本實(shí)用新型涉及的是一種發(fā)動(dòng)機(jī)噴油裝置。
背景技術(shù):
由于目前的排放法規(guī)日益嚴(yán)格,市場(chǎng)上開始廣泛采用高速電磁閥式噴油器。這種電控噴油器突出的特點(diǎn)在于借助微控制器來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的噴油規(guī)律。采用高速電磁閥的噴油器,其系統(tǒng)響應(yīng)快,控制精度高,具有靈活的控制策略和可靠的工作性能。但這種電控噴油器也存在著缺點(diǎn):噴油器通常采用單路進(jìn)油的形式,其針閥落座響應(yīng)速度慢,而由于進(jìn)出油節(jié)流孔孔徑的平衡關(guān)系,想要進(jìn)一步提高響應(yīng)特性較為困難;兩位兩通閥的形式的動(dòng)態(tài)回油量較大,影響燃油利用率;控制柱塞偶件和針閥偶件之間的軸向間隙造成噴油器存在靜態(tài)泄漏燃油的問題;噴油器在大油量噴射時(shí),高壓共軌內(nèi)的油壓易劇烈波動(dòng),造成各缸噴油的不均勻性;隨著噴油器工作的逐漸增高,流速加快,噴油器內(nèi)空穴和穴蝕程度明顯加強(qiáng),噴油器可靠性下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供能實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)特性、無靜態(tài)泄漏功能和降低穴蝕的一種帶有刻溝的雙路進(jìn)油式電控噴油器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
本實(shí)用新型一種帶有刻溝的雙路進(jìn)油式電控噴油器,其特征是:包括噴油器頭、噴油器體、限流閥組件、電磁閥組件、針閥組件、噴嘴、下行高壓油路,噴油器頭安裝在噴油器體上方,噴油器頭內(nèi)部設(shè)置主進(jìn)油孔,噴油器體內(nèi)部設(shè)置蓄壓腔,主進(jìn)油孔與蓄壓腔相通,限流閥組件設(shè)置在蓄壓腔里,噴油器體下端依次安裝電磁閥組件、針閥組件,緊帽位于電磁閥組件、針閥組件外部,緊帽的上端通過螺紋連接的方式與噴油器體下端部相連;
所述限流閥組件包括限位彈簧座、限流活塞、球閥復(fù)位彈簧座、支撐滑塊,限位彈簧座、限流活塞、球閥復(fù)位彈簧座自上而下布置,限位彈簧座與限流活塞之間安裝阻尼彈簧,支撐滑塊安裝在球閥復(fù)位彈簧座里,支撐滑塊的上端與限流活塞之間設(shè)置球閥,支撐滑塊的下端與其下方的球閥復(fù)位彈簧座之間安裝球閥復(fù)位彈簧,限流活塞里設(shè)置活塞盲孔和限流孔,支撐滑塊里設(shè)置軸向中心通孔,球閥復(fù)位彈簧座與其下方的噴油器體之間設(shè)置過渡油腔,活塞盲孔連通蓄壓腔和限流孔,限流孔與軸向中心通孔在球閥的控制下連通或斷開,軸向中心通孔與過渡油腔連通;
所述電磁閥組件包括電磁鐵、線圈、銜鐵、平衡閥桿、閥座、中間塊,電磁鐵上纏繞線圈,電磁鐵上方設(shè)置電磁閥復(fù)位彈簧座,電磁鐵下方設(shè)置銜鐵,銜鐵與電磁閥復(fù)位彈簧座之間設(shè)置電磁閥復(fù)位彈簧,平衡閥桿位于閥座里,平衡閥桿上端部與銜鐵固連,中間塊設(shè)置在閥座下方,平衡閥桿的中部與閥座之間形成平衡閥桿上腔,平衡閥桿的下端部、閥座以及中間塊之間形成平衡閥桿下腔,閥座里設(shè)置上行進(jìn)油孔,中間塊里設(shè)置回油孔、中間油道、下行進(jìn)油孔,上行油孔連通平衡閥桿上腔,中間油道連通平衡閥桿下腔,回油孔在平衡閥桿的控制下與中間油道和油箱連通或斷開;
所述針閥組件包括針閥限位套、針閥座、針閥體,針閥限位套位于針閥座里,針閥體的上部分位于針閥限位套里,針閥體的下部分位于針閥座里,針閥體上方與針閥限位套之間形成控制腔,針閥限位套上設(shè)置凸起,凸起位于控制腔處,針閥體與凸起之間設(shè)置針閥復(fù)位彈簧,控制腔分別與中間油道和下形進(jìn)油孔相通,針閥體與針閥座之間形成盛油槽;
所述噴嘴包括噴孔和刻溝,噴孔加工于針閥座上,刻溝設(shè)置于長(zhǎng)針閥下端部表面上;
下行高壓油路的上端連通過渡油腔,經(jīng)噴油器體、閥座、中間塊、針閥座連通盛油槽,上行進(jìn)油孔和下行進(jìn)油孔分別連通下行高壓油路。
本實(shí)用新型還可以包括:
1、所述刻溝具體位于長(zhǎng)針閥落座時(shí)形成的密封錐面和針閥體下端部之間,刻溝的數(shù)目為噴孔數(shù)目的整數(shù)倍,刻溝的深度為微米級(jí)。
2、噴孔噴油時(shí),過渡油腔的燃油壓力下降,限流活塞、球閥、支撐滑塊整體向下位移,且球閥未落座在球閥復(fù)位彈簧座上,限流孔與軸向中心通孔相通;當(dāng)噴孔流出的燃油質(zhì)量超過閾值時(shí),限流活塞壓緊球閥并使其落座于球閥復(fù)位彈簧座,限流孔與軸向中心通孔斷開;噴孔停止噴油時(shí),在球閥復(fù)位彈簧的作用下,限流活塞、球閥和支撐滑塊整體恢復(fù)到初始位置。
3、線圈通電時(shí),平衡閥桿向上運(yùn)動(dòng),平衡閥桿上腔與平衡閥桿下腔為斷開狀態(tài),回油孔與油箱為連通狀態(tài),控制腔內(nèi)的燃油通過中間油路和回油孔回油至油箱,針閥體向上抬起,噴孔開啟噴油;線圈斷電后,平衡閥桿在電磁閥復(fù)位彈簧的作用向下運(yùn)動(dòng),被壓在中間塊上端面上,平衡閥桿上腔與平衡閥桿下腔連通,回油孔與油箱斷開,同時(shí)下行高壓油路里的燃油一方面經(jīng)上行進(jìn)油孔、平衡閥桿上腔、平衡閥桿下腔、中間油道進(jìn)入控制腔,另一方面經(jīng)下行進(jìn)油孔進(jìn)入控制腔。
本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于:本實(shí)用新型采用了蓄壓腔結(jié)構(gòu),在大噴油量的條件下,保證噴油器的噴油過程的持續(xù)進(jìn)行不會(huì)對(duì)共軌燃油壓力造成較大波動(dòng)而導(dǎo)致其他噴油器噴油過程受到影響。本實(shí)用新型采用限流閥組件,有效地減少了異常噴油狀況的發(fā)生,保證正常穩(wěn)定的噴油過程。噴油器采用電磁閥控制平衡閥桿來調(diào)節(jié)回油油路的開關(guān),提高了控制精度和靈活度,有效的改善了整個(gè)柴油機(jī)的排放,并提高了燃油的經(jīng)濟(jì)性。噴油器的平衡閥桿采用兩位三通的形式,可實(shí)現(xiàn)錐面、平面的兩路密封,減少動(dòng)態(tài)回油量。閥座和中間塊內(nèi)加工的雙路進(jìn)油油道和平衡閥控制閥桿能使得控制腔更加快速地建壓,提高了針閥響應(yīng)特性。本實(shí)用新型采用了刻溝結(jié)構(gòu),根據(jù)實(shí)際工況的要求,匹配刻溝的直徑、深度和數(shù)目,使其改善空穴流動(dòng)的穩(wěn)定性,降低噴油器穴蝕程度的效果最佳。針閥組件內(nèi)部無靜態(tài)壓力差,保證了噴油器能實(shí)現(xiàn)靜態(tài)無泄漏的功能。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為限流閥組件示意圖;
圖3為電磁閥組件示意圖;
圖4為A-A示意圖;
圖5為本實(shí)用新型噴嘴部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型做更詳細(xì)地描述:
結(jié)合圖1-5,本實(shí)用新型一種帶有刻溝的雙路進(jìn)油式電控噴油器主要結(jié)構(gòu)包括噴油器頭1、噴油器體14、限流閥組件3、電磁閥組件13、緊帽5、針閥限位套11、針閥座7、針閥體8、噴嘴9。噴油器頭1同噴油器體14通過螺紋進(jìn)行配合連接,并用放置在噴油器體14上的密封圈15進(jìn)行密封。噴油器頭1 上的主進(jìn)油孔16同噴油器體14內(nèi)的蓄壓腔2連通。噴油器體14下方是電磁閥組件13、針閥座7和針閥體8,三者通過緊帽5裝配連接。限流閥組件3放置在噴油器體14內(nèi)部,其結(jié)構(gòu)主要包括擋圈17、限位彈簧座28、阻尼彈簧18、限流活塞19、球閥26、支撐滑塊21、球閥復(fù)位彈簧22、球閥復(fù)位彈簧座24。限流活塞19上加工了限流孔20以及活塞盲孔27,支撐滑塊21加工有軸向中心通孔25,保證燃油能通往下方油路。噴油器體14的底部和針閥座7的上部之間設(shè)置了電磁閥組件13,主要結(jié)構(gòu)包括電磁閥復(fù)位彈簧29、電磁閥復(fù)位彈簧座40、線圈30、電磁鐵39、銜鐵38、閥座31、中間塊36、平衡閥桿37。銜鐵38和平衡閥桿37組合放置在閥座31內(nèi),并在閥座31內(nèi)加工上行進(jìn)油孔32。中間塊36內(nèi)加工有回油孔33、下行進(jìn)油孔34、中間油道35等,并同針閥限位套11和針閥體8形成控制腔6。針閥座7上加工噴孔41,針閥體8表面設(shè)置微米級(jí)別深度的刻溝42。
圖1為本實(shí)用新型噴油器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。在噴油器頭1上加工有主進(jìn)油孔16,由高壓油管輸送的高壓燃油通過主進(jìn)油孔16進(jìn)入噴油器內(nèi)部。噴油器頭1與噴油器體14通過螺紋線進(jìn)行裝配,兩者之間有密封圈15進(jìn)行密封。主進(jìn)油孔16和蓄壓腔2連通。處于蓄壓腔2中的燃油會(huì)向下經(jīng)過限流閥組件3。燃油從限流閥組件3流出后通過下行高壓油路4進(jìn)入控制腔6和盛油槽10。噴油器體14下部和針閥座7之間裝配有電磁閥組件13。電磁閥組件13內(nèi)利用電磁力控制銜鐵38和平衡閥桿37的抬起和落座。當(dāng)平衡閥桿37的向上抬起時(shí),回油孔33開啟,控制腔6的燃油流經(jīng)中間油道35,通過回油孔33泄去??刂魄?燃油壓力下降,同盛油槽10形成燃油壓差,使得針閥體8抬起,噴油開始。其中由針閥限位套11限制針閥體8的位移。當(dāng)平衡閥桿37向下落座時(shí),回油孔33關(guān)閉,燃油既會(huì)通過上行進(jìn)油孔32,流經(jīng)平衡閥桿37和中間油道35進(jìn)入控制腔6,也會(huì)通過下行進(jìn)油孔34直接進(jìn)入控制腔6。在針閥座7內(nèi)放置有被針閥復(fù)位彈簧12壓緊的針閥體8,如圖4為針閥體8的截面A-A放大圖。針閥體8的弧形面可以很好的起到導(dǎo)向作用。針閥座7內(nèi)部無靜態(tài)壓力差,保證噴油器的無靜態(tài)泄漏的特性。整個(gè)針閥座部分和電磁閥部分均放置在緊帽5內(nèi),再通過螺紋線和噴油器體14緊固。
圖2為本實(shí)用新型限流閥組件部分結(jié)構(gòu)示意圖。限流閥組件3主要包括擋圈17、限位彈簧座28、阻尼彈簧18、限流活塞19、球閥26、支撐滑塊21、球閥復(fù)位彈簧22、球閥復(fù)位彈簧座24等。整個(gè)限流閥組件3通過蓄壓腔2安置在噴油器體14內(nèi)部,并由擋圈17對(duì)其進(jìn)行限位。限位彈簧座28和擋圈17配合,一方面作為阻尼彈簧18的彈簧座,另一方面對(duì)限流活塞19的最大位移起到限制作用。受阻尼彈簧18和球閥復(fù)位彈簧22的彈簧預(yù)緊力,球閥26同限流活塞19的下端面和支撐滑塊21的上端面配合。球閥復(fù)位彈簧座24受球閥復(fù)位彈簧22的彈簧力,被壓緊在底部,其上部變截面處是球閥26的落座面。燃油由蓄壓腔2進(jìn)入限流活塞19內(nèi)的活塞盲孔27,再通過限流孔20進(jìn)入支撐滑塊 21的軸向中心通孔25。由軸向中心通孔25流出的燃油經(jīng)過下行高壓油路4通往下方油路。當(dāng)噴油器正常噴油時(shí),噴孔9噴出燃油,過渡油腔23內(nèi)的燃油壓力下降。由于限流孔20對(duì)燃油的節(jié)流作用,限流活塞19內(nèi)的活塞盲孔27和蓄壓腔2內(nèi)的燃油壓力較大,同過渡油腔23形成壓差,使得限流活塞19、球閥 26和支撐滑塊21向下位移,對(duì)噴油器噴射的燃油進(jìn)行補(bǔ)償,但不會(huì)使得球閥 26落座在球閥復(fù)位彈簧座24上。噴油結(jié)束時(shí),隨著燃油流過限流孔20,限流活塞19上下壓差逐漸減小,在球閥復(fù)位彈簧力的作用下,限流活塞19、球閥 26和支撐滑塊21回復(fù)至原位。當(dāng)噴孔9持續(xù)不斷的噴射燃油,流出的燃油質(zhì)量超過閾值,噴油器出現(xiàn)異常工作狀態(tài)時(shí),由于噴孔9噴射的燃油的流量大,流速快,使得限流活塞19的下方過渡油腔23的油壓迅速下降,形成上下壓差,導(dǎo)致限流活塞19壓緊球閥26落座在球閥復(fù)位彈簧座24上,阻止燃油流通。由于缺乏燃油供給,噴油器停止工作,阻止了異常噴油的持續(xù)進(jìn)行。
圖3為本實(shí)用新型電磁閥組件部分結(jié)構(gòu)示意圖。電磁閥組件13主要包括電磁閥復(fù)位彈簧座40、電磁閥復(fù)位彈簧29、線圈30、電磁鐵39、銜鐵38、平衡閥桿37、閥座31、中間塊36。電磁閥復(fù)位彈簧座40、電磁閥復(fù)位彈簧29、線圈30和電磁鐵39內(nèi)置在噴油器體14內(nèi)部,其中電磁閥復(fù)位彈簧座40通過螺紋緊固在電磁閥最頂端。電磁閥復(fù)位彈簧座40和銜鐵38之間是電磁閥復(fù)位彈簧29。銜鐵38和平衡閥桿37放置在處于噴油器體14下方的閥座31內(nèi)部。在下方同閥座31結(jié)合的部件是中間塊36。整個(gè)電磁閥采用的是兩位三通閥的形式。當(dāng)噴油器開始噴油時(shí),電磁閥的線圈30通電,同電磁鐵39和銜鐵38形成磁回路,產(chǎn)生電磁力,吸引平衡閥桿37向上運(yùn)動(dòng),打開處于中間塊36的回油孔33,并堵住上行進(jìn)油孔32。這時(shí),控制腔6內(nèi)的燃油通過中間油道35和回油孔33回油至油箱,控制腔6內(nèi)油壓下降,針閥體8上表面受壓減小,與盛油槽10的燃油壓力形成壓差。針閥體8向上抬起,開啟噴孔9噴油。當(dāng)噴油器停止噴油時(shí),由于銜鐵38和平衡閥桿37緊密結(jié)合為一體,因而它們共同受到電磁閥復(fù)位彈簧29的彈簧預(yù)緊力而被壓緊在中間塊36上,并堵住了回油孔33。與此同時(shí),平衡閥桿37開啟了由上行進(jìn)油孔32和中間油道35通往控制腔6的油路,和處于中間塊36內(nèi)部的下行進(jìn)油孔34同時(shí)進(jìn)油,提高了正常單個(gè)進(jìn)油孔對(duì)控制腔6的建壓速度,加快針閥的落座速度,優(yōu)化了針閥響應(yīng)速度。
圖4為噴嘴部分結(jié)構(gòu)示意圖。它由噴孔41和刻溝42構(gòu)成。針閥體8運(yùn)動(dòng)過程中,密封錐面打開,燃油從盛油槽10經(jīng)過密封錐面、刻溝42流向噴孔41??虦?2改變了燃油的流向和速度大小,進(jìn)而調(diào)整了噴孔入口處的流向和速度大小,增大了噴孔41有效流通面積,降低了空穴初生程度,穩(wěn)定了噴孔41內(nèi)部空穴流動(dòng),減緩了噴油量的波動(dòng),降低了孔內(nèi)穴蝕程度。
由上述工作過程可知,本實(shí)用新型一種帶有刻溝的雙路進(jìn)油式電控噴油器的噴油過程中,采用了兩位三通閥的形式,通過由電磁閥平衡閥桿37和中間塊 36內(nèi)部的雙路進(jìn)油,加快了控制腔6的建壓過程,提高了針閥落座的響應(yīng)速度。整個(gè)噴油過程采用電磁閥控制,利用電磁力帶動(dòng)平衡閥桿37的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)噴油過程響應(yīng)速度快,控制精度高,可變噴油規(guī)律的要求。噴油器體14內(nèi)置限流閥組件3,阻止了異常噴油狀態(tài)的持續(xù)進(jìn)行,保證工作過程的穩(wěn)定性。針閥體8表面設(shè)置的刻溝42,有效改善了空穴流動(dòng)的穩(wěn)定性,降低了噴油器穴蝕程度。本實(shí)用新型應(yīng)用于共軌系統(tǒng)上時(shí),在大油量噴射狀態(tài)下,采用蓄壓腔2能有效減小共軌壓力波動(dòng),從而減少了各缸噴油過程的均勻性和穩(wěn)定性下降現(xiàn)象的發(fā)生。