專利名稱：一種磁致伸縮元件驅(qū)動的無背壓電控柴油噴油器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電控柴油發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)使用的噴油器，特別是使用共軌式電子 控制噴油技術(shù)的一種由磁致伸縮元件驅(qū)動的電控柴油噴油器。
技術(shù)背景-
目前，共軌式電控柴油機的燃油供給系統(tǒng)采用電磁式噴油器將高壓柴油噴入汽缸，由于 電磁噴油器的電磁線圈工作時有一定程度的感抗，難以響應(yīng)更高噴射頻率的要求，限制了 柴油機向更低油耗、排放更清潔、更低噪聲的方向發(fā)展，而且，電控噴油器的噴油咀中使 用的二位三通閥，存在背壓產(chǎn)生較大的作用力，需要較大的控制力進(jìn)行控制。 發(fā)明內(nèi)容，
本發(fā)明目的在于提供一種由磁致伸縮元件驅(qū)動的無背壓電控柴油噴油器，該噴油器采 用磁致伸縮驅(qū)動器以及無背壓二位三通閥，在較小的控制力下，能使柴油機在十分短暫的 噴油時間里實現(xiàn)數(shù)次預(yù)噴加主噴的噴油，使柴油機的噪聲、油耗、排放、輸出功率的各項 技術(shù)指標(biāo)得以改善，以解決現(xiàn)有電磁式噴油器存在的上述問題。
解決其上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是 一種磁致伸縮元件驅(qū)動的無背壓電控柴油噴 油器，包括帶進(jìn)油通道及回油通道的噴油器殼體、螺母套、磁致伸縮驅(qū)動器、無背壓二位 三通閥、鎖緊螺母、調(diào)整墊片、過渡塊、壓力彈簧和噴油嘴偶件，在噴油器殼體內(nèi)沿軸向 依次順序安裝過渡塊、無背壓二位三通閥、調(diào)整墊片、鎖緊螺母、磁致伸縮驅(qū)動器，在螺 母套內(nèi)依次順序安裝壓力彈簧、噴油嘴偶件，噴油器殼體的上下端面、過渡塊和無背壓二 位三通閥以及調(diào)整墊片的兩端面，磁致伸縮驅(qū)動器下端面均是高平面度平面，各零件端面 緊密相接，形成密封，構(gòu)成了在高壓柴油狀態(tài)下由磁致伸縮驅(qū)動器控制無背壓二位三通閥 的噴油嘴閥針軸向移動的機構(gòu)。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果
一、可以實現(xiàn)更精確、更高頻率的高壓柴油噴射，使多次噴射更加容易實現(xiàn)，從而使 柴油機的噪聲、油耗、排放、輸出功率的各項技術(shù)指標(biāo)得以改善。
本發(fā)明采用磁致伸縮驅(qū)動器、無背壓二位三通閥，在高壓柴油狀態(tài)下通過磁致伸縮驅(qū) 動器驅(qū)動控制無背壓二位三通閥，達(dá)到使用計算機控制系統(tǒng)的弱電信號控制高壓柴油精確磁恢復(fù)自然常態(tài)尺寸的過程可以不受外界干 擾，可以響應(yīng)更高噴射頻率的要求，而無背壓二位三通閥，能在小的控制力下動作，可以 實現(xiàn)更精確、更高頻率的高壓柴油噴射。
二、結(jié)構(gòu)科學(xué)、簡單、可靠，加工制作方便，成本低。
本發(fā)明采用在噴油器殼體內(nèi)沿軸向依次順序安裝過渡塊、無背壓二位三通閥、調(diào)整墊 片、鎖緊螺母、磁致伸縮驅(qū)動器，在螺母套內(nèi)依次順序安裝壓力彈簧、噴油嘴偶件，噴油 器殼體的上下端面、過渡塊和無背壓二位三通閥以及調(diào)整墊片的兩端面，磁致伸縮驅(qū)動器 下端面均是高平面度平面，各零件端面緊密相接，形成密封，構(gòu)成了在高壓柴油狀態(tài)下由 磁致伸縮驅(qū)動器控制無背壓二位三通閥的噴油嘴閥針軸向移動的機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，通過 磁致伸縮驅(qū)動器驅(qū)動控制無背壓二位三通閥，可以實現(xiàn)精確的高頻率高壓柴油噴射，降低 了柴油電控系統(tǒng)關(guān)鍵部件電控噴油器的成本和制造難度。
下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明一種磁致伸縮元件驅(qū)動的無背壓電控柴油噴油器的技術(shù)特征 作進(jìn)一步說明。


圖1-1 圖1-4: 一種磁致伸縮元件驅(qū)動的無背壓電控柴油噴油器結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài)示意
圖
圖1-1:主視剖視圖，圖l-2:左視圖，
圖1-3:常態(tài)——不噴油狀態(tài)，圖1-4:磁致元件伸長——噴油狀態(tài)； 圖2:磁致伸縮驅(qū)動器結(jié)構(gòu)示意圖3 圖3-3:無背壓二位三通閥的整體結(jié)構(gòu)及主要部件結(jié)構(gòu)示意圖 圖3:無背壓二位三通閥的整體結(jié)構(gòu)示意圖， 圖3-h控制柱塞結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3-21:控制閥外體結(jié)構(gòu)示意圖，圖3-22:圖3-21的A部放大圖3-3:控制閥軸結(jié)構(gòu)示意圖4-l 圖4-2:殼體結(jié)構(gòu)示意圖
圖4-1:主視剖視圖，圖4-2:左視圖5:鎖緊螺母結(jié)構(gòu)示意圖6:調(diào)整墊片結(jié)構(gòu)示意圖7-l 圖7-2:過渡塊結(jié)構(gòu)示意圖
圖7-h主視剖視圖，圖7-2:仰視圖。
圖l-l 圖1-4中l(wèi)-塑料外殼接線柱，2-磁致伸縮驅(qū)動器、3-鎖緊螺母、4-調(diào)整墊片、5-無背壓二位三通 閥、6-噴油器殼體、7-過渡塊、8-壓力彈簧、9-噴油嘴偶件、10-閥針、11-螺母套、12-高壓 油管接頭；
圖2中
21-磁致伸縮驅(qū)動器端蓋，22-磁致材料伸縮桿，23—磁致伸縮驅(qū)動器線圈，24-磁致伸 縮驅(qū)動器線架，25-磁致伸縮驅(qū)動器頂桿，26-磁致伸縮驅(qū)動器預(yù)壓彈簧，27-磁致伸縮驅(qū)動 器殼體；
圖3 圖3-3中
51- 控制柱塞，511-大軸徑底座，512-直孔-油道11， 513-次小軸徑段，5131-控制柱塞 圓錐面，514-小軸徑段1， 5141-水平孔，515-小軸徑段11， 516-中心盲孔；
52- 控制閥外體，521-控制閥外體的階梯形通孔，522-控制閥外體階梯形通孔上的錐面； 53-控制閥軸，531-控制閥軸中心孔-階梯形通孔，532-控制閥軸大軸徑段，533-控制閥
軸錐面；534-控制閥軸小軸徑段；54-回位彈簧；
噴油器高壓油進(jìn)油通道——661、 73、油道I、 65、 91、 63、 72、油道II， 噴油器回油通道——63、 72、回油道m(xù)、油道II; 其余標(biāo)號見文中所述。
具體實施例方式
實施例一
一種磁致伸縮元件驅(qū)動的無背壓電控柴油噴油器，包括帶進(jìn)油通道及回油通道的噴油
器殼體6、螺母套ll、磁致伸縮驅(qū)動器2、鎖緊螺母3、調(diào)整墊片4、無背壓二位三通閥5、 過渡塊7、壓力彈簧8、噴油嘴偶件9和閥針10，在噴油器殼體6內(nèi)沿軸向依次順序安裝 過渡塊7、無背壓二位三通閥5、調(diào)整墊片4、鎖緊螺母3、磁致伸縮驅(qū)動器2，在螺母套 11內(nèi)依次順序安裝壓力彈簧8和噴油嘴偶件10，噴油器殼體6的上下端面、過渡塊7和無 背壓二位三通閥5以及調(diào)整墊片4的兩端面，磁致伸縮驅(qū)動器2的下端面均是高平面度平 面，各零件端面緊密相接，形成密封，構(gòu)成了在高壓柴油狀態(tài)下由磁致伸縮驅(qū)動器控制無 背壓二位三通閥的噴油嘴閥針軸向移動的機構(gòu)(參見圖1-1、圖l-2);
所述的磁致伸縮驅(qū)動器2由順次安裝在磁致伸縮驅(qū)動器殼體27內(nèi)的預(yù)壓彈簧26、頂 桿25、繞在線架24上的線圈23、磁致材料伸縮桿22、端蓋21組成(參見圖2)，由伸縮 桿22在線圈23提供的磁場作用下沿磁場方向尺寸發(fā)生變化，從而驅(qū)動頂桿25移動，預(yù)壓 彈簧26是根據(jù)磁致材料的特性提供預(yù)壓力，使頂桿25之尺寸變化呈線性，通過改變線圈 23的電流改變磁強度來控制伸縮桿22尺寸變化，實現(xiàn)高精度位移控制。所述的無背壓二位三通閥包括控制柱塞51、控制閥外體52、控制閥軸53和回位彈簧 54 (參見圖3);
所述的控制柱塞51是一端為大軸徑底座511的不等徑軸狀零件，小軸徑段I1515與次 小軸徑段513之間為小軸徑段1514，小軸徑段I 514開有水平孔5141，大軸徑底座上開有 由中心盲孔516與水平孔5141構(gòu)成的T字形油道I 、與中心盲孔516平行的直孔道512 形成油道II，次小軸徑段513與小軸徑段I 514之間為圓錐面5131過渡(參見圖3-l);
所述的控制閥外體52是帶有階梯形通孔521的圓柱體，該階梯形通孔521的變徑處 為圓錐面522 (參見圖3-21、圖3-22);
所述的控制閥軸53是一個中心孔為3級階梯形通孔531的不等徑軸狀零件，控制閥 軸大軸徑段532與控制閥軸小軸徑534之間為圓錐面533，控制閥軸的階梯形通孔531大 端的底部有錐面5311 (參見圖3-3);
控制柱塞51、控制閥軸53和控制閥外體52從下至上依次安裝，控制柱塞51放入控 制閥軸內(nèi)階梯形通孔531的大端與其組成偶件并與其底部錐面5311錐面配合，回位彈簧 54置于控制閥軸階梯形通孔531的中段頂住控制柱塞51，控制閥軸圓錐面533與控制閥外 體52的階梯形通孔521的臺階的圓錐面522錐面配合，控制閥軸的小軸徑534穿過控制閥
外體階梯形通孔52i的小端，并與其形成圓環(huán)狀的回油道m(xù)，控制柱塞與控制閥外體的配
合面是高平面度平面，各零件端面緊密相接，形成密封，控制柱塞上端圓柱與控制閥軸內(nèi) 圓孔組成偶件，控制柱塞、控制閥外體、控制閥軸同軸度安裝，使得控制柱塞能在控制閥 軸階梯形通孔531內(nèi)靈活移動，控制閥軸的軸向壓強基本平衡。
所述的噴油器殼體6是包括大徑端段61、中段62和小徑端段64的不等徑3級階梯的 圓柱體，大徑端段61上部有外螺紋、中心有一2級階梯形盲孔611,該階梯形盲孔611的 大端用于安放無背壓二位三通閥，階梯形盲孔611底部的兩側(cè)分別有貫穿殼體中段和小徑 端段的高壓進(jìn)油孔65以及油孔63，中段62左側(cè)有一水平凸臺66，其中心有一階梯形通孔 661、該階梯形通孔661的大端與高壓油管接頭螺紋連接，階梯形通孔661的小孔段為高壓 油進(jìn)油通道與高壓進(jìn)油孔65連通，小徑端段64下部有外螺紋、中心亦有一用于安放壓力 彈簧的盲孔641 (參見圖4-l、圖4-2)。
所述的過渡塊7為帶中心孔71的薄圓柱體，其上有過渡塊進(jìn)油孔73、過渡塊油孔72。 噴油器高壓進(jìn)油通道包括噴油器殼體的進(jìn)油孔661、過渡塊上的進(jìn)油孔73和油孔72、 無背壓二位三通閥5上的油道I和油道II 、殼體上的高壓進(jìn)油孔65和油孔63和噴油嘴偶件 的進(jìn)油孔91;
回油通道由無背壓二位三通閥5上的回油道m(xù)、油道II、噴油器殼體的油孔63組成。工作過程如下
接通高壓柴油后，高壓柴油從高壓油管通道661進(jìn)入電控噴油器由噴油器殼體的進(jìn)油 孔661、過渡塊上的進(jìn)油孔73和油孔72、無背壓二位三通閥5上的油道I和油道n、殼體 上的高壓進(jìn)油孔65和油孔63和噴油嘴偶件的進(jìn)油孔91的進(jìn)油通道，其中一路到達(dá)噴油嘴 偶件的壓力室和噴油嘴的閥針閥座，另一路經(jīng)過殼體中部油孔65、過渡塊上的油孔73進(jìn) 入無背壓二位三通閥5，由于磁致伸縮元件處于無磁激勵狀態(tài)時，磁致伸縮桿22保持自然 狀態(tài)下的長度，在回位彈簧54作用下，控制閥軸53處于控制閥軸圓錐面533與控制閥外 體52的階梯形通孔521的臺階的圓錐面522錐面緊配合閉合狀態(tài)，高壓油通過控制柱塞 51上的油道I1512與其上的T字形油道I貫通，高壓柴油從無背壓二位三通閥51上的油道 11512、過渡塊上的油孔73、殼體上的油孔63到達(dá)閥針的上部，噴油器不噴油，處于常態(tài) (參見圖1-3);
當(dāng)磁致伸縮元件受激勵時，磁致伸縮桿22軸向伸長，控制閥軸53下移至控制閥軸階 梯形通孔531大端底部的錐面5311與控制柱塞51次小軸徑段513的圓錐面5131緊配合閉 合，工作液通過控制柱塞51上的油道II與回油道III貫通，噴油嘴閥針11被高壓柴油頂起， 高壓柴油從噴油嘴閥針10與噴油嘴閥座之間噴出，噴油器噴油。(參見圖l-4)。
當(dāng)磁致伸縮元件22失去激勵時，磁致伸縮桿22軸向縮短恢復(fù)常態(tài)，噴油嘴偶件的壓 力迅速上升，噴油停止。
權(quán)利要求
1.一種磁致伸縮元件驅(qū)動的無背壓電控柴油噴油器，包括帶進(jìn)油通道及回油通道的噴油器殼體、螺母套、磁致伸縮驅(qū)動器、二位三通閥、鎖緊螺母、調(diào)整墊片、過渡塊、壓力彈簧、噴油嘴偶件，其特征在于所述的二位三通閥是無背壓二位三通閥，在噴油器殼體內(nèi)沿軸向依次順序安裝過渡塊、無背壓二位三通閥、調(diào)整墊片、鎖緊螺母、磁致伸縮驅(qū)動器，在螺母套內(nèi)依次順序安裝壓力彈簧、噴油嘴偶件，噴油器殼體的上下端面、過渡塊和無背壓二位三通閥以及調(diào)整墊片的兩端面，磁致伸縮驅(qū)動器下端面均是高平面度平面，各零件端面緊密相接，形成密封，構(gòu)成了在高壓柴油狀態(tài)下由磁致伸縮驅(qū)動器控制無背壓二位三通閥的噴油嘴閥針軸向移動的機構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁致伸縮元件驅(qū)動的無背壓電控柴油噴油器，其特征 在于所述的無背壓二位三通閥，包括其上開有進(jìn)出油道的控制柱塞、其上有回油通道的 控制閾外體和控制閥軸，其特征在于所述的控制柱塞(51)是一不等徑軸狀零件，所述 的控制閥外體(52)是帶有階梯形通孔(521)的圓柱體，所述的控制閥軸(53)是一個中 心孔為3級階梯形通孔(531)的不等徑軸狀零件，控制閥軸大軸徑段(532)與控制閥軸 小軸徑(534)之間為圓錐面(533)，控制闊軸的階梯形通孔(531)大端的底部有錐面(5311)， 控制柱塞(51)、控制閥軸(53)和控制閥外體(52)從下至上依次安裝，控制柱塞(51) 放入控制閥軸內(nèi)階梯形通孔(531)的大端與其組成偶件并與其底部錐面(5311)錐面配合， 回位彈簧(54)置于控制閥軸階梯形通孔(531)的中段頂住控制柱塞(51)，控制閥軸圓 錐面(533)與控制閥外體(52)的階梯形通孔(521)的臺階的圓錐面(522)錐面配合， 控制柱塞與控制閥外體的配合面是高平面度平面，各零件端面緊密相接，形成密封，控制 柱塞上端圓柱與控制閥軸內(nèi)圓孔組成偶件，控制柱塞、控制閥外體、控制閥軸同軸度安裝， 控制柱塞能在控制閥軸階梯形通孔(531)內(nèi)靈活移動，控制閥軸的軸向壓強基本平衡，控 制閥軸的小軸徑(534)穿過控制閥外體階梯形通孔(521)的小端，并與其形成圓環(huán)狀的 回油通道III。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁致伸縮元件驅(qū)動的無背壓電控柴油噴油器，其特 征在于所述的磁致伸縮驅(qū)動器由順次安裝在磁致伸縮驅(qū)動器殼體內(nèi)的預(yù)壓彈簧、頂桿、 繞在線架上的線圈、磁致材料伸縮桿和端蓋組成，由伸縮桿在線圈提供的磁場作用下沿磁 場方向尺寸發(fā)生變化，從而驅(qū)動頂桿移動，通過改變線圈的電流改變磁強度來控制伸縮桿 尺寸變化。
全文摘要
一種磁致伸縮元件驅(qū)動的無背壓電控柴油噴油器，包括帶進(jìn)油通道及回油通道的噴油器殼體、螺母套、磁致伸縮驅(qū)動器、無背壓二位三通閥、鎖緊螺母、調(diào)整墊片、過渡塊、壓力彈簧和噴油嘴偶件，在噴油器殼體內(nèi)沿軸向依次順序安裝過渡塊、無背壓二位三通閥、調(diào)整墊片、鎖緊螺母、磁致伸縮驅(qū)動器，在螺母套內(nèi)依次順序安裝壓力彈簧、噴油嘴偶件，噴油器殼體的上下端面、過渡塊和無背壓二位三通閥以及調(diào)整墊片的兩端面，磁致伸縮驅(qū)動器下端面均是高平面度平面，各零件端面緊密相接，形成密封，構(gòu)成了在高壓柴油狀態(tài)下由磁致伸縮驅(qū)動器控制無背壓二位三通閥的噴油嘴閥針軸向移動的機構(gòu)，該噴油器可以實現(xiàn)更精確、更高頻率的高壓柴油噴射。
文檔編號F02M51/06GK101649797SQ200810073748
公開日2010年2月17日 申請日期2008年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月16日
發(fā)明者千 彭, 威 梁 申請人:柳州福爾曼汽車電子有限公司