CN207935021U - 一种电控保压型微喷喷油器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电控保压型微喷喷油器，包括：一喷油器上体内设有上油腔和与上油腔连通的总进油道、总回油道、进油油道、回油油道；一喷油器下体通过喷油器紧帽连接在喷油器上体的下端，喷油器下体内设有下油腔，该下油腔与所述总回油道连通；一喷嘴构件通过喷嘴紧帽连接在喷油器下体的下端并与所述下油腔连通，还与贯通喷油器下体的总油道连通；一电磁阀通过电磁阀紧帽连接在喷油器上体上部的左侧，电磁阀的控制阀芯一端部伸入上油腔、另一端部与设在电磁铁中心部位的电磁阀复位弹簧紧靠。本实用新型能够使进/回油过程相互独立，避免进/回油过程燃油流动相互干涉对喷油过程的影响；能够加快针阀开启速率，改善微喷燃油系统的喷射特性。

Description

一种电控保压型微喷喷油器

技术领域

本实用新型涉及双燃料发动机，具体一种电控保压型微喷喷油器，特别是用于双燃料发动机的微喷喷油器。

背景技术

为了缓解能源危机，减少环境污染，可实现柴油/天然气切换、排放低、污染小的双燃料发动机越来越受到人们的关注。

微喷电控喷油器是一种应用于双燃料发动机上的喷油器。其作用是，在双燃料发动机的燃气模式下，将少量燃油喷入气缸内作为引燃燃料。与主燃油喷油器相比，该喷油器喷射的引燃燃油量仅为纯柴油模式下燃油量的1%~5%，故称之为微喷喷油器。引燃燃料的喷雾质量是实现气缸内混合气稳定着火的可靠保证，因此，微喷燃油系统性能直接影响发动机缸内燃烧特性，进而影响发动机的整体性能。

由于双燃料发动机具有主喷/微喷两套燃油系统，同时具有天然气进气装置。天然气进气道和主喷油器占用了气缸盖上的大部分空间，因此微喷电控喷油器的安装空间非常小，导致微喷电控喷油器内部各油道相对细长。细长型油道会使燃油的流通截面积减小，燃油流通阻力和压力损失同时增大，进而使针阀开启/关闭时间长，喷油持续期延长。除此之外，电控喷油器在喷油过程中，进/回油道相互连通，喷油持续期延长导致回油量增多，同时微喷喷油器泄压时间长会导致下一循环燃油建压时间增长，针阀开启速率减慢。上述缺点均影响微喷燃油系统的喷射特性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电控保压型微喷喷油器，其能够使进/回油过程相互独立，避免进/回油过程燃油流动相互干涉对喷油过程的影响；能够加快燃油建压速率，加快针阀开启速率，提高喷油效率，改善微喷燃油系统的喷射特性。

本实用新型所述一种电控保压型微喷喷油器，包括：

一喷油器上体内的上部设有上油腔和与上油腔连通的总进油道、总回油道、与进油接口连通的进油油道、与回油接口连通的回油油道；

一喷油器下体通过喷油器紧帽连接在所述喷油器上体的下端，所述喷油器下体内的下部设有下油腔，该下油腔与所述总回油道连通；

一喷嘴构件通过喷嘴紧帽连接在所述喷油器下体的下端并与所述下油腔连通，还与贯通喷油器下体的总油道连通；

其特征是：一电磁阀通过电磁阀紧帽连接在所述喷油器上体上部的左侧，所述电磁阀包括控制阀座、设在控制阀座内的衔铁、右端与控制阀座配合连接的电磁铁、设在电磁铁中心部位的电磁阀复位弹簧、一端部穿过衔铁和控制阀座并伸入所述上油腔的控制阀芯组成,所述控制阀芯的另一端部与设在电磁铁中心部位的电磁阀复位弹簧紧靠。

进一步，所述电磁阀的控制阀芯的一端部呈哑铃形，该端部的中部偏左的部位设有锥形密封面，该端部的左端设有环形密封平面，该端部的右部为液力平衡结构；所述液力平衡结构与燃油的接触面面积略小于锥形密封面与燃油的接触面积。

进一步，所述控制阀座外壁与喷油器上体内壁围成的外侧环腔并与总进油道相通；控制阀座内壁与控制阀芯围成的内侧环腔与回油油道相通。

进一步，在所述喷油器上体内还设有保压油腔，该保压油腔与回油油道和回油接口相通；在所述保压油腔内设有保压阀，该保压阀由球阀弹簧座、上端与球阀弹簧座紧贴的球阀弹簧、上面与球阀弹簧的下端紧贴的球阀座和设在其下面的钢球组成，所述钢球与所述回油油道的口部对应配合。

进一步，所述喷嘴构件包括针阀体,设在针阀体内的针阀,设在所述针阀体的上端和喷油器下体的下端之间的限位块,设在所述下油腔内的调压弹簧座及调压弹簧；所述调压弹簧座的下端插入所述限位块的中心孔并与针阀的上端紧靠，所述总进油道经所述限位块与针阀体相通，所述总回油道与下油腔相通；所述下油腔通过总回油道与回油接口相通。

进一步，所述调压弹簧安装于喷油器下体的下油腔内，其一端与下油腔的上端紧靠，另一端通过调压弹簧座向针阀施加弹簧力，针阀上部的锥面与针阀体内部锥面配合构成密封，使喷油器处于关闭状态。

进一步，限位块中心孔的直径小于针阀的最大直径。

本方案的有益效果：

（1）由于控制阀芯采用了双密封面结构，使微喷电控喷油器的进/回油过程相互独立，从而避免了进/回油过程燃油流动相互干涉对喷油过程的影响。控制阀打开后阻断了回油道，回油量减小，进而加快燃油建压速率，针阀开启速率加快，喷油效率提高。

（2）由于控制阀芯的一端部设有液力平衡结构，使高压燃油同时对锥形密封面和液力平衡结构施加液压力，控制阀芯受到的液压力部分被抵消，有效减少了燃油压力波动对控制阀体受力的影响，防止控制阀出现渗油、落座回弹等现象。

（3）由于设置了保压阀，使微喷电控喷油器内部油压保持在一定值，缩短了下次喷射建压所需的时间，提高了针阀开启速率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为控制阀芯与上油腔配合的局部放大图；

图3为本实用新型喷嘴部分的局部放大图；

图4为控制阀开启的状态示意图；

图5为控制阀关闭的状态示意图。

图中：1-喷油器上体,2-喷油器下体,3-喷油器紧帽；

31-球阀弹簧座,32-球阀弹簧,33-球阀座,34-钢球；

41-控制阀座，42-控制阀芯,43-衔铁,44-电磁铁,45-电磁阀复位弹簧；

5-电磁阀紧帽；

61-针阀体,62-针阀,63-限位块,64-调压弹簧座，65-调压弹簧；

7-喷嘴紧帽；

10-上油腔,20-下油腔,30-保压油腔。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做进一步的描述。

参见图1、图2和图3所示的一种电控保压型微喷喷油器，包括：

一喷油器上体1内的上部设有上油腔10和与上油腔连通的总进油道102、总回油道101、与进油接口104连通的进油油道103、与回油接口105连通的回油油道106；

一喷油器下体2通过喷油器紧帽3连接在所述喷油器上体1的下端，所述喷油器下体2内的下部设有下油腔20，该下油腔与所述总回油道101连通；

一喷嘴构件通过喷嘴紧帽7连接在所述喷油器下体2的下端并与所述下油腔20连通，还与贯通喷油器下体2的总进油道102连通；

其突出的实质性特点是：一电磁阀通过电磁阀紧帽5连接在所述喷油器上体1上部的左侧，所述电磁阀包括控制阀座41、设在控制阀座内的衔铁43、右端与控制阀座配合连接的电磁铁44、设在电磁铁中心部位的电磁阀复位弹簧45、一端部穿过衔铁和控制阀座并伸入所述上油腔10的控制阀芯42组成,所述控制阀芯的另一端部与设在电磁铁中心部位的电磁阀复位弹簧紧靠。

所述电磁阀的控制阀芯42的一端部呈哑铃形，该端部的中部偏左的部位设有锥形密封面421，该端部的左端设有环形密封平面422，该端部的右部为液力平衡结构423；所述液力平衡结构与燃油的接触面面积略小于锥形密封面与燃油的接触面积。

所述控制阀座41外壁与喷油器上体1内壁围成的外侧环腔412并与总进油道102相通；控制阀座41内壁与控制阀芯42围成的内侧环腔411与回油油道106相通。

在电磁阀断电状态下，控制阀芯42向右移动，通过锥形密面421切断进油油道103与总进油道102的联系，同时保持回油油道106与总进油道102连通。

在电磁阀通电状态下，控制阀芯42向左移动，通过环形密封平面422切断回油油道106与总进油道102的联系，并保持进油油道103与总进油道102连通。由于液力平衡结构423与燃油的接触面面积略小于锥形密封面421与燃油的接触面积，通过控制阀芯42的液力平衡结构，使高压燃油同时对锥形密面和液力平衡结构施加液压力，控制阀芯42受到的液压力部分被抵消，从而有效减少燃油压力波动对控制阀体受力的影响，防止控制阀出现渗油、落座回弹等现象。

在所述喷油器上体1内还设有保压油腔30，该保压油腔与回油油道106和回油接口105相通；在所述保压油腔30内设有保压阀，该保压阀由球阀弹簧座31、上端与球阀弹簧座紧贴的球阀弹簧32、上面与球阀弹簧的下端紧贴的球阀座33和设在其下面的钢球34组成，所述钢球34与所述回油油道106的口部对应配合。通过保压阀使微喷电控喷油器内部油压保持在一定值，以缩短下次喷射建压所需的时间，提高针阀开启速率。

所述喷嘴构件包括针阀体61,设在针阀体内的针阀62,设在所述针阀体的上端和喷油器下体2的下端之间的限位块63,设在所述下油腔20内的调压弹簧座64及调压弹簧65；所述调压弹簧座64的下端插入所述限位块63的中心孔并与针阀62的上端紧靠，所述总进油道102经所述限位块与针阀体61相通，所述总回油道101与下油腔20相通；所述下油腔20通过总回油道101与回油接口105相通。设计总回油道的作用在于，将从控制阀与针阀导向面渗漏出的燃油排出，避免燃油淤积影响喷油器的工作性能。

所述调压弹簧65安装于喷油器下体2的下油腔20内，其一端与下油腔的上端紧靠，另一端通过调压弹簧座64向针阀62施加弹簧力，针阀62上部的锥面与针阀体61内部锥面配合构成密封，使喷油器处于关闭状态。所述限位块63中心孔的直径小于针阀62的最大直径。以便在针阀运动时起到限位作用。

参见图4，在电磁阀通电状态下，电磁阀产生电磁力，电磁力克服复位弹簧45的预紧力将衔铁43吸合，该衔铁带动控制阀芯42向左运动，控制阀芯上的锥形密封面421打开、环形密封平面422关闭，在回油油道106与总进油道102关闭的同时，进油油道103与总进油道102连通。高压燃油经进油油道103、总进油道102流入针阀62下端；当燃油压力大于调压弹簧65提供的弹簧力时，针阀62上移开启，喷油过程开始。

参见图5，在电磁阀断电状态下，控制阀芯42上的环形密封平面422开、锥形密封面421关闭，在进油油道103与总进油道102关闭的同时，回油油道106与总进油道102连通。针阀体61内腔的剩余燃油经总进油道102、回油油道106流向保压阀。由于喷油器内燃油压力较高，燃油压力大于保压发中的球阀弹簧32提供的弹簧力，钢球34受力上移，燃油流向回油接口105。针阀62受到的燃油压力减小，调压弹簧65提供的弹簧力使针阀62关闭，喷油过程结束。

当喷油器内燃油压力小于保压阀中的球阀弹簧32提供的弹簧力时，保压阀关闭，回油过程停止。

常规的共轨电控喷油器在喷油过程中，进/回油道相互连通，从进油接口104流入的高压燃油有一部分会直接流向回油接口105，既导致回油量偏大，又会造成喷嘴处燃油建压速率降低，针阀开启速率减慢。控制阀芯的双密封面结构使喷油器进/回油过程互相独立，在喷油过程中阻断回油油道106有利于减小回油量，又能提高燃油增压速率，针阀开启速率加快，喷油效率提高。通过控制阀芯头部的液力平衡结构，高压燃油同时对锥形密封面和液力平衡结构施加液压力，当控制阀芯处于关闭状态时，锥形密封面和液力平衡结构与燃油的接触面积相等，受到的液压力相等而方向相反，互相抵消。这样能够有效减少燃油压力波动对控制阀体受力的影响，防止控制阀出现渗油、落座回弹等现象。通过保压阀，使喷油器内部燃油不会全部流回，使喷油器内油压保持在一定值。在下一循环喷油时，燃油在已有压力基础上增大到针阀开启压力所需的时间缩短，使针阀开启速率提高。

Claims (7)

1.一种电控保压型微喷喷油器，包括：

一喷油器上体（1）内的上部设有上油腔（10）和与上油腔连通的总进油道（102）、总回油道（101）、与进油接口（104）连通的进油油道（103）、与回油接口（105）连通的回油油道（106）；

一喷油器下体（2）通过喷油器紧帽（3）连接在所述喷油器上体（1）的下端，所述喷油器下体（2）内的下部设有下油腔（20），该下油腔与所述总回油道（101）连通；

一喷嘴构件通过喷嘴紧帽（7）连接在所述喷油器下体（2）的下端并与所述下油腔（20）连通，还与贯通喷油器下体（2）的总进油道（102）连通；

其特征是：一电磁阀通过电磁阀紧帽（5）连接在所述喷油器上体（1）上部的左侧，所述电磁阀包括控制阀座（41）、设在控制阀座内的衔铁（43）、右端与控制阀座配合连接的电磁铁（44）、设在电磁铁中心部位的电磁阀复位弹簧（45）、一端部穿过衔铁和控制阀座并伸入所述上油腔（10）的控制阀芯（42）组成,所述控制阀芯的另一端部与设在电磁铁中心部位的电磁阀复位弹簧紧靠。

2.根据权利要求1所述的电控保压型微喷喷油器，其特征是：所述电磁阀的控制阀芯（42）的一端部呈哑铃形，该端部的中部偏左的部位设有锥形密封面（421），该端部的左端设有环形密封平面（422），该端部的右部为液力平衡结构（423）；所述液力平衡结构与燃油的接触面面积略小于锥形密封面与燃油的接触面积。

3.根据权利要求1或2所述的电控保压型微喷喷油器，其特征是：所述控制阀座（41）外壁与喷油器上体（1）内壁围成的外侧环腔（412）并与总进油道（102）相通；控制阀座（41）内壁与控制阀芯（42）围成的内侧环腔（411）与回油油道（106）相通。

4.根据权利要求1或2所述的电控保压型微喷喷油器，其特征是：在所述喷油器上体（1）内还设有保压油腔（30），该保压油腔与回油油道（106）和回油接口（105）相通；在所述保压油腔（30）内设有保压阀，该保压阀由球阀弹簧座（31）、上端与球阀弹簧座紧贴的球阀弹簧（32）、上面与球阀弹簧的下端紧贴的球阀座（33）和设在其下面的钢球（34）组成，所述钢球（34）与所述回油油道（106）的口部对应配合。

5.根据权利要求1或2所述的电控保压型微喷喷油器，其特征是：所述喷嘴构件包括针阀体（61）,设在针阀体内的针阀（62）,设在所述针阀体的上端和喷油器下体（2）的下端之间的限位块（63）,设在所述下油腔（20）内的调压弹簧座（64）及调压弹簧（65）；所述调压弹簧座（64）的下端插入所述限位块（63）的中心孔并与针阀（62）的上端紧靠，所述总进油道（102）经所述限位块与针阀体（61）相通，所述总回油道（101）与下油腔（20）相通；所述下油腔（20）通过总回油道（101）与回油接口（105）相通。

6.根据权利要求5所述的电控保压型微喷喷油器，其特征是：所述调压弹簧（65）安装于喷油器下体（2）的下油腔（20）内，其一端与下油腔的上端紧靠，另一端通过调压弹簧座（64）向针阀（62）施加弹簧力，针阀（62）上部的锥面与针阀体（61）内部锥面配合构成密封，使喷油器处于关闭状态。

7.根据权利要求5所述的电控保压型微喷喷油器，其特征是：限位块（63）中心孔的直径小于针阀（62）的最大直径。