CN212671979U - 一种新型共轨喷油器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种新型共轨喷油器。该共轨喷油器包括：针阀体和三通阀体，三通阀体安装于针阀体的上部，所述针阀体内设置针阀，弹簧座，针阀弹簧，针阀下部设置针阀密封面，针阀弹簧将弹簧座和针阀压紧于针阀体的针阀密封面上，所述针阀体内设置有喷油孔和喷嘴进油孔，针阀与针阀体配合形成容积腔和压力室，所述三通阀体内设置三通阀座，三通阀片和复位弹簧，复位弹簧将三通阀片压紧于三通阀座的下部内端面上，所述三通阀座内设置三通阀进油孔，进油节流孔和出油孔，通油槽与出油孔相通，所述三通阀片分别与针阀控制室、三通阀进油孔、出油孔相通，三通阀片可上下运动，形成两位三通状态。

Description

一种新型共轨喷油器

技术领域

本实用新型涉及燃油共轨喷射技术领域，具体而言，涉及一种新型共轨喷油器。

背景技术

柴油机在车用动力、船舶动力、发电设备等领域得到广泛应用，随着环境污染的日益加重和排放法规的日趋严格，燃油共轨喷射技术在柴油机上大范围推广，共轨喷油器是燃油共轨喷射系统的核心产品部件。

目前柴油机上的共轨喷油器，采用的是液压伺服控制方式，即通过电磁阀打开或关闭，调节控制室压力的大小，实现喷油器的开启与关闭。这种传统的液压伺服控制方式，由带有进油孔与出油孔的控制阀体与控制柱塞构成，控制阀体上的进、出油孔流量与控制柱塞直径，直接影响喷油器的开启与关闭速度，并造成高压油的流量损失。电磁阀开启时，高压油从控制室的进油孔进入控制室，再从出油孔流出，这会极大降低控制室压力的变化，从而减慢了喷油器的反应速度，同时大量的高压油会直接从控制室的出油孔排出，能量损失很大。控制阀的进油孔和出油孔流量比值须严格控制，零件加工需要特殊的精密加工设备和液压研磨设备，加工工艺较为复杂，加工制造成本较高。

在部分机型的柴油机中，存在发动机功率不足的问题，经试验验证发现，共轨喷油器的喷油量和喷油速率，与喷油器设计参数存在较大的差距，喷油器的喷油量不足，导致了发动机的功率不足问题。

本申请的共轨喷油器，采用了两位三通阀的控制方式，在电磁控制阀开启时，关闭控制室的进油通道，极大提升控制室的压力变化速度，并减少高压油的流量损失，从而提升喷油器的响应速度，降低喷油器能量损失，从而降低了喷油器对高压供油泵的流量要求。在共轨喷油器的内部，采用容积式的进油腔，在针阀开启时，使喷油器有充足而持续稳定的高压油喷射向燃烧室，确保喷油器的喷油量充足，解决发动机功率不足的问题。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种新型共轨喷油器，以解决原有共轨喷油器开启和关闭响应速度慢，回油量大，发动机功率不足及控制精度差的技术问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种新型共轨喷油器。

根据本申请的一种新型共轨喷油器，包括：针阀体和三通阀体，三通阀体安装于针阀体的上部。针阀体内设置针阀，弹簧座，针阀弹簧，针阀下部设置针阀密封面，针阀弹簧将弹簧座和针阀压紧于针阀体的针阀密封面上。三通阀体内设置三通阀座，三通阀片和复位弹簧，复位弹簧将三通阀片压紧于三通阀座的下部内端面上。

进一步的，所述针阀体内设置有喷油孔和喷嘴进油孔，针阀与针阀体配合形成容积腔和压力室。

进一步的，所述三通阀座与针阀体形成针阀控制室。

进一步的，所述三通阀片内设置有阀片节流孔和通油槽。

进一步的，所述三通阀座内设置三通阀进油孔，进油节流孔和出油孔，通油槽与出油孔相通。

进一步的，所述三通阀片分别与针阀控制室、三通阀进油孔、出油孔相通，三通阀片可以上下运动，形成两位三通状态。

进一步的，所述出油孔一侧与电磁控制阀连接。

进一步的，所述三通阀进油孔和喷嘴进油孔，与共轨管连接。

在本申请的实施例中，通过新型共轨喷油器的结构设计，能够有效提高针阀控制室内压力的上升和下降速度，提高共轨喷油器的开启和关闭响应速度，提高喷油稳定性和一致性，解决原有共轨喷油器开启和关闭响应速度慢，回油量大，发动机功率不足及控制精度差的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的一种新型共轨喷油器的剖面结构示意图；

图2是根据本申请实施例的一种新型共轨喷油器的电磁控制阀开启时流体运动状态示意图；

图3是根据本申请实施例的一种新型共轨喷油器的电磁控制阀关闭时流体运动状态示意图；

图4是根据本申请实施例的一种新型共轨喷油器的第一变型结构示意图；

图5是根据本申请实施例的一种新型共轨喷油器的第一变型结构电磁控制阀开启时流体运动状态示意图；

图6是根据本申请实施例的一种新型共轨喷油器的第二变型结构示意图；

图7是根据本申请实施例的一种新型共轨喷油器的第三变型结构示意图。

附图标记：

01针阀体；02针阀；03弹簧座；04针阀弹簧；05复位弹簧；06三通阀体；07三通阀片；08三通阀座；09电磁控制阀；10共轨管；11容积腔；12针阀密封面；13喷油孔；14压力室；15喷嘴进油孔；16针阀控制室；17阀片节流孔；18通油槽；19三通阀进油孔；20出油孔；21进油节流孔；22通油孔；23三通阀腔；24第三油道。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”“相通”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本申请涉及一种新型共轨喷油器。该共轨喷油器包括：针阀体01和三通阀体06，三通阀体06安装于针阀体01的上部。针阀体01内设置针阀02，弹簧座03，针阀弹簧04，针阀02下部设置针阀密封面12，针阀弹簧04将弹簧座03和针阀02压紧于针阀体01的针阀密封面12上。三通阀体06内设置三通阀座08，三通阀片07和复位弹簧05，复位弹簧05将三通阀片07压紧于三通阀座08的下部内端面上。所述针阀体01内设置有喷油孔13和喷嘴进油孔15，针阀02与针阀体01配合形成容积腔11和压力室14。所述三通阀座08与针阀体01形成针阀控制室16。所述三通阀片07内设置有阀片节流孔17和通油槽18。所述三通阀座08内设置三通阀进油孔19，进油节流孔21和出油孔20，通油槽18与出油孔20相通。所述三通阀片07分别与针阀控制室16、三通阀进油孔19、出油孔20相通，形成三通状态。所述出油孔20一侧与电磁控制阀09连接。所述三通阀进油孔19和喷嘴进油孔15，与共轨管10连接。

具体的，共轨管10中储存高压油源，共轨管10分别与喷嘴进油孔15和三通阀进油孔19相通。在电磁控制阀09处于关闭状态时，喷嘴进油孔15与容积腔11相通，针阀密封面12将容积腔11和压力室14隔断，三通阀片07将三通阀进油孔19与通油槽18隔断，如图1所示。

电磁控制阀09通电时，电磁控制阀09开启，出油孔20与外部低压油道相通，三通阀进油孔19被三通阀片07挡住，高压油不会从三通阀进油孔19流出，高压油流出而没有得到补充，出油孔20内的油压迅速降低，通油槽18和针阀控制室16内的油压同样迅速降低，针阀02在容积腔11内液压力的作用下，克服弹簧力向上运动，针阀密封面12开启，高压油由容积腔11经压力室14、喷油孔13，喷向发动机燃烧室，从而进行燃烧做功。电磁控制阀09开启时流体流动状态如图2所示。

电磁控制阀09断电时，电磁控制阀09关闭，出油孔20与外部低压油道切断，针阀控制室16内的油不再流出，三通阀进油孔19内的高压油，会推动三通阀片07向下运动，形成高压油流通通道，高压油从三通阀进油孔19流入，针阀控制室16内的压力迅速升高，针阀02在针阀控制室16液压力的作用下向下运动，针阀密封面12落座关闭，容积腔11与压力室14的流通通道被切断，喷油器停止喷油，流体停止流动，电磁控制阀09关闭时流体运动状态如图3所示。

针阀02从针阀密封面12位置运动到针阀02顶部与三通阀片07下部接触的位置，产生的运动行程为针阀升程H。三通阀片07上下运动的最大行程同样为H。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：

在本申请实施例中，电磁控制阀开启，出油孔与低压油道相通，三通阀进油孔处于关闭状态，针阀控制室内的压力迅速下降，针阀迅速开启，喷油器的开启响应速度加快，减小了喷射器的回油流量。当电磁控制阀关闭时，三通阀进油孔向针阀控制室内补充油压，因本申请取消了传统喷射器控制阀的结构，进、出油孔无需设置确切的进、出油量比值，可以增大三通阀座和三通阀片的进油流量，针阀控制室内的油压可以迅速得到补充，针阀迅速关闭，喷油器的关闭响应速度加快。针阀密封面上部设置容积腔，使针阀开启时，有充足的高压油通过喷油孔进行喷射，提高喷油器喷油的稳定性和一致性。通过本申请共轨喷油器的结构优化设计，能够有效提高针阀控制室内压力的上升和下降速度，提高喷油器的开启和关闭响应速度，提高喷油的稳定性和一致性，解决原有共轨喷油器开启和关闭响应速度慢，回油量大，发动机功率不足及控制精度差的技术问题。

作为本实施例中优选的，三通阀体06安装于针阀体01的上部，针阀体01内设置针阀02，弹簧座03，针阀弹簧04，针阀02下部设置针阀密封面12，针阀弹簧04将弹簧座03和针阀02压紧于针阀体01的针阀密封面12上。三通阀体06内设置三通阀座08，三通阀片07和复位弹簧05，复位弹簧05将三通阀片07压紧于三通阀座08的下部内端面上。

作为本实施例中优选的，针阀体01内设置有喷油孔13和喷嘴进油孔15，针阀02与针阀体01配合形成容积腔11和压力室14。根据喷油器的配套功率范围，确定容积腔11的容积值，确保喷油器喷油的稳定性。

作为本实施例中优选的，三通阀座08与针阀体01形成针阀控制室16。

作为本实施例中优选的，三通阀片07内设置有阀片节流孔17，在流体流动时，阀片节流孔17起限流量节流作用，本申请的阀片节流孔17可以为一个孔或多个孔或削边形成通道，数量和流通面积根据不同产品性能需求来确定。

作为本实施例中优选的，通油槽18设置在三通阀片07上，通油槽18也可设置在三通阀座08下部的相应位置上。

作为本实施例中优选的，三通阀座08内设置三通阀进油孔19，进油节流孔21和出油孔20，进油节流孔21起限流量的节流作用，进油节流孔21的直径大小根据喷油器性能确定，根据需要也可以取消进油节流孔21。

作为本实施例中优选的，三通阀片07分别与针阀控制室16、三通阀进油孔19、出油孔20相通，三通阀片07可以上下运动，形成两位三通状态。

作为本实施例中优选的，出油孔20与电磁控制阀09连接，电磁控制阀09在密封出油孔20和低压油道时，可以采取球阀密封，平面阀密封及其他可实现的多种密封方式。

作为本实施例中优选的，本申请的新型共轨喷油器还包含第一变型结构，如图4所示。三通阀体06安装于针阀体01的上部，针阀体01与三通阀体06包围形成针阀控制室16，三通阀体06内设置通油孔22，三通阀体06与三通阀片07包围形成三通阀腔23。电磁控制阀开启时流体运动状态如图5所示，当电磁控制阀09通电时，电磁控制阀09开启，出油孔20与外部低压油道相通，三通阀进油孔19被三通阀片07挡住，高压油不会从三通阀进油孔19流出，高压油流出而没有得到补充，出油孔20内的油压迅速降低，通油槽18、三通阀腔23和针阀控制室16内的油压同样迅速降低，针阀02在容积腔11内液压力的作用下，克服弹簧力向上运动，针阀密封面12开启，高压油由容积腔11经压力室14、喷油孔13，喷向发动机燃烧室，从而进行燃烧做功。电磁控制阀09断电时，电磁控制阀09关闭，出油孔20与外部低压油道切断，三通阀腔23和针阀控制室16内的油不再流出，三通阀进油孔19内的高压油，会推动三通阀片07向下运动，形成高压油流通通道，高压油从三通阀进油孔19流入，三通阀腔23和针阀控制室16内的压力迅速升高，针阀02在针阀控制室16液压力的作用下向下运动，针阀密封面12落座关闭，容积腔11与压力室14的流通通道被切断，喷油器停止喷油，流体停止流动。

作为本实施例中优选的，本申请的新型共轨喷油器还包含第二变型结构，如图6所示。三通阀座02上设置第三油道24，第三油道24可以为一个孔或多个孔，第三油道24连通通油槽18和出油孔20。出油孔20位于三通阀座08的中间位置，三通阀进油孔19和进油节流孔21位于三通阀座08的侧面位置。

作为本实施例中优选的，本申请的新型共轨喷油器还包含第三变型结构，如图7所示。三通阀进油孔19位于三通阀座08的非中心位置，第三油道24位于三通阀座08的中心位置，通油槽18设置在三通阀座08上，阀片节流孔17位于三通阀片07的中心位置。

综上所述，本实用新型解决了原有共轨喷油器开启和关闭响应速度慢，回油量大，发动机功率不足及控制精度差的技术问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型共轨喷油器，其特征在于，包括：针阀体和三通阀体，所述三通阀体安装于所述针阀体的上部，所述针阀体内设置针阀，弹簧座，针阀弹簧，所述针阀下部设置针阀密封面，所述针阀弹簧将所述弹簧座、针阀压紧于所述针阀体的针阀密封面上，所述三通阀体内设置三通阀座、三通阀片和复位弹簧，所述复位弹簧将所述三通阀片压紧于所述三通阀座的下部内端面上，所述针阀体内设置有喷油孔和喷嘴进油孔，所述针阀与针阀体配合形成容积腔和压力室，所述三通阀座与所述针阀体形成针阀控制室，所述三通阀片内设置有阀片节流孔和通油槽，所述三通阀座内设置三通阀进油孔，进油节流孔和出油孔，通油槽与出油孔相通，所述三通阀片分别与所述针阀控制室、三通阀进油孔、出油孔相通，所述三通阀片可以上下运动，形成两位三通状态。

2.根据权利要求1所述的一种新型共轨喷油器，其特征在于，所述出油孔一侧与电磁控制阀连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型共轨喷油器，其特征在于，所述三通阀进油孔和喷嘴进油孔，与共轨管连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型共轨喷油器，其特征在于，所述三通阀片中的阀片节流孔数量包括1个，2个或多个，所述阀片节流孔的通油结构形式包括削边、孔、间隙结构形式。

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