本發(fā)明涉及的是一種發(fā)動機(jī)噴油裝置。

背景技術(shù)：

為優(yōu)化柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放指標(biāo)，當(dāng)前市場上的柴油機(jī)電控噴油器開始采用高速電磁開關(guān)閥式控制，其具有系統(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等優(yōu)點(diǎn)。但隨著燃油噴射壓力的逐步提高，常規(guī)電控噴油器的缺點(diǎn)也顯露出來。

首先，噴油器一方面要降低氮氧化物的排放，這就要求對噴油過程的瞬時噴油速率進(jìn)行控制，降低噴射初期的噴油速率。另一方面，噴射過程結(jié)束時，噴油器必須迅速斷油，即針閥落座響應(yīng)要快，以降低顆粒物的形成量。即噴油器要形成“先緩后急”的噴油速率時間歷程曲線。但常規(guī)電控噴油器很難實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。其次，目前國內(nèi)電控噴油器大多采用兩位兩通高速電磁閥來控制噴油過程，其兩位兩通閥在噴油過程中始終處于開啟的狀態(tài)，高低壓油路的連通使得動態(tài)回油量較大，造成能量損失。同時，進(jìn)出油阻尼孔的孔徑的限制和動態(tài)回油量的存在也使得針閥快速落座響應(yīng)很難實(shí)現(xiàn)。此外，噴油器快速啟閉產(chǎn)生的水擊壓力波動會使得噴油過程不穩(wěn)定，尤其在大油量噴射時，高壓共軌的燃油壓力的波動會引起各缸噴射過程的不一致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供帶液力反饋油路和諧振結(jié)構(gòu)、具有微動態(tài)回油和無靜態(tài)泄漏功能、能實(shí)現(xiàn)“先緩后急”的噴油速率時間歷程曲線的一種帶液力反饋的微動態(tài)回油諧振旁通式電控噴油器。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一種帶液力反饋的微動態(tài)回油諧振旁通式電控噴油器，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、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)位彈簧座里設(shè)置諧振通孔和諧振節(jié)流孔，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，諧振通孔和諧振節(jié)流孔均連通軸向中心通孔和過渡油腔；

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油腔，閥座里設(shè)置進(jìn)油阻尼孔，中間塊里設(shè)置回油孔、中間油道、中間節(jié)流孔、液力反饋油道，進(jìn)油阻尼孔連通平衡閥桿上腔，中間節(jié)流孔分別連通油腔和中間油道，液力反饋油道連通油腔，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、控制滑塊、針閥體、噴嘴，針閥限位套位于噴嘴里，控制滑塊位于針閥限位套里，針閥體的上部分位于針閥限位套里，針閥體的下部分位于噴嘴里，控制滑塊與針閥體之間形成控制腔，控制腔里設(shè)置控制滑塊復(fù)位彈簧，針閥體中部設(shè)置凸起部分，凸起部分與其上方的針閥限位套之間設(shè)置針閥復(fù)位彈簧，控制滑塊的上端面設(shè)置中間腔，控制滑塊里設(shè)置控制滑塊通孔、旁通油路，控制滑塊通孔分別連通中間腔和控制腔，旁通油路連通控制腔，針閥體與噴嘴之間形成盛油槽，噴嘴端部設(shè)置噴孔；

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、噴嘴連通盛油槽，進(jìn)油阻尼孔和液力反饋油道分別連通下行高壓油路。

本發(fā)明還可以包括：

1、噴孔噴油時，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，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，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。

2、線圈通電時，平衡閥桿向上運(yùn)動，平衡閥桿上腔與油腔為斷開狀態(tài)，回油孔與油箱為連通狀態(tài)，控制腔內(nèi)的燃油通過中間油道、中間節(jié)流孔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，被壓在中間塊上端面上，平衡閥桿上腔與油腔連通，回油孔與油箱斷開，同時下行高壓油路里的燃油一方面經(jīng)進(jìn)油阻尼孔、平衡閥桿上腔、油腔、中間節(jié)流孔、中間油道、中間腔進(jìn)入控制腔，另一方面經(jīng)液力反饋油道、油腔、中間油道、中間腔進(jìn)入控制腔。

3、噴孔停止噴油時，控制滑塊上端面燃油壓力高于其下端面，控制滑塊克服控制滑塊復(fù)位彈簧的彈簧預(yù)緊力向下位移，旁通油路打開，隨著燃油進(jìn)入控制腔，控制滑塊在控制滑塊復(fù)位彈簧的作用力下，回到初始位置。

4、諧振節(jié)流孔中部的直徑小于其兩端的直徑，且小于諧振通孔的直徑，諧振節(jié)流孔與諧振通孔軸向的總長度一致。

本發(fā)明的優(yōu)勢在于：本發(fā)明采用了蓄壓腔結(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)行不會對共軌燃油壓力造成較大波動而導(dǎo)致其他噴油器噴油過程受到影響。本發(fā)明采用加工有諧振結(jié)構(gòu)的限流閥組件，有效地減少了異常噴油狀況的發(fā)生并降低了噴油過程中噴油器內(nèi)的水擊效應(yīng)產(chǎn)生的燃油壓力波，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，減少動態(tài)回油量，實(shí)現(xiàn)微動態(tài)回油功能?？刂魄粌?nèi)控制滑塊的旁通油道能使得控制腔快速建壓，提高了針閥響應(yīng)特性?？刂苹瑝K節(jié)流孔和中間節(jié)流孔的設(shè)計(jì)保證了噴油器在初期能緩慢噴油，減少氮氧化物的形成。液力反饋油道進(jìn)一步減緩初期噴油加快針閥落座。而噴油器內(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為本發(fā)明的結(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為針閥組件示意圖；

圖5為A-A示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述：

結(jié)合圖1-5，本發(fā)明一種帶液力反饋的微動態(tài)回油諧振旁通式電控噴油器主要結(jié)構(gòu)包括噴油器頭1、噴油器體11、限流閥組件3、電磁閥組件10、緊帽9、針閥組件5、噴嘴6。噴油器頭1同噴油器體11通過螺紋進(jìn)行配合連接，并用放置在噴油器體11上的密封圈12進(jìn)行密封。噴油器頭1上的主進(jìn)油孔13同噴油器體11內(nèi)的蓄壓腔2連通。噴油器體11下方是電磁閥組件10、噴嘴6和針閥組件5，三者通過緊帽9裝配連接。限流閥組件3放置在噴油器體11內(nèi)部，其結(jié)構(gòu)主要包括擋圈14、限位彈簧座27、阻尼彈簧15、限流活塞16、球閥25、支撐滑塊18、球閥復(fù)位彈簧19、球閥復(fù)位彈簧座23。限流活塞16上加工了限流孔17以及活塞盲孔26，支撐滑塊18加工有軸向中心通孔24，保證燃油能通往下方油路。球閥復(fù)位彈簧座23底部加工有兩個諧振孔，分別為諧振節(jié)流孔22和諧振通孔20。噴油器體11的底部和噴嘴6的上部之間設(shè)置了電磁閥組件10，主要結(jié)構(gòu)包括電磁閥復(fù)位彈簧28、電磁閥復(fù)位彈簧座41、線圈29、電磁鐵40、銜鐵39、閥座30、中間塊36、平衡閥桿38。銜鐵39和平衡閥桿38組合放置在閥座30內(nèi)，并在閥座30內(nèi)加工進(jìn)油阻尼孔31。中間塊36內(nèi)加工有液力反饋油道33、回油孔34、中間油道35和中間節(jié)流孔37等。電磁閥組件10下方是針閥組件5，主要結(jié)構(gòu)包括控制滑塊48、針閥限位套46、控制滑塊復(fù)位彈簧43、針閥體44、針閥復(fù)位彈簧45?？刂苹瑝K48置于控制腔47內(nèi)，加工有控制滑塊通孔49和旁通油道42。

圖1為本發(fā)明噴油器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。在噴油器頭1上加工有主進(jìn)油孔13，由高壓油管輸送的高壓燃油通過主進(jìn)油孔13進(jìn)入噴油器內(nèi)部。噴油器頭1與噴油器體11通過螺紋線進(jìn)行裝配，兩者之間有密封圈12進(jìn)行密封。主進(jìn)油孔13和蓄壓腔2連通。處于蓄壓腔2中的燃油會向下經(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47和盛油槽8。噴油器體11下部和針閥組件5之間裝配有電磁閥組件10。電磁閥組件10內(nèi)利用電磁力控制銜鐵39和平衡閥桿38的抬起和落座。當(dāng)平衡閥桿38的向上抬起時，回油孔34開啟，控制腔47的燃油流經(jīng)控制滑塊通孔49、中間油道35和中間節(jié)流孔37，通過回油孔34泄去?？刂魄?7燃油壓力下降，同盛油槽8形成燃油壓差，使得針閥體44克服針閥復(fù)位彈簧45的彈簧預(yù)緊力而抬起，噴油開始。此時，針閥體44的限位是通過針閥限位套46來實(shí)現(xiàn)的。由于控制滑塊通孔49和中間節(jié)流孔37的兩段節(jié)流作用，中間油道35的燃油壓力不會迅速下降，從而減緩了控制腔47的燃油壓力的下降速度。噴油過程中，一直有高壓燃油通過液力反饋油道33進(jìn)入由閥座30和平衡閥桿38構(gòu)成的油腔32，減緩了油腔32和控制腔47的泄油速率，使得控制腔47在噴油初期的壓降進(jìn)一步變小變緩，減小了氮氧化物的產(chǎn)生。當(dāng)平衡閥桿38向下落座時，回油孔34關(guān)閉，燃油既會通過進(jìn)油阻尼孔31，流經(jīng)平衡閥桿38、中間節(jié)流孔37、中間油道35、控制滑塊通孔49和旁通油道42進(jìn)入控制腔47，也會通過液力反饋油道33進(jìn)油使得控制腔47建立油壓，針閥體44在針閥復(fù)位彈簧45的彈簧預(yù)緊力的作用下落座，噴油過程結(jié)束。同時，噴嘴6內(nèi)放置有被針閥復(fù)位彈簧45壓緊的針閥體44，如圖5為針閥體44的截面A-A放大圖。針閥體44的弧形面可以很好的起到導(dǎo)向作用。針閥組件5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。針閥組件5和電磁閥組件10均放置在緊帽9內(nèi)，再通過螺紋線和噴油器體11緊固。

圖2為本發(fā)明限流閥組件部分結(jié)構(gòu)示意圖。限流閥組件3主要包括擋圈14、限位彈簧座27、阻尼彈簧15、限流活塞16、球閥25、支撐滑塊18、球閥復(fù)位彈簧19、球閥復(fù)位彈簧座23等。整個限流閥組件3通過蓄壓腔2安置在噴油器體11內(nèi)部，并由擋圈14對其進(jìn)行限位。限位彈簧座27和擋圈14配合，一方面作為阻尼彈簧15的彈簧座，另一方面對限流活塞16的最大位移起到限制作用。受阻尼彈簧15和球閥復(fù)位彈簧19的彈簧預(yù)緊力，球閥25同限流活塞16的下端面和支撐滑塊18的上端面配合。球閥復(fù)位彈簧座23受球閥復(fù)位彈簧19的彈簧力，被壓緊在底部，其上部變截面處是球閥25的落座面。燃油由蓄壓腔2進(jìn)入限流活塞16內(nèi)的活塞盲孔26，再通過限流孔17進(jìn)入支撐滑塊18的軸向中心通孔24。由軸向中心通孔24流出的燃油經(jīng)過諧振通孔20和諧振節(jié)流孔22進(jìn)入過渡油腔21。設(shè)置加工諧振通孔20和諧振節(jié)流孔22使得通過兩孔的燃油壓力波的幅值降低。由于諧振節(jié)流孔22中有一段孔徑較諧振通孔20更小，其節(jié)流效果更強(qiáng)烈，造成從兩孔流過的燃油流速不同，使得原本同相位的燃油壓力波產(chǎn)生相位差，兩股燃油壓力波疊加后相互抵消，壓力波動進(jìn)一步減小，兩孔在軸向的總長度是相同的。下行高壓油路4和過渡油腔21相連通并通往下方油路。當(dāng)噴油器正常噴油時，噴孔7噴出燃油，過渡油腔21內(nèi)的燃油壓力下降。由于限流孔17對燃油的節(jié)流作用，限流活塞16內(nèi)的活塞盲孔26和蓄壓腔2內(nèi)的燃油壓力較大，同過渡油腔21形成壓差，使得限流活塞16、球閥25和支撐滑塊18向下位移，對噴油器噴射的燃油進(jìn)行補(bǔ)償，但不會使得球閥25落座在球閥復(fù)位彈簧座23上。噴油結(jié)束時，隨著燃油流過限流孔17，限流活塞16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16、球閥25和支撐滑塊18回復(fù)至原位。當(dāng)噴油器持續(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，由于噴孔7噴射的燃油的流量大，流速快，使得限流活塞16的下方過渡油腔21的油壓迅速下降，形成上下壓差，導(dǎo)致限流活塞16壓緊球閥25落座在球閥復(fù)位彈簧座23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為本發(fā)明電磁閥組件部分結(jié)構(gòu)示意圖。電磁閥組件10主要包括電磁閥復(fù)位彈簧28、電磁閥復(fù)位彈簧座41、線圈29、電磁鐵40、銜鐵39、閥座30、中間塊36、平衡閥桿38等。電磁閥復(fù)位彈簧座41、電磁閥復(fù)位彈簧28、線圈29和電磁鐵40內(nèi)置在噴油器體11內(nèi)部，其中電磁閥復(fù)位彈簧座41通過螺紋緊固在電磁閥最頂端。電磁閥復(fù)位彈簧座41和銜鐵39之間是電磁閥復(fù)位彈簧28。銜鐵39和平衡閥桿38放置在處于噴油器體11下方的閥座30內(nèi)部。在下方同閥座30結(jié)合的部件是中間塊36。整個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，電磁閥的線圈29通電，同電磁鐵40和銜鐵39形成磁回路，產(chǎn)生電磁力，吸引平衡閥桿38向上運(yùn)動，打開處于中間塊36的回油孔34，并堵住進(jìn)油阻尼孔31。這時，控制腔47內(nèi)的燃油通過中間油道35、中間節(jié)流孔37和回油孔34回油至油箱，控制腔47內(nèi)油壓下降，針閥體44上表面受壓減小，與盛油槽8的燃油壓力形成壓差。針閥體44向上抬起，開啟噴孔7噴油。當(dāng)噴油器停止噴油時，由于銜鐵39和平衡閥桿38緊密結(jié)合為一體，因而它們共同受到電磁閥復(fù)位彈簧28的彈簧預(yù)緊力而被壓緊在中間塊36上，并堵住了回油孔34。與此同時，平衡閥桿38開啟了由進(jìn)油阻尼孔31、中間節(jié)流孔37和中間油道35通往控制腔47的油路。

圖4為本發(fā)明針閥組件部分結(jié)構(gòu)示意圖。針閥組件5主要包括控制滑塊48、控制滑塊復(fù)位彈簧43、針閥限位套46、針閥體44和針閥復(fù)位彈簧45?？刂苹瑝K48放置在控制腔47內(nèi)部，由控制滑塊復(fù)位彈簧43將其頂起并緊靠在中間塊36的下端面?？刂苹瑝K48上加工有控制滑塊通孔49和旁通油道42。當(dāng)噴油開始時，由于中間塊36上的中間節(jié)流孔37和控制滑塊通孔49的兩段節(jié)流作用，控制腔47內(nèi)的燃油壓力下降較正常噴油器緩慢，且通過液力反饋油道33的高壓燃油的進(jìn)入進(jìn)一步加強(qiáng)了這一效果，達(dá)到減少氮氧化物排放的目的。當(dāng)噴油結(jié)束時，由于控制滑塊48上端面燃油壓力高于下端面，控制滑塊48會克服控制滑塊復(fù)位彈簧43的彈簧預(yù)緊力向下位移，打開旁通油道42，使得控制腔47內(nèi)的燃油壓力迅速建立，提高了針閥落座響應(yīng)。這時，液力反饋油道33成為另一路進(jìn)油油道，也起到加速針閥落座的效果。隨著燃油進(jìn)入控制腔47，控制滑塊48上下端面油壓趨于一致。在控制滑塊復(fù)位彈簧43的作用下，控制滑塊48復(fù)位。

由上述工作過程可知，本發(fā)明一種帶液力反饋的微動態(tài)回油諧振旁通式電控噴油器的噴油過程中，采用了兩位三通閥的形式，大大減少了動態(tài)回油量，實(shí)現(xiàn)微動態(tài)回油功能。內(nèi)置于控制腔47中的控制滑塊48結(jié)構(gòu)和中間塊36內(nèi)的液力反饋油道33，保證了噴射初期低的噴油速率和噴油結(jié)束能快速斷油的的特點(diǎn)。整個噴油過程采用電磁閥控制，利用電磁力帶動平衡閥桿38的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)了對噴油過程響應(yīng)速度快，控制精度高的要求。噴油器體11內(nèi)置帶有諧振結(jié)構(gòu)的限流閥組件3，阻止了異常噴油狀態(tài)的持續(xù)進(jìn)行，減小了燃油壓力波動，保證工作過程的穩(wěn)定性。本發(fā)明在大油量噴射狀態(tài)下，采用蓄壓腔2能有效減小共軌壓力波動，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。