上而下安装,并通过定位销连接,电磁控制阀组件5、先导控制组件8、喷射组件10自上而下安装在喷油器内,紧固帽1与蓄压腔壁2、紧帽6与蓄压腔壁2均通过螺纹紧固在一起。
蓄压腔壁2内开有容积较大的蓄压腔18,上部通过接口19与高压燃油源相连,下部通过高压油路3流经喷油器内的先导控制组件8及喷射组件10,流入先导控制组件8的高压燃油分别通过内进油节流孔33和外进油节流孔34进入内控制腔38和外控制腔36,流入喷射组件10的燃油充满内针阀11和外针阀12周围的空间。
电磁控制阀组件5的外电磁铁22与内电磁铁23上下对称安装,且外电磁铁22安装于内电磁铁23上方。外衔铁21安装于外电磁铁22上方、外控制阀30下端,外控制阀复位弹簧29安装在外衔铁21与电磁阀块15之间,外控制阀30上端装有外密封球31,与量孔板17加工的阀座形成密封,密封部位上方、量孔板17中上部加工有外回油节流孔20。内衔铁24安装于内电磁铁23下方、内控制阀26上端,内控制阀复位弹簧28安装在电磁阀块15与内衔铁24之间,内控制阀26下端装有内密封球25,与上量孔板7加工的阀座形成密封。
内针阀11、下量孔板13和上量孔板7形成了圆柱体形状的内控制腔38,内针阀复位弹簧37安装在其内部,内控制腔38通过内进油节流孔33与高压油路3连通、通过内回油节流孔32与内密封球25下方的腔室连通。内针阀11、外针阀12、喷嘴9和下量孔板13形成了圆环柱体形状的外控制腔36,外针阀复位弹簧35安装在其内部,外控制腔36通过外进油节流孔34与高压油路3连通,通过电磁控制阀组件5的回油道27、外回油节流孔20与外密封球31上方的腔室连通。
外针阀12为中空结构,内针阀11安装在其内部,内针阀11上端安装在下量孔板13内,内针阀11与外针阀12、内针阀11与下量孔板13、外针阀12与喷嘴9分别形成了运动偶件。在内针阀11和外针阀12的中间段,内针阀11的外部和外针阀12的内部加工有反向的凸台,两个凸台之间存在一定高度差,且外针阀12的凸台高于内针阀11的凸台。外针阀12的凸台下部开有进油孔39,连通外针阀12内外的燃油,喷嘴9开有上层喷孔40和下层喷孔41,分别通过外针阀12和内针阀11密封。
本发明的一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器能够实现小油量、大油量、靴形以及多次喷射。其工作过程如下:
在喷油器喷射准备阶段,外电磁铁22和内电磁铁23的线圈均不通电,外控制阀30和内控制阀26分别在外控制阀复位弹簧29和内控制阀复位弹簧28预紧力的作用下,使外密封球31和内密封球25分别与量孔板17和上量孔板7加工的阀座形成密封。高压燃油先后通过接口19、蓄压腔18、高压油路3进入喷油器内的连通腔室,主要分为两路,一路流入喷射组件10,充满外针阀12与喷嘴9之间的环形腔室,并通过进油孔39进入外针阀12与内针阀11之间的环形腔室;另一路流入先导控制组件8,内进油节流孔33进入内控制腔38,通过外进油节流孔34进入外控制腔36。内控制腔38的高压燃油通过内回油节流孔32通往内密封球25下方的腔室,外控制腔36的高压燃油通过回油道27、外回油节流孔20通往外密封球31上方的腔室。外针阀12受外针阀复位弹簧35预紧力和液压力的共同作用落座于喷嘴9加工的阀座上,内针阀11受内针阀复位弹簧37预紧力以及液压力共同作用而落座于喷嘴9加工的阀座上。
进行小油量喷射时,内电磁铁23的线圈通电,外电磁铁22的线圈断电,内衔铁24受到的电磁力与内密封球25下端的液压力共同克服内控制阀复位弹簧28的预紧力而带动内控制阀26向上运动,内密封球25打开,内控制腔38的高压燃油通过内回油节流孔32、内密封球25与上量孔板7阀座之间的间隙进入低压油路,随着回油过程的进行,内控制腔38内燃油压力降低,同时高压油路3内高压燃油通过内进油节流孔33对内控制腔38内燃油进行补充,由于内回油节流孔32直径大于内进油节流孔33直径,因此内控制腔38内燃油压力持续降低,直到内针阀11下端液压力大于内控制腔38的液压力与内针阀复位弹簧37弹力之和,内针阀11开始抬起,直至内针阀11中间段的凸台与外针阀12中间段的凸台锁定,内针阀11不再上升,高压燃油从压力室42、下层喷孔41喷出。由于小油量喷射模式下,内针阀11上升的距离较小,内针阀11下端与喷嘴9的阀座之间对燃油产生节流,因此喷出的燃油量少,能够满足小油量喷射需求。
进行大油量喷射时,外电磁铁22和内电磁铁23的线圈均通电,外衔铁21受到的电磁力与外密封球31上端的液压力共同克服外控制阀复位弹簧29的预紧力而带动外控制阀30向下运动,外密封球31打开,同时内衔铁24受到的电磁力与内密封球25下端的液压力共同克服内控制阀复位弹簧28的预紧力而带动内控制阀26向上运动,内密封球25打开。外控制腔36的高压燃油通过回油道27、外回油节流孔20、外密封球31与量孔板17阀座之间的间隙进入低压油路,而内控制腔38的高压燃油通过内回油节流孔32、内密封球25与上量孔板7阀座之间的间隙进入低压油路。随着回油过程的进行,外控制腔36和内控制腔38内燃油压力均降低,同时高压油路3内高压燃油通过外进油节流孔34对外控制腔36内燃油进行补充,通过内进油节流孔33对内控制腔38内燃油进行补充,由于外回油节流孔20直径大于外进油节流孔34直径、内回油节流孔32直径大于内进油节流孔33直径,因此外控制腔36和内控制腔38内燃油压力持续降低,直到外针阀12下端液压力大于外控制腔36的液压力与外针阀复位弹簧35弹力之和、内针阀11下端液压力大于内控制腔38的液压力与内针阀复位弹簧37弹力之和,外针阀12和内针阀11均开始抬起,直至内针阀11中间段的凸台与外针阀12中间段的凸台锁定、外针阀12到达其上限位置,外针阀12和内针阀11均不再上升,高压燃油通过上层喷孔40和下层喷孔41喷出。由于大油量喷射模式下,内针阀11和外针阀12上升的距离均较大,内针阀11下端与喷嘴9的阀座之间、外针阀12下端与喷嘴9的阀座之间均不对燃油产生节流,外加上层喷孔40与下层喷孔41均开启且数量多,因此喷出的燃油量多,能够满足大功率柴油机输出大功率的油量需求。
进行靴形喷射时,内电磁铁23的线圈先通电,内衔铁24受到的电磁力与内密封球25下端的液压力共同克服内控制阀复位弹簧28的预紧力而带动内控制阀26向上运动,内密封球25打开,内控制腔38的高压燃油通过内回油节流孔32、内密封球25与上量孔板7阀座之间的间隙进入低压油路,随着回油过程的进行,内控制腔38内燃油压力降低,同时高压油路3内高压燃油通过内进油节流孔33对内控制腔38内燃油进行补充,由于内回油节流孔32直径大于内进油节流孔33直径,因此内控制腔38内燃油压力持续降低,直到内针阀11下端液压力大于内控制腔38的液压力与内针阀复位弹簧37弹力之和,内针阀11开始抬起,直至内针阀11中间段的凸台与外针阀12中间段的凸台锁定,内针阀11不再上升,高压燃油从压力室42、下层喷孔41喷出。随后外电磁铁22的线圈通电,外衔铁21受到的电磁力与外密封球31上端的液压力共同克服外控制阀复位弹簧29的预紧力而带动外控制阀30向下运动,外密封球31打开,外控制腔36的高压燃油通过回油道27、外回油节流孔20、外密封球31与量孔板17阀座之间的间隙进入低压油路,随着回油过程的进行,外控制腔36内燃油压力降低,同时高压油路3内高压燃油通过外进油节流孔34对外控制腔36内燃油进行补充,由于外回油节流孔20直径大于外进油节流孔34直径,因此外控制腔36内燃油压力持续降低,直到内针阀11和外针阀12下端所受液压力大于内控制腔38和外控制腔36的液压力、内针阀复位弹簧37和外针阀复位弹簧35的弹力之和,内针阀11和外针阀12一同上升,直到外针阀12到达其上限位置,内针阀11和外针阀12均停止上升,燃油从上层喷孔40喷出,且下层喷孔41的燃油流量增大。靴形喷射模式下,实现了喷油速率从低到高的转变,且喷油速率转变的时刻由外电磁铁22线圈的通电时刻决定,因而满足了大功率柴油机喷油规律柔性可调的喷射需求。
喷油结束后,外电磁铁22和内电磁铁23的线圈均断电,外控制阀30在外控制阀复位弹簧29弹力的作用下,使外密封球31落座于量孔板17上加工的阀座,内控制阀26在内控制阀复位弹簧28弹力的作用下,使内密封球25落座于上量孔板7加工的阀座,外控制腔36和内控制腔38均不回油。高压油路3内高压燃油通过外进油节流孔34进入外控制腔36,通过内进油节流孔33进入内控制腔38,外控制腔36和内控制腔38内燃油压力逐渐恢复,直到外针阀12上表面所受液压力与外针阀复位弹簧35弹力之和克服外针阀12下端所受液压力、内针阀11上表面所受液压力与内针阀复位弹簧37弹力之和克服内针阀11下端所受液压力,外针阀12和内针阀11分别开始下行,直至落座于喷嘴9加工的阀座上,燃油停止喷射。
当喷油器进行多次喷射时,若先进行小油量喷射,结束后进行大油量喷射,即为预-主矩形喷射模式;若先进行小油量喷射,结束后进行靴形喷射,即为预-主靴形喷射模式;若先进行大油量喷射,结束后进行小油量喷射,即为主矩形-后喷射模式;若先进行靴形喷射,结束后进行小油量喷射,即为主靴形-后喷射模式;若先进行小油量喷射,结束后进行大油量喷射,最后再次进行小油量喷射,即为预-主矩形-后喷射模式;若先进行小油量喷射,结束后进行靴形喷射,最后再次进行小油量喷射,即为预-主靴形-后喷射模式。多次喷射可通过小油量、大油量、靴形喷射三种模式的任意组合,形成不同的多次喷射模式,以满足大功率柴油机不同的喷射需求。

Claims (10)

1.一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器,其特征是:包括自上而下设置的蓄压腔壁、中间块、量孔板、外控制阀块、电磁阀块、内控制阀块、上量孔板、下量孔板、喷嘴,外控制阀块、电磁阀块、内控制阀块里安装电磁控制阀组件,上量孔板、下量孔板里设置先导控制组件,喷嘴里设置喷射组件,喷射组件包括外针阀和内针阀,外针阀套于内针阀外部,蓄压腔壁里设置高压油路,高压油路经中间块、量孔板、外控制阀块、电磁阀块、内控制阀块、上量孔板、下量孔板并连通喷嘴。
2.根据权利要求1所述的一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器,其特征是:所述电磁控制阀组件包括外控制阀、内控制阀、外电磁铁、内电磁铁,外控制阀安装在外控制阀块里,外控制阀底部安装外衔铁,电磁阀块里设置隔板,隔板上方安装外电磁铁,隔板下方安装内电磁铁,内控制阀安装在内控制阀块里,内控制阀顶部安装内衔铁,外电磁铁里安装外控制阀复位弹簧,外控制阀复位弹簧的两端分别为外衔铁和隔板,内电磁铁里安装内控制阀复位弹簧,内控制阀复位弹簧的两端分别为隔板和内衔铁,量孔板里设置外回油节流孔,外回油节流孔与外控制阀相接触的位置安装外密封球,上量孔板里设置内回油节流孔,内回油节流孔与内控制阀相接触的位置安装内密封球,量孔板里设置回流道,回流道与外回油节流孔相通并依次经过外控制阀块、电磁阀块、内控制阀块、上量孔板和下量孔板。
3.根据权利要求2所述的一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器,其特征是:所述先导控制组件包括由下量孔板、喷嘴、外针阀、内针阀围成的外控制腔和由上量孔板、下量孔板、内针阀围成的内控制腔,外控制腔里安装外针阀复位弹簧,内控制腔里安装内针阀复位弹簧,喷嘴里设置外进油节流孔,下量孔板里设置内进油节流孔,外控制腔分别连通外进油节流孔和回油道,内控制腔分别连通内进油节流孔和内回油节流孔,外进油节流孔和内进油节流孔均连通高压油路。
4.根据权利要求3所述的一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器,其特征是:在内针阀和外针阀的中间段,内针阀的外部和外针阀的内部加工有反向的相配合的凸台,两个凸台存在高度差,两个凸台下方的内针阀和外针阀之间存在间隙,外针阀与喷嘴之间形成连通高压油路的盛油腔,外针阀上开设连通盛油腔和间隙的进油孔,喷嘴底部开设上层喷孔和下层喷孔,内针阀底部与喷嘴形成连通下层喷孔的压力室,外针阀落座时密封上层喷孔,内针阀落座时密封下层喷孔和压力室。
5.根据权利要求4所述的一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器,其特征是:在喷射准备阶段,外电磁铁和内电磁铁的线圈均不通电,外控制阀和内控制阀分别在外控制阀复位弹簧和内控制阀复位弹簧预紧力的作用下,使外密封球和内密封球分别与量孔板和上量孔板加工的阀座形成密封;高压燃油进入高压油路分为两路,一路流入喷射组件,充满外针阀与喷嘴之间的盛油腔,并通过进油孔进入外针阀与内针阀之间的间隙,另一路流入先导控制组件,内进油节流孔进入内控制腔,通过外进油节流孔进入外控制腔,内控制腔的高压燃油通过内回油节流孔通往内密封球下方的腔室,外控制腔的高压燃油通过回油道、外回油节流孔通往外密封球上方的腔室,外针阀受外针阀复位弹簧预紧力和液压力的共同作用落座于喷嘴加工的阀座上,内针阀受内针阀复位弹簧预紧力以及液压力共同作用而落座于喷嘴加工的阀座上。
6.根据权利要求4所述的一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器,其特征是:进行小油量喷射时,内电磁铁的线圈通电,外电磁铁的线圈断电,内衔铁受到的电磁力与内密封球下端的液压力共同克服内控制阀复位弹簧的预紧力而带动内控制阀向上运动,内密封球打开,内控制腔的高压燃油通过内回油节流孔、内密封球与上量孔板阀座之间的间隙进入低压油路,随着回油过程的进行,内控制腔内燃油压力降低,同时高压油路内高压燃油通过内进油节流孔对内控制腔内燃油进行补充,内回油节流孔直径大于内进油节流孔直径,内控制腔内燃油压力持续降低,直到内针阀下端液压力大于内控制腔的液压力与内针阀复位弹簧弹力之和,内针阀开始抬起,直至内针阀中间段的凸台与外针阀中间段的凸台锁定,内针阀不再上升,高压燃油从压力室、下层喷孔喷出。
7.根据权利要求4所述的一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器,其特征是:进行大油量喷射时,外电磁铁和内电磁铁的线圈均通电,外衔铁受到的电磁力与外密封球上端的液压力共同克服外控制阀复位弹簧的预紧力而带动外控制阀向下运动,外密封球打开,同时内衔铁受到的电磁力与内密封球下端的液压力共同克服内控制阀复位弹簧的预紧力而带动内控制阀向上运动,内密封球打开;外控制腔的高压燃油通过回油道、外回油节流孔、外密封球与量孔板阀座之间的间隙进入低压油路,内控制腔的高压燃油通过内回油节流孔、内密封球与上量孔板阀座之间的间隙进入低压油路;随着回油过程的进行,外控制腔和内控制腔内燃油压力均降低,同时高压油路内高压燃油通过外进油节流孔对外控制腔内燃油进行补充,通过内进油节流孔对内控制腔内燃油进行补充,外回油节流孔直径大于外进油节流孔直径、内回油节流孔直径大于内进油节流孔直径,外控制腔和内控制腔内燃油压力持续降低,直到外针阀下端液压力大于外控制腔的液压力与外针阀复位弹簧弹力之和、内针阀下端液压力大于内控制腔的液压力与内针阀复位弹簧弹力之和,外针阀和内针阀均开始抬起,直至内针阀中间段的凸台与外针阀中间段的凸台锁定、外针阀到达其上限位置,外针阀和内针阀均不再上升,高压燃油通过上层喷孔和下层喷孔喷出。
8.根据权利要求4所述的一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器,其特征是:进行靴形喷射时,内电磁铁的线圈先通电,内衔铁受到的电磁力与内密封球下端的液压力共同克服内控制阀复位弹簧的预紧力而带动内控制阀向上运动,内密封球打开,内控制腔的高压燃油通过内回油节流孔、内密封球与上量孔板阀座之间的间隙进入低压油路,随着回油过程的进行,内控制腔内燃油压力降低,同时高压油路内高压燃油通过内进油节流孔对内控制腔内燃油进行补充,内回油节流孔直径大于内进油节流孔直径,内控制腔内燃油压力持续降低,直到内针阀下端液压力大于内控制腔的液压力与内针阀复位弹簧弹力之和,内针阀开始抬起,直至内针阀中间段的凸台与外针阀中间段的凸台锁定,内针阀不再上升,高压燃油从压力室、下层喷孔喷出;随后外电磁铁的线圈通电,外衔铁受到的电磁力与外密封球上端的液压力共同克服外控制阀复位弹簧的预紧力而带动外控制阀向下运动,外密封球打开,外控制腔的高压燃油通过回油道、外回油节流孔、外密封球与量孔板阀座之间的间隙进入低压油路,随着回油过程的进行,外控制腔内燃油压力降低,同时高压油路内高压燃油通过外进油节流孔对外控制腔内燃油进行补充,外回油节流孔直径大于外进油节流孔直径,外控制腔内燃油压力持续降低,直到内针阀和外针阀下端所受液压力大于内控制腔和外控制腔的液压力、内针阀复位弹簧和外针阀复位弹簧的弹力之和,内针阀和外针阀一同上升,直到外针阀到达其上限位置,内针阀和外针阀均停止上升,燃油从上层喷孔喷出,且下层喷孔的燃油流量增大。
9.根据权利要求4所述的一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器,其特征是:喷油结束后,外电磁铁和内电磁铁的线圈均断电,外控制阀在外控制阀复位弹簧弹力的作用下,使外密封球落座于量孔板上加工的阀座,内控制阀在内控制阀复位弹簧弹力的作用下,使内密封球落座于上量孔板加工的阀座,外控制腔和内控制腔均不回油;高压油路内高压燃油通过外进油节流孔进入外控制腔,通过内进油节流孔进入内控制腔,外控制腔和内控制腔内燃油压力恢复,直到外针阀上表面所受液压力与外针阀复位弹簧弹力之和克服外针阀下端所受液压力、内针阀上表面所受液压力与内针阀复位弹簧弹力之和克服内针阀下端所受液压力,外针阀和内针阀分别开始下行,直至落座于喷嘴加工的阀座上,燃油停止喷射。
10.根据权利要求4所述的一种适用于大功率柴油机的多喷射模式电控喷油器,其特征是:当进行多次喷射时,若先进行小油量喷射,结束后进行大油量喷射,即为预-主矩形喷射模式;若先进行小油量喷射,结束后进行靴形喷射,即为预-主靴形喷射模式;若先进行大油量喷射,结束后进行小油量喷射,即为主矩形-后喷射模式;若先进行靴形喷射,结束后进行小油量喷射,即为主靴形-后喷射模式;若先进行小油量喷射,结束后进行大油量喷射,最后再次进行小油量喷射,即为预-主矩形-后喷射模式;若先进行小油量喷射,结束后进行靴形喷射,最后再次进行小油量喷射,即为预-主靴形-后喷射模式。
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