CN116220961B - 气体喷射器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种气体喷射器。气体喷射器包括喷射壳体、电磁铁、第一衔铁、第二衔铁、针阀和衔铁弹簧，喷射壳体设置有进气口和出气口；电磁铁安装于喷射壳体内，电磁铁设置有第一吸合部和第二吸合部；第一衔铁设置于电磁铁靠近进气口的一端；第二衔铁设置于电磁铁与第一衔铁之间；针阀弹簧弹性连接于针阀与第二衔铁之间；且设置有三个不同的工况。该气体喷射器控制不同大小气量，能够应用于较高气体介质压力的工作场景，具有较大的流量特性，同步实现大小气量控制，同时采用两级密封，提高喷射器整体密封性。

Description

气体喷射器

技术领域

本申请涉及气体喷射器技术领域，特别是涉及气体喷射器。

背景技术

随着车辆技术的发展，车辆能源由传统石化燃料向低碳或零碳气体等清洁燃料延伸。气体喷射器也称为气体燃料喷射器，是气体燃料系统中核心关键部件之一，可实现定时、定量的分阶段进气和喷气功能，其性能对整体气体燃料系统的动力性能有着非常重要的影响。

气体喷射器通常具有一个电磁阀组件以及可运动的运动组件，电磁阀组件通电后使得电磁阀组件和衔铁形成的电磁阀产生电磁力，电磁力克服弹簧力带动运动组件在开启位置和关闭位置之间轴向移动从而实现电磁式喷射阀的开启和关闭。对于气体燃料来说，需要气体喷射器实现精准喷射和控制，既要能在一个预定的持续期内可以喷入定量气体，还要精确控制单次喷射持续期，传统技术中的气体喷射器的气量控制不精准，不能满足全流域覆盖的使用要求。

发明内容

基于此，提供一种气体喷射器，能够缓解气体喷射器的气量控制不够精准，不能满足全流域覆盖的使用要求的技术问题。

本申请的实施例提出了一种气体喷射器，包括：

喷射壳体，设置有进气口和出气口；

电磁铁，安装于所述喷射壳体上；

第一衔铁，设置于所述电磁铁靠近所述进气口的一端；

第二衔铁，设置于所述电磁铁与所述第一衔铁之间；

衔铁弹簧，连接于所述第一衔铁和所述第二衔铁之间；

针阀，设置于所述喷射壳体的出气口一端；

针阀弹簧，弹性连接于所述针阀与所述第二衔铁之间；

其中，在第一工况下，所述第一衔铁将所述进气口密封，所述针阀将所述出气口密封；

在第二工况下，所述电磁铁驱动所述第一衔铁移动第一行程以打开所述进气口，且驱动所述第二衔铁带动所述针阀与所述出气口分离，形成出气间隙；

在第三工况下，所述电磁铁驱动所述第一衔铁移动第二行程以打开所述进气口并使第一衔铁与所述电磁铁抵接，且所述第二衔铁被所述电磁铁吸引，所述第二衔铁驱动所述针阀移动，所述出气间隙增大。

在其中一个实施例中，所述铁芯在所述第一吸合端面上设置有供所述第二衔铁活动连接的第一安装槽，所述第二衔铁的两端分别设置有第一触发端面和第二触发端面，所述第二衔铁设置第一触发端面的一端置于所述第一安装槽外部，用于与所述第一衔铁抵接。

在其中一个实施例中，所述第一衔铁设置有凸台平面，所述凸台平面分别用于与所述第一触发端面、所述第一吸合端面抵接。

在其中一个实施例中，所述第二触发端面置于所述第一安装槽内，所述第一安装槽内设置有用于对所述第二触发端面产生吸引的第二吸合端面。

在其中一个实施例中，所述喷射壳体包括针阀体，所述针阀体与所述电磁铁固定连接，所述出气口配置为所述针阀体远离所述进气口的出气通口，所述针阀固定连接有针阀弹簧座，所述针阀弹簧连接于所述针阀弹簧座与所针阀体之间。

在其中一个实施例中，所述电磁铁设置有第二安装槽，所述第二安装槽用于安装所述针阀体，所述第二安装槽内设置有升程垫片，所述升程垫片的一端与所述第一安装槽的端面抵接，另一端与所述针阀体抵接。

在其中一个实施例中，所述针阀设置有压紧块和针阀垫片，所述针阀外壁设置有阶梯台阶，所述针阀垫片安装于所述阶梯台阶端面和所述针阀弹簧座之间，所述压紧块将所述针阀弹簧座、所述针阀垫片压紧固定于所述阶梯台阶端面上。

在其中一个实施例中，所述喷射壳体设置有第三安装槽，所述第三安装槽内安装有进气接头，所述进气口配置为进气接头内设置的进气通口。

在其中一个实施例中，所述第一衔铁设置有第一密封部，所述第一密封部包括设置于所述第一衔铁上的密封座，所述密封座设置有密封垫，所述密封垫用于密封所述进气通口。

上述气体喷射器，在第一工况下，第一衔铁将进气口密封，实现第一级密封；针阀将出气口密封，实现第二级密封。在第二工况下，通过控制电磁铁的通电，第一衔铁被电磁铁吸引，第一衔铁移动，将进气口开启，形成进气间隙，第二衔铁继续移动，会先与第二衔铁抵接，驱动第二衔铁带动针阀与出气口分离，将出气口开启，形成出气间隙，使得第一衔铁在第一阶段电流的作用下，驱动针阀在小升程范围内轴向运动，实现小气量的控制；在第三工况下，在第一衔铁与电磁铁完全吸合后，第一衔铁与电磁铁组成新磁路，为第二衔铁的运动提供磁场，第二衔铁在第二阶段大电流作用下，驱动针阀在大升程范围内轴向运动，出气间隙增大，实现大流量气体控制；当电磁铁断电后，在衔铁弹簧和针阀弹簧的作用下，第一衔铁、第二衔铁和针阀复位，结束气体喷射工作。该气体喷射器通过控制电磁铁的通电情况，第一衔铁和第二衔铁分别控制针阀的升程大小，以实现大小气量的覆盖，可在进气压力不变的情况下，根据喷射器实际气量需求，仅通过调整电磁铁的通电情况，结合针阀弹簧和衔铁弹簧，控制第一衔铁和第二衔铁的运动，实现大小气体流量匹配和精确控制，满足系统全域流量需求，可降低供气系统压力实时调节的要求，简化系统标定工作量。

附图说明

图1为本申请一实施例的气体喷射器的结构示意图。

图2为本申请一实施例的气体喷射器的局部剖视图。

图3为图2中A处的局部放大示意图。

图4为本申请一实施例的气体喷射器中电磁铁的结构示意图。

图5为本申请一实施例的气体喷射器中第一衔铁的结构示意图。

图6为图5中B处的局部放大示意图。

图7为本申请一实施例的气体喷射器中第二衔铁的结构示意图。

图8为本申请一实施例的气体喷射器中针阀的结构示意图。

图9为本申请一实施例的气体喷射器展示气体流动路径的结构示意图。

附图标记：

1、喷射壳体；11、进气口；12、出气口；13、第三安装槽；131、接头垫片；14、针阀体；141、出气通口；142、紧帽；143、针阀体内凹孔；144、第三弹簧安装孔；15、进气接头；151、进气通口；16、内腔；17、连接通孔；

2、电磁铁；21、铁芯；211、第一吸合端面；212、第二吸合端面；213、第一安装槽；214、第二安装槽；2141、升程垫片；215、线圈槽；2151、密封板；216、导向通孔；22、线圈；

3、第一衔铁；31、凸台平面；311、端面沉孔；32、第一密封部；321、密封座；322、密封垫；33、第一横孔；34、第一轴向中孔；35、第一弹簧安装孔；

4、第二衔铁；41、第一触发端面；411、开口槽；412、衔铁内凹孔；42、第二触发端面；43、第二轴向中孔；44、平衡通孔；45、导向顶杆；451、第三轴向中孔；452、第二横孔；46、第二弹簧安装孔；

5、针阀；51、针阀弹簧；511、第二弹簧垫片；52、针阀弹簧座；521、针阀通孔；53、压紧块；54、针阀垫片；55、阶梯台阶；56、密封头；

6、衔铁弹簧；61、第一弹簧垫片。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。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，除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本申请一些实施例的气体喷射器的结构示意图。本申请的实施例提出了一种气体喷射器，包括喷射壳体1、电磁铁2、第一衔铁3、第二衔铁4、针阀5和衔铁弹簧6。喷射壳体1设置有进气口11和出气口12。电磁铁2安装于喷射壳体1上，第一衔铁3设置于电磁铁2靠近进气口11的一端，第二衔铁4设置于电磁铁2与第一衔铁3之间。衔铁弹簧6连接于第一衔铁3和第二衔铁4之间。针阀5设置于喷射壳体1的出气口12一端，针阀弹簧51弹性连接于针阀5与第二衔铁4之间。其中，在第一工况下，第一衔铁3朝进气口11的方向运动可将进气口11密封。针阀5将出气口12密封。在第二工况下，电磁铁2驱动第一衔铁3移动第一行程以打开进气口11，且驱动第二衔铁3带动5针阀与出气口12分离，形成出气间隙。在第三工况下，电磁铁2驱动第一衔铁3移动第二行程以打开进气口11并使第一衔铁3与电磁铁2抵接，且第二衔铁4被电磁铁2吸引，第二衔铁4驱动针阀5移动，出气间隙增大。

该气体喷射器，在第一工况下，第一衔铁3将进气口11密封，实现第一级密封；针阀5将出气口12密封，实现第二级密封。在第二工况下，通过控制电磁铁2的通电情况，第一衔铁3被电磁铁2吸引，第一衔铁3移动，将进气口11开启，形成进气间隙，第二衔铁4继续移动，会先与第二衔铁4抵接，驱动第二衔铁4带动针阀5与出气口12分离，将出气口12开启，形成出气间隙，使得第一衔铁3在第一阶段电流的作用下，驱动针阀5在小升程范围内轴向运动，实现小气量的控制；在第三工况下，在第一衔铁3与电磁铁2完全吸合后，第一衔铁3与电磁铁2组成新磁路，为第二衔铁4的运动提供磁场，第二衔铁4在第二阶段大电流作用下，驱动针阀5在大升程范围内轴向运动，出气间隙增大，实现大流量气体控制；当电磁铁2断电后，在衔铁弹簧6和针阀弹簧51的作用下，第一衔铁3、第二衔铁4和针阀5复位，结束气体喷射工作。

该气体喷射器通过控制电磁铁2的通电情况，以控制切换不同的工况，第一衔铁3和第二衔铁4分别控制针阀5的升程大小，以实现大气量和小气量的覆盖，可在进气压力不变的情况下，根据喷射器实际气量需求，仅通过调整电磁铁2的通电情况，结合针阀弹簧51和衔铁弹簧6，控制第一衔铁3和第二衔铁4的运动，实现大小气体流量匹配和精确控制。通过在气体喷射器内部设置双衔铁，采用多级驱动电流，满足系统全域流量需求，可降低供气系统压力实时调节的要求，简化系统标定工作量。

参阅图2，图2示出了本申请一些实施例的气体喷射器的局部剖视图，在一些实施中，具体地，喷射壳体1设置有内腔16，进气口11和出气口12设置于内腔16的两端，气体由进气口11进入喷射壳体1的内腔16，再由出气口12离开喷射壳体1，实现气体的喷射工作。进气口11指向出气口12的方向为喷射方向，也为本申请一些实施例中的喷射壳体1的轴向。

参阅图2，在一些实施例中，喷射壳体1设置有第三安装槽13，第三安装槽13内安装有进气接头15，进气口11配置为进气接头15内设置的进气通口151。在一些实施例中，喷射壳体1在内腔16和第三安装槽13之间连通有连接通孔17，连接通孔17供第一衔铁3的端头伸入。第一衔铁3朝向进气接头15运动时可抵接进气接头15。并将进气通口151密封。进气接头15用于连接上级气源。

在一些实施例中，第三安装槽13内设置有接头垫片131，接头垫片131一端与第三安装槽13的端面抵接，另一端与进气接头15抵接。接头垫片131可采用柔性垫片，提高进气接头15与第三安装槽13的安装密封性，减少气体由进气接头15与第三安装槽13之间的缝隙泄露的风险。通过调节接头垫片131的厚度，能够改变进气通口151端头的位置，用以调整以配合第一衔铁3更好的将进气通口151密封，即使得第一衔铁3更好的将进气口11密封。可以理解的是，为了保证气体喷射器的良好密封性，密封垫322设置为非金属件。

参阅图2和图3，图3为图2中A处的局部放大示意图。在一些实施例中，电磁铁2包括安装于喷射壳体1上的铁芯21，铁芯21朝向第一衔铁3设置有第一吸合端面211。第一衔铁3朝向出气口12方向运动的行程中，将与第一吸合端面211抵接。

结合图4，图4示出了本申请一些实施例的气体喷射器中电磁铁2的的结构示意图。具体的，电磁铁2还包括设置线圈22，铁芯21上设置有线圈槽215，线圈22置于线圈槽215内。线圈22用密封板2151密封，密封板2151的表面置于线圈槽215内，不凸出铁芯21的第一吸合端面211。密封板2151一般采用弱磁性或逆磁性材料制作，并与非金属件配合，用于线圈槽215的密封，防止气体进入线圈槽215的内部。

参阅图2、图5和图6，图5示出了本申请一些实施例的气体喷射器中第一衔铁3的结构示意图。图6为图5中B处的局部放大示意图。在一些实施例中，第一衔铁3设置有凸台平面31，凸台平面31分别用于与第一触发端面41、第一吸合端面211抵接。第一衔铁3在凸台平面31上设置有端面沉孔311。第一衔铁3上设置有第一横孔33和第一轴向中孔34，第一横孔33和第一轴向中孔34相互连通，第一轴向中孔34与端面沉孔311之间设置有第一弹簧安装孔35，第一弹簧安装孔35将第一轴向中孔34和端面沉孔311连通。凸台平面31用于撞击接触，同时确保第一衔铁3在与电磁铁2完全吸合时，第一衔铁3与电磁铁2之间存在剩余气隙。凸台平面31具有高强度和/或高硬度，以提升可靠性。

参阅图2，衔铁弹簧6的端头安装在第一弹簧安装孔35内。在第一弹簧安装孔35内设置有第一弹簧垫片61，第一弹簧垫片61的一端与第一弹簧安装孔35的端面抵接，另一端与衔铁弹簧6抵接。

参阅图2和图5，在一些实施例中，第一衔铁3设置有第一密封部32，第一密封部32包括设置于第一衔铁3上的密封座321，密封座321设置有密封垫322，密封垫322用于密封进气通口151。具体地，密封垫322嵌设在密封座321的端头，提高密封垫322的安装稳定性。可以理解的是，在一些实施例中，密封座321与第一衔铁3可以合二为一为一个零件，一体成型。

参阅图2和图7，图7示出了本申请一些实施例的气体喷射器中第二衔铁4的结构示意图。在一些实施例中，铁芯21在第一吸合端面211上设置有供第二衔铁4活动连接的第一安装槽213。第二衔铁4的两端分别设置有第一触发端面41和第二触发端面42，第二衔铁4设置有第一触发端面41的一端置于第一安装槽213外部，用于与第一衔铁3抵接。

在一些实施例中，第二触发端面42置于第一安装槽213内，第一安装槽213内设置有用于对第二触发端面42产生吸引的第二吸合端面212。

参阅图7，第二衔铁4设置有第二弹簧安装孔46，衔铁弹簧6的另一端伸入第二弹簧安装孔46内，且与第二弹簧安装孔46的端面抵接。第二衔铁4端面设置有衔铁内凹孔412，衔铁内凹孔412与第二弹簧安装孔46连通，衔铁内凹孔412设置有至少两个开口槽411，衔铁内凹孔412和开口槽411的设置能够减少第一触发端面41的面积，确保第二衔铁4撞击强度的前提下，减少撞击面积。结合图3，第一衔铁3的凸台平面31直径与第二衔铁4的衔铁内凹孔412直径相近，减小第二衔铁4与第一衔铁3的接触面积，减小二者之间的吸合力，提高第二衔铁4沿靠近出气口12的方向运动响应速度和第一衔铁3的落座速度，减弱第一衔铁3和第二衔铁4相互电磁影响、降低剩磁，提升吸合和关闭的相应速度。第二衔铁4的端面具有高强度和/或高硬度，以提升可靠性。

第二衔铁4上开设有平衡通孔44，平衡通孔44将第二衔铁4贯穿，用于平衡第二衔铁4两端的气体，提升第二衔铁4的响应速度和稳定性。第二衔铁4设置有第二轴向中孔43，第二轴向中孔43与第二弹簧安装孔46连通。

结合图2和图3，具体地，当第二衔铁4安装于第一安装槽213内时，第二衔铁4的第一触发端面41凸出第一安装槽213，使得第一触发端面41置于第一吸合端面211和凸台平面31之间。第一衔铁3和第二衔铁4采用磁性材料，表面处理，如镀层等。

具体地，凸台平面31与第一触发端面41之间设置有第一衔铁3升程H1，即为空行程，也为第一行程，确保第一衔铁3、第二衔铁4与针阀5在轴向安装尺寸不干涉；第一衔铁3升程H1参数大小可由气体喷射器的喷射特性和使用环境适当优化调整。通过调整接头垫片131的厚度，能够调整第一衔铁3升程H1的尺寸参数。

第一触发端面41与第一吸合端面211之间设置有针阀5第一阶段升程H2，即为小气量升程或小升程，也为第二行程；

第二触发端面42与第二吸合端面212之间设置有第二衔铁4吸合气隙H3。通过调整升程垫片2141的厚度，能够调整针阀5第一阶段升程H2和第二衔铁4吸合气隙H3的尺寸参数。

参阅图1和图8，图8示出了本申请一些实施例的气体喷射器中针阀5的结构示意图。在一些实施例中，喷射壳体1包括针阀体14，针阀体14与电磁铁2固定连接，出气口12配置为针阀体14远离进气口11的出气通口141，针阀5固定连接有针阀弹簧座52，针阀弹簧51连接于针阀弹簧座52与所针阀体14之间。

参阅图1，具体地，针阀体14通过紧帽142固定安装在喷射壳体1上。第二衔铁4连接有用于与针阀5端头保持抵接的导向顶杆45。第二衔铁4与导向顶杆45可以滑动配合或者过盈连接。铁芯21设置有供导向顶杆45通过的导向通孔216。导向顶杆45能够在第二衔铁4的驱动下，在导向通孔216内沿喷射壳体1的轴向移动。参阅图7，导向顶杆45设置有相互连通的第三轴向中孔451和第二横孔452。衔铁弹簧6的预紧力作用在第一衔铁3和第二衔铁4上，保证密封垫322与进气接头15的端面完全密封接触，同时保证导向顶杆45与针阀5在第一工况、第二工况和第三工况下保持抵接。导向顶杆45的端面具有高强度和/或高硬度，以提升可靠性。导向顶杆45采用非导磁或弱导磁材料制成。

参阅图2，在一些实施例中，电磁铁2设置有第二安装槽214，第二安装槽214用于安装针阀体14，第二安装槽214内设置有升程垫片2141，升程垫片2141的一端与第一安装槽213的端面抵接，另一端与针阀体14抵接。

参阅图8，在一些实施例中，具体地，针阀体14设置有针阀体内凹孔143，针阀弹簧座52设置于针阀体内凹孔143内。针阀5设置有压紧块53和针阀垫片54，针阀5外壁设置有阶梯台阶55，针阀垫片54安装于阶梯台阶55端面和针阀弹簧座52之间，压紧块53将针阀弹簧座52、针阀垫片54压紧固定于阶梯台阶55端面上。针阀弹簧51的预紧力将针阀5压紧在针阀体14上，压紧块53与针阀5的安装连接方式可为过盈、螺纹连接或铆接等。针阀弹簧座52设置有针阀通孔521，在一些实施例中，针阀弹簧座52上设置有至少两个沿喷射器轴线对称布置的针阀通孔521。

针阀弹簧座52端面与针阀体内凹孔143的端面之间设置有针阀5第二阶段升程H4，即为全升程或大升程，通过选择使用不同厚度的针阀垫片54，调节针阀5第二阶段升程H4。通过调整针阀垫片54的厚度，能够调整针阀5第二阶段升程H4的尺寸参数。

为确保第二衔铁4不与电磁铁2发生撞击，第二衔铁4吸合气隙H3大于针阀5第二阶段升程H4。

针阀体14设置有第三弹簧安装孔144，针阀弹簧51安装于第三弹簧安装孔144内。第三弹簧安装孔144内设置有第二弹簧垫片511，第二弹簧垫片511一端与第三弹簧安装孔144的端面抵接，另一端与针阀弹簧51抵接。

在一些实施例中，针阀5设置有第二密封部，第二密封部包括固定于针阀5端头的密封头56，密封头56延伸至出气通口141的外部，密封头56用于从出气通口141的外部将出气通口141密封。

可以理解的是，在一些实施例中，第一衔铁3与第二衔铁4撞击形式可以设置为多样，且其部件的装配结构也可以设置为多样，可将导向顶杆45上端面沿靠近进气口11的方向延伸至第二衔铁4的上端，作为与第一衔铁3的撞击面。第一衔铁3的凸台平面31、第二衔铁4的第一触发端面41可用其他强度较高的材料嵌入，以替代局部表面强化措施。

参阅图1、图2、图3和图8，气体喷射器在未通电状态下，衔铁弹簧6的预紧力作用在第一衔铁3上，保证密封垫322的与进气接头15下端面完全密封接触，将气体隔绝在进气通口151内，实现第一级密封，同时第二衔铁4在衔铁弹簧6的预紧力作用下，驱动导向顶杆45与针阀5贴合；针阀弹簧51的预紧力作用在针阀5和针阀体14上，保证外开式结构的针阀5与针阀体14的出气通口141紧密贴合，实现第二级密封。针阀弹簧51的预紧力大于针阀5所受气体力和衔铁弹簧6预紧力的合力。

气体喷射器在通电状态下，在第一阶段电流的作用下，电磁铁2与第一衔铁3之间产生电磁力，电磁力和进气接头15内作用在密封垫322上端气体压力克服衔铁弹簧6的弹性力，使得第一衔铁3沿靠近出气口12的方向运动至与第二衔铁4抵接，打开第一级密封，气体进入气体喷射器内部，第一衔铁3此时运动的距离为第一衔铁3升程H1。然后在电磁力和气体压力的共同作用下，第一衔铁3继续沿靠近出气口12的方向运动，推动第二衔铁4和针阀5沿靠近出气口12的方向运动，打开第二级密封。当第一衔铁3运动至于电磁铁2吸合接触时，此阶段针阀5完全开启，气体从气体喷射器喷出，此阶段可实现针阀5的小升程下的气量控制，此时针阀5的升程为针阀5第一阶段升程H2。

在第一衔铁3和电磁铁2完全吸合后，与电磁铁2形成新磁路，此时第二衔铁4与电磁铁2的吸合间隙值为H3-H2，在第二阶段电流的作用下，使得电磁铁2与第二衔铁4之间产生足够大的电磁力，使得此状态下的电磁力和衔铁弹簧6的预紧力克服针阀弹簧51的弹力后，第二衔铁4推动针阀5继续沿靠近出气口12的方向运动，针阀弹簧座52下端面运动至与针阀体14接触，此阶段针阀5完全开启，进行第二阶段喷射，此阶段可满足气体喷射器大气量的需求，此时针阀5升程为针阀5第二阶段升程H4。

参阅图9，图9示出了本申请一些实施例的气体喷射器展示气体流动路径的结构示意图。气体喷射器在喷气时气体的路径为，气体进入进气接头15的进气通口151，当第一衔铁3被通电的电磁铁2吸引时，第一衔铁3与进气通口151分离，形成进气间隙；针阀5与出气通口141分离，形成出气间隙。气体由进气间隙进入喷射壳体1内，实现气体喷射器的进气工作；气体再依次经由第一衔铁3的第一横孔33、第一轴向中孔34、第一弹簧安装孔35以及端面沉孔311进入到第一衔铁3和第二衔铁4之间的空间；气体继续依次经由第二衔铁4的衔铁内凹孔412、第二弹簧安装孔46、第二轴向中孔43进入第二衔铁4内；进而，气体继续依次经由导向顶杆45的第三轴向中孔451、第二横孔452进入针阀体14内，气体经由针阀弹簧座52上的针阀通孔521进入针阀体14的出气通孔，由出气间隙离开喷射壳体1，被气体喷射器喷出，实现气体喷射器的喷气工作。

本申请实施例中的气体喷射器，采用适配的多级驱动电流，通过在气体喷射器内部设置的第一衔铁3和第二衔铁4组成的双衔铁组件，实现两级针阀5升程的控制，实现全域大小气量的覆盖。气体喷射器接通电流控制信号后，第一衔铁3在第一阶段电流作用下，驱动针阀5小升程范围内轴向运动，实现小气量控制；在第一衔铁3与电磁铁2完全吸合后，第一衔铁3与电磁铁2组成新磁路，辅助第二衔铁4建立磁场，与第二衔铁4产生电磁力，第二衔铁4在第二阶段电流作用下，驱动针阀5在更大的升程范围内轴向运动，实现大气量控制。气体喷射器断电后，在衔铁弹簧6和针阀弹簧51的作用下，第一衔铁3、第二衔铁4和针阀5沿靠近进气口11的方向运动至恢复原位，结束气体喷射。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种气体喷射器，其特征在于，包括：

喷射壳体，设置有进气口和出气口；

电磁铁，安装于所述喷射壳体上；

第一衔铁，设置于所述电磁铁靠近所述进气口的一端；

第二衔铁，设置于所述电磁铁与所述第一衔铁之间；

衔铁弹簧，连接于所述第一衔铁和所述第二衔铁之间；

针阀，设置于所述喷射壳体的出气口一端；

针阀弹簧，弹性连接于所述针阀与所述第二衔铁之间；

其中，在第一工况下，所述第一衔铁将所述进气口密封，所述针阀将所述出气口密封；

在第二工况下，所述电磁铁驱动所述第一衔铁移动第一行程以打开所述进气口，且驱动所述第二衔铁带动所述针阀与所述出气口分离，形成出气间隙；

在第三工况下，所述电磁铁驱动所述第一衔铁移动第二行程以打开所述进气口并使第一衔铁与所述电磁铁抵接，且所述第二衔铁被所述电磁铁吸引，所述第二衔铁驱动所述针阀移动，所述出气间隙增大；

所述电磁铁包括安装于所述喷射壳体上的铁芯，所述铁芯朝向所述第一衔铁设置有第一吸合端面，所述第一吸合端面用于与所述第一衔铁抵接；

所述铁芯在所述第一吸合端面上设置有供所述第二衔铁活动连接的第一安装槽，所述第二衔铁的两端分别设置有第一触发端面和第二触发端面，所述第二衔铁设置第一触发端面的一端置于所述第一安装槽外部，用于与所述第一衔铁抵接；

所述第一衔铁设置有凸台平面，所述凸台平面分别用于与所述第一触发端面、所述第一吸合端面抵接；

所述第二触发端面置于所述第一安装槽内，所述第一安装槽内设置有用于对所述第二触发端面产生吸引的第二吸合端面。

2.根据权利要求1中任一项所述的气体喷射器，其特征在于，所述喷射壳体包括针阀体，所述针阀体与所述电磁铁固定连接，所述出气口配置为所述针阀体远离所述进气口的出气通口，所述针阀固定连接有针阀弹簧座，所述针阀弹簧连接于所述针阀弹簧座与所针阀体之间。

3.根据权利要求2所述的气体喷射器，其特征在于，所述电磁铁设置有第二安装槽，所述第二安装槽用于安装所述针阀体，所述第二安装槽内设置有升程垫片，所述升程垫片的一端与所述第一安装槽的端面抵接，另一端与所述针阀体抵接。

4.根据权利要求2所述的气体喷射器，其特征在于，所述针阀设置有压紧块和针阀垫片，所述针阀外壁设置有阶梯台阶，所述针阀垫片安装于所述阶梯台阶端面和所述针阀弹簧座之间，所述压紧块将所述针阀弹簧座、所述针阀垫片压紧固定于所述阶梯台阶端面上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的气体喷射器，其特征在于，所述喷射壳体设置有第三安装槽，所述第三安装槽内安装有进气接头，所述进气口配置为进气接头内设置的进气通口。

6.根据权利要求5所述的气体喷射器，其特征在于，所述第一衔铁设置有第一密封部，所述第一密封部包括设置于所述第一衔铁上的密封座，所述密封座设置有密封垫，所述密封垫用于密封所述进气通口。