CN116006368A - 一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种燃油喷射系统，具体地说是柴油机燃油喷射系统。本发明的目的在于提供一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器，包括喷油器壳体、油管接头、蓄压腔体、多级喷油控制阀组件、三升程低回油控制室组件、喷嘴组件，所述蓄压腔体、多级喷油控制阀组件、三升程低回油控制室组件、喷嘴组件自上而下依次安装在喷油器壳体内，油管接头安装在蓄压腔体上方，多级喷油控制阀组件内设置带有内锥阀、外锥阀和顶阀的三级喷油控制阀，三升程低回油控制室组件内设置三级控制室和进油控制活塞。本发明通过多级喷油控制阀组件和三升程低回油控制室组件实现高压共轨喷油器的针阀升程可变和控制回油量降低，提高柴油机的工作效率和燃油经济性。

Description

一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器

技术领域

本发明涉及的是一种燃油喷射系统，具体地说是柴油机燃油喷射系统。

背景技术

对解决柴油机污染排放问题，除采用尾气后处理技术手段外，机内的燃烧过程的优化显得至关重要，而柴油机燃烧过程的质量在很大程度上受到喷油规律的影响。因此，为实现柴油机更高效的燃烧和更低的排放，需要燃油喷射系统可以灵活进行喷油特性的控制。

高压共轨系统由于本身的结构特点导致其喷油速率呈矩形，而为实现柴油机更好的动力性、经济性和排放性，高压共轨燃油系统需要根据柴油机的具体工况实现灵活多变的喷油规律，即，在喷油初期喷油速率较低，实现抑制二氧化氮生成和降低燃烧噪声，在喷油中期以较大的喷油速率进行喷射，实现快速的扩散燃烧，在喷油后期要迅速断油，避免燃烧不完全导致的碳烟的生成。因此，能实现根据发动机工作过程特点进行可控喷油速率的共轨喷油器是高压共轨燃油喷射系统发展的主要方向，这对大功率柴油机实现节能减排具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供使得针阀升程可变能够满足不同工况下的喷油需求，同时降低控制回油量的一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器，其特征是：包括喷油器壳体、油管接头、蓄压腔体、多级喷油控制阀组件、三升程低回油控制室组件、喷嘴组件，所述蓄压腔体、多级喷油控制阀组件、三升程低回油控制室组件、喷嘴组件自上而下依次安装在喷油器壳体内，油管接头安装在蓄压腔体上方，蓄压腔体内设置蓄压腔和两条高压油路，蓄压腔与主进油孔连通，两条高压油路分别通过主高压油管和副高压油管连接蓄压腔、多级喷油控制阀组件、三升程低回油控制室组件、喷嘴组件；

所述多级喷油控制阀组件包括控制阀上定位块、衔铁、内锥阀、顶阀、外锥阀、控制阀下定位块，控制阀上定位块、控制阀下定位块自上而下布置，衔铁位于控制阀上定位块内，衔铁外部安装衔铁导向件，控制阀线圈位于蓄压腔体内并置于衔铁上方，控制阀线圈内设置衔铁复位弹簧，外锥阀中空结构安装在内锥阀外部，并位于控制阀下定位块内部，外锥阀中上部加工限位凸台，外锥阀上部与控制阀下定位块之间布置外锥阀复位弹簧，外锥阀与控制阀下定位块、内锥阀间隙形成回油蓄压腔，内锥阀上端依次穿过外锥阀和顶阀，并套装衔铁，内锥阀中部、外锥阀中空内部分别加工可以相互锁定的凸台，顶阀开有环形凹槽位于控制阀上定位块内部，与控制阀上定位块围成凹槽容腔，顶阀上部与控制阀上定位块之间布置顶阀复位弹簧，内锥阀上部开有凹槽，与控制阀上定位块围成环槽腔，顶阀内加工导流孔，控制阀上定位块内加工辅助进油孔、辅助出油孔、辅助回油孔、双向孔、进油孔，控制阀下定位块内加工主回油孔；

所述喷嘴组件包括针阀体、针阀，针阀位于针阀体内，针阀与针阀体之间形成盛油槽，针阀体下端设置喷孔，针阀顶端加工成凸型结构。

本发明还可以包括：

1、所述三升程低回油控制室组件包括一级控制室定位块、二级控制室定位块、三级控制室定位块、一级滑块、二级滑块、进油控制活塞，一级控制室定位块、二级控制室定位块、三级控制室定位块自下而上布置，针阀上端位于一级控制室定位块内，二者与一级滑块之间形成一级控制室，针阀与一级控制室定位块之间安装针阀复位弹簧，一级滑块加工成凸型结构位于二级控制室定位块内，二者与二级滑块之间形成二级控制室，一级滑块与二级控制室定位块之间安装一级滑块复位弹簧，二级滑块位于三级控制室定位块内，二者滑块之间调节腔形成三级控制室，二级滑块与三级控制室定位块之间安装二级滑块复位弹簧，进油控制活塞上端为大头端，位于三级控制室定位块内，下端为小头端位于二级控制室定位块内，进油控制活塞大头端设置限位凸台，进油控制活塞大头端凸台与三级控制室定位块间形成调节腔，进油控制活塞小头端与二级控制室定位块间形成先导控制腔，进油控制活塞小头端与二级控制室定位块之间安装活塞复位弹簧，一级控制室定位块内加工一级进油节流孔和一级出油节流孔，二级控制室定位块内加工二级进油节流孔、二级出油节流孔、一级进油节流孔、先导进油节流孔，三级控制室定位块内加工内回油孔、外回油孔、双向节流孔、先导进油孔。

2、二级滑块顶部设置限位凸台。

3、燃油经主进油孔进入蓄压腔，当多级喷油控制阀组件不通电时，在衔铁复位弹簧预紧力、外锥阀复位弹簧预紧力、顶阀复位弹簧预紧力和液压力的共同作用下，内锥阀、外锥阀下端分别压紧三级控制室定位块，顶阀下端压紧控制阀下定位块，内回油孔、外回油孔、辅助进油孔、导流孔关闭，双向孔、进油孔、先导进油节流孔打开，蓄压腔内高压油分成两路，一路经副高压油管进入多级喷油控制阀组件，其中一部分被密封在辅助进油孔，另一部分经进油孔、凹槽容腔、双向孔、双向节流孔进入三升程低回油控制室组件中三级控制室，另一路经主高压油管进入三升程低回油控制室组件和喷嘴组件，其中一部分高压油经先导进油节流孔进入先导控制腔，经一级进油节流孔、二级进油节流孔分别进入一级控制室、二级控制室，一级控制室内高压油经一级出油节流孔、内回油孔被内锥阀密封，二级控制室的高压油经二级出油节流孔、外回油孔被外锥阀密封，另一部分高压油进入盛油槽，针阀在针阀复位弹簧预紧力和液压力的共同作用下落座在针阀体，形成密封。

4、进行针阀小升程喷射时，多级喷油控制阀组件通小电流，电磁力和内锥阀所受液压力的合力大于衔铁复位弹簧预紧力，内锥阀抬升至与外锥阀接触，此时电磁力不足以推动外锥阀抬升，内回油孔和辅助进油孔打开，外回油孔和辅助回油孔关闭，高压油经辅助进油孔、环槽腔、辅助出油孔、先导进油孔流入调节腔，进油控制活塞下移，先导进油节流孔关闭，先导控制腔内无高压油补充，降低高压共轨喷油器的控制回油量，一级控制室内高压油经一级出油节流孔、内回油孔流入回油蓄压腔，一级控制室内油压降低，直到针阀下端液压力大于针阀上端液压力与针阀复位弹簧预紧力之和，针阀抬升，高压油经喷孔喷出，针阀抬升至与一级滑块接触；当多级喷油控制阀组件断电，在液压力和衔铁复位弹簧弹力的共同作用下，内锥阀落座，内回油孔和辅助进油孔关闭，辅助回油孔打开，一级控制室不再回油，调节腔内高压油经先导进油孔、辅助出油孔、环槽腔流入辅助回油孔，调节腔回油泄压，在液压力和活塞复位弹簧的共同作用下，进油控制活塞复位，先导进油节流孔打开，高压油流入先导控制腔、一级控制室，重新建压，针阀在液压力和针阀复位弹簧的作用下重新落座，关闭喷孔，喷油结束。

5、进行针阀中等升程喷射时，多级喷油控制阀组件通中等电流，电磁力和内锥阀、外锥阀所受液压力的合力大于衔铁复位弹簧和外锥阀复位弹簧预紧力的合力，内锥阀抬升至与外锥阀接触后，继续推动外锥阀抬升至与顶阀接触，但不足以推动顶阀抬升，外回油孔、内回油孔、辅助进油孔打开，辅助回油孔关闭，高压油经辅助进油孔、环槽腔、辅助出油孔、先导进油孔流入调节腔，进油控制活塞下移，先导进油节流孔关闭，先导控制腔内无高压油补充，降低高压共轨喷油器的控制回油量，一级控制室内高压油经一级出油节流孔、内回油孔进入回油蓄压腔，一级控制室内油压降低，直到针阀下端液压力大于针阀上端液压力与针阀复位弹簧预紧力之和，针阀抬升，高压油从喷孔喷出，二级控制室内高压油经二级出油节流孔、外回油孔进入回油蓄压腔，流入主回油孔，二级控制室内油压降低，直到针阀上端推力大于一级滑块上端液压力与一级滑块复位弹簧预紧力之和，针阀继续推动一级滑块抬升至与二级滑块接触；当多级喷油控制阀组件断电，在液压力、衔铁复位弹簧和外锥阀复位弹簧的共同作用下，内锥阀和外锥阀落座，外回油孔、内回油孔、辅助进油孔关闭，辅助回油孔打开，一级控制室和二级控制室不再回油，调节腔内高压油经先导进油孔、辅助出油孔、环槽腔流入辅助回油孔，调节腔回油泄压，在液压力和活塞复位弹簧的共同作用下，进油控制活塞复位，先导进油节流孔打开，高压油流入先导控制腔、一级控制室、二级控制室，重新建压，针阀、一级滑块分别在液压力、针阀复位弹簧、一级滑块复位弹簧的作用下重新落座，关闭喷孔，喷油结束。

6、进行针阀大升程喷射时，多级喷油控制阀组件通大电流，电磁力和内锥阀、外锥阀所受液压力的合力大于衔铁复位弹簧、外锥阀复位弹簧和顶阀复位弹簧预紧力的合力，内锥阀与外锥阀、外锥阀与顶阀先后接触，共同抬升，直至外锥阀被控制阀下定位块限位，外回油孔、内回油孔、导流孔、辅助进油孔打开，辅助回油孔关闭，进油孔与凹槽容腔断开，三级控制室无高压油补充，降低高压共轨喷油器的控制回油量，高压油经辅助进油孔、环槽腔、辅助出油孔、先导进油孔进入调节腔，进油控制活塞下移，先导进油节流孔关闭，先导控制腔内无高压油补充，降低喷油器的控制回油量，一级控制室的高压油经一级出油节流孔、内回油孔进入回油蓄压腔，一级控制室内油压降低，直到针阀下端液压力大于针阀上端液压力与针阀复位弹簧预紧力之和，针阀抬升，高压油从喷孔喷出，二级控制室内高压油经二级出油节流孔、外回油孔流入回油蓄压腔，二级控制室内油压降低，直到针阀上端推力大于一级滑块上端液压力与一级滑块复位弹簧预紧力之和，针阀继续推动一级滑块抬升，三级控制室内高压油经双向节流孔、双向孔、凹槽容腔、导流孔进入回油蓄压腔，流入主回油孔，三级控制室内油压降低，直到一级滑块上端推力大于二级滑块上端液压力与二级滑块复位弹簧预紧力之和，针阀与一级滑块推动二级滑块，共同抬升至一级滑块被二级控制室定位块限位；当多级喷油控制阀组件断电，在液压力、衔铁复位弹簧、外锥阀复位弹簧和顶阀复位弹簧的共同作用下，内锥阀、外锥阀、顶阀落座，外回油孔、内回油孔、导流孔、辅助进油孔关闭，进油孔、辅助回油孔打开，一级控制室、二级控制室、三级控制室不再回油，调节腔内高压油经先导进油孔、辅助出油孔、环槽腔流入辅助回油孔，调节腔回油泄压，在液压力和活塞复位弹簧的共同作用下，进油控制活塞复位，先导进油节流孔打开，高压油进入先导控制腔、一级控制室、二级控制室，高压油经进油孔、凹槽容腔、双向孔、双向节流孔流入三级控制室，重新建压，针阀、一级滑块、二级滑块分别在液压力、针阀复位弹簧、一级滑块复位弹簧、二级滑块复位弹簧的作用下重新落座，喷孔关闭，喷油结束。

本发明的优势在于：本发明通过一个多级喷油控制阀组件加载不同大小的驱动电流，控制三升程低回油控制室组件的回油泄压，改变针阀最大升程的限位，从而满足不同工况下的喷油需求。本发明通过顶阀的复位以及三升程低回油控制室组件中的进油控制活塞控制先导进油节流孔的通断，有效降低高压共轨喷油器的控制回油量，有利于缸内燃烧，提高柴油机的工作效率和燃油经济性，降低污染物的排放。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为多级喷油控制阀组件的结构示意图；

图3为三升程低回油控制室组件的结构示意图；

图4为喷嘴组件的结构示意图。

在图1中，1：油管接头；2：主进油孔；3：蓄压腔；4：蓄压腔体；5：主高压油管；6：多级喷油控制阀组件；7：三升程低回油控制室组件；8：喷嘴组件；9：喷油器壳体；10：副高压油管。

在图2中，601：弹簧垫片；602：衔铁复位弹簧；603：衔铁；604：环槽腔；605：辅助出油孔；606：双向孔；607：导流孔；608：外锥阀复位弹簧；609：外锥阀；610：外回油孔；611：内回油孔；612：内锥阀；613：回油蓄压腔；614：主回油孔；615：控制阀下定位块；616：顶阀；617：控制阀上定位块；618：进油孔；619：凹槽容腔；620：顶阀复位弹簧；621：辅助回油孔；622：辅助进油孔；623：衔铁导向件；624：控制阀线圈。

在图3中，701：三级控制室定位块；702：先导进油孔；703：调节腔；704：进油控制活塞；705：二级进油节流孔；706：先导控制腔；707：先导进油节流孔；708：活塞复位弹簧；709：一级进油节流孔；710：一级控制室；711：一级控制室定位块；712：针阀复位弹簧；713：一级出油节流孔；714：一级滑块；715：二级控制室定位块；716：一级滑块复位弹簧；717：二级控制室；718：二级出油节流孔；719：二级滑块；720：二级滑块复位弹簧；721：双向节流孔；722：三级控制室。

在图4中，801：针阀；802：针阀体；803：盛油槽；804：喷孔。

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，本发明的一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器由油管接头1、主进油孔2、蓄压腔3、蓄压腔体4、主高压油管5、多级喷油控制阀组件6、三升程低回油控制室组件7、喷嘴组件8、喷油器壳体9、副高压油管10组成，蓄压腔体4、多级喷油控制阀组件6、三升程低回油控制室组件7、喷嘴组件8自上而下依次安装在喷油器壳体9内，油管接头1安装在蓄压腔体4上方，蓄压腔体4内设置蓄压腔3，油管接头1内开有主进油孔2，并与蓄压腔3连接，主高压油管5连接蓄压腔3、三升程低回油控制室组件7、喷嘴组件8，副高压油管10连接蓄压腔3与多级喷油控制阀组件6。

多级喷油控制阀组件6包括弹簧垫片601、衔铁复位弹簧602、衔铁603、外锥阀复位弹簧608、外锥阀609、内锥阀612、控制阀下定位块615、顶阀616、控制阀上定位块617、顶阀复位弹簧620、衔铁导向件623、控制阀线圈624，控制阀上定位块617、控制阀下定位块615自上而下布置，衔铁603位于控制阀上定位块617内，衔铁603外部设置衔铁导向件623进行导向，控制阀线圈624位于蓄压腔体4内并置于衔铁603上方，控制阀线圈624内设置衔铁复位弹簧602，外锥阀609中空结构位于控制阀下定位块615内部，且安装在内锥阀612外部，外锥阀609上部与控制阀下定位块615之间布置外锥阀复位弹簧608，内锥阀612、外锥阀609分别控制内回油孔611、外回油孔610的通断，内锥阀612中部、外锥阀609中空内部分别加工有可以相互锁定的凸台，外锥阀609与控制阀下定位块615、内锥阀612的间隙形成回油蓄压腔613，控制阀上定位块617内加工辅助进油孔622、辅助出油孔605、辅助回油孔621、双向孔606、进油孔618，控制阀下定位块615内加工主回油孔614，回油蓄压腔613连接主回油孔614、内回油孔611、外回油孔610，内锥阀612上端依次穿过外锥阀609和顶阀616，内锥阀612上部开有凹槽，与控制阀上定位块617构成环槽腔604，辅助出油孔605与环槽腔604始终保持连通，内锥阀612的运动实现辅助回油孔621、辅助进油孔622与环槽腔604之间连通的切换，顶阀616开有环形凹槽位于控制阀上定位块617内部，与控制阀上定位块617围成凹槽容腔619，顶阀616与控制阀上定位块617之间布置顶阀复位弹簧620，顶阀616开有导流孔607，双向孔606与凹槽容腔619始终保持连通，顶阀616运动控制进油孔618与凹槽容腔619的通断以及导流孔607与回油蓄压腔613的通断。

喷嘴组件8包括针阀801、针阀体802，针阀801安装在针阀体802内，针阀801与针阀体802之间形成盛油槽803，盛油槽803连通主高压油管5，针阀体802下端设置喷孔804，针阀801顶端加工成凸型结构。

三升程低回油控制室组件7包括三级控制室定位块701、进油控制活塞704、活塞复位弹簧708、一级控制室定位块711、针阀复位弹簧712、一级滑块714、二级控制室定位块715、一级滑块复位弹簧716、二级滑块719、二级滑块复位弹簧720，一级控制室定位块711、二级控制室定位块715、三级控制室定位块701自下而上布置，针阀801上端位于一级控制室定位块711内，二者与一级滑块714之间形成一级控制室710，针阀801与一级控制室定位块711之间安装针阀复位弹簧712，一级滑块714加工成凸型结构位于二级控制室定位块715内，二者与二级滑块719之间形成二级控制室717，一级滑块714与二级控制室定位块715之间安装一级滑块复位弹簧716，二级滑块719位于三级控制室定位块701内，二者之间形成三级控制室722，二级滑块719与三级控制室定位块701之间安装二级滑块复位弹簧720，二级滑块719顶部设置限位凸台，进油控制活塞704上端为大头端，位于三级控制室定位块701内，下端为小头端位于二级控制室定位块715内，进油控制活塞704大头端设置限位凸台，进油控制活塞704大头端凸台与三级控制室定位块701围成调节腔703，进油控制活塞704小头端与二级控制室定位块715围成先导控制腔706，进油控制活塞704小头端与二级控制室定位块715之间安装活塞复位弹簧708，一级控制室定位块711内加工一级进油节流孔709、一级出油节流孔713，二级控制室定位块715内加工二级进油节流孔705、二级出油节流孔718、一级进油节流孔709、先导进油节流孔707，一级出油节流孔713、二级出油节流孔718分别与一级控制室710、二级控制室717连通，一级进油节流孔709连接先导控制腔706与一级控制室710，二级进油节流孔705连接先导控制腔706与二级控制室717，先导进油节流孔707连接先导控制腔706与主高压油管5，三级控制室定位块701内加工双向节流孔721、先导进油孔702，双向节流孔721连通三级控制室722，先导进油孔702连通调节腔703。

结合图1-4，燃油经主进油孔2进入蓄压腔3，当多级喷油控制阀组件6不通电时，在衔铁复位弹簧602预紧力、外锥阀复位弹簧608预紧力、顶阀复位弹簧620预紧力和液压力的共同作用下，内锥阀612、外锥阀609下端分别压紧三级控制室定位块701，顶阀616下端压紧控制阀下定位块615，内回油孔611、外回油孔610、辅助进油孔622、导流孔607关闭，双向孔606、进油孔618、先导进油节流孔707打开，蓄压腔3内高压油分成两路，一路经副高压油管10进入多级喷油控制阀组件6，其中一部分被密封在辅助进油孔622，另一部分经进油孔618、凹槽容腔619、双向孔606、双向节流孔721进入三升程低回油控制室组件7中三级控制室722，另一路经主高压油管5进入三升程低回油控制室组件7和喷嘴组件8，其中一部分高压油经先导进油节流孔707进入先导控制腔706，经一级进油节流孔709、二级进油节流孔705分别进入一级控制室710、二级控制室717，一级控制室710内高压油经一级出油节流孔713、内回油孔611被内锥阀612密封，二级控制室717的高压油经二级出油节流孔718、外回油孔610被外锥阀609密封，另一部分高压油进入盛油槽803，针阀801在针阀复位弹簧712预紧力和液压力的共同作用下落座在针阀体802，形成密封。

进行针阀801小升程喷射时，多级喷油控制阀组件6通小电流，电磁力和内锥阀612所受液压力的合力大于衔铁复位弹簧602预紧力，内锥阀612抬升至与外锥阀609接触，此时电磁力过小不足以推动外锥阀609抬升，内回油孔611和辅助进油孔622打开，外回油孔610和辅助回油孔621关闭，高压油经辅助进油孔622、环槽腔604、辅助出油孔605、先导进油孔702流入调节腔703，进油控制活塞704下移，先导进油节流孔707关闭，先导控制腔706内无高压油补充，降低高压共轨喷油器的控制回油量，一级控制室710内高压油经一级出油节流孔713、内回油孔611流入回油蓄压腔613，一级控制室710内油压降低，直到针阀801下端液压力大于针阀801上端液压力与针阀复位弹簧712预紧力之和，针阀801抬升，高压油经喷孔804喷出，针阀801抬升至与一级滑块714接触；当多级喷油控制阀组件6断电，在液压力和衔铁复位弹簧602弹力的共同作用下，内锥阀612落座，内回油孔611和辅助进油孔622关闭，辅助回油孔621打开，一级控制室710不再回油，调节腔703内高压油经先导进油孔702、辅助出油孔605、环槽腔604流入辅助回油孔621，调节腔703回油泄压，在液压力和活塞复位弹簧708的共同作用下，进油控制活塞704复位，先导进油节流孔707打开，高压油流入先导控制腔706、一级控制室710，重新建压，针阀801在液压力和针阀复位弹簧712的作用下重新落座，关闭喷孔804，喷油结束。

进行针阀801中等升程喷射时，多级喷油控制阀组件6通中等电流，电磁力和内锥阀612、外锥阀609所受液压力的合力大于衔铁复位弹簧602和外锥阀复位弹簧608预紧力的合力，内锥阀612抬升至与外锥阀609接触后，继续推动外锥阀609抬升至与顶阀616接触，但不足以推动顶阀616抬升，外回油孔610、内回油孔611、辅助进油孔622打开，辅助回油孔621关闭，高压油经辅助进油孔622、环槽腔604、辅助出油孔605、先导进油孔702流入调节腔703，进油控制活塞704下移，先导进油节流孔707关闭，先导控制腔706内无高压油补充，降低高压共轨喷油器的控制回油量，一级控制室710内高压油经一级出油节流孔713、内回油孔611进入回油蓄压腔613，一级控制室710内油压降低，直到针阀801下端液压力大于针阀801上端液压力与针阀复位弹簧712预紧力之和，针阀801抬升，高压油从喷孔804喷出，二级控制室717内高压油经二级出油节流孔718、外回油孔610进入回油蓄压腔613，流入主回油孔614，二级控制室717内油压降低，直到针阀801上端推力大于一级滑块714上端液压力与一级滑块复位弹簧716预紧力之和，针阀801继续推动一级滑块714抬升至与二级滑块719接触；当多级喷油控制阀组件6断电，在液压力、衔铁复位弹簧602和外锥阀复位弹簧608的共同作用下，内锥阀612和外锥阀609落座，外回油孔610、内回油孔611、辅助进油孔622关闭，辅助回油孔621打开，一级控制室710和二级控制室717不再回油，调节腔703内高压油经先导进油孔702、辅助出油孔605、环槽腔604流入辅助回油孔621，调节腔703回油泄压，在液压力和活塞复位弹簧708的共同作用下，进油控制活塞704复位，先导进油节流孔707打开，高压油流入先导控制腔706、一级控制室710、二级控制室717，重新建压，针阀801、一级滑块714分别在液压力、针阀复位弹簧712、一级滑块复位弹簧716的作用下重新落座，关闭喷孔804，喷油结束。

进行针阀801大升程喷射时，多级喷油控制阀组件6通大电流，电磁力和内锥阀612、外锥阀609所受液压力的合力大于衔铁复位弹簧602、外锥阀复位弹簧608和顶阀复位弹簧620预紧力的合力，内锥阀612与外锥阀609、外锥阀609与顶阀616先后接触，共同抬升，直至外锥阀609被控制阀下定位块615限位，外回油孔610、内回油孔611、导流孔607、辅助进油孔622打开，辅助回油孔621关闭，进油孔618与凹槽容腔619断开，三级控制室722无高压油补充，降低高压共轨喷油器的控制回油量，高压油经辅助进油孔622、环槽腔604、辅助出油孔605、先导进油孔702进入调节腔703，进油控制活塞704下移，先导进油节流孔707关闭，先导控制腔706内无高压油补充，降低喷油器的控制回油量，一级控制室710的高压油经一级出油节流孔713、内回油孔611进入回油蓄压腔613，一级控制室710内油压降低，直到针阀801下端液压力大于针阀801上端液压力与针阀复位弹簧712预紧力之和，针阀801抬升，高压油从喷孔804喷出，二级控制室717内高压油经二级出油节流孔718、外回油孔610流入回油蓄压腔613，二级控制室717内油压降低，直到针阀801上端推力大于一级滑块714上端液压力与一级滑块复位弹簧716预紧力之和，针阀801继续推动一级滑块714抬升，三级控制室722内高压油经双向节流孔721、双向孔606、凹槽容腔619、导流孔607进入回油蓄压腔613，流入主回油孔614，三级控制室722内油压降低，直到一级滑块714上端推力大于二级滑块719上端液压力与二级滑块复位弹簧720预紧力之和，针阀801与一级滑块714推动二级滑块719，共同抬升至一级滑块714被二级控制室定位块715限位；当多级喷油控制阀组件6断电，在液压力、衔铁复位弹簧602、外锥阀复位弹簧608和顶阀复位弹簧620的共同作用下，内锥阀612、外锥阀609、顶阀616落座，外回油孔610、内回油孔611、导流孔607、辅助进油孔622关闭，进油孔618、辅助回油孔621打开，一级控制室710、二级控制室717、三级控制室722不再回油，调节腔703内高压油经先导进油孔702、辅助出油孔605、环槽腔604流入辅助回油孔621，调节腔703回油泄压，在液压力和活塞复位弹簧708的共同作用下，进油控制活塞704复位，先导进油节流孔707打开，高压油进入先导控制腔706、一级控制室710、二级控制室717，高压油经进油孔618、凹槽容腔619、双向孔606、双向节流孔721流入三级控制室722，重新建压，针阀801、一级滑块714、二级滑块719分别在液压力、针阀复位弹簧712、一级滑块复位弹簧716、二级滑块复位弹簧720的作用下重新落座，喷孔804关闭，喷油结束。

Claims (7)

1.一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器，其特征是：包括喷油器壳体、油管接头、蓄压腔体、多级喷油控制阀组件、三升程低回油控制室组件、喷嘴组件，所述蓄压腔体、多级喷油控制阀组件、三升程低回油控制室组件、喷嘴组件自上而下依次安装在喷油器壳体内，油管接头安装在蓄压腔体上方，蓄压腔体内设置蓄压腔和两条高压油路，蓄压腔与主进油孔连通，两条高压油路分别通过主高压油管和副高压油管连接蓄压腔、多级喷油控制阀组件、三升程低回油控制室组件、喷嘴组件；

所述多级喷油控制阀组件包括控制阀上定位块、衔铁、内锥阀、顶阀、外锥阀、控制阀下定位块，控制阀上定位块、控制阀下定位块自上而下布置，衔铁位于控制阀上定位块内，衔铁外部安装衔铁导向件，控制阀线圈位于蓄压腔体内并置于衔铁上方，控制阀线圈内设置衔铁复位弹簧，外锥阀中空结构安装在内锥阀外部，并位于控制阀下定位块内部，外锥阀中上部加工限位凸台，外锥阀上部与控制阀下定位块之间布置外锥阀复位弹簧，外锥阀与控制阀下定位块、内锥阀间隙形成回油蓄压腔，内锥阀上端依次穿过外锥阀和顶阀，并套装衔铁，内锥阀中部、外锥阀中空内部分别加工可以相互锁定的凸台，顶阀开有环形凹槽位于控制阀上定位块内部，与控制阀上定位块围成凹槽容腔，顶阀上部与控制阀上定位块之间布置顶阀复位弹簧，内锥阀上部开有凹槽，与控制阀上定位块围成环槽腔，顶阀内加工导流孔，控制阀上定位块内加工辅助进油孔、辅助出油孔、辅助回油孔、双向孔、进油孔，控制阀下定位块内加工主回油孔；

所述喷嘴组件包括针阀体、针阀，针阀位于针阀体内，针阀与针阀体之间形成盛油槽，针阀体下端设置喷孔，针阀顶端加工成凸型结构。

2.根据权利要求1所述的一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器，其特征是：所述三升程低回油控制室组件包括一级控制室定位块、二级控制室定位块、三级控制室定位块、一级滑块、二级滑块、进油控制活塞，一级控制室定位块、二级控制室定位块、三级控制室定位块自下而上布置，针阀上端位于一级控制室定位块内，二者与一级滑块之间形成一级控制室，针阀与一级控制室定位块之间安装针阀复位弹簧，一级滑块加工成凸型结构位于二级控制室定位块内，二者与二级滑块之间形成二级控制室，一级滑块与二级控制室定位块之间安装一级滑块复位弹簧，二级滑块位于三级控制室定位块内，二者滑块之间形成三级控制室，二级滑块与三级控制室定位块之间安装二级滑块复位弹簧，进油控制活塞上端为大头端，位于三级控制室定位块内，下端为小头端位于二级控制室定位块内，进油控制活塞大头端设置限位凸台，进油控制活塞大头端凸台与三级控制室定位块间形成调节腔，进油控制活塞小头端与二级控制室定位块间形成先导控制腔，进油控制活塞小头端与二级控制室定位块之间安装活塞复位弹簧，一级控制室定位块内加工一级进油节流孔和一级出油节流孔，二级控制室定位块内加工二级进油节流孔、二级出油节流孔、一级进油节流孔、先导进油节流孔，三级控制室定位块内加工内回油孔、外回油孔、双向节流孔、先导进油孔。

3.根据权利要求2所述的一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器，其特征是：二级滑块顶部设置限位凸台。

4.根据权利要求2所述的一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器，其特征是：燃油经主进油孔进入蓄压腔，当多级喷油控制阀组件不通电时，在衔铁复位弹簧预紧力、外锥阀复位弹簧预紧力、顶阀复位弹簧预紧力和液压力的共同作用下，内锥阀、外锥阀下端分别压紧三级控制室定位块，顶阀下端压紧控制阀下定位块，内回油孔、外回油孔、辅助进油孔、导流孔关闭，双向孔、进油孔、先导进油节流孔打开，蓄压腔内高压油分成两路，一路经副高压油管进入多级喷油控制阀组件，其中一部分被密封在辅助进油孔，另一部分经进油孔、凹槽容腔、双向孔、双向节流孔进入三升程低回油控制室组件中三级控制室，另一路经主高压油管进入三升程低回油控制室组件和喷嘴组件，其中一部分高压油经先导进油节流孔进入先导控制腔，经一级进油节流孔、二级进油节流孔分别进入一级控制室、二级控制室，一级控制室内高压油经一级出油节流孔、内回油孔被内锥阀密封，二级控制室的高压油经二级出油节流孔、外回油孔被外锥阀密封，另一部分高压油进入盛油槽，针阀在针阀复位弹簧预紧力和液压力的共同作用下落座在针阀体，形成密封。

5.根据权利要求2所述的一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器，其特征是：进行针阀小升程喷射时，多级喷油控制阀组件通小电流，电磁力和内锥阀所受液压力的合力大于衔铁复位弹簧预紧力，内锥阀抬升至与外锥阀接触，此时电磁力不足以推动外锥阀抬升，内回油孔和辅助进油孔打开，外回油孔和辅助回油孔关闭，高压油经辅助进油孔、环槽腔、辅助出油孔、先导进油孔流入调节腔，进油控制活塞下移，先导进油节流孔关闭，先导控制腔内无高压油补充，降低高压共轨喷油器的控制回油量，一级控制室内高压油经一级出油节流孔、内回油孔流入回油蓄压腔，一级控制室内油压降低，直到针阀下端液压力大于针阀上端液压力与针阀复位弹簧预紧力之和，针阀抬升，高压油经喷孔喷出，针阀抬升至与一级滑块接触；当多级喷油控制阀组件断电，在液压力和衔铁复位弹簧弹力的共同作用下，内锥阀落座，内回油孔和辅助进油孔关闭，辅助回油孔打开，一级控制室不再回油，调节腔内高压油经先导进油孔、辅助出油孔、环槽腔流入辅助回油孔，调节腔回油泄压，在液压力和活塞复位弹簧的共同作用下，进油控制活塞复位，先导进油节流孔打开，高压油流入先导控制腔、一级控制室，重新建压，针阀在液压力和针阀复位弹簧的作用下重新落座，关闭喷孔，喷油结束。

6.根据权利要求2所述的一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器，其特征是：进行针阀中等升程喷射时，多级喷油控制阀组件通中等电流，电磁力和内锥阀、外锥阀所受液压力的合力大于衔铁复位弹簧和外锥阀复位弹簧预紧力的合力，内锥阀抬升至与外锥阀接触后，继续推动外锥阀抬升至与顶阀接触，但不足以推动顶阀抬升，外回油孔、内回油孔、辅助进油孔打开，辅助回油孔关闭，高压油经辅助进油孔、环槽腔、辅助出油孔、先导进油孔流入调节腔，进油控制活塞下移，先导进油节流孔关闭，先导控制腔内无高压油补充，降低高压共轨喷油器的控制回油量，一级控制室内高压油经一级出油节流孔、内回油孔进入回油蓄压腔，一级控制室内油压降低，直到针阀下端液压力大于针阀上端液压力与针阀复位弹簧预紧力之和，针阀抬升，高压油从喷孔喷出，二级控制室内高压油经二级出油节流孔、外回油孔进入回油蓄压腔，流入主回油孔，二级控制室内油压降低，直到针阀上端推力大于一级滑块上端液压力与一级滑块复位弹簧预紧力之和，针阀继续推动一级滑块抬升至与二级滑块接触；当多级喷油控制阀组件断电，在液压力、衔铁复位弹簧和外锥阀复位弹簧的共同作用下，内锥阀和外锥阀落座，外回油孔、内回油孔、辅助进油孔关闭，辅助回油孔打开，一级控制室和二级控制室不再回油，调节腔内高压油经先导进油孔、辅助出油孔、环槽腔流入辅助回油孔，调节腔回油泄压，在液压力和活塞复位弹簧的共同作用下，进油控制活塞复位，先导进油节流孔打开，高压油流入先导控制腔、一级控制室、二级控制室，重新建压，针阀、一级滑块分别在液压力、针阀复位弹簧、一级滑块复位弹簧的作用下重新落座，关闭喷孔，喷油结束。

7.根据权利要求2所述的一种针阀升程可变的低回油高压共轨喷油器，其特征是：进行针阀大升程喷射时，多级喷油控制阀组件通大电流，电磁力和内锥阀、外锥阀所受液压力的合力大于衔铁复位弹簧、外锥阀复位弹簧和顶阀复位弹簧预紧力的合力，内锥阀与外锥阀、外锥阀与顶阀先后接触，共同抬升，直至外锥阀被控制阀下定位块限位，外回油孔、内回油孔、导流孔、辅助进油孔打开，辅助回油孔关闭，进油孔与凹槽容腔断开，三级控制室无高压油补充，降低高压共轨喷油器的控制回油量，高压油经辅助进油孔、环槽腔、辅助出油孔、先导进油孔进入调节腔，进油控制活塞下移，先导进油节流孔关闭，先导控制腔内无高压油补充，降低喷油器的控制回油量，一级控制室的高压油经一级出油节流孔、内回油孔进入回油蓄压腔，一级控制室内油压降低，直到针阀下端液压力大于针阀上端液压力与针阀复位弹簧预紧力之和，针阀抬升，高压油从喷孔喷出，二级控制室内高压油经二级出油节流孔、外回油孔流入回油蓄压腔，二级控制室内油压降低，直到针阀上端推力大于一级滑块上端液压力与一级滑块复位弹簧预紧力之和，针阀继续推动一级滑块抬升，三级控制室内高压油经双向节流孔、双向孔、凹槽容腔、导流孔进入回油蓄压腔，流入主回油孔，三级控制室内油压降低，直到一级滑块上端推力大于二级滑块上端液压力与二级滑块复位弹簧预紧力之和，针阀与一级滑块推动二级滑块，共同抬升至一级滑块被二级控制室定位块限位；当多级喷油控制阀组件断电，在液压力、衔铁复位弹簧、外锥阀复位弹簧和顶阀复位弹簧的共同作用下，内锥阀、外锥阀、顶阀落座，外回油孔、内回油孔、导流孔、辅助进油孔关闭，进油孔、辅助回油孔打开，一级控制室、二级控制室、三级控制室不再回油，调节腔内高压油经先导进油孔、辅助出油孔、环槽腔流入辅助回油孔，调节腔回油泄压，在液压力和活塞复位弹簧的共同作用下，进油控制活塞复位，先导进油节流孔打开，高压油进入先导控制腔、一级控制室、二级控制室，高压油经进油孔、凹槽容腔、双向孔、双向节流孔流入三级控制室，重新建压，针阀、一级滑块、二级滑块分别在液压力、针阀复位弹簧、一级滑块复位弹簧、二级滑块复位弹簧的作用下重新落座，喷孔关闭，喷油结束。

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