本實用新型涉及的是一種發(fā)動機噴油裝置。
背景技術(shù):
隨著現(xiàn)代柴油機電控技術(shù)的發(fā)展,市場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在于借助微控制器的功能來實現(xiàn)更為復(fù)雜的噴油規(guī)律,從而滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)的要求。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: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)流孔孔徑相互制約的關(guān)系,想要進(jìn)一步提高響應(yīng)特性較為困難;燃油壓力波動會影響噴油過程的穩(wěn)定性;兩位兩通閥的形式的動態(tài)回油量較大,影響燃油利用率;控制柱塞和針閥體之間存在軸向間隙,會造成噴油器內(nèi)燃油靜態(tài)泄漏;噴油器在大油量噴射時,高壓共軌油壓會劇烈波動。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供燃油壓力波動小,能實現(xiàn)快速響應(yīng)特性和無靜態(tài)泄漏功能的雙路進(jìn)油諧振式電控噴油器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
本實用新型雙路進(jìn)油諧振式電控噴油器,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、噴嘴、針閥體,針閥限位套位于噴嘴里,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,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,上行進(jìn)油孔和下行進(jìn)油孔分別連通下行高壓油路。
本實用新型還可以包括:
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,平衡閥桿向上運動,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動,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。
3、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。
本實用新型的優(yōu)勢在于:本實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。本實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。同時,限流閥組件中加入了諧振結(jié)構(gòu),減小了燃油壓力波動,提高噴油過程的穩(wěn)定性。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,可實現(xiàn)錐面、平面的兩路密封,減少動態(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。而噴嘴7部分內(nèi)部無靜態(tài)壓力差,保證了噴油器能實現(xiàn)靜態(tài)無泄漏的功能。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(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。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖舉例對本實用新型做更詳細(xì)地描述:
結(jié)合圖1-4,本實用新型雙路進(jìn)油諧振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、噴嘴7、針閥體8。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、噴嘴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30、阻尼彈簧18、限流活塞19、球閥28、支撐滑塊21、球閥復(fù)位彈簧22、球閥復(fù)位彈簧座26。限流活塞19上加工了限流孔20以及活塞盲孔29,支撐滑塊21加工有軸向中心通孔27,保證燃油能通往下方油路。球閥復(fù)位彈簧座22底部加工有兩個諧振孔,分別為諧振節(jié)流孔25和諧振通孔23。兩孔在軸向的總長度是相同的。噴油器體14的底部和噴嘴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31、電磁閥復(fù)位彈簧座42、線圈32、電磁鐵41、銜鐵40、閥座33、中間塊38、平衡閥桿39。銜鐵40和平衡閥桿39組合放置在閥座33內(nèi),并在閥座33內(nèi)加工上行進(jìn)油孔34。中間塊38內(nèi)加工有回油孔35、下行進(jìn)油孔36、中間油道37等,并同針閥限位套11和針閥體8形成控制腔6。
圖1為本實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下部和噴嘴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40和平衡閥桿39的抬起和落座。當(dāng)平衡閥桿39的向上抬起時,回油孔35開啟,控制腔6的燃油流經(jīng)中間油道37,通過回油孔35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39向下落座時,回油孔35關(guān)閉,燃油既會通過上行進(jìn)油孔34,流經(jīng)平衡閥桿39和中間油道37進(jìn)入控制腔6,也會通過下行進(jìn)油孔36直接進(jìn)入控制腔6。在噴嘴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。噴嘴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。噴嘴7和電磁閥組件13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30、阻尼彈簧18、限流活塞19、球閥28、支撐滑塊21、球閥復(fù)位彈簧22、球閥復(fù)位彈簧座26等。整個限流閥組件3通過蓄壓腔2安置在噴油器體14內(nèi)部,并由擋圈17對其進(jìn)行限位。限位彈簧座30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28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26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28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29,再通過限流孔20進(jìn)入支撐滑塊21的軸向中心通孔27。由軸向中心通孔27流出的燃油經(jīng)過諧振通孔23和諧振節(jié)流孔25進(jìn)入過渡油腔24。設(shè)置加工諧振通孔23和諧振節(jié)流孔25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25中有一段孔徑較諧振通孔23更小,其節(jié)流效果更強烈,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。下行高壓油路4和過渡油腔24相連通并通往下方油路。當(dāng)噴油器正常噴油時,噴孔9噴出燃油,過渡油腔24內(nèi)的燃油壓力下降。由于限流孔20對燃油的節(jié)流作用,限流活塞19內(nèi)的活塞盲孔29和蓄壓腔2內(nèi)的燃油壓力較大,同過渡油腔24形成壓差,使得限流活塞19、球閥28和支撐滑塊21向下位移,對噴油器噴射的燃油進(jìn)行補償,但不會使得球閥28落座在球閥復(fù)位彈簧座26上。噴油結(jié)束時,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28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,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24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28落座在球閥復(fù)位彈簧座26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42、電磁閥復(fù)位彈簧31、線圈32、電磁鐵41、銜鐵40、平衡閥桿39、閥座33、中間塊38。電磁閥復(fù)位彈簧座42、電磁閥復(fù)位彈簧31、線圈32和電磁鐵41內(nèi)置在噴油器體14內(nèi)部,其中電磁閥復(fù)位彈簧座42通過螺紋緊固在電磁閥最頂端。電磁閥復(fù)位彈簧座42和銜鐵40之間是電磁閥復(fù)位彈簧31。銜鐵40和平衡閥桿39放置在處于噴油器體14下方的閥座33內(nèi)部。在下方同閥座33結(jié)合的部件是中間塊38。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32通電,同電磁鐵41和銜鐵40形成磁回路,產(chǎn)生電磁力,吸引平衡閥桿39向上運動,打開處于中間塊38的回油孔35,并堵住上行進(jìn)油孔34。這時,控制腔6內(nèi)的燃油通過中間油道37和回油孔35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,由于銜鐵40和平衡閥桿39緊密結(jié)合為一體,因而它們共同受到電磁閥復(fù)位彈簧31的彈簧預(yù)緊力而被壓緊在中間塊38上,并堵住了回油孔35。與此同時,平衡閥桿39開啟了由上行進(jìn)油孔34和中間油道37通往控制腔6的油路,和處于中間塊38內(nèi)部的下行進(jìn)油孔36同時進(jìn)油,提高了正常單個進(jìn)油孔對控制腔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。
由上述工作過程可知,本實用新型雙路進(jìn)油諧振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39和中間塊38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。諧振結(jié)構(gòu)的使用有效減小了燃油壓力波動,提高了噴油過程的穩(wěn)定性。整個噴油過程采用電磁閥控制,利用電磁力帶動平衡閥桿39的運動,實現(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。本實用新型應(yīng)用于共軌系統(tǒng)上時,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。