CN116753097A - 喷油器、发动机以及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种喷油器、发动机以及车辆,所述喷油器包括:阀套,设有阀腔及与所述阀腔连通的喷油口;针阀组件,悬浮或活动设于所述阀腔内,所述针阀组件的外周与所述阀腔的内壁不接触;磁悬浮结构,设在所述针阀组件上;电磁驱动组件,设于所述阀套上,所述电磁驱动组件在通电状态产生磁力且与所述磁悬浮结构配合使得所述针阀组件在所述阀腔内沿所述阀套的轴向悬浮或运动以打开或关闭所述喷油口。本发明提供一种喷油器、发动机以及车辆,解决了现有的喷油器中针阀摩擦磨损较大、弹簧弹力衰减的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及发动机喷油技术领域,尤其涉及一种喷油器、发动机以及车辆。
背景技术
喷油器是一种加工精度较高的精密器件,其动态流量范围大,抗堵塞和抗污染能力强以及雾化性能好。喷油器可以接受ECU发送的喷油脉冲信号,精确的控制燃油喷射量,是汽车发动机电控汽油喷射系统的核心部件,对汽车的油料燃烧及排放性能有重要的影响。
目前行业内的喷油器,通常是采用针阀在阀套内摩擦运动导向的结构设计,利用针阀的运动来关闭和开启喷油器。但是,针阀在运动过程中存在较大程度的摩擦磨损,容易导致喷油异常。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种喷油器、发动机以及车辆,旨在解决现有的喷油器中针阀摩擦磨损较大的技术问题。
为实现上述目的,本发明实施例提出一种喷油器,所述喷油器包括:
阀套,设有阀腔及与所述阀腔连通的喷油口;
针阀组件,悬浮或活动设于所述阀腔内,所述针阀组件的外周与所述阀腔的内壁不接触;
磁悬浮结构,设在所述针阀组件上;以及
电磁驱动组件,设于所述阀套上,所述电磁驱动组件在通电状态产生磁力且与所述磁悬浮结构配合使得所述针阀组件在所述阀腔内沿所述阀套的轴向悬浮或运动以打开或关闭所述喷油口。
可选地,在本发明一实施例中,所述磁悬浮结构包括设于所述针阀组件的永磁体,所述永磁体沿所述针阀组件的周向间隔设有至少三个,每一个所述永磁体对应设有一组所述电磁驱动组件。
可选地,在本发明一实施例中,每一组所述电磁驱动组件包括:
第一电磁线圈,设于所述阀腔的内壁;及
永磁体,设于所述针阀组件且与所述永磁体相对设置,所述永磁体在所述针阀组件的运动方向上具有第一磁极和第二磁极,通过改变电流的方向使得所述第一电磁线圈产生的磁力方向可调,以与所述第一磁极或第二磁极配合以带动所述针阀组件朝远离或靠近所述喷油口的方向运动;多组所述电磁驱动组件中的所述第一电磁线圈通电时产生的磁力方向相同,以同时吸引或排斥所述针阀组件使得所述针阀组件处于所述悬浮状态。
可选地,在本发明一实施例中,每一组所述电磁驱动组件还包括:
第二电磁线圈,所述第一电磁线圈和所述第二电磁线圈在所述针阀组件的运动方向上叠加设置,所述第一电磁线圈和所述第二电磁线圈通电时产生的磁力方向相同,所述第一电磁线圈产生的磁力与所述第一磁极配合且所述第二电磁线圈产生的磁力与所述第二磁极配合以共同驱使所述针阀组件朝靠近或远离所述喷油口的方向运动。
可选地,在本发明一实施例中,每一组所述电磁驱动组件还包括:
第三电磁线圈,所述第一电磁线圈、所述第三电磁线圈以及所述第二电磁线圈在所述针阀组件的运动方向上叠加设置,所述第三电磁线圈在通电时产生的磁力方向与所述第一电磁线圈在通电时产生的磁力方向不同,所述第一电磁线圈产生的磁力与所述第一磁极配合、所述第二电磁线圈产生的磁力与所述第二磁极配合以及所述第三电磁线圈产生的磁力与所述第一磁极和所述第二磁极配合以共同驱使所述针阀组件朝靠近或远离所述喷油口的方向运动。
可选地,在本发明一实施例中,所述喷油器还包括间隙传感器,设于所述阀腔的内壁,以检测所述针阀组件的外壁与所述阀腔的内壁之间的距离,每一组所述电磁驱动组件对应设置一个所述间隙传感器。
可选地,在本发明一实施例中,所述喷油器还包括控制单元,所述间隙传感器、所述电磁驱动组件均与所述控制单元电连接,所述控制单元根据所述间隙传感器的检测值调整输入所述电磁驱动组件的电流值。
可选地,在本发明一实施例中,所述针阀组件包括:
阀杆,所述永磁体设于所述阀杆,所述阀杆的外周与所述阀腔的内壁不接触,多组所述电磁驱动组件沿所述阀杆的周向设置;
密封球,设于所述阀杆靠近所述喷油口的一端;以及
球座,所述球座具有连通所述喷油口和所述阀腔的密封孔,所述密封球与所述密封孔配合。
可选地,在本发明一实施例中,所述阀杆具有邻接的驱动段和密封段,所述永磁体设于所述驱动段,多组所述电磁驱动组件沿所述驱动段的周向设置,所述密封球设于所述密封段背离所述驱动段的一端,所述驱动段的外径大于所述密封段的外径,且所述驱动段和所述密封段均与所述阀腔的内壁不接触。
为实现上述目的,本发明实施例提出一种发动机,所述发动机包括以上描述的喷油器。
为实现上述目的,本发明实施例提出一种车辆,所述车辆包括以上描述的发动机。
相对于现有技术,本发明提出的一个技术方案中,在阀套的阀腔中设置了针阀组件,针阀组件可以在阀腔内滑动,通过针阀组件的滑动,可以打开喷油口以实现喷油状态,或者是关闭喷油口以实现停止喷油状态。同时,在阀腔内设置了电磁驱动组件,且在针阀组件上设置了磁悬浮结构,电磁驱动组件在通电状态下会产生磁力,磁力与磁悬浮结构配合,使得针阀组件在磁力的作用下滑动,可以防止出现常规弹簧驱动时产生的弹力衰减问题,提高阀杆运动的可靠性,保障喷油器的正常喷油。也就是说,通过调整通入电磁驱动组件的电流方向,能够改变磁力的方向,从而与磁悬浮结构配合带动针阀组件朝远离或靠近喷油口的方向运动。而且,电磁驱动组件产生的磁力可以吸引或排斥磁悬浮结构,使得针阀组件在阀腔内保持悬浮状态且与阀腔的内壁不接触,如此屏蔽了阀杆与阀套之间的金属摩擦,也就是说阀杆与阀套之间为零摩擦,从而能够减少阀杆的摩擦磨损,防止阀杆与阀套之间出现卡滞而导致喷油器不喷油或常喷等异常情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明喷油器实施例中喷油口停止喷油状态的结构示意图;
图2为本发明喷油器实施例中喷油口喷油状态的结构示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
10 | 阀套 | 11 | 阀腔 |
12 | 喷油口 | 20 | 针阀组件 |
21 | 阀杆 | 22 | 密封球 |
23 | 球座 | 30 | 电磁驱动组件 |
31 | 第一电磁线圈 | 41 | 永磁体 |
411 | 第一磁极 | 412 | 第二磁极 |
32 | 第二电磁线圈 | 33 | 第三电磁线圈 |
50 | 间隙传感器 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明实施例保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明实施例中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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。在本发明实施例的描述中,“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。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”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发明实施例中的具体含义。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明实施例要求的保护范围之内。
常规电磁式或压电晶体式喷油器是用于甲醇燃料发动机中的主要喷油器类型,喷油器的阀杆依靠导套进行导向,在阀杆的运动过程中,阀杆与导套之间始终接触且存在摩擦磨损,加之燃料的自身润滑性差且具有一定的腐蚀性,经过一定耐久时间后,阀杆的磨损加大进而增加了运动阻力,使得阀杆与导套磨损后容易造成卡滞,导致喷油器不喷油或常喷。
有鉴于此,本发明实施例通过提供一种喷油器、发动机以及车辆,通过调整通入电磁驱动组件的电流方向,能够改变磁力的方向,从而带动针阀组件朝远离或靠近喷油口的方向运动。而且,电磁驱动组件产生的磁力可以吸引或排斥磁悬浮结构,使得针阀组件在阀腔内保持悬浮状态且与阀腔的内壁不接触,如此屏蔽了阀杆与阀套之间的金属摩擦,也就是说阀杆与阀套之间为零摩擦,从而能够减少阀杆的摩擦磨损,防止阀杆与阀套之间出现卡滞而导致喷油器不喷油或常喷等异常情况。另外,本发明采用磁悬浮式喷油器,即采用电磁力控制喷油器针阀组件的抬升喷油与落座闭合以及悬浮,可以防止阀杆与阀套上下滑动摩擦导致卡滞以及弹力衰减现象。
为了更好的理解上述技术方案,下面结合附图对上述技术方案进行详细的说明。
如图1和图2所示,本发明实施例提出一种喷油器,喷油器包括:
阀套10,设有阀腔11及与阀腔11连通的喷油口12;
针阀组件20,悬浮或活动设于阀腔11内,针阀组件20的外周与阀腔11的内壁不接触;
磁悬浮结构40,设在针阀组件20上;以及
电磁驱动组件30,设于阀套10上,电磁驱动组件30在通电状态产生磁力且与磁悬浮结构40配合使得针阀组件20在阀腔11内沿阀套10的轴向运动以打开或关闭喷油口12。
且电磁驱动组件30设有至少三组,至少三组电磁驱动组件30沿针阀组件20的周向设置,使得针阀组件20在运动过程中处于悬浮状态以保持与阀腔11的内壁不接触。
在该实施例采用的技术方案中,在阀套10的阀腔11中设置了针阀组件20,针阀组件20可以在阀腔11内滑动,通过针阀组件20的滑动,可以打开喷油口12以实现喷油状态,或者是关闭喷油口12以实现停止喷油状态。同时,在阀腔11内设置了电磁驱动组件30,且在针阀组件20上设置了磁悬浮结构40,电磁驱动组件30在通电状态下会产生磁力,与磁悬浮结构40配合,使得针阀组件20在磁力的作用下滑动,可以防止出现常规弹簧驱动时产生的弹力衰减问题,提高阀杆21运动的可靠性,保障喷油器的正常喷油。也就是说,通过调整通入电磁驱动组件30的电流方向,能够改变磁力的方向,从而带动针阀组件20朝远离或靠近喷油口12的方向运动。而且,电磁驱动组件30产生的磁力可以吸引或排斥磁悬浮结构40,使得针阀组件20在运动的过程中保持悬浮状态且与阀腔11的内壁不接触,如此屏蔽了阀杆21与阀套10之间的金属摩擦,也就是说阀杆21与阀套10之间为零摩擦,从而能够减少阀杆21的摩擦磨损,防止阀杆21与阀套10之间出现卡滞而导致喷油器不喷油或常喷等异常情况。
示例性的,参照图1和图2,在本发明一实施例中,磁悬浮结构40包括设于针阀组件20的永磁体41,永磁体41沿所述针阀组件20的周向间隔设有至少三个,每一个所述永磁体41对应设有一组所述电磁驱动组件30。也就是说,在针阀组件20上设置了永磁体41,永磁体41沿针阀组件20的周向间隔设置至少三组,形成了磁悬浮结构40。永磁体41具有永磁性,每一永磁体41对应设置一组电磁驱动组件30,也就是说,电磁驱动组件30至少设有三组,即与永磁体41一一对应设置。可以理解的是,至少三组电磁驱动组件30在通电状态下对永磁体41产生相同的作用力,即在针阀组件20的径向上三组电磁驱动组件30同时吸引或同时排斥永磁体41,使得针阀组件20在三组电磁驱动组件30围成的空间内保持悬浮状态且与阀腔11的内壁不接触,如此屏蔽了阀杆21与阀套10之间的金属摩擦,也就是说阀杆21与阀套10之间为零摩擦,从而能够减少阀杆21的摩擦磨损,防止阀杆21与阀套10之间出现卡滞而导致喷油器不喷油或常喷等异常情况。
作为一种可选方式,阀套10的轴向沿竖直方向延伸,可以理解的是,针阀组件20在竖直方向滑动。在一实施例中,电磁驱动组件30设置在阀套10的内壁。具体的,阀套10的内壁设有安装槽,电磁驱动组件30设置在安装槽内。电磁驱动组件30永磁体41至少设有三个,可以为三个、四个、五个或以上,电磁驱动组件30与永磁体41对应设置,即电磁驱动组件30可以设置为三组、四组、五组或以上,如此能够提高针阀组件20在悬浮状态的稳定性,防止偏移。为方便描述,本实施例中以设置三个永磁体41和三组电磁驱动组件30为例进行解释说明,对于设置三组以上的电磁驱动组件30,可以参照三组电磁驱动组件30的设置,在此不再详述。可以理解的是,至少三组电磁驱动组件30在通电状态下产生磁力,三组电磁驱动组件30的磁力可以同时吸引或排斥永磁体41,使得针阀组件20在至少三组磁力的作用下保持稳定而不与阀套10的内壁接触,即实现了悬浮状态。需要指出的是,通入三组电磁驱动组件30的电流大小可以相同,也可以不同。如果三组电磁驱动组件30通入的电流大小相同,针阀组件20的各侧面与阀套10的内壁之间的距离相等;如果三组电磁驱动组件30通入的电流大小不相同,针阀组件20的各侧面与阀套10的内壁之间的距离会存在差异。在具体应用的时候择优选择即可,但需要防止针阀组件20与阀套10的内壁接触,在此不对每组电磁驱动组件30通入的电流大小进行限定。为了提高电磁驱动组件30对针阀组件20的驱动效果,电磁驱动组件30靠近针阀组件20设置,但电磁驱动组件30与针阀组件20不直接接触。也就是说,电磁驱动组件30与针阀组件20之间的距离要尽量小一些。
示例性的,参照图1和图2,在本发明一实施例中,每一组电磁驱动组件30包括:
第一电磁线圈31,设于阀腔11的内壁;及
永磁体41,设于针阀组件20且与永磁体41相对设置,永磁体41在针阀组件20的运动方向上具有第一磁极411和第二磁极412,通过改变电流的方向使得第一电磁线圈31产生的磁力方向可调,以与第一磁极411或第二磁极412配合以带动针阀组件20朝远离或靠近喷油口12的方向运动;至少三组电磁驱动组件30中的第一电磁线圈31通电时产生的磁力方向相同,以同时吸引或排斥针阀组件20使得针阀组件20处于悬浮状态。
具体的,每一组电磁驱动组件30均包括第一电磁线圈31和永磁体41。其中,永磁体41设于针阀组件20的外周面,作为一种可选方式,永磁体41与针阀组件20可拆卸连接,如此可提高拆装的便利性。永磁体41始终具有磁力,在针阀组件20的运动方向上,永磁体41具有第一磁极411和第二磁极412,第一磁极411和第二磁极412中的一个为N极,第一磁极411和第二磁极412中的另一个为S极。为方便描述,将永磁体41靠近喷油口12的磁极定位为第一磁极411,将永磁体41背离喷油口12的磁极定义为第二磁极412。第一电磁线圈31设置在阀套10的内壁,第一电磁线圈31在通电状态下可以产生磁力或磁性,通过调整通入第一电磁线圈31的电流方向,可以改变磁力或磁性,从而与永磁体41配合,驱使针阀组件20朝远离或靠近喷油口12的方向运动。需要指出的是,至少三组电磁驱动组件30中的第一电磁线圈31在同一时刻通入的电流方向相同,电流大小可以相同或不同。作为一种可选方式,至少三组电磁驱动组件30的第一电磁线圈31位于同一平面上。
在一实施例中,第一电磁线圈31靠近永磁体41的第一磁极411设置,第一磁极411背离第二磁极412的一端与喷油口12的直线距离小于第一电磁线圈31背离喷油口12的一端与喷油口12之间的直线距离,此处的直线距离为在针阀组件20运动方向上的长度。可以理解的是,此时第一磁极411背离第二磁极412的一端低于第一电磁线圈31背离喷油口12的一端。如此,第一电磁线圈31在通入不同方向的电流时,使得第一电磁线圈31产生的磁力与第一磁极411相吸以带动针阀组件20朝远离喷油口12的方向运动或使得第一电磁线圈31产生的磁力与第一磁极411相斥以带动针阀组件20朝靠近喷油口12的方向运动。
在另一实施例中,第一电磁线圈31靠近永磁体41的第二磁极412设置,永磁体41的第二磁极412背离第一磁极411的一端与喷油口12的直线距离大于第一电磁线圈31朝向喷油口12的一端与喷油口12之间的直线距离,此处的直线距离为在针阀组件20运动方向上的长度。可以理解的是,此时第二磁极412背离第一磁极411的一端高于第一电磁线圈31朝向喷油口12的一端。如此,第一电磁线圈31在通入不同方向的电流时,使得第一电磁线圈31产生的磁力与第二磁极412相吸以带动针阀组件20朝靠近喷油口12的方向运动或使得第一电磁线圈31产生的磁力与第二磁极412相斥以带动针阀组件20朝远离喷油口12的方向运动。
示例性的,参照图1和图2,在本发明一实施例中,每一组电磁驱动组件30还包括:
第二电磁线圈32,第一电磁线圈31和第二电磁线圈32在针阀组件20的运动方向上叠加设置,第一电磁线圈31和第二电磁线圈32通电时产生的磁力方向相同,第一电磁线圈31产生的磁力与第一磁极411配合且第二电磁线圈32产生的磁力与第二磁极412配合以共同驱使针阀组件20朝靠近或远离喷油口12的方向运动。
具体的,每一组电磁驱动组件30还包括第二电磁线圈32,第一电磁线圈31和第二电磁线圈32在针阀组件20的运动方向上叠加设置。为方便描述,将第一电磁线圈31定义为设置在第二电磁线圈32背离喷油口12的一侧。在本实施例中,第一磁极411背离第二磁极412的一端与喷油口12的直线距离小于第一电磁线圈31背离喷油口12的一端与喷油口12之间的直线距离,此处的直线距离为在针阀组件20运动方向上的长度,可以理解的是,此时第一磁极411背离第二磁极412的一端低于第一电磁线圈31背离喷油口12的一端;永磁体41的第二磁极412背离第一磁极411的一端与喷油口12的直线距离大于第二电磁线圈32背离第一电磁线圈31的一端与喷油口12之间的直线距离,此处的直线距离为在针阀组件20运动方向上的长度。可以理解的是,此时第二磁极412背离第一磁极411的一端高于第二电磁线圈32背离第一电磁线圈31的一端。如此设置,在第一电磁线圈31和第二电磁线圈32通入电流时,第一电磁线圈31产生的磁力吸引第一磁极411且第二电磁线圈32产生的磁力排斥第二磁极412以共同驱使针阀组件20朝远离喷油口12的方向运动,或第一电磁线圈31产生的磁力排斥第一磁极411且第二电磁线圈32产生的磁力吸引第二磁极412以共同驱使针阀组件20朝靠近喷油口12的方向运动。也就是说,通过第一电磁线圈31和第二电磁线圈32所产生的对永磁体41的两个作用力,可以为针阀组件20的运动提供足够的驱动力,保障针阀组件20的正常运动,防止卡滞而造成喷油异常。需要指出的是,在本实施例中,第一电磁线圈31和第二电磁线圈32在同一时刻通入的电流方向相同。另外,至少三组电磁驱动组件30中的第一电磁线圈31在同一平面且第二电磁线圈32在同一平面。
示例性的,参照图1和图2,在本发明一实施例中,每一组电磁驱动组件30还包括:
第三电磁线圈33,第一电磁线圈31、第三电磁线圈33以及第二电磁线圈32在针阀组件20的运动方向上叠加设置,第三电磁线圈33在通电时产生的磁力方向与第一电磁线圈31在通电时产生的磁力方向不同,第一电磁线圈31产生的磁力与第一磁极411配合、第二电磁线圈32产生的磁力与第二磁极412配合以及第三电磁线圈33产生的磁力与第一磁极411和第二磁极412配合以共同驱使针阀组件20朝靠近或远离喷油口12的方向运动。
具体的,每一组电磁驱动组件30还包括第三电磁线圈33,第三电磁线圈33设置在第一电磁线圈31和第二电磁线圈32之间。在本实施例中,第三电磁垫圈朝向第一电磁线圈31的一端与喷油口12之间的直线距离大于第二磁极412朝向第一磁极411的一端与喷油口12之间的直线距离,且第三电磁线圈33朝向第二电磁线圈32的一端与喷油口12之间的距离大于第二磁极412背离第一磁极411的一端与喷油口12之间的直线距离,此处的直线距离为在针阀组件20运动方向上的长度。可以理解的是,此时第三电磁线圈33朝向第一电磁线圈31的一端高于第二磁极412朝向第一磁极411的一端,且第三电磁线圈33背离第一电磁线圈31的一端高于第二磁极412背离第一磁极411的一端。也就是说,第一磁极411和第二磁极412的分界线对应第三电磁线圈33设置,使得第三电磁线圈33通电时产生的磁力可以同时作用于第一磁极411和第二磁极412。如此设置,在第一电磁线圈31、第二电磁线圈32以及第三电磁线圈33通入电流时,第一电磁线圈31产生的磁力吸引第一磁极411、第二电磁线圈32产生的磁力排斥第二磁极412、第三电磁线圈33产生的磁力排斥第一磁极411以及第三电磁线圈33产生的磁力吸引第二磁极412以共同驱使针阀组件20朝远离喷油口12的方向运动,或第一电磁线圈31产生的磁力排斥第一磁极411、第二电磁线圈32产生的磁力吸引第二磁极412、第三电磁线圈33产生的磁力吸引第一磁极411以及第三电磁线圈33产生的磁力排斥第二磁极412以共同驱使针阀组件20朝靠近喷油口12的方向运动。也就是说,通过第一电磁线圈31、第二电磁线圈32以及第三电磁线圈33所产生的对永磁体41的四个作用力,可以进一步为针阀组件20的运动提供足够的驱动力,进一步保障针阀组件20的正常运动,防止卡滞而造成喷油异常。需要指出的是,在本实施例中,在同一时刻,第一电磁线圈31和第二电磁线圈32通入的电流方向相同,且第三电磁线圈33和第一电磁线圈31通入的电流方向不同。另外,至少三组电磁驱动组件30中的第一电磁线圈31在同一平面,至少三组电磁驱动组件30中的第二电磁线圈32在同一平面,至少三组电磁驱动组件30中的第三电磁线圈33在同一平面。
示例性的,参照图1和图2,在本发明一实施例中,喷油器还包括间隙传感器50,设于阀腔11的内壁,以检测针阀组件20的外壁与阀腔11的内壁之间的距离,每一组电磁驱动组件30对应设置一个间隙传感器50。
具体的,喷油器还包括间隙传感器50,每一组电磁驱动组件30对应设置一个间隙传感器50,通过间隙传感器50可以实时监控针阀组件20与阀套10内壁的碰壁趋势,进而调整对应组的电磁驱动组件30中通入电流的大小。举例来说,沿针阀组件20的周向间隔设置了第一组电磁驱动组件30、第二组电磁驱动组件30和第三组电磁驱动组件30,对应第一组电磁驱动组件30设置了第一个间隙传感器50,对应第二组电磁驱动组件30设置了第二个间隙传感器50,对应第三组电磁驱动组件30设置了第三个间隙传感器50。如果第一个间隙传感器50检测的值小于第二个间隙传感器50检测的值,也小于第三个间隙传感器50检测的值,那就说明第一组电磁驱动组件30的磁力比较大,需要将通入第一组电磁驱动组件30的电流调小。如此设置,根据气隙传感器的实时监测,控制电流的大小,使各组电磁驱动组件30产生适量的磁力,保障针阀组件20悬浮在阀套10中且不触碰阀套10的内壁,防止针阀组件20产生接触磨损。
在一实施例中,每一组电磁驱动组件30可以对应设置一个间隙传感器50,该间隙传感器50可以设置在第一电磁线圈31的上方,也可以设置在第一电磁线圈31的下方。在另一实施例中,每一组电磁驱动组件30对应设置两个间隙传感器50,两个间隙传感器50中的一个设于第一电磁线圈31的上方,两个间隙传感器50中的另一个设于第一电磁线圈31的下方,如此能够提高间隙检测结果的准确性。
示例性的,在本发明一实施例中,喷油器还包括控制单元,间隙传感器50、电磁驱动组件30均与控制单元电连接,控制单元根据间隙传感器50的检测值调整输入电磁驱动组件30的电流值。如此设置,代替了人工调整,能够实现电流的自动调整,提高电流调整的效率,有效降低针阀组件20与阀套10接触的风险。
示例性的,参照图1和图2,在本发明一实施例中,针阀组件20包括:
阀杆21,永磁体41设于阀杆21,阀杆21的外周与阀腔11的内壁不接触,多组电磁驱动组件30沿阀杆21的周向设置;
密封球22,设于阀杆21靠近喷油口12的一端;以及
球座23,球座23设置在阀腔11内且具有连通喷油口12和阀腔11的密封孔,密封球22与密封孔配合。
具体的,针阀组件20包括阀杆21、密封球22以及球座23。永磁体41设置在阀杆21上,阀杆21在磁力的作用下运动,使得密封球22卡入密封孔或与密封孔分离,实现喷油或停止喷油。可以理解的是,通过密封球22与球座23的配合,能够提高密封效果,防止漏油。
示例性的,在本发明一实施例中,阀杆21具有邻接的驱动段和密封段,永磁体41设于驱动段,多组电磁驱动组件30沿驱动段的周向设置,密封球22设于密封段背离驱动段的一端,驱动段的外径大于密封段的外径,且驱动段和密封段均与阀腔11的内壁不接触。如此设置,可以降低阀杆21的整体重量,保障阀杆21的可靠运动。而且,永磁体41设置在驱动段,可以减小永磁体41跟线圈之间的距离,提高线圈在通电时产生的磁力对永磁体41的作用效果,进一步提高阀杆21运动的稳定性和可靠性,防止卡滞。
为实现上述目的,本发明实施例提出一种发动机,发动机包括以上描述的喷油器。具体的,喷油器的具体结构参照上述实施例,由于该发动机采用了上述实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果在,在此不再一一赘述。
为实现上述目的,本发明实施例提出一种车辆,车辆包括以上描述的发动机。具体的,发动机的具体结构参照上述实施例,由于该车辆采用了上述实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明实施例的专利范围,凡是在本发明实施例的发明构思下,利用本发明实施例说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明实施例的专利保护范围内。
Claims (11)
1.一种喷油器,其特征在于,所述喷油器包括:
阀套(10),设有阀腔(11)及与所述阀腔(11)连通的喷油口(12);
针阀组件(20),悬浮或活动设于所述阀腔(11)内,所述针阀组件(20)的外周与所述阀腔(11)的内壁不接触;
磁悬浮结构(40),设在所述针阀组件(20)上;
电磁驱动组件(30),设于所述阀套(10)上,所述电磁驱动组件(30)在通电状态产生磁力且与所述磁悬浮结构(40)配合使得所述针阀组件(20)在所述阀腔(11)内沿所述阀套(10)的轴向悬浮或运动以打开或关闭所述喷油口(12)。
2.如权利要求1所述的喷油器,其特征在于,所述磁悬浮结构(40)包括设于所述针阀组件(20)的永磁体(41),所述永磁体(41)沿所述针阀组件(20)的周向间隔设有至少三个,每一个所述永磁体(41)对应设有一组所述电磁驱动组件(30)。
3.如权利要求1所述的喷油器,其特征在于,每一组所述电磁驱动组件(30)包括:
第一电磁线圈(31),设于所述阀腔(11)的内壁且与所述永磁体(41)相对设置,所述永磁体(41)在所述针阀组件(20)的运动方向上具有第一磁极(411)和第二磁极(412),通过改变电流的方向使得所述第一电磁线圈(31)产生的磁力方向可调,以与所述第一磁极(411)或第二磁极(412)配合以带动所述针阀组件(20)朝远离或靠近所述喷油口(12)的方向运动;多组所述电磁驱动组件(30)中的所述第一电磁线圈(31)通电时产生的磁力方向相同,以同时吸引或排斥所述针阀组件(20)使得所述针阀组件(20)处于所述悬浮状态。
4.如权利要求3所述的喷油器,其特征在于,每一组所述电磁驱动组件(30)还包括:
第二电磁线圈(32),所述第一电磁线圈(31)和所述第二电磁线圈(32)在所述针阀组件(20)的运动方向上叠加设置,所述第一电磁线圈(31)和所述第二电磁线圈(32)通电时产生的磁力方向相同,所述第一电磁线圈(31)产生的磁力与所述第一磁极(411)配合且所述第二电磁线圈(32)产生的磁力与所述第二磁极(412)配合以共同驱使所述针阀组件(20)朝靠近或远离所述喷油口(12)的方向运动。
5.如权利要求4所述的喷油器,其特征在于,每一组所述电磁驱动组件(30)还包括:
第三电磁线圈(33),所述第一电磁线圈(31)、所述第三电磁线圈(33)以及所述第二电磁线圈(32)在所述针阀组件(20)的运动方向上叠加设置,所述第三电磁线圈(33)在通电时产生的磁力方向与所述第一电磁线圈(31)在通电时产生的磁力方向不同,所述第一电磁线圈(31)产生的磁力与所述第一磁极(411)配合、所述第二电磁线圈(32)产生的磁力与所述第二磁极(412)配合以及所述第三电磁线圈(33)产生的磁力与所述第一磁极(411)和所述第二磁极(412)配合以共同驱使所述针阀组件(20)朝靠近或远离所述喷油口(12)的方向运动。
6.如权利要求1-5任一项所述的喷油器,其特征在于,所述喷油器还包括间隙传感器(50),设于所述阀腔(11)的内壁,以检测所述针阀组件(20)的外壁与所述阀腔(11)的内壁之间的距离,每一组所述电磁驱动组件(30)对应设置一个所述间隙传感器(50)。
7.如权利要求6所述的喷油器,其特征在于,所述喷油器还包括控制单元,所述间隙传感器(50)、所述电磁驱动组件(30)均与所述控制单元电连接,所述控制单元根据所述间隙传感器(50)的检测值调整输入所述电磁驱动组件(30)的电流值。
8.如权利要求3-5任一项所述的喷油器,其特征在于,所述针阀组件(20)包括:
阀杆(21),所述永磁体(41)设于所述阀杆(21),所述阀杆(21)的外周与所述阀腔(11)的内壁不接触,多组所述电磁驱动组件(30)沿所述阀杆(21)的周向设置;
密封球(22),设于所述阀杆(21)靠近所述喷油口(12)的一端;以及
球座(23),所述球座(23)具有连通所述喷油口(12)和所述阀腔(11)的密封孔,所述密封球(22)与所述密封孔配合。
9.如权利要求8所述的喷油器,其特征在于,所述阀杆(21)具有邻接的驱动段和密封段,所述永磁体(41)设于所述驱动段,多组所述电磁驱动组件(30)沿所述驱动段的周向设置,所述密封球(22)设于所述密封段背离所述驱动段的一端,所述驱动段的外径大于所述密封段的外径,且所述驱动段和所述密封段均与所述阀腔(11)的内壁不接触。
10.一种发动机,其特征在于,所述发动机包括如权利要求1-9任一项所述的喷油器。
11.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括如权利要求10所述的发动机。
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