CN206753784U - 一种带有刻沟的长针阀孔板式电控喷油器 - Google Patents

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范立云
付立洲
刘鹏
杨立平
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Abstract

本实用新型的目的在于提供一种带有刻沟的长针阀孔板式电控喷油器,包括电磁阀组件、喷油器体、针阀限位块、针阀座、长针阀、限位套、控制板复位弹簧、控制板、中间块、电磁阀座、喷嘴。本实用新型在控制腔中设计有控制板,控制腔泄油前期控制板关闭中间块上的环形进油量孔,能够有效减少电控喷油器实际工作时产生的动态燃油泄漏量,从而降低燃油损耗、有效提高共轨管中的喷油压力;控制板上的结构设计使得长针阀在燃油滞燃期内缓慢开启,合理控制在滞燃期内喷入气缸的燃油量,避免缸内最高燃烧温度过高,从而降低了柴油机的NOX排放与燃油消耗率。长针阀表面设置微米级别深度的刻沟,能够有效的改善空穴流动的稳定性,降低了喷油器穴蚀程度。

Description

一种带有刻沟的长针阀孔板式电控喷油器
技术领域
[0001]本实用新型涉及的是一种电磁控制喷油器,具体地说是高压共轨电磁控制喷油 器。
背景技术
[0002]高压共轨系统作为柴油机燃油喷射的先进系统,因其将喷射压力产生和喷射过程 分开、精确地柔性控制喷油量和喷油正时。使柴油机具有良好的经济性与排放特性,目前已 被广泛地应用于柴油机领域,技术逐渐趋于成熟。高压共轨系统部件中的电控喷油器在实 际工作过程中,存在高压燃油动态泄漏的缺点,即部分高压燃油进入喷油器后会经由低压 油道直接返回低压燃油箱,造成高压燃油的浪费、共轨管燃油压力的下降、功耗的相对增 力口。另外,电控喷油器的喷油规律对柴油机性能具有十分显著的影响,合理控制在燃烧前期 喷入气缸的燃油量,避免气缸内最高燃烧温度过高,针阀需在滞燃期缓慢开启,从而有效地 降低柴油机N0X排放和燃油消耗率。随着喷油器工作的逐渐增高,流速加快,喷油器内空穴 和穴蚀程度明显加强,喷油器可靠性下降。
发明内容
[0003]本实用新型的目的在于提供燃油动态泄漏量小、可以避免滞燃期内喷油量过多和 降低穴蚀的一种带有刻沟的长针阀孔板式电控喷油器。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]本实用新型一种带有刻沟的长针阀孔板式电控喷油器,其特征是:包括喷油器体、 电磁阀组件、电磁阀座、中间块、控制板、限位套、长针阀、针阀限位块、针阀座、喷嘴,电磁阀 组件、电磁阀座、中间块、限位套自上而下安装在喷油器体里,针阀限位套、针阀座依次设置 在喷油器体下方,喷油器体里设置主油道、第一输油道、回油道,第一输油道与主油道相通; [0006]所述电磁阀组件包括电磁阀体、控制阀杆,电磁阀座设置在电磁阀体下方,电磁阀 座和电磁阀体之间形成衔铁腔,衔铁腔里设置衔铁,电磁阀体里设置铁芯,铁芯里缠绕线 圈,控制阀杆与衔铁固连,控制阀杆的上端位于铁芯里,控制阀杆的下端位于电磁阀座里, 控制阀杆的顶部与其上方的铁芯之间设置阀杆复位弹簧,控制阀杆的中部与电磁阀座之间 形成控制阀杆上腔;
[0007]电磁阀座下方的中间块里设置分别设置低压油道、中间油道、第二输油道,平衡阀 杆的下端与电磁阀座以及中间块之间形成连接油道,低压油道连通低压燃油箱,中间油道 连通连接油道,第二输油道连通主油道;
[0008]限位套里安装控制板,控制板里设置出油量孔,控制板与其外侧的限位套之间形 成环形侧面油道,中间块下端面与控制板之间分别形成环形进油量孔和中间孔,长针阀的 上端位于限位套里,长针阀的顶部与控制板之间安装控制板复位弹簧,长针阀的下端穿过 针阀限位块并伸入针阀座里,控制板、限位套以及长针阀之间形成控制腔,环形进油量孔连 通第二输油道,中间孔分别连通中间油道和出油量孔,控制腔分别连通出油量孔和环形侧 面油道,长针阀上分别设置上方凸起和下方凸起,限位套上设置限位凸起,上方凸起与限位 凸起之间安装长针阀复位弹簧,下方凸起与针阀限位块配合限制长针阀行程,上方凸起与 下方凸起之间的长针阀部分与其外部的喷油器体之间形成低压油腔,低压油腔连通回油 道;
[0009] 所述喷嘴包括喷孔和刻沟,喷孔加工于针阀座上,刻沟设置与长针阀下端部表面 上;
[0010] 针阀座里设置盛油槽,长针阀与喷孔配合控制喷孔与盛油槽的连通或断开,盛油 槽连通第一输油道。
[0011] 本实用新型还可以包括:
[0012] 1、所述刻沟具体位于长针阀落座时形成的密封锥面和针阀体下端部之间,刻沟的 数目为喷孔数目的整数倍,刻沟的深度为微米级。
[0013] 2、线圈未通电时,控制阀杆被压在中间块上,控制阀杆上腔与连接油道相通,低压 油道与中间油道以及连接油道断开,长针阀堵住喷孔;线圈通电后,控制阀杆随衔铁向上运 动,控制阀杆上腔与连接油道断开,低压油道与连接油道、中间油道相通,控制腔内的燃油 经出油量孔、中间油道、连接油道、进入低压油道,长针阀抬起,喷孔喷油。
[0014]本实用新型的优势在于:本实用新型在控制腔中设计有控制板,控制腔泄油前期 控制板关闭中间块上的环形进油量孔,能够有效减少电控喷油器实际工作时产生的动态燃 油泄漏量,从而降低燃油损耗、有效提高共轨管中的喷油压力;控制板上出油量孔的设计使 ^长针阀在燃油滞燃期内缓慢开启,合理控制在滞燃期内喷入气缸的燃油量,避免缸内最 高燃烧温度过高,从而降低了柴油机的N0X排放与燃油消耗率;本实用新型采用了刻沟结 构,根据实际工况的要求,匹配刻沟的直径、深度和数目,使其改善空穴流动的稳定性,降低 喷油器穴蚀程度的效果最佳。
附图说明
[0015]图1为本实用新型的结构示意图;
[0016]图2为电磁阀组件的结构示意图;
[0017]图3为控制板部分及周围油路的结构示意图;
[0018]图4为本实用新型喷嘴部分结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述:
[0020]结合图1-4,本实用新型一种一种带有刻沟的长针阀孔板式电控喷油器,它由电磁 阀组件1、紧固壳体2、喷油器体3、紧帽6、针阀限位块7、电磁阀座9、中间块10、控制板11、控 制板复位弹簧12、限位套13、长针阀复位弹簧15、长针阀复位弹簧座16、长针阀17、针阀座18 和喷嘴8组成。电磁阀组件1、电磁阀座9、中间块丨〇、控制板丨i、控制板复位弹簧丨2、限位套丄3 自上而下依次相连安装在喷油器体3里,电磁阀组件丨通过紧固壳体2固定在喷油器体3上 方,电磁阀组,lp括:接线柱20、电磁阀体21、线圈22、衔铁23、止动环24、铁芯25、阀杆复位 弹簧26、阀杆复位弹簧座27、密封圈28和控制阀杆29,线圈22外接线头通过接线柱20与柴油 机电单兀相连接,电磁阀体21通过紧固壳体2来固定,紧固壳体2与喷油器体3之间通过螺 纹连接,电磁阀体21与喷油器体3之间布置有密封圈28,控制阀杆29通过止动环24与衔铁23 相连,控制阀杆29内置于电磁阀座9中。电磁阀组件1位于电磁阀座9之上,电磁阀座9下方依 次布置有中间块10、控制板11、控制板复位弹簧12、限位套13,控制板复位弹簧12连接在控 制板11与限位套13之间,限位套13中心开有通孔,长针阀17上端布置在通孔内部,控制板 11、限位套I3、长针阀17三者围成的内部空间形成控制腔,控制板11上开有连通中间油道31 与控制腔的出油量孔34,靠近限位套13下端长针阀17部分与限位套13之间还安装有长针阀 复位弹簧15与长针阀复位弹簧座16,长针阀17下端部分布置有针阀限位块7,针阀限位块7 上部开有环形油槽,长针阀17下端安装在针阀限位块7下方的针阀座18里,针阀座18与喷油 器体3下方之间通过紧帽6固定在一起。针阀座18上加工喷孔36,长针阀17表面设置微米级 别深度的刻沟37。
[0021]电磁阀组件1、喷油器体3、中间块10、控制板11以及针阀座18构成本实用新型一种 带有刻沟的长针阀孔板式电控喷油器的主体部分。喷油器体3内布置有主油道4、第一输油 道5、回油道14,控制板11上方的中间块10内布置有第二输油道30、中间油道31、低压油道 33,主油道4与第一输油道5、第二输油道30分别连通,回油道14将长针阀17与喷油器体3之 间的低压油腔与低压燃油油路连通起来,燃油经由主油道4、第一输油道5、针阀限位块7及 针阀座18上的油路可进入到盛油槽19中,经由主油道4、第二输油道30、控制板11上方的环 形进油量孔32,随后经过控制板11内的出油量孔34和控制板11周围的环形侧面油道35可进 入到控制腔内,中间油道31通过控制板11上的出油量孔34与控制腔相连通,通过控制电磁 阀组件1中的控制阀杆29的抬起落座来控制中间油道31至中间块10内低压油道33的通断, 此过程对于油路的密封面,控制阀杆29采用平面密封的形式。
[0022]柴油机工作时,共轨管内高压燃油进入到电控喷油器中的主油道4,随后一部分高 压燃油经由第一输油道5、针阀限位块7上的环形油槽及针阀座18上的油路进入到电控喷油 器的盛油槽19内,另一部分燃油经由第二输油道30、控制板11上方的环形进油量孔32,再经 过控制板11内的出油量孔34和控制板11周围的环形侧面油道35进入到控制板11、限位套 13、长针阀17三者围成的控制腔内,开始时电磁阀组件1中的线圈22尚未通电,控制阀杆29 阻断了中间油道31至中间块10内低压油道33的连接,此时高压燃油充满整个控制腔及中间 油道31,长针阀17受到控制腔内高压燃油及长针阀复位弹簧15的向下作用力要大于长针阀 17受到针阀座18内部盛油槽19内高压燃油的向上作用力,长针阀17被压在针阀座18上堵住 喷孔36,电磁阀组件1中的线圈22通过接线柱20与柴油机电控单元相连接,线圈22通电后, 铁芯25、衔铁23被磁化,形成经由铁芯25、气隙、衔铁23三者的闭环磁回路,衔铁23受到电磁 力并克服阀杆复位弹簧26的预紧力、运动阻力等作用力向上运动,控制阀杆20通过止动环 24固定在衔铁23上,并跟随衔铁23—起向上运动,控制阀杆29抬起使得中间油道31与中间 块10内的低压油道33得到连通,控制腔内高压燃油经由控制板11上的出油量孔M、中间油 道31进入到低压油道33中,由于控制板11上出油量孔34的存在,控制腔内部燃油压力下降 速度要小于中间油道31内燃油压力下降速度,燃油缓慢地通过出油量孔34泄出,泄油前期 控制板11受到控制腔内燃油的液压力要大于中间油道31燃油的液压力,控制板11仍然被顶 起,环形进油量孔32被堵住,当控制腔内燃油压力下降到一定程度时,控制板11下降,此时 环形进油量孔32才打开,减少了电控喷油器整个工作过程中燃油的动态泄漏量。在电控喷 油器工作过程中,由于针阀耦件间的配合间隙泄漏到长针阀17与喷油器体3之间的低压油 腔的燃油,通过回油道14进入低压燃油油路中,最终返回低压燃油箱,电磁阀组件1中的控 制阀杆29对于下方回油路的密封面,采用平面密封形式。当长针阀17受到盛油槽19内高压 燃油压力大于控制腔内燃油压力及长针阀复位弹簧15预紧力时,长针阀17抬起,喷油器开 始喷油,由于控制腔内燃油缓慢地泄出,长针阀17缓慢地开启,避免滞燃期内喷入缸内的喷 油量过多。当电磁阀组件1中的线圈22断电,衔铁23在阀杆复位弹簧26的作用下带动控制阀 杆29落座,中间油道31与低压油道33的连接重新被控制阀杆29阻断,高压燃油经由主油道 4、第二输油道30、中间块10上的环形进油量孔32,再经过控制板11内的出油量孔34和控制 板11周围的环形侧面油道35进入到控制腔中重新建立起高压,长针阀17受到控制腔内高压 燃油及长针阀复位弹簧15的向下合力大于长针阀17受到盛油槽19内高压燃油的向上作用 力后,长针阀17迅速落座,喷油器喷油迅速停止。
[0023]图4为喷嘴部分结构示意图。它由喷孔36和刻沟37构成。长针阀17运动过程中,密 封锥面打开,燃油从盛油槽19经过密封锥面、刻沟37流向喷孔36。刻沟37改变了燃油的流向 和速度大小,进而调整了喷孔入口处的流向和速度大小,增大了喷孔36有效流通面积,降低 了空穴初生程度,稳定了喷孔36内部空穴流动,减缓了喷油量的波动,降低了孔内穴蚀程 度。
[0024]由上述的工作过程可知:本实用新型控制板11及其周围油路的设计促使控制板11 在工作过程中始终处于动态平衡状态,控制腔泄油前期控制板U会堵住环形进油量孔32, 大大减小了喷油器工作时的燃油动态泄漏量,降低燃油损耗、有效提高共轨管中的喷油压 力;同时长针阀17g喷油开始时缓慢地开启,降低滞燃期内喷入缸内的燃油量,避免使缸内 最高燃烧温度过高,从而降低柴油机的N0X排放与燃油消耗率;长针阀17表面设置的刻沟 37,有效改善了空穴流动的稳定性,降低了喷油器穴蚀程度。

Claims (3)

1.一种带有刻沟的长针阀孔板式电控喷油器,其特征是:包括喷油器体、电磁阀组件、 电磁阀座、中间块、控制板、限位套、长针阀、针阀限位块、针阀座、喷嘴,电磁阀组件、电磁阀 座、中间块、限位套自上而下安装在喷油器体里,针阀限位套、针阀座依次设置在喷油器体 下方,喷油器体里设置主油道、第一输油道、回油道,第一输油道与主油道相通; 所述电磁阀组件包括电磁阀体、控制阀杆,电磁阀座设置在电磁阀体下方,电磁阀座和 电磁阀体之间形成衔铁腔,衔铁腔里设置衔铁,电磁阀体里设置铁芯,铁芯里缠绕线圈,控 制阀杆与衔铁固连,控制阀杆的上端位于铁芯里,控制阀杆的下端位于电磁阀座里,控制阀 杆的顶部与其上方的铁芯之间设置阀杆复位弹簧,控制阀杆的中部与电磁阀座之间形成控 制阀杆上腔; 电磁阀座下方的中间块里设置分别设置低压油道、中间油道、第二输油道,平衡阀杆的 下端与电磁阀座以及中间块之间形成连接油道,低压油道连通低压燃油箱,中间油道连通 连接油道,第二输油道连通主油道; 限位套里安装控制板,控制板里设置出油量孔,控制板与其外侧的限位套之间形成环 形侧面油道,中间块下端面与控制板之间分别形成环形进油量孔和中间孔,长针阀的上端 位于限位套里,长针阀的顶部与控制板之间安装控制板复位弹簧,长针阀的下端穿过针阀 限位块并伸入针阀座里,控制板、限位套以及长针阀之间形成控制腔,环形进油量孔连通第 二输油道,中间孔分别连通中间油道和出油量孔,控制腔分别连通出油量孔和环形侧面油 道,长针阀上分别设置上方凸起和下方凸起,限位套上设置限位凸起,上方凸起与限位凸起 之间安装长针阀复位弹簧,下方凸起与针阀限位块配合限制长针阀行程,上方凸起与下方 凸起之间的长针阀部分与其外部的喷油器体之间形成低压油腔,低压油腔连通回油道; 所述喷嘴包括喷孔和刻沟,喷孔加工于针阀座上,刻沟设置与长针阀下端部表面上; 针阀座里设置盛油槽,长针阀与喷孔配合控制喷孔与盛油槽的连通或断开,盛油槽连 通第一输油道。
2.根据权利要求1所述的一种带有刻沟的长针阀孔板式电控喷油器,其特征是:所述刻 沟具体位于长针阀落座时形成的密封锥面和针阀体下端部之间,刻沟的数目为喷孔数目的 整数倍,刻沟的深度为微米级。
3.根据权利要求1所述的一种带有刻沟的长针阀孔板式电控喷油器,其特征是:线圈未 通电时,控制阀杆被压在中间块上,控制阀杆上腔与连接油道相通,低压油道与中间油道以 及连接油道断开,长针阀堵住喷孔;线圈通电后,控制阀杆随衔铁向上运动,控制阀杆上腔 与连接油道断开,低压油道与连接油道、中间油道相通,控制腔内的燃油经出油量孔、中间 油道、连接油道、进入低压油道,长针阀抬起,喷孔喷油。
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CN112343744A (zh) * 2020-11-03 2021-02-09 中国北方发动机研究所(天津) 一种喷油器控制腔油路结构

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