CN206352550U - 一种带液力反馈的电控喷油器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种带液力反馈的电控喷油器，包括喷油器头、喷油器体、限流阀组件、电磁阀组件、针阀限位套、喷嘴、针阀体等部件。蓄压腔设置在喷油器体内，同主进油孔和限流阀组件相连通，可以保证在大脉宽喷油时，各缸喷油过程的稳定。限流阀组件安装在蓄压腔下方，避免了不正常持续喷油的进行。电磁阀组件内反馈油路的存在，减缓了针阀的开启速度；并且使得系统建压迅速，提高了针阀的落座速度，可以控制喷油器快速结束喷油。喷油器内部液压平衡、无静态压力差，实现了喷油器无静态泄漏的功能。

Description

一种带液力反馈的电控喷油器

技术领域

本实用新型涉及的是一种发动机喷油装置，具体地说是高压共轨喷油装置。

背景技术

随着对发动机的燃油经济性和排放特性要求越来越高，排放的限制主要在于氮氧化物和颗粒物两个方面。为了减少氮氧化物的排放，要求对喷油过程的瞬时喷油速率进行控制，降低喷射初期的喷油速率。喷射过程结束时，喷油器必须迅速断油，即针阀落座响应要快，以降低颗粒物的形成量。故柴油机排放对喷油器的要求在于其喷油过程能形成初期开启慢且结束关闭快的喷油速率形态。

此外，为了提高燃油经济性，对共轨燃油系统喷射压力提出了更高的要求。轨压的增加会导致共轨喷油器偶件间的燃油静态泄漏问题，尤其是当轨压超过200MPa后，静态泄漏问题明显，不但损失大部分能量，所产生的热也大幅增加。

发明内容

本实用新型的目的在于提供建压迅速、针阀响应快、无静态泄漏并且工作稳定的一种带液力反馈的电控喷油器。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型一种带液力反馈的电控喷油器，其特征是：包括喷油器头、喷油器体、限流阀组件、电磁阀组件、针阀组件、下行高压油路，喷油器头安装在喷油器体上方，喷油器头内部设置主进油孔，喷油器体内部设置蓄压腔，主进油孔与蓄压腔相通，限流阀组件设置在蓄压腔里，喷油器体下端依次安装电磁阀组件、针阀组件，紧帽位于电磁阀组件、针阀组件外部，紧帽的上端通过螺纹连接的方式与喷油器体下端部相连；

所述限流阀组件包括限位弹簧座、限流活塞、球阀复位弹簧座、支撑控制滑块，限位弹簧座、限流活塞、球阀复位弹簧座自上而下布置，限位弹簧座与限流活塞之间安装阻尼弹簧，支撑控制滑块安装在球阀复位弹簧座里，支撑控制滑块的上端与限流活塞之间设置球阀，支撑控制滑块的下端与其下方的球阀复位弹簧座之间安装球阀复位弹簧，限流活塞里设置活塞盲孔和限流孔，支撑控制滑块里设置轴向中心通孔，球阀复位弹簧座与其下方的喷油器体之间设置过渡油腔，活塞盲孔连通蓄压腔和限流孔，限流孔与轴向中心通孔在球阀的控制下连通或断开，轴向中心通孔与过渡油腔连通；

所述电磁阀组件包括电磁铁、线圈、衔铁、平衡阀杆、阀座、中间块，电磁铁上缠绕线圈，电磁铁上方设置电磁阀复位弹簧座，电磁铁下方设置衔铁，衔铁与电磁阀复位弹簧座之间设置电磁阀复位弹簧，平衡阀杆位于阀座里，平衡阀杆上端部与衔铁固连，中间块设置在阀座下方，平衡阀杆的下端部、阀座以及中间块之间形成平衡阀杆腔，中间块里设置回油孔、中间油路、下形进油孔、反馈油路，中间油路、反馈油路分别连通平衡阀杆腔，回油孔在平衡阀杆的控制下与中间油路和油箱连通或断开；

所述针阀组件包括针阀限位套、喷嘴、针阀体，针阀限位套位于喷嘴里，针阀体的上部分位于针阀限位套里，针阀体的下部分位于喷嘴里，针阀体上方与针阀限位套之间形成控制腔，针阀限位套上设置凸起，凸起位于控制腔处，针阀体与凸起之间设置针阀复位弹簧，控制腔分别与中间油路和下形进油孔相通，针阀体与喷嘴之间形成盛油槽，喷嘴端部设置喷孔；

下行高压油路的上端连通过渡油腔，经喷油器体、阀座、中间块、喷嘴连通盛油槽，反馈油路和下行进油孔分别连通下行高压油路。

本实用新型还可以包括：

1、喷孔喷油时，过渡油腔的燃油压力下降，限流活塞、球阀、支撑控制滑块整体向下位移，且球阀未落座在球阀复位弹簧座上，限流孔与轴向中心通孔相通；当喷孔流出的燃油质量超过阈值时，限流活塞压紧球阀并使其落座于球阀复位弹簧座，限流孔与轴向中心通孔断开；喷孔停止喷油时，在球阀复位弹簧的作用下，限流活塞、球阀和支撑控制滑块整体恢复到初始位置。

2、线圈通电时，平衡阀杆向上运动，回油孔与油箱为连通状态，控制腔内的燃油通过中间油路、中间节流孔和回油孔回油至油箱，针阀体向上抬起，喷孔开启喷油；线圈断电后，平衡阀杆在电磁阀复位弹簧的作用向下运动，被压在中间块上端面上，回油孔与油箱断开，同时下行高压油路里的燃油一方面经反馈油路、平衡阀杆腔、中间油路进入控制腔，另一方面经下行进油孔进入控制腔。

本实用新型的优势在于：本实用新型采用了蓄压腔结构，可以大大改善整个喷油系统的压力波动，特别是可以减小各个喷油器喷油时的互相干扰。本实用新型结构上采用了限流阀组件，有效避免了异常喷油等不正常情况的发生，保证正常稳定的喷油过程的同时提高了燃油经济性和喷油器工作的可靠性。本实用新型采用了电磁阀控制平衡阀杆来调节回油油路的开关，有利于提高针阀的响应速度和控制精度，提供了灵活的喷油规律，有效的改善了柴油机的排放稳定性与经济性。电磁阀组件的中间块部分加入了液力反馈油路，它连通了高压油路和中间油路，使得针阀开启缓慢的同时还可以令系统建压迅速，提高了针阀的落座速度，控制喷油器能够快速结束喷油。喷嘴部分内部液压平衡、无静态压力差，实现了喷油器无静态泄漏的功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为限流阀组件示意图；

图3为电磁阀组件示意图；

图4为A-A视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：

结合图1-4，本实用新型包括喷油器头1、限流阀组件3、电磁阀组件5、喷嘴7、针阀体8、针阀限位套11、紧帽14、喷油器体15。喷油器头1通过螺纹进行配合连接安装在喷油器体15上，并通过放置在喷油器体15上的密封圈2进行密封。喷油器头1内设置主进油孔17，并与喷油器体15内的蓄压腔16连通。蓄压腔16下方设有限流阀组件3。限流阀组件3安装在喷油器体15内部，其主要结构包括有挡圈18、阻尼弹簧19、球阀21、支撑控制滑块22、球阀复位弹簧25、球阀复位弹簧座26、限流活塞27、限位弹簧座29。其中，限流孔20以及活塞盲孔28加工在限流活塞27上，轴向中心通孔23加工在支撑控制滑块22上，这样保证了燃油可以顺利流向下方油路。喷油器体15下方依次设有电磁阀组件5、喷嘴7和针阀体8，三者通过紧帽14进行装配连接。电磁阀组件5主要结构包括有电磁阀复位弹簧座30、线圈31、衔铁32、阀座33、中间块38、平衡阀杆39、电磁铁40、电磁阀复位弹簧41。衔铁32和平衡阀杆39组合安装在阀座33内部。反馈油路34、回油孔35、下行进油孔36、中间油路37等加工在中间块38内部，中间块38同针阀限位套11和针阀体8形成控制腔13。针阀限位套11与喷嘴7之间形成针阀腔12。针阀体8安装在喷嘴7内，套有针阀复位弹簧6的针阀体8上端部设置在针阀腔12里，针阀体8与喷嘴7之间设置盛油槽10。

图1为本实用新型一种带液力反馈的电控喷油器的整体结构示意图，喷油器体15上开有蓄压腔16，蓄压腔16与喷油器头1上的主进油孔17相连通。限流活塞29内油腔依次通过活塞盲孔30和开在其上的限流孔20与蓄压腔16相连通。喷油器头1与喷油器体15通过螺纹线进行装配，密封圈2将二者进行密封。当输送进来的高压燃油通过主进油孔17进入喷油器内部时，通过蓄压腔16中的燃油会向下经过限流阀组件3。燃油从限流阀组件3流出后流经下行高压油路4进入控制腔13和盛油槽10。限流阀组件3下方和喷嘴7上方之间装配有电磁阀组件5。在电磁阀组件5内，通过电磁力控制着衔铁32和平衡阀杆39的抬起和落座。当线圈31通电时，平衡阀杆39向上抬起，回油孔35开启，控制腔13中燃油流经中间油路37，通过回油孔35泄油。故控制腔13内燃油压力下降，与盛油槽10形成燃油压差，使得针阀体8克服针阀复位弹簧6的弹簧预紧力抬起，喷油开始。该过程中，针阀限位套11起到限制针阀体8的位移的作用。线圈31断电时，平衡阀杆39向下落座时，回油孔35关闭，部分燃油直接通过下行进油孔36进入到控制腔13，也有部分燃油通过反馈油路34流经平衡阀杆39、中间油路37再进入控制腔6，控制腔建压，针阀体8在针阀复位弹簧6作用下落座，喷油过程结束。针阀体8安装在喷嘴7内部，并被针阀复位弹簧6压紧。喷嘴7和电磁阀组件5都安装在紧帽14内部，并由喷油器体15以及螺纹线紧固。喷嘴7内部液压平衡、无静态压力差，实现了喷油器无静态泄漏的功能。

图2为本实用新型限流阀组件部分结构示意图。它由挡圈18、阻尼弹簧19、球阀21、支撑控制滑块22、球阀复位弹簧座26、限流活塞27、限位弹簧座29等构成。限流阀组件3通过蓄压腔16设置在喷油器体15内部。挡圈18不仅对整体限流阀组件3起到了限位作用，而且与限位弹簧座29进行配合，一方面作为阻尼弹簧19的弹簧座，另一方面限制了限流活塞27的最大位移。在阻尼弹簧19和球阀复位弹簧25的弹簧预紧力作用下，球阀21同限流活塞27的下端面和支撑控制滑块22的上端面配合。球阀复位弹簧座26在球阀复位弹簧25的弹簧力作用下，被压紧在底部，其上部变截面处形成球阀21的落座面。高压燃油通过蓄压腔16进入限流活塞27内的活塞盲孔28，流经限流孔20进入到支撑控制滑块22上的轴向中心通孔23。从过渡油腔24流出的燃油经过下行高压油路4通向下方油路。当喷油器正常工作时，喷孔9喷出燃油，使得过渡油腔24内的燃油压力下降。由于限流孔20对燃油的节流作用，使得限流活塞27内的活塞盲孔28和蓄压腔16内的燃油压力升高，与过渡油腔24内燃油压力形成压差，故限流活塞27、球阀21和支撑控制滑块22三者整体向下位移，这就对喷油器喷射的燃油进行了一定的补偿，但不会使得球阀21落座在球阀复位弹簧座26上。当喷油停止工作时，随着燃油流过限流孔20，限流活塞27上下表面的压差会逐渐减小，在球阀复位弹簧25的作用下，限流活塞27、球阀21和支撑控制滑块22三者又恢复到初始位置。当喷孔9持续不断的喷射燃油，流出的燃油质量超过阈值，使得喷油器出现异常工作状态时，此时喷孔9喷射的燃油量大且流速快，引起限流活塞27的下方过渡油腔24内油压迅速下降，形成上下压差，导致限流活塞27压紧球阀21落座在球阀复位弹簧座26上，阻止了燃油继续流通。由于切断了燃油供给，喷油器停止工作，这就一定程度上降低了异常喷油情况的发生，提高了燃油经济性和喷油器工作的稳定性。

图3为本实用新型电磁阀组件部分结构示意图。它由电磁阀复位弹簧座30、线圈31、衔铁32、阀座33、中间块38、平衡阀杆39、电磁铁40、电磁阀复位弹簧41等构成。电磁阀复位弹簧座30、线圈31、电磁铁40和电磁阀复位弹簧41内置在喷油器体15内，其中电磁阀复位弹簧座30通过螺纹紧固在电磁阀最顶端。电磁阀复位弹簧41在电磁阀复位弹簧座30和衔铁32二者之间，衔铁32和平衡阀杆39设置在喷油器体15下方的阀座33内部。中间块38处于阀座33下方。当喷油器开始喷油时，线圈31通电，与衔铁32和电磁铁40形成磁回路，产生电磁力，吸引平衡阀杆39上移，处于中间块38中的回油孔35打开。这时，控制腔13内的燃油依次通过中间油路37和回油孔35回油至油箱，控制腔13内燃油压力下降，针阀体8上表面受压减小，与盛油槽10内的燃油压力形成压差。在压差作用下，针阀体8向上缓慢抬起，喷孔9开启喷油。当喷油器停止喷油时，线圈31断电，由于衔铁32和平衡阀杆39紧密结合为一体，故它们共同受到电磁阀复位弹簧41的弹簧预紧力作用向下运动，而被压紧在中间块38上端面上，并堵住了回油孔35。与此同时，中间块38内有两路进油，一路是通过反馈油路34流经中间油路37进入控制腔13；另一路是通过下行进油孔36直接进入控制腔13。整个喷油过程中，一直有高压燃油通过反馈油路34进入上方油腔，减缓了控制腔13油压下降速率，使得控制腔13的在喷油初期的压降变小变缓，减少了氮氧化物的产生；而在喷油结束时，提高了正常单个进油孔对控制腔13的建压速度，提高了针阀的落座速度，并优化了针阀响应速度。

图4为针阀体8的截面A-A放大图。其弧形面可以很好的起到导向作用。

由上述工作过程可知，本实用新型一种带液力反馈的电控喷油器的喷油过程中，

在电磁阀组件5部分中加入了反馈油路34，不仅使得针阀开启缓慢；而且通过反馈油路34和下行进油孔36两路进油，使得系统建压迅速，提高了针阀落座速度，从而控制喷油器快速结束喷油。通过电磁阀控制整个喷油过程，实现了对喷油过程响应速度快，控制精度高，喷油规律可控的要求。喷油器体15内装有的限流阀组件3，有效的阻止了异常喷油状态的持续进行，保证了工作过程的稳定性与燃油经济性。本实用新型应用于共轨系统上时，在大油量喷射状态下，采用蓄压腔16结构能有效减小共轨压力波动，从而减少了各缸喷油过程的均匀性和稳定性下降现象的发生。

Claims (3)

1.一种带液力反馈的电控喷油器，其特征是：包括喷油器头、喷油器体、限流阀组件、电磁阀组件、针阀组件、下行高压油路，喷油器头安装在喷油器体上方，喷油器头内部设置主进油孔，喷油器体内部设置蓄压腔，主进油孔与蓄压腔相通，限流阀组件设置在蓄压腔里，喷油器体下端依次安装电磁阀组件、针阀组件，紧帽位于电磁阀组件、针阀组件外部，紧帽的上端通过螺纹连接的方式与喷油器体下端部相连；

所述限流阀组件包括限位弹簧座、限流活塞、球阀复位弹簧座、支撑控制滑块，限位弹簧座、限流活塞、球阀复位弹簧座自上而下布置，限位弹簧座与限流活塞之间安装阻尼弹簧，支撑控制滑块安装在球阀复位弹簧座里，支撑控制滑块的上端与限流活塞之间设置球阀，支撑控制滑块的下端与其下方的球阀复位弹簧座之间安装球阀复位弹簧，限流活塞里设置活塞盲孔和限流孔，支撑控制滑块里设置轴向中心通孔，球阀复位弹簧座与其下方的喷油器体之间设置过渡油腔，活塞盲孔连通蓄压腔和限流孔，限流孔与轴向中心通孔在球阀的控制下连通或断开，轴向中心通孔与过渡油腔连通；

所述电磁阀组件包括电磁铁、线圈、衔铁、平衡阀杆、阀座、中间块，电磁铁上缠绕线圈，电磁铁上方设置电磁阀复位弹簧座，电磁铁下方设置衔铁，衔铁与电磁阀复位弹簧座之间设置电磁阀复位弹簧，平衡阀杆位于阀座里，平衡阀杆上端部与衔铁固连，中间块设置在阀座下方，平衡阀杆的下端部、阀座以及中间块之间形成平衡阀杆腔，中间块里设置回油孔、中间油路、下形进油孔、反馈油路，中间油路、反馈油路分别连通平衡阀杆腔，回油孔在平衡阀杆的控制下与中间油路和油箱连通或断开；

所述针阀组件包括针阀限位套、喷嘴、针阀体，针阀限位套位于喷嘴里，针阀体的上部分位于针阀限位套里，针阀体的下部分位于喷嘴里，针阀体上方与针阀限位套之间形成控制腔，针阀限位套上设置凸起，凸起位于控制腔处，针阀体与凸起之间设置针阀复位弹簧，控制腔分别与中间油路和下形进油孔相通，针阀体与喷嘴之间形成盛油槽，喷嘴端部设置喷孔；

下行高压油路的上端连通过渡油腔，经喷油器体、阀座、中间块、喷嘴连通盛油槽，反馈油路和下行进油孔分别连通下行高压油路。

2.根据权利要求1所述的一种带液力反馈的电控喷油器，其特征是：喷孔喷油时，过渡油腔的燃油压力下降，限流活塞、球阀、支撑控制滑块整体向下位移，且球阀未落座在球阀复位弹簧座上，限流孔与轴向中心通孔相通；当喷孔流出的燃油质量超过阈值时，限流活塞压紧球阀并使其落座于球阀复位弹簧座，限流孔与轴向中心通孔断开；喷孔停止喷油时，在球阀复位弹簧的作用下，限流活塞、球阀和支撑控制滑块整体恢复到初始位置。

3.根据权利要求1或2所述的一种带液力反馈的电控喷油器，其特征是：线圈通电时，平衡阀杆向上运动，回油孔与油箱为连通状态，控制腔内的燃油通过中间油路、中间节流孔和回油孔回油至油箱，针阀体向上抬起，喷孔开启喷油；线圈断电后，平衡阀杆在电磁阀复位弹簧的作用向下运动，被压在中间块上端面上，回油孔与油箱断开，同时下行高压油路里的燃油一方面经反馈油路、平衡阀杆腔、中间油路进入控制腔，另一方面经下行进油孔进入控制腔。