CN116838510B - 一种喷油规律可变的双针阀电控喷油器 - Google Patents

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CN116838510B CN202311127434.3A CN202311127434A CN116838510B CN 116838510 B CN116838510 B CN 116838510B CN 202311127434 A CN202311127434 A CN 202311127434A CN 116838510 B CN116838510 B CN 116838510B
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Abstract

本发明属于柴油机技术领域,公开了一种喷油规律可变的双针阀电控喷油器,包括蓄压腔体、电磁阀体、电磁控制阀组件、控制阀体、控制腔体、外喷嘴双针阀喷射组件;电磁控制阀组件包括电磁铁、衔铁、二级限位阀、一级限位阀、控制阀和控制箱;双针阀喷射组件包括内针阀、内喷嘴和外针阀;双针阀电控喷油器能够实现矩形和靴形喷油规律,在对电磁控制阀组件通入小电流时,高压燃油从外喷孔喷出;在通入中等电流时,高压燃油从内喷孔喷出;在通入大电流时,高压燃油分别从外喷孔和内喷孔喷出。本发明内针阀与外针阀互不干涉,能实现独立喷射和组合喷射,对电磁控制阀通入多种变化的电流能得到矩形和靴形喷油规律曲线,实现喷油规律曲线灵活可变。

Description

一种喷油规律可变的双针阀电控喷油器
技术领域
本发明属于柴油机技术领域,具体涉及一种喷油规律可变的双针阀电控喷油器。
背景技术
电控喷油器作为高压共轨燃油喷射系统的重要组成部件,具有控制精度高、控制灵活、响应快等优点,其喷油规律不仅关系着柴油机的动力性和经济性,对排放特性的影响也有决定性的作用。
为了实现超高燃烧、超低排放,人们对三角形、矩形、靴形等喷油规律曲线形状开展广泛研究。研究发现,初期缓慢、中期急速、后期快断的靴形喷油规律可以降低氮氧化物排放、遏制碳烟大量生成和热效率的恶化,提高柴油机的动力性,同时有效降低柴油机的排放。此外,为了完成喷油量、喷油时间、喷油率的适时、适量的柔性控制,需要进一步对柴油机喷油规律进行优化,然而,现有高压共轨电控喷油器由于结构固定只能实现矩形喷油规律,同时在小流量喷射时,由于无法准确控制针阀升程,导致喷油量不稳定,进而导致柴油机的经济性和排放性降低。
CN115992785A公开了一种双针阀可变喷油速率的微量回油电控喷油器,所述电控喷油器受进油路与回油路数量的限制,只能对电磁阀组件通小电流和大电流时控制腔进油路与回油路的通断, 喷油规律受限。
因此,为了提高柴油机的性能和效率,亟需一种喷油规律灵活可变的电控喷油器。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷,提供能够降低回油量实现喷油规律灵活可调节的一种喷油规律可变的双针阀电控喷油器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种喷油规律可变的双针阀电控喷油器,从上至下依次包括蓄压腔体、电磁阀体、电磁控制阀组件、控制阀体、控制腔体、外喷嘴、双针阀喷射组件;所述电控喷油器外壁通过紧固帽和紧固套进行限位和固定;
所述紧固帽与蓄压腔体配合形成蓄压腔,用于放置高压燃油;所述紧固帽轴向开设一高压油接口,所述高压油接口连通蓄压腔;一高压油路一端连通蓄压腔底部,另一端连通双针阀喷射组件;
所述蓄压腔体与电磁阀体抵接的表面分别向内开设有凹槽,从而在所述蓄压腔体与电磁阀体内部形成一第一腔体;所述电磁阀体在与限位阀体抵接的表面向内开设有凹槽形成第二腔体,所述限位阀体沿其中心轴向贯通一通孔作为第三腔体,所述控制阀体在与控制腔体抵接的表面向内开设有凹槽形成第四腔体;所述控制腔体在与外喷嘴抵接的表面向内开设有凹槽形成第五腔体,所述外喷嘴沿其中心轴向贯通一漏斗型通孔作为第六腔体;其中,第一腔体和第二腔体之间通过通孔贯通;
所述电磁控制阀组件位于第一腔体、第二腔体、第三腔体内,从上至下依次包括电磁铁、衔铁、二级限位阀、一级限位阀、控制阀和控制箱;所述双针阀喷射组件位于第五腔体、第六腔体内,从内至外依次包括内针阀、内喷嘴和外针阀;
所述双针阀喷射组件内部从上至下具有三个环形腔体,所述内针阀外壁与第五腔体内壁配合形成内控制腔,所述控制腔体、外针阀内壁和内针阀外壁合围形成外控制腔,所述内针阀部分外壁与外针阀部分内壁之间形成内针阀环腔;所述双针阀喷射组件的外针阀外壁与外喷嘴内壁之间形成外针阀环腔;
所述双针阀电控喷油器在矩形喷油规律时具有以下三种喷射模式:
小电流燃油喷射模式:
当对电磁控制阀组件通入小电流时,控制阀上抬至上限位处,高压燃油流经一级控制燃油流路;随后双针阀喷射组件的外针阀抬起至上限位处,高压燃油流经外喷孔喷油流路后喷出;
中等电流燃油喷射模式:
当对电磁控制阀组件通入中等电流时,控制阀带动一级限位阀上抬至一级限位阀的上限位处,高压燃油流经三级控制燃油流路;随后双针阀喷射组件的内针阀抬起至上限位处,高压燃油通过内喷孔喷油流路喷出;
大电流燃油喷射模式:
当对电磁控制阀组件通入大电流时,控制阀依次带动一级限位阀、二级限位阀上升至二级限位阀的上限位处,高压燃油依次流经二级控制燃油流路、三级控制燃油流路;随后双针阀喷射组件的外针阀与内针阀向上抬起且均到达其上限位后,高压燃油分别通过外喷孔喷油流路和内喷孔喷油流路喷出。
其中,控制阀外侧壁设置有5个环形槽,5个环形槽与控制箱内壁配合自上而下分别形成第一高压腔、第二高压腔、第一低压腔、第二低压腔和第三低压腔;控制箱内设置第一高压腔进油节流孔、第二高压腔进油节流孔、内控制腔进油节流孔、第一外控制腔进油节流孔、第二外控制腔进油节流孔、外控制腔回油节流孔、内控制腔回油节流孔和低压油路;控制阀体内除高压油路外还包括高压油路的分支和外控制腔双向油路;高压油路的分支连通第一高压腔进油节流孔与第二高压腔进油节流孔,外控制腔双向油路连通第一外控制腔进油节流孔、第二外控制腔进油节流孔与外控制腔回油节流孔,低压油路连通第一低压腔、第二低压腔与第三低压腔;
所述内控制腔连通内控制腔进油节流孔与内控制腔回油节流孔,外控制腔连通外控制腔双向油路,在外针阀上设置内针阀环腔进油孔,所述内针阀环腔进油孔连通内针阀环腔与外针阀环腔,外针阀环腔与高压油路连通,内针阀下端与内喷嘴配合形成内压力室,外针阀下端与外喷嘴、内喷嘴配合形成外压力室。所述内喷嘴上开有内喷孔,内喷孔与内压力室连通,外喷嘴上设置外喷孔,外喷孔与外压力室连通。
所述一级控制燃油流路为:外控制腔内高压燃油通过外控制腔双向油路、外控制腔回油节流孔、第一低压腔进入低压油路;
二级控制燃油流路:外控制腔内高压燃油通过外控制腔双向油路、外控制腔回油节流孔、第二低压腔进入低压油路;
三级控制燃油流路:内控制腔内高压燃油燃油通过内控制腔回油节流孔、第三低压腔进入低压油路;
内喷孔喷油流路:高压燃油通过外针阀环腔、内针阀环腔进油孔、内针阀环腔、内针阀与内喷嘴之间的间隙进入内压力室,从内喷孔喷出;
外喷孔喷油流路:高压燃油通过外针阀环腔、外针阀与外喷嘴之间的间隙进入外压力室,从外喷孔喷出。
进一步的,所述双针阀电控喷油器在靴形喷油规律喷射时具有如下模式:
对电磁控制阀组件先通小电流后通大电流:
先按小电流燃油喷射模式对电磁控制阀组件通入小电流,高压燃油依次流经一级控制燃油流路和外喷孔喷油流路后喷出;在喷油过程中对电磁控制阀组件通入大电流,再按大电流燃油喷射模式,高压燃油依次流经二级控制燃油流路、三级控制燃油流路、外喷孔喷油流路和内喷孔喷油流路喷出;
对电磁控制阀组件先通中等电流后通大电流:
先按中等电流燃油喷射模式对电磁控制阀组件通入中等电流,高压燃油依次流经三级控制燃油流路和内喷孔喷油流路后喷出;在喷油过程中对电磁控制阀组件通入大电流,再按大电流燃油喷射模式,高压燃油依次流经二级控制燃油流路、三级控制燃油流路、外喷孔喷油流路和内喷孔喷油流路喷出;
对电磁控制阀组件先通小电流再通中等电流:
先按小电流燃油喷射模式对电磁控制阀组件通入小电流,高压燃油依次流经一级控制燃油流路和外喷孔喷油流路后喷出;喷油过程中对电磁控制阀组件通入中等电流,高压燃油依次流经三级控制燃油流路和内喷孔喷油流路后喷出;
对电磁控制阀组件先通小电流再通中等电流后通大电流:
先按小电流燃油喷射模式对电磁控制阀组件通入小电流,高压燃油依次流经一级控制燃油流路和外喷孔喷油流路后喷出;喷油过程中对电磁控制阀组件通入中等电流,高压燃油依次流经三级控制燃油流路和内喷孔喷油流路后喷出;再在喷油过程中对电磁控制阀组件通入大电流,再按大电流燃油喷射模式,高压燃油依次流经二级控制燃油流路、三级控制燃油流路、外喷孔喷油流路和内喷孔喷油流路喷出。
进一步的,所述二级限位阀的下限位为限位阀体顶面,上限位为第二腔体顶面;所述一级限位阀的下限位为控制阀体顶面,上限位为二级限位阀底面;所述控制阀的下限位为控制腔体顶部,上限位为一级限位阀下端面;所述外针阀的上限位为控制腔体的底部;所述内针阀的上限位为第五腔体的顶壁。
进一步的,第一高压腔进油节流孔出口上缘与第一高压腔上缘齐平,第一高压腔进油节流孔出口下缘到第一高压腔下缘的距离等于控制阀中部的凸缘到一级限位阀下端面的距离与一级限位阀上端面到二级限位阀下端面的距离之和,第一高压腔上缘到第一外控制腔进油节流孔入口下缘的距离等于控制阀中部的凸缘到一级限位阀下端面的距离,第一外控制腔进油节流孔入口直径等于一级限位阀上端面到二级限位阀下端面的距离,第一高压腔下缘与第二外控制腔进油节流孔入口下缘齐平,第二外控制腔进油节流孔入口直径等于控制阀中部的凸缘到一级限位阀下端面的距离;
第二高压腔上缘与第二高压腔进油节流孔出口上缘齐平,第二高压腔进油节流孔出口直径大于控制阀中部的凸缘到一级限位阀下端面的距离,第二高压腔下缘到内控制腔进油节流孔入口下缘的距离等于控制阀中部的凸缘到一级限位阀下端面的距离,内控制腔进油节流孔入口直径等于一级限位阀上端面到二级限位阀下端面的距离,第二高压腔上缘到第一高压腔下缘之间的距离大于控制阀最大升程距离;
第一低压腔上缘与外控制腔回油节流孔出口下缘齐平,外控制腔回油节流孔出口直径等于控制阀部的凸缘到一级限位阀下端面的距离,第一低压腔上缘到第一低压腔下缘的距离等于控制阀中部的凸缘到一级限位阀下端面的距离,第一低压腔上缘到低压油路上缘的距离大于控制阀中部的凸缘到一级限位阀下端面的距离;
第二低压腔上缘到第一低压腔下缘的距离等于一级限位阀上端面到二级限位阀下端面之间的距离,第二低压腔下缘到外控制腔回油节流孔出口下缘的距离大于控制阀最大升程距离;
第三低压腔上缘到内控制腔回油节流孔出口下缘的距离等于控制阀中部的凸缘到一级限位阀下端面的距离,内控制腔回油节流孔出口直径等于一级限位阀上端面到二级限位阀下端面的距离,第三低压腔下缘到内控制腔回油节流孔出口下缘的距离大于控制阀最大升程距离,电磁铁下端面到衔铁上端面之间的距离大于控制阀最大升程距离。
进一步的,所述电磁控制阀组件具体包括:在第一腔体内安装有所述电磁铁和衔铁,一控制阀复位弹簧置于电磁铁轴向设置的通孔中;所述控制阀复位弹簧一端顶压在第一腔体顶壁,另一端抵在所述衔铁上表面;
在第二腔体内设置有所述二级限位阀和二级限位阀复位弹簧,所述二级限位阀受二级限位阀复位弹簧弹力的作用而处于下限位,并能够在一级限位阀作用下向上移动;
在第三腔体内设置有一级限位阀和一级限位阀复位弹簧,一级限位阀受一级限位阀复位弹簧弹力的作用而处于下限位,并能够随控制阀的顶升而向上移动;
在第四腔体内设置有控制阀和控制箱,所述控制阀向上凸出的圆柱依次穿过一级限位阀、二级限位阀的通孔后与衔铁的通孔螺纹连接,所述控制阀外壁与一级限位阀、二级限位阀的内壁之间存在一定缝隙,所述控制阀凸缘处的外壁与控制箱内壁密切接触,从而形成柱面密封;控制阀受控制阀复位弹簧弹力的作用而处于下限位,并能受衔铁电磁力和控制阀复位弹簧弹力的共同作用而上下移动。
进一步的,所述双针阀喷射组件具体包括:所述内针阀底部抵在内喷嘴内壁上,所述内针阀部分外壁分别与第五腔体内壁和外针阀内壁密切接触形成柱面密封;在内控制腔内,所述内针阀朝向内喷嘴的凸台受液压力和内针阀复位弹簧弹力的共同作用而落座在内喷嘴内壁上;所述内喷嘴外壁与外针阀部分内壁密切接触形成柱面密封,内喷嘴外壁与外喷嘴部分内壁为固定连接,在外控制腔内的外针阀内壁与内针阀外壁之间设置一外针阀复位弹簧,外针阀受液压力和外针阀复位弹簧弹力的共同作用落座在外喷嘴加工的阀座上。
进一步的,外喷孔的数量少于内喷孔的数量。由于所述双针阀电控喷油器的外喷孔数量少于内喷孔数量,在根据柴油机工况决定喷油器工作情况下,单独使用外喷孔能够减少燃油喷射,降低排放,提高经济性能;单独使用内喷孔可以增加燃油喷射速率,保证发动机动力性;使用内喷孔与外喷孔同时喷射可以进一步提高发动机动力性能。
与现有技术相比,本发明的技术方案所带来的有益效果是:
本发明内针阀与外针阀互不干涉,可以独立喷射,也可以组合喷射,同时内喷孔与外喷孔数量不同,可以对电磁控制阀通入多种变化的电流,得到矩形喷油规律曲线和靴形喷油规律曲线,从而实现喷油规律曲线灵活可变,满足柴油机不同工况需求,有利于改善柴油机缸内燃烧效果,降低污染物排放,提升柴油机整机性能。
控制阀工作过程中改变控制腔进油路与回油路的通断,在外控制腔回油过程中阻断外控制腔进油,在内控制腔回油过程中阻断内控制腔进油,降低回油量,提高整机效率和经济性。
附图说明
图1是本发明所述双针阀电控喷油器的结构示意图;
图2是图1中电磁控制阀组件的结构示意图;
图3是图1中双针阀喷射组件的结构示意图;
图4是未示出电磁控制阀组件和双针阀喷射组件的所述电控喷油器的剖视图。
图中:
1:高压油接口;2:紧固帽;3:电磁阀体;4:限位阀体;5:电磁控制阀组件;6:控制阀体;7:控制腔体;8:双针阀喷射组件;9:蓄压腔;10:蓄压腔体;11:高压油路;12:紧固套;13:外喷嘴;101:第一腔体 ;102:第二腔体;103:第三腔体; 104:第四腔体;105:第五腔体;106:第六腔体; 111:分支
501:电磁铁;502:衔铁;503:二级限位阀;504:一级限位阀;505:控制阀;506:控制箱;507:第一外控制腔进油节流孔;508:第一高压腔;509:第二外控制腔进油节流孔;510:第二高压腔;511:外控制腔回油节流孔;512:外控制腔双向油路;513:内控制腔回油节流孔;514:控制阀复位弹簧;515:二级限位阀复位弹簧;516:一级限位阀复位弹簧;517:第一高压腔进油节流孔;518:第二高压腔进油节流孔;519:内控制腔进油节流孔;520:第一低压腔;521:第二低压腔;522:低压油路;523:第三低压腔;
801:内针阀复位弹簧;802:内控制腔;803:外针阀复位弹簧;804:外控制腔;805:外针阀;806:外针阀环腔;807:外喷孔;808:内喷孔;809:内针阀;810:内针阀环腔;811:内针阀环腔进油孔;812:内喷嘴;813:外压力室;814:内压力室。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚,下面结合本发明实例中所提供的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所有描述的这些实施例仅是本发明的部分实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”是指两个或两个以上;除非另有规定或说明,术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接;“连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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。
如图1所示,一种喷油规律可变的双针阀电控喷油器,从上至下依次包括紧固帽2、蓄压腔体10、电磁阀体3、电磁控制阀组件5、限位阀体4、控制阀体6、控制腔体7、外喷嘴13和双针阀喷射组件8。
所述紧固帽2紧密配合的扣合于所述蓄压腔体10顶端及位于上部的外壁,且所述紧固帽2内壁通过螺纹连接所述蓄压腔体10上部的外表面,且在紧固帽2与蓄压腔体10的接触面之间设置有密封垫片用于增加密封性;所述蓄压腔体10具有一中空圆柱形空间,所述紧固帽2与蓄压腔体10配合形成蓄压腔9。所述紧固帽2轴向开设一高压油接口1,所述高压油接口1连通蓄压腔9。所述蓄压腔体10内设置高压油路11,所述高压油路11一端位于所述蓄压腔9底部且与所述蓄压腔9连通,所述高压油路11依次通过电磁阀体3、限位阀体4、控制阀体6、控制腔体7、外喷嘴13后抵达双针阀喷射组件,且所述高压油路11还具有一分支111,所述分支依次通过限位阀体4和控制阀体6抵达电磁控制阀组件5。一紧固套12紧密配合的包裹在所述蓄压腔体10和外喷嘴13的部分外壁、以及电磁阀体3、限位阀体4、控制阀体6、控制腔体7的外壁。
如图4所示,所述蓄压腔体10与电磁阀体3抵接的表面分别向内开设有凹槽,从而在所述蓄压腔体10与电磁阀体3内部形成一第一腔体101。所述电磁阀体3在与限位阀体4抵接的表面向内开设有凹槽形成第二腔体102,所述限位阀体4沿其中心轴向贯通一通孔作为第三腔体103, 所述控制阀体6在与控制腔体7抵接的表面向内开设有具有两种直径的圆柱形凹槽形成第四腔体104;所述控制腔体7在与外喷嘴13抵接的表面向内开设有凹槽形成第五腔体105,所述外喷嘴13沿其中心轴向贯通一漏斗型通孔作为第六腔体106。其中,第一腔体101和第二腔体102之间通过通孔贯通。
所述电磁控制阀组件5(见图1中靠上的圈中部分)沿所述双针阀电控喷油器的中心轴线竖直的安装在电磁阀体3、限位阀体4、控制阀体6内部,即位于第一、第二、第三腔体内。
如图2所示,所述电磁控制阀组件5从上至下依次包括电磁铁501、衔铁502、二级限位阀503、一级限位阀504、控制阀505和控制箱506。
在第一腔体101内安装有所述电磁铁501和衔铁502,其中所述电磁铁501外表面抵在位于蓄压腔体10形成的凹槽内,所述衔铁502位于第一腔体内电磁阀体3形成的凹槽内。且所述电磁铁501沿其中心轴向贯穿一圆柱形空腔,用于放置控制阀复位弹簧514。所述控制阀复位弹簧514一端顶压在第一腔体101顶壁(即蓄压腔体10底部),另一端抵在所述衔铁502上表面。
在第二腔体102内设置有二级限位阀503和二级限位阀复位弹簧515,所述二级限位阀503底部抵在限位阀体4顶面上,顶部与第二腔体102顶面有一定距离;其中所述限位阀体4内部形成的第三腔体103并非具有同一直径,所述限位阀体4顶部具有一向内凸出的法兰。所述二级限位阀503为二层凸台结构,包括向上凸出的圆柱和位于底层沿圆周方向凸出于上层圆柱的凸缘,其最大直径(即凸缘)与第二腔体102尺寸适配从而能够沿第二腔体102内壁上下移动,凸出的圆柱外表面套设所述二级限位阀复位弹簧515,所述二级限位阀复位弹簧515底部抵在凸缘上,顶部抵在第二腔体102顶面,二级限位阀503受二级限位阀复位弹簧515弹力的作用而处于下限位,并能够随一级限位阀504的顶升而向上移动。所述二级限位阀503的下限位为限位阀体4顶面的法兰,上限位为第二腔体102顶面。
在第三腔体103内设置有一级限位阀504和一级限位阀复位弹簧516,所述一级限位阀504底部抵在控制阀体6顶面上,顶部与二级限位阀503底面有一定距离。所述一级限位阀504为二层凸台结构,包括向上凸出的圆柱和位于底层沿圆周方向凸出于上层圆柱的凸缘,其最大直径(即凸缘)与第三腔体103尺寸适配从而能够沿第三腔体103内壁上下移动,凸出的圆柱外表面套设所述一级限位阀复位弹簧516,所述一级限位阀复位弹簧516底部抵在凸缘上,顶部抵在限位阀体4顶部的法兰处,一级限位阀504受一级限位阀复位弹簧516弹力的作用而处于下限位,并能够随控制阀505的顶升而向上移动。所述一级限位阀504的下限位为控制阀体6顶面,上限位为二级限位阀503底面。
在第四腔体104内设置有控制阀505和控制箱506,所述控制阀505为二层凸台结构,包括向上凸出的圆柱和位于底层沿圆周方向凸出于上层圆柱的凸缘,所述凸缘的上表面相对一级限位阀504下端面,且与一级限位阀504下端面有一定距离,所述控制阀505底部抵在控制腔体7顶部;所述控制阀505向上凸出的圆柱依次穿过一级限位阀504、二级限位阀503的通孔后与衔铁502的通孔螺纹连接,所述一级限位阀504、二级限位阀503和衔铁502的通孔尺寸均与所述控制阀505向上凸出的圆柱尺寸适配。所述控制阀505外壁与一级限位阀504、二级限位阀503的内壁之间存在一定缝隙,所述控制阀505凸缘处的外壁与控制箱506内壁密切接触,从而形成柱面密封。控制阀505受控制阀复位弹簧514弹力的作用而处于下限位,并能受衔铁电磁力和控制阀复位弹簧514弹力的共同作用而上下移动。所述控制阀505的下限位为控制腔体7顶部,上限位为一级限位阀504下端面。
所述控制阀505部分凸缘安装于控制箱506内。控制阀505外侧设置有5个环形槽,5个环形槽与控制箱506内壁配合自上而下分别形成第一高压腔508、第二高压腔510、第一低压腔520、第二低压腔521和第三低压腔523。控制箱506内设置第一高压腔进油节流孔517、第二高压腔进油节流孔518、内控制腔进油节流孔519、第一外控制腔进油节流孔507、第二外控制腔进油节流孔509、外控制腔回油节流孔511、内控制腔回油节流孔513和低压油路522。控制阀体6内除高压油路11外还包括高压油路11的分支111和外控制腔双向油路512。高压油路11的分支111连通第一高压腔进油节流孔517与第二高压腔进油节流孔518,外控制腔双向油路512连通第一外控制腔进油节流孔507、第二外控制腔进油节流孔509与外控制腔回油节流孔511,低压油路522连通第一低压腔520、第二低压腔521与第三低压腔523。
第一高压腔进油节流孔517出口上缘与第一高压腔508上缘齐平,第一高压腔进油节流孔517出口下缘到第一高压腔508下缘的距离等于控制阀505中部的凸缘到一级限位阀504下端面的距离与一级限位阀504上端面到二级限位阀503下端面的距离之和,第一高压腔508上缘到第一外控制腔进油节流孔507入口下缘的距离等于控制阀505中部的凸缘到一级限位阀504下端面的距离,第一外控制腔进油节流孔507入口直径等于一级限位阀504上端面到二级限位阀503下端面的距离,第一高压腔508下缘与第二外控制腔进油节流孔509入口下缘齐平,第二外控制腔进油节流孔509入口直径等于控制阀505中部的凸缘到一级限位阀504下端面的距离。
第二高压腔510上缘与第二高压腔进油节流孔518出口上缘齐平,第二高压腔进油节流孔518出口直径大于控制阀505中部的凸缘到一级限位阀504下端面的距离,第二高压腔510下缘到内控制腔进油节流孔519入口下缘的距离等于控制阀505中部的凸缘到一级限位阀504下端面的距离,内控制腔进油节流孔519入口直径等于一级限位阀504上端面到二级限位阀503下端面的距离,第二高压腔510上缘到第一高压腔508下缘之间的距离大于控制阀505最大升程距离。
第一低压腔520上缘与外控制腔回油节流孔511出口下缘齐平,外控制腔回油节流孔511出口直径等于控制阀505中部的凸缘到一级限位阀504下端面的距离,第一低压腔520上缘到第一低压腔520下缘的距离等于控制阀505中部的凸缘到一级限位阀504下端面的距离,第一低压腔520上缘到低压油路522上缘的距离大于控制阀505中部的凸缘到一级限位阀504下端面的距离。
第二低压腔521上缘到第一低压腔520下缘的距离等于一级限位阀504上端面到二级限位阀503下端面之间的距离,第二低压腔521下缘到外控制腔回油节流孔511出口下缘的距离大于控制阀505最大升程距离。
第三低压腔523上缘到内控制腔回油节流孔513出口下缘的距离等于控制阀505中部的凸缘到一级限位阀504下端面的距离,内控制腔回油节流孔513出口直径等于一级限位阀504上端面到二级限位阀503下端面的距离,第三低压腔523下缘到内控制腔回油节流孔513出口下缘的距离大于控制阀505最大升程距离,电磁铁501下端面到衔铁502上端面之间的距离大于控制阀505最大升程距离。
双针阀喷射组件8(即图1中靠下的圈中部分)沿所述双针阀电控喷油器的中心轴线竖直的安装在控制腔体7和外喷嘴13内部,即位于第五、第六腔体内。
如图3所示,所述双针阀喷射组件8从内至外依次包括内针阀809、内喷嘴812和外针阀805,且所述双针阀喷射组件8内部从上至下具有三个环形腔体,分别是内控制腔802、外控制腔804和内针阀环腔810。所述内针阀809外壁与第五腔体105内壁配合形成内控制腔802,所述控制腔体7、外针阀805内壁和内针阀809外壁合围形成所述外控制腔804,所述内针阀809部分外壁与外针阀805部分内壁之间形成内针阀环腔810。所述双针阀喷射组件8的外针阀805外壁与外喷嘴13内壁之间形成外针阀环腔806。
所述内针阀809顶面与第五腔体105顶壁有一定距离,其底部抵在内喷嘴812内壁上,所述内针阀809部分外壁与第五腔体内壁密切接触形成柱面密封,所述内针阀809部分外壁与外针阀805内壁密切接触形成柱面密封。所述内针阀809为锤状圆柱体,其两个端部均为两层凸台结构,且其凸出的凸缘直径均大于内针阀809中部的直径,从而所述内针阀809部分外壁与外针阀805内壁之间形成内针阀环腔810。在内控制腔802内,所述内针阀809朝向控制腔体7的最上层凸台外壁套设内针阀复位弹簧801,所述内针阀复位弹簧801下端抵在所述内针阀809的下层凸台上,上端抵在第五腔体105的顶壁;所述内针阀809朝向内喷嘴812的凸台受液压力和内针阀复位弹簧801弹力的共同作用而落座在内喷嘴812内壁上。
所述内喷嘴812外壁与外针阀805部分内壁密切接触形成柱面密封,内喷嘴812外壁与外喷嘴部分内壁为固定连接,从而能够随外针阀805上下移动。在外控制腔804内的外针阀805内壁与内针阀809外壁之间设置一外针阀复位弹簧803,所述外针阀复位弹簧803顶部抵在控制腔体7底面,底部抵在外针阀805内壁上(位于外控制腔804底面),外针阀805受液压力和外针阀复位弹簧803弹力的共同作用落座在外喷嘴13加工的阀座上。
所述内控制腔802连通内控制腔进油节流孔519与内控制腔回油节流孔513,外控制腔804连通外控制腔双向油路512,在外针阀805上设置内针阀环腔进油孔811,所述内针阀环腔进油孔811连通内针阀环腔810与外针阀环腔806,外针阀环腔806与高压油路11连通,内针阀809下端与内喷嘴812配合形成内压力室814,外针阀805下端与外喷嘴13、内喷嘴812配合形成外压力室813。所述内喷嘴812上开有内喷孔808,内喷孔808与内压力室814连通,外喷嘴13上设置外喷孔807,外喷孔807与外压力室813连通,外喷孔807的数量少于内喷孔808的数量。
本发明所述双针阀电控喷油器能够实现矩形和靴形两种喷油规律曲线形状的燃油喷射模式。进行矩形喷油规律的喷射时,分为三种情况,即对电磁控制阀组件5通小电流、对电磁控制阀组件5通中等电流和对电磁控制阀组件5通大电流的情况。在进行靴形喷油规律的喷射时,包括第一情况:对电磁控制阀组件5先通小电流后通大电流,第二情况:对电磁控制阀组件5先通中等电流后通大电流;第三情况:对电磁控制阀组件5先通小电流再通中等电流,第四情况:对电磁控制阀组件5先通小电流再通中等电流后通大电流。
通小电流的矩形喷油规律曲线的燃油喷射模式:
当对电磁控制阀组件5通入小电流时,衔铁502受到电磁力大于控制阀复位弹簧514弹力,小于控制阀复位弹簧514弹力和一级限位阀复位弹簧516弹力之和,控制阀505受衔铁电磁力和控制阀复位弹簧514弹力的共同作用而向上抬起,直到控制阀505中部的凸缘抵达其上限位(即限位于一级限位阀504的下端),控制阀505不再上升,控制阀505外侧壁与控制箱506内壁形成柱面密封阻断第一外控制腔进油节流孔507、第二外控制腔进油节流孔509与内控制腔回油节流孔513,外控制腔回油节流孔511连接第一低压腔520,外控制腔804内高压燃油通过外控制腔双向油路512、外控制腔回油节流孔511、第一低压腔520进入低压油路522,外控制腔804内燃油压力持续降低,直到外针阀805下端的液压力大于外针阀805上端的液压力与外针阀复位弹簧803弹力之和,外针阀805开始抬起,直到外针阀805到达其上限位置(即抵达控制腔体7的底部),外针阀805不再上升,高压燃油通过外针阀环腔806、外针阀805与外喷嘴13之间的间隙进入外压力室813,从外喷孔807喷出,外喷孔807数量少于内喷孔808数量,由外喷孔807喷射可以实现小燃油喷射量稳定喷射,提高柴油机经济性,降低排放。
通中等电流的矩形喷油规律曲线的燃油喷射模式:
当对电磁控制阀组件5通入中等电流时,衔铁502受到的电磁力大于控制阀复位弹簧514弹力与一级限位阀复位弹簧516弹力之和,小于控制阀复位弹簧514弹力、一级限位阀复位弹簧516弹力与二级限位阀复位弹簧515弹力之和,控制阀505受衔铁电磁力与控制阀复位弹簧514弹力的共同作用而向上抬起,控制阀505中部的凸缘抵达其上限位(即限位于一级限位阀504的下端)并与一级限位阀504的下端面接触后带动一级限位阀504一同上升,直到一级限位阀504抵达上限位,即限位于二级限位阀503的底面,控制阀505与一级限位阀504均不再上升,控制阀505外侧与控制箱506形成柱面密封阻断第二外控制腔进油节流孔509、外控制腔回油节流孔511与内控制腔进油节流孔519,内控制腔回油节流孔513连通第三低压腔523,内控制腔802内高压燃油燃油通过内控制腔回油节流孔513、第三低压腔523进入低压油路522,内控制腔802内燃油压力持续降低,直到内针阀809下端的液压力大于内针阀809上端的液压力与内针阀复位弹簧801弹力之和,内针阀809开始抬起,直到内针阀809到达其上限位置(即抵在第五腔体105的顶壁 ),内针阀809不再上升,高压燃油通过外针阀环腔806、内针阀环腔进油孔811、内针阀环腔810、内针阀809与内喷嘴812之间的间隙进入内压力室814,从内喷孔808喷出,与外喷孔807相比,内喷孔808数量多,有利于提高燃油喷射量,满足柴油机动力需求。
通大电流的矩形喷油规律曲线的燃油喷射模式:
当对电磁控制阀组件5通入大电流时,衔铁502受到的电磁力大于控制阀复位弹簧514弹力、一级限位阀复位弹簧516弹力与二级限位阀复位弹簧515弹力之和,控制阀505受衔铁电磁力和控制阀复位弹簧514弹力的共同作用而向上抬起,控制阀505中部的凸缘控制阀505中部的凸缘抵达其上限位(即限位于一级限位阀504的下端)并与一级限位阀504的下端接触后带动一级限位阀504一同上升,一级限位阀504的上端与二级限位阀503的下端接触后带动二级限位阀503一同上升,直到二级限位阀503到达其上限位置(即第二腔体102顶面),控制阀505、一级限位阀504与二级限位阀503均不再上升,控制阀505外侧与控制箱506形成柱面密封阻断第一高压腔进油节流孔517、第二外控制腔进油节流孔509与内控制腔进油节流孔519,外控制腔回油节流孔511连通第二低压腔521,内控制腔回油节流孔513连接第三低压腔523,外控制腔804内高压燃油通过外控制腔双向油路512、外控制腔回油节流孔511、第二低压腔521进入低压油路522,内控制腔802内高压燃油通过内控制腔回油节流孔513、第三低压腔523进入低压油路522,外控制腔804与内控制腔802内燃油压力持续降低,直到外针阀805下端的液压力大于外针阀805上端的液压力与外针阀复位弹簧803弹力之和,内针阀809下端的液压力大于内针阀809上端的液压力与内针阀复位弹簧801弹力之和,外针阀805与内针阀809向上抬起,直到外针阀805与内针阀809均到达其上限位置(即外针阀805抵达控制腔体7的底部,内针阀809抵在第五腔体105的顶壁),外针阀805与内针阀809均不再上升,高压燃油通过外针阀环腔806、外针阀805与外喷嘴之间的间隙进入外压力室813、从外喷孔807喷出,通过外针阀环腔806、内针阀环腔进油孔811、内针阀环腔810、内针阀809与内喷嘴812之间的间隙进入内压力室814,从内喷孔808喷出,此时,内喷孔808与外喷孔807同时喷射,进一步提高柴油机动力性。
靴形喷油规律曲线的燃油喷射模式:
第一情况:对电磁控制阀组件先通小电流后通大电流
先对电磁控制阀组件5通入小电流,衔铁502受到电磁力大于控制阀复位弹簧514弹力,小于控制阀复位弹簧514弹力和一级限位阀复位弹簧516弹力之和,控制阀505受衔铁电磁力和控制阀复位弹簧514弹力的共同作用而向上抬起,直到控制阀505中部的凸缘抵达其上限位(即限位于一级限位阀504的底面),控制阀505不再上升,控制阀505外侧与控制箱506形成柱面密封阻断第一外控制腔进油节流孔507、第二外控制腔进油节流孔509与内控制腔回油节流孔513,外控制腔回油节流孔511连接第一低压腔520,外控制腔804内高压燃油通过外控制腔双向油路512、外控制腔回油节流孔511、第一低压腔520进入低压油路522,外控制腔804内燃油压力持续降低,直到外针阀805下端的液压力大于外针阀805上端的液压力与外针阀复位弹簧803弹力之和,外针阀805开始抬起,直到外针阀805到达其上限位置(即抵达控制腔体7的底部),外针阀805不再上升,高压燃油通过外针阀环腔806、外针阀805与外喷嘴13之间的间隙进入外压力室813,从外喷孔807喷出;
随着喷油过程的进行,对电磁控制阀组件5通大电流,衔铁502受到的电磁力大于控制阀复位弹簧514弹力、一级限位阀复位弹簧516弹力与二级限位阀复位弹簧515弹力之和,控制阀505带动一级限位阀504一同上升,一级限位阀504的上端与二级限位阀503的下端接触后带动二级限位阀503一同上升,直到二级限位阀503到达其上限位置,控制阀505、一级限位阀504与二级限位阀503均不再上升,控制阀505外侧与控制箱506形成柱面密封阻断第一高压腔进油节流孔517、内控制腔进油节流孔519、第二外控制腔进油节流孔509,外控制腔回油节流孔511连接第二低压腔521,内控制腔回油节流孔513连接第三低压腔523,内控制腔802内高压燃油通过内控制腔回油节流孔513、第三低压腔523进入低压油路522,内控制腔802内燃油压力持续降低,直到内针阀809下端的液压力大于内针阀809上端的液压力与内针阀复位弹簧801弹力之和,内针阀809向上抬起,直到内针阀809到达其上限位置,内针阀809不再上升,高压燃油通过外针阀环腔806、内针阀环腔进油孔811、内针阀环腔810、内针阀809与内喷嘴812之间的间隙进入内压力室814,从内喷孔808喷出。
第二情况:对电磁控制阀组件先通中等电流后通大电流
先对电磁控制阀组件5通入中等电流,衔铁502受到电磁力大于控制阀复位弹簧514弹力和一级限位阀复位弹簧516弹力之和,控制阀505受衔铁电磁力和控制阀复位弹簧514弹力的共同作用而向上抬起,控制阀505中部的凸缘与一级限位阀504的下端接触后带动一级限位阀504一同上升,直到一级限位阀504的上端限位于二级限位阀503的下端,控制阀505与一级限位阀504均不再上升,控制阀505外侧与控制箱506形成柱面密封阻断第二外控制腔进油节流孔509、内控制腔进油节流孔519与外控制腔回油节流孔511,第一高压腔508连接第一高压腔进油节流孔517与第一外控制腔进油节流孔507,第三低压腔523连接内控制腔回油节流孔513,内控制腔802内高压燃油通过内控制腔回油节流孔513、第三低压腔523进入低压油路522,内控制腔802内燃油压力持续降低,直到内针阀809下端的液压力大于内针阀809上端的液压力与内针阀复位弹簧801弹力之和,内针阀809向上抬起,直到内针阀809到达其上限位置,内针阀809不再上升,高压燃油通过外针阀环腔806、内针阀环腔进油孔811、内针阀环腔810、内针阀809与内喷嘴812之间的间隙进入内压力室814,从内喷孔808喷出;
随着喷油过程的进行,对电磁控制阀组件5通入大电流,衔铁502受到的电磁力大于控制阀复位弹簧514弹力、一级限位阀复位弹簧516弹力与二级限位阀复位弹簧515弹力之和,控制阀505带动一级限位阀504与二级限位阀503一同上升,直到二级限位阀503到达其上限位置,控制阀505、一级限位阀504与二级限位阀503均不再上升,控制阀505外侧与控制箱506形成柱面密封阻断第一高压腔进油节流孔517、第二外控制腔进油节流孔509与内控制腔进油节流孔519,外控制腔回油节流孔511连接第二低压腔521,内控制腔回油节流孔513连接第三低压腔523,外控制腔804内高压燃油通过外控制腔双向油路512、外控制腔回油节流孔511、第二低压腔521进入低压油路522,外控制腔804内燃油压力持续降低,直到外针阀805下端的液压力大于外针阀805上端的液压力与外针阀复位弹簧803弹力之和,外针阀805开始抬起,直到外针阀805到达其上限位置,外针阀805不再上升,高压燃油通过外针阀环腔806、外针阀805与外喷嘴13之间的间隙进入外压力室813,从外喷孔807喷出。
第三情况:对电磁控制阀组件先通小电流再通中等电流
与第一情况类似的,先对电磁控制阀组件5通入小电流,衔铁502受到电磁力大于控制阀复位弹簧514弹力,小于控制阀复位弹簧514弹力和一级限位阀复位弹簧516弹力之和,控制阀505受衔铁电磁力和控制阀复位弹簧514弹力的共同作用而向上抬起,直到控制阀505中部的凸缘抵达其上限位(即限位于一级限位阀504的底面),控制阀505不再上升,控制阀505外侧与控制箱506形成柱面密封阻断第一外控制腔进油节流孔507、第二外控制腔进油节流孔509与内控制腔回油节流孔513,外控制腔回油节流孔511连接第一低压腔520,外控制腔804内高压燃油通过外控制腔双向油路512、外控制腔回油节流孔511、第一低压腔520进入低压油路522,外控制腔804内燃油压力持续降低,直到外针阀805下端的液压力大于外针阀805上端的液压力与外针阀复位弹簧803弹力之和,外针阀805开始抬起,直到外针阀805到达其上限位置(即抵达控制腔体7的底部),外针阀805不再上升,高压燃油通过外针阀环腔806、外针阀805与外喷嘴13之间的间隙进入外压力室813,从外喷孔807喷出;
随着喷油过程的进行,对电磁控制阀组件5通入中等电流,控制阀505在向上抬起时依次带动一级限位阀504上升,直到一级限位阀504到上限位,即位于二级限位阀503的底面后不再上升,控制阀505外侧与控制箱506形成柱面密封阻断第二外控制腔进油节流孔509、内控制腔进油节流孔519与外控制腔回油节流孔511,第一高压腔508连接第一高压腔进油节流孔517与第一外控制腔进油节流孔507,第三低压腔523连接内控制腔回油节流孔513,内控制腔802内高压燃油通过内控制腔回油节流孔513、第三低压腔523进入低压油路522,内控制腔802内燃油压力持续降低,直到内针阀809下端的液压力大于内针阀809上端的液压力与内针阀复位弹簧801弹力之和,内针阀809向上抬起,直到内针阀809到达其上限位置,内针阀809不再上升,高压燃油通过外针阀环腔806、内针阀环腔进油孔811、内针阀环腔810、内针阀809与内喷嘴812之间的间隙进入内压力室814,从内喷孔808喷出。
第四情况:对电磁控制阀组件先通小电流再通中等电流后通大电流
各部件运动及流动规律与前文类似在此不再赘述。在这种情况下,当通入小电流时,高压燃油先从外针阀环腔806、外针阀805与外喷嘴13之间的间隙进入外压力室813,从外喷孔807喷出;随着喷油过程的进行,对电磁控制阀组件5通入中等电流,高压燃油通过外针阀环腔806、内针阀环腔进油孔811、内针阀环腔810、内针阀809与内喷嘴812之间的间隙进入内压力室814,从内喷孔808喷出;再随着喷油过程的进行,对电磁控制阀组件5通入大电流,高压燃油通过外针阀环腔806、外针阀805与外喷嘴13之间的间隙进入外压力室813,从外喷孔807喷出。
在喷射模式结束后,电磁控制阀组件5停止通电,二级限位阀503受二级限位阀复位弹簧515弹力的作用抵达其下限位,即落座于限位阀体4顶面,一级限位阀504受一级限位阀复位弹簧516弹力的作用而抵达其下限位,即落座于控制阀体6,控制阀505受控制阀复位弹簧514弹力的作用而抵达其下限位,即落座于控制腔体7顶部,第一高压腔508连接第一高压腔进油节流孔517与第二外控制腔进油节流孔509,第二高压腔510连接第二高压腔进油节流孔518与内控制腔进油节流孔519,控制阀505外侧与控制箱506形成柱面密封阻断第一外控制腔进油节流孔507、外控制腔回油节流孔511与内控制腔回油节流孔513,蓄压腔9内高压燃油通过高压油路11、分支111、第一高压腔进油节流孔517、第一高压腔508、第二外控制腔进油节流孔509、外控制腔双向油路512进入外控制腔804,通过高压油路11、分支111、第二高压腔进油节流孔518、第二高压腔510、内控制腔进油节流孔519进入内控制腔802,内控制腔802与外控制腔804内燃油压力提高,外针阀805受液压力和外针阀复位弹簧803弹力的共同作用而坐落于外喷嘴13加工的阀座上,内针阀809受液压力和内针阀复位弹簧801弹力的共同作用而坐落于内喷嘴812加工的阀座上,喷油结束。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当说明书作为一个整体,实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种喷油规律可变的双针阀电控喷油器,其特征在于,从上至下依次包括蓄压腔体(10)、电磁阀体(3)、电磁控制阀组件(5)、控制阀体(6)、控制腔体(7)、外喷嘴(13)和双针阀喷射组件(8);所述电控喷油器外壁通过紧固帽(2)和紧固套(12)进行限位和固定;
所述紧固帽(2)与蓄压腔体(10)配合形成蓄压腔,用于放置高压燃油;所述紧固帽轴向开设一高压油接口(1),所述高压油接口(1)连通蓄压腔(9);一高压油路一端连通蓄压腔底部,另一端连通双针阀喷射组件(8);
所述蓄压腔体(10)与电磁阀体(3)抵接的表面分别向内开设有凹槽,从而在所述蓄压腔体(10)与电磁阀体(3)内部形成第一腔体(101);所述电磁阀体(3)在与限位阀体(4)抵接的表面向内开设有凹槽形成第二腔体(102),所述限位阀体(4)沿其中心轴向贯通一通孔作为第三腔体(103),所述控制阀体(6)在与控制腔体(7)抵接的表面向内开设有凹槽形成第四腔体(104);所述控制腔体(7)在与外喷嘴(13)抵接的表面向内开设有凹槽形成第五腔体(105),所述外喷嘴(13)沿其中心轴向贯通一漏斗型通孔作为第六腔体(106);其中,第一腔体(101)和第二腔体(102)之间通过通孔贯通;
所述电磁控制阀组件(5)位于第一腔体、第二腔体、第三腔体内,从上至下依次包括电磁铁(501)、衔铁(502)、二级限位阀(503)、一级限位阀(504)、控制阀(505)和控制箱(506);所述双针阀喷射组件(8)位于第五腔体、第六腔体内,从内至外依次包括内针阀(809)、内喷嘴(812)和外针阀(805);
所述双针阀喷射组件(8)内部从上至下具有三个环形腔体,所述内针阀(809)外壁与第五腔体(105)内壁配合形成内控制腔(802),所述控制腔体(7)、外针阀(805)内壁和内针阀(809)外壁合围形成外控制腔(804),所述内针阀(809)部分外壁与外针阀(805)部分内壁之间形成内针阀环腔(810);所述双针阀喷射组件(8)的外针阀(805)外壁与外喷嘴(13)内壁之间形成外针阀环腔(806);
所述双针阀电控喷油器在矩形喷油规律时具有以下三种喷射模式:
小电流燃油喷射模式:
当对电磁控制阀组件(5)通入小电流时,控制阀(505)上抬至上限位处,高压燃油流经一级控制燃油流路;随后双针阀喷射组件的外针阀(805)抬起至上限位处,高压燃油流经外喷孔喷油流路后喷出;
中等电流燃油喷射模式:
当对电磁控制阀组件(5)通入中等电流时,控制阀(505)带动一级限位阀(504)上抬至一级限位阀(504)的上限位处,高压燃油流经三级控制燃油流路;随后双针阀喷射组件的内针阀(809)抬起至上限位处,高压燃油通过内喷孔喷油流路喷出;
大电流燃油喷射模式:
当对电磁控制阀组件(5)通入大电流时,控制阀(505)依次带动一级限位阀(504)、二级限位阀(503)上升至二级限位阀(503)的上限位处,高压燃油依次流经二级控制燃油流路、三级控制燃油流路;随后双针阀喷射组件的外针阀(805)与内针阀(809)向上抬起且均到达其上限位后,高压燃油分别通过外喷孔喷油流路和内喷孔喷油流路喷出;
其中,控制阀(505)外侧壁设置有5个环形槽,5个环形槽与控制箱(506)内壁配合自上而下分别形成第一高压腔(508)、第二高压腔(510)、第一低压腔(520)、第二低压腔(521)和第三低压腔(523);控制箱(506)内设置第一高压腔进油节流孔(517)、第二高压腔进油节流孔(518)、内控制腔进油节流孔(519)、第一外控制腔进油节流孔(507)、第二外控制腔进油节流孔(509)、外控制腔回油节流孔(511)、内控制腔回油节流孔(513)和低压油路(522);控制阀体(6)内除高压油路(11)外还包括高压油路(11)的分支(111)和外控制腔双向油路(512);所述分支(111)连通第一高压腔进油节流孔(517)与第二高压腔进油节流孔(518),外控制腔双向油路(512)连通第一外控制腔进油节流孔(507)、第二外控制腔进油节流孔(509)与外控制腔回油节流孔(511),低压油路(522)连通第一低压腔(520)、第二低压腔(521)与第三低压腔(523);
所述内控制腔(802)连通内控制腔进油节流孔(519)与内控制腔回油节流孔(513),外控制腔(804)连通外控制腔双向油路(512),在外针阀(805)上设置内针阀环腔进油孔(811),所述内针阀环腔进油孔(811)连通内针阀环腔(810)与外针阀环腔(806),外针阀环腔(806)与高压油路(11)连通,内针阀(809)下端与内喷嘴(812)配合形成内压力室(814),外针阀(805)下端与外喷嘴(13)、内喷嘴(812)配合形成外压力室(813);所述内喷嘴(812)上开有内喷孔(808),内喷孔(808)与内压力室(814)连通,外喷嘴(13)上设置外喷孔(807),外喷孔(807)与外压力室(813)连通;
所述一级控制燃油流路为:外控制腔(804)内高压燃油通过外控制腔双向油路(512)、外控制腔回油节流孔(511)、第一低压腔(520)进入低压油路(522);
二级控制燃油流路:外控制腔(804)内高压燃油通过外控制腔双向油路(512)、外控制腔回油节流孔(511)、第二低压腔(521)进入低压油路(522);
三级控制燃油流路:内控制腔(802)内高压燃油通过内控制腔回油节流孔(513)、第三低压腔(523)进入低压油路(522);
内喷孔喷油流路:高压燃油通过外针阀环腔(806)、内针阀环腔进油孔(811)、内针阀环腔(810)、内针阀(809)与内喷嘴(812)之间的间隙进入内压力室(814),从内喷孔(808)喷出;
外喷孔喷油流路:高压燃油通过外针阀环腔(806)、外针阀(805)与外喷嘴(13)之间的间隙进入外压力室(813),从外喷孔(807)喷出;
其中,第一高压腔进油节流孔(517)出口上缘与第一高压腔(508)上缘齐平,第一高压腔进油节流孔(517)出口下缘到第一高压腔(508)下缘的距离等于控制阀(505)中部的凸缘到一级限位阀(504)下端面的距离与一级限位阀(504)上端面到二级限位阀(503)下端面的距离之和,第一高压腔(508)上缘到第一外控制腔进油节流孔(507)入口下缘的距离等于控制阀(505)中部的凸缘到一级限位阀(504)下端面的距离,第一外控制腔进油节流孔(507)入口直径等于一级限位阀(504)上端面到二级限位阀(503)下端面的距离,第一高压腔(508)下缘与第二外控制腔进油节流孔(509)入口下缘齐平,第二外控制腔进油节流孔(509)入口直径等于控制阀(505)中部的凸缘到一级限位阀(504)下端面的距离;
第二高压腔(510)上缘与第二高压腔进油节流孔(518)出口上缘齐平,第二高压腔进油节流孔(518)出口直径大于控制阀(505)中部的凸缘到一级限位阀(504)下端面的距离,第二高压腔(510)下缘到内控制腔进油节流孔(519)入口下缘的距离等于控制阀(505)中部的凸缘到一级限位阀(504)下端面的距离,内控制腔进油节流孔(519)入口直径等于一级限位阀(504)上端面到二级限位阀(503)下端面的距离,第二高压腔(510)上缘到第一高压腔(508)下缘之间的距离大于控制阀(505)最大升程距离;
第一低压腔(520)上缘与外控制腔回油节流孔(511)出口下缘齐平,外控制腔回油节流孔(511)出口直径等于控制阀(505)中部的凸缘到一级限位阀(504)下端面的距离,第一低压腔(520)上缘到第一低压腔(520)下缘的距离等于控制阀(505)中部的凸缘到一级限位阀(504)下端面的距离,第一低压腔(520)上缘到低压油路(522)上缘的距离大于控制阀(505)中部的凸缘到一级限位阀(504)下端面的距离;
第二低压腔(521)上缘到第一低压腔(520)下缘的距离等于一级限位阀(504)上端面到二级限位阀(503)下端面之间的距离,第二低压腔(521)下缘到外控制腔回油节流孔(511)出口下缘的距离大于控制阀(505)最大升程距离;
第三低压腔(523)上缘到内控制腔回油节流孔(513)出口下缘的距离等于控制阀(505)中部的凸缘到一级限位阀(504)下端面的距离,内控制腔回油节流孔(513)出口直径等于一级限位阀(504)上端面到二级限位阀(503)下端面的距离,第三低压腔(523)下缘到内控制腔回油节流孔(513)出口下缘的距离大于控制阀(505)最大升程距离,电磁铁(501)下端面到衔铁(502)上端面之间的距离大于控制阀(505)最大升程距离。
2.根据权利要求1所述的喷油规律可变的双针阀电控喷油器,其特征在于,所述双针阀电控喷油器在靴形喷油规律喷射时具有如下模式:
对电磁控制阀组件先通小电流后通大电流:
先按小电流燃油喷射模式对电磁控制阀组件(5)通入小电流,高压燃油依次流经一级控制燃油流路和外喷孔喷油流路后喷出;在喷油过程中对电磁控制阀组件(5)通入大电流,再按大电流燃油喷射模式,高压燃油依次流经二级控制燃油流路、三级控制燃油流路、外喷孔喷油流路和内喷孔喷油流路喷出;
对电磁控制阀组件先通中等电流后通大电流:
先按中等电流燃油喷射模式对电磁控制阀组件(5)通入中等电流,高压燃油依次流经三级控制燃油流路和内喷孔喷油流路后喷出;在喷油过程中对电磁控制阀组件(5)通入大电流,再按大电流燃油喷射模式,高压燃油依次流经二级控制燃油流路、三级控制燃油流路、外喷孔喷油流路和内喷孔喷油流路喷出;
对电磁控制阀组件先通小电流再通中等电流:
先按小电流燃油喷射模式对电磁控制阀组件(5)通入小电流,高压燃油依次流经一级控制燃油流路和外喷孔喷油流路后喷出;喷油过程中对电磁控制阀组件(5)通入中等电流,高压燃油依次流经三级控制燃油流路和内喷孔喷油流路后喷出;
对电磁控制阀组件先通小电流再通中等电流后通大电流:
先按小电流燃油喷射模式对电磁控制阀组件(5)通入小电流,高压燃油依次流经一级控制燃油流路和外喷孔喷油流路后喷出;喷油过程中对电磁控制阀组件(5)通入中等电流,高压燃油依次流经三级控制燃油流路和内喷孔喷油流路后喷出;再在喷油过程中对电磁控制阀组件(5)通入大电流,再按大电流燃油喷射模式,高压燃油依次流经二级控制燃油流路、三级控制燃油流路、外喷孔喷油流路和内喷孔喷油流路喷出。
3.根据权利要求2所述的喷油规律可变的双针阀电控喷油器,其特征在于,所述二级限位阀(503)的下限位为限位阀体(4)顶面,上限位为第二腔体(102)顶面;所述一级限位阀(504)的下限位为控制阀体(6)顶面,上限位为二级限位阀(503)底面;所述控制阀(505)的下限位为控制腔体(7)顶部,上限位为一级限位阀(504)下端面;所述外针阀(805)的上限位为控制腔体(7)的底部;所述内针阀(809)的上限位为第五腔体(105)的顶壁。
4.根据权利要求2所述的喷油规律可变的双针阀电控喷油器,其特征在于,所述电磁控制阀组件具体包括:在第一腔体(101)内安装有所述电磁铁(501)和衔铁(502),一控制阀复位弹簧(514)置于电磁铁(501)轴向设置的通孔中;所述控制阀复位弹簧(514)一端顶压在第一腔体(101)顶壁,另一端抵在所述衔铁(502)上表面;
在第二腔体(102)内设置有所述二级限位阀(503)和二级限位阀复位弹簧(515),所述二级限位阀(503)受二级限位阀复位弹簧(515)弹力的作用而处于下限位,并能够在一级限位阀(504)作用下向上移动;
在第三腔体(103)内设置有一级限位阀(504)和一级限位阀复位弹簧(516),一级限位阀(504)受一级限位阀复位弹簧(516)弹力的作用而处于下限位,并能够随控制阀(505)的顶升而向上移动;
在第四腔体(104)内设置有控制阀(505)和控制箱(506),所述控制阀(505)向上凸出的圆柱依次穿过一级限位阀(504)、二级限位阀(503)的通孔后与衔铁(502)的通孔螺纹连接,所述控制阀(505)外壁与一级限位阀(504)、二级限位阀(503)的内壁之间存在一定缝隙,所述控制阀(505)凸缘处的外壁与控制箱(506)部分内壁密切接触,从而形成柱面密封;控制阀(505)受控制阀复位弹簧(514)弹力的作用而处于下限位,并能受衔铁电磁力和控制阀复位弹簧(514)弹力的共同作用而上下移动。
5.根据权利要求4所述的喷油规律可变的双针阀电控喷油器,其特征在于,所述双针阀喷射组件(8)具体包括:所述内针阀(809)底部抵在内喷嘴(812)内壁上,所述内针阀(809)部分外壁分别与第五腔体内壁和外针阀(805)内壁密切接触形成柱面密封;在内控制腔(802)内,所述内针阀(809)朝向内喷嘴(812)的凸台受液压力和内针阀复位弹簧(801)弹力的共同作用而落座在内喷嘴(812)内壁上;所述内喷嘴(812)外壁与外针阀(805)部分内壁密切接触形成柱面密封,内喷嘴(812)外壁与外喷嘴(13)部分内壁为固定连接,在外控制腔(804)内的外针阀(805)内壁与内针阀(809)外壁之间设置一外针阀复位弹簧(803),外针阀(805)受液压力和外针阀复位弹簧(803)弹力的共同作用落座在外喷嘴(13)加工的阀座上。
6.根据权利要求4所述的喷油规律可变的双针阀电控喷油器,其特征在于,所述外喷孔(807)的数量少于内喷孔(808)的数量。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0347459A (ja) * 1989-04-17 1991-02-28 Nippondenso Co Ltd ディーゼル機関用燃料噴射装置
EP1473460A1 (en) * 1999-10-15 2004-11-03 Westport Research Inc. Directly actuated injection valve
CN1570371A (zh) * 1999-10-15 2005-01-26 韦斯特波特研究公司 直接致动的喷射阀
JP2016200242A (ja) * 2015-04-13 2016-12-01 本田技研工業株式会社 電磁弁の駆動制御装置
CN109184993A (zh) * 2018-07-26 2019-01-11 哈尔滨工程大学 喷油规律可变的电控喷油器
CN109184986A (zh) * 2018-07-26 2019-01-11 哈尔滨工程大学 喷油规律可变的蓄压式电控燃油喷射系统
CN115288902A (zh) * 2022-09-01 2022-11-04 哈尔滨工程大学 低回油量双升程可变喷油规律电控喷油器
CN115992785A (zh) * 2023-03-24 2023-04-21 哈尔滨工程大学 一种双针阀可变喷油速率的微量回油电控喷油器
CN116044627A (zh) * 2023-03-24 2023-05-02 哈尔滨工程大学 一种多级升程实现喷油规律可变的微量回油电控喷油器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006016892A1 (de) * 2006-04-11 2007-10-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung wenigstens eines Magnetventils

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0347459A (ja) * 1989-04-17 1991-02-28 Nippondenso Co Ltd ディーゼル機関用燃料噴射装置
EP1473460A1 (en) * 1999-10-15 2004-11-03 Westport Research Inc. Directly actuated injection valve
CN1570371A (zh) * 1999-10-15 2005-01-26 韦斯特波特研究公司 直接致动的喷射阀
JP2016200242A (ja) * 2015-04-13 2016-12-01 本田技研工業株式会社 電磁弁の駆動制御装置
CN109184993A (zh) * 2018-07-26 2019-01-11 哈尔滨工程大学 喷油规律可变的电控喷油器
CN109184986A (zh) * 2018-07-26 2019-01-11 哈尔滨工程大学 喷油规律可变的蓄压式电控燃油喷射系统
CN115288902A (zh) * 2022-09-01 2022-11-04 哈尔滨工程大学 低回油量双升程可变喷油规律电控喷油器
CN115992785A (zh) * 2023-03-24 2023-04-21 哈尔滨工程大学 一种双针阀可变喷油速率的微量回油电控喷油器
CN116044627A (zh) * 2023-03-24 2023-05-02 哈尔滨工程大学 一种多级升程实现喷油规律可变的微量回油电控喷油器

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