一種基于超磁致效應(yīng)的噴油器的制造方法
【專利摘要】一種基于超磁致效應(yīng)的噴油器，包括本體，所述本體上開設(shè)有噴嘴，所述噴嘴內(nèi)設(shè)有針閥，所述針閥可上下移動(dòng)控制噴嘴的開啟或閉合，所述本體內(nèi)開設(shè)有噴油腔室單元，所述噴油腔室單元與噴嘴連通，所述噴油腔室單元包括依次連通的噴油腔、控制腔和旁通通道，所述控制腔內(nèi)壓力改變使針閥上下移動(dòng)，還包括控制閥裝置，所述控制閥裝置與旁通通道連接，所述控制閥裝置內(nèi)設(shè)有GMM棒，所述GMM棒可伸縮變化，使控制閥裝置控制旁通通道的開啟或閉合。本實(shí)用新型采用可伸縮的GMM棒的來控制噴油過程，通過控制器控制驅(qū)動(dòng)線圈的磁場(chǎng)大小，GMM棒具有磁致伸縮系數(shù)非常大的特點(diǎn)，具有磁致伸縮效應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。這樣便可以輕易的實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油時(shí)間和噴油量的精確化控制。
【專利說明】
一種基于超磁致效應(yīng)的噴油器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于超磁致效應(yīng)的噴油器。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保障空氣質(zhì)量，各國政府都逐步加大了對(duì)機(jī)動(dòng)車輛尾氣排放的限制，發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)紛紛投入巨資，研究開發(fā)低排放的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中不可忽視的就是燃油的噴射與霧化。目前發(fā)動(dòng)機(jī)采用的電磁噴油器是通過電磁線圈通電，產(chǎn)生吸力，將銜鐵吸起并帶動(dòng)針閥離開閥座，打開噴孔，燃油經(jīng)針閥頭部的軸針與噴孔之間的環(huán)形間隙高速噴出，形成霧狀。但這種方式主要有如下缺點(diǎn):(I)噴油量分配及控制不夠精確；(2)噴油時(shí)間點(diǎn)和噴射燃油壓力無法實(shí)時(shí)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況進(jìn)行精確柔性調(diào)整。(3)電磁式噴油器的尺寸和重量較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率消耗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種重量輕、響應(yīng)快的基于超磁致效應(yīng)的噴油器。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)措施:
[0005]—種基于超磁致效應(yīng)的噴油器，包括本體，所述本體上開設(shè)有噴嘴，所述噴嘴內(nèi)設(shè)有針閥，所述針閥可上下移動(dòng)控制噴嘴的開啟或閉合，所述本體內(nèi)開設(shè)有噴油腔室單元，所述噴油腔室單元與噴嘴連通，所述噴油腔室單元包括依次連通的噴油腔、控制腔和旁通通道，所述旁通通道開啟或關(guān)閉改變控制腔內(nèi)的壓力，所述控制腔內(nèi)壓力改變使針閥上下移動(dòng)，還包括控制閥裝置，所述控制閥裝置與旁通通道連接，所述控制閥裝置內(nèi)設(shè)有GMM棒，所述GMM棒可伸縮變化，使控制閥裝置控制旁通通道的開啟或閉合。
[0006]本實(shí)用新型還可以通過以下技術(shù)措施進(jìn)一步完善:
[0007]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制閥裝置位于噴嘴的上方，所述控制閥裝置包括控制器、驅(qū)動(dòng)線圈、連接器和伺服控制閥，所述GMM棒、連接器和伺服控制閥從上至下依次連接，所述伺服控制閥與旁通通道連接，用于控制旁通通道的開啟或閉合。
[0008]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述伺服控制閥的底端設(shè)有堵頭，用于堵塞旁通通道，所述堵頭呈圓錐狀。
[0009]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制器與驅(qū)動(dòng)線圈連接，所述GMM棒安裝在驅(qū)動(dòng)線圈內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)線圈內(nèi)的磁場(chǎng)發(fā)生變化使GMM棒伸縮。
[0010]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述本體內(nèi)開設(shè)有收容腔室，所述控制閥裝置安裝在收容腔室內(nèi)，所述GMM棒的一端固定在收容腔室內(nèi)，其另一端與連接器連接。
[0011]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)動(dòng)線圈采用勵(lì)磁線圈，或者采用勵(lì)磁線圈和偏置線圈的組合。
[0012]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述噴油腔室單元位于噴嘴與控制閥單元之間，所述噴油腔和控制腔依次設(shè)在噴嘴的上方，所述噴油腔和控制腔之間通過進(jìn)油節(jié)流口連接，所述控制腔上方設(shè)有出油節(jié)流口，所述旁通通道將出油節(jié)流口與噴油腔連接。
[0013]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述噴油腔上設(shè)有進(jìn)油口，用于讓高壓油流入噴油腔內(nèi)。
[0014]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述針閥的一端插設(shè)在噴嘴內(nèi)，所述針閥的另一端伸入控制腔內(nèi)，所述針閥上套設(shè)有彈性件，當(dāng)控制腔內(nèi)的壓力與噴油腔內(nèi)的壓力相等時(shí)，所述針閥下移關(guān)閉噴嘴，當(dāng)控制腔內(nèi)的壓力小于噴油腔內(nèi)的壓力時(shí)，所述針閥上移開啟噴嘴。
[0015]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述本體上設(shè)有回油口，用于將噴油腔室單元內(nèi)的油回收。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、采用可伸縮的GMM棒的來控制噴油過程，通過控制器控制驅(qū)動(dòng)線圈的磁場(chǎng)大小，GMM棒具有磁致伸縮系數(shù)非常大的特點(diǎn)，具有磁致伸縮效應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。這樣便可以輕易的實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油時(shí)間和噴油量的精確化控制。
[0018]2、采用伺服控制閥與旁通通道連接，在伺服控制閥的底端設(shè)置圓錐狀的堵頭，堵頭能方便、穩(wěn)定堵塞在旁通通道的入口處，保證有效控制開啟或閉合的狀態(tài)。
[0019]3、將針閥的另一端伸入控制腔內(nèi)，針閥的一端受噴油腔內(nèi)壓力抵壓，而其另一端受控制腔內(nèi)壓力抵壓。這樣當(dāng)控制腔內(nèi)壓力改變，使針閥兩端所受壓力發(fā)生改變時(shí)，便可實(shí)現(xiàn)針閥的上下移動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]4、在針閥上設(shè)在彈性件，一方面由于彈性件彈力的作用限制了針閥向上移動(dòng)的行程，另一方面，噴油結(jié)束時(shí)，彈性件恢復(fù)原狀將針閥下移關(guān)閉噴嘴。
【附圖說明】
[0021]附圖1是本實(shí)用新型基于超磁致效應(yīng)的噴油器的總裝示意圖；
[0022]附圖2是附圖1所述基于超磁致效應(yīng)的噴油器的初始狀態(tài)的示意圖；
[0023]附圖3是附圖1所述基于超磁致效應(yīng)的噴油器的針閥開啟時(shí)的示意圖；
[0024]附圖4是附圖1所述基于超磁致效應(yīng)的噴油器的針閥關(guān)閉時(shí)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026]請(qǐng)參考圖1至圖4，一種基于超磁致效應(yīng)的噴油器100包括本體10，所述本體10上開設(shè)有噴嘴14，所述噴嘴14內(nèi)設(shè)有針閥30，所述針閥30可上下移動(dòng)控制噴嘴14的開啟或閉合。所述本體10內(nèi)開設(shè)有噴油腔41室單元40，所述噴油腔41室單元40與噴嘴14連通。所述噴油腔41室單元40包括依次連通的噴油腔41、控制腔42和旁通通道45，所述旁通通道45開啟或關(guān)閉改變控制腔42內(nèi)的壓力，所述控制腔42內(nèi)壓力改變使針閥30上下移動(dòng)。還包括控制閥裝置20，所述控制閥裝置20與旁通通道45連接，所述控制閥裝置20內(nèi)設(shè)有GMM棒21，所述GMM棒21可伸縮變化，使控制閥裝置20控制旁通通道45的開啟或閉合。所述GMM棒21由超磁致伸縮材料(GMM)制作而成，超磁致材料(GMM)是一種具有極大的磁致系數(shù)、伸縮變形能夠精確控制的磁致伸縮材料。具有耐熱溫度好、磁致伸縮性能強(qiáng)，機(jī)械能和電能之間的轉(zhuǎn)換率高，能量密度大、響應(yīng)速度快、可靠性好，驅(qū)動(dòng)方式簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。采用可伸縮的GMM棒21的來控制噴油過程，具有重量輕、響應(yīng)快、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。
[0027]所述控制閥裝置20位于噴嘴14的上方，所述控制閥裝置20包括控制器、驅(qū)動(dòng)線圈22、連接器23和伺服控制閥24。所述控制器與驅(qū)動(dòng)線圈22連接，所述GMM棒21安裝在驅(qū)動(dòng)線圈22內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)線圈22內(nèi)的磁場(chǎng)發(fā)生變化使GMM棒21伸縮。通過控制器控制驅(qū)動(dòng)線圈22的磁場(chǎng)大小，GMM棒21具有磁致伸縮系數(shù)非常大的特點(diǎn)，具有磁致伸縮效應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。這樣便可以輕易的實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油時(shí)間和噴油量的精確化控制。
[0028]所述GMM棒21、連接器23和伺服控制閥24從上至下依次連接，所述伺服控制閥24與旁通通道45連接，用于控制旁通通道45的開啟或閉合。所述本體10內(nèi)開設(shè)有收容腔室11，所述控制閥裝置20安裝在收容腔室11內(nèi)，所述GMM棒21的一端固定在收容腔室11內(nèi)，其另一端與連接器23連接。由連接器23控制，伺服控制閥24實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)噴油、結(jié)束噴油和噴油量大小的控制。這樣，連接器23與伺服控制閥24連接，連接器23將GMM棒21的伸縮行程傳遞和放大至伺服控制閥24。連接器23起到平衡GMM棒21和伺服控制閥24之間的間隙變化，具有安全保護(hù)的作用。
[0029]優(yōu)選的，所述伺服控制閥24的底端設(shè)有堵頭241，用于堵塞旁通通道45，所述堵頭241呈圓錐狀。圓錐狀的堵頭241能方便、穩(wěn)定堵塞在旁通通道45的入口處，保證有效控制開啟或閉合的狀態(tài)。所述驅(qū)動(dòng)線圈22采用勵(lì)磁線圈，或者采用勵(lì)磁線圈和偏置線圈的組合。
[0030]所述噴油腔41室單元40位于噴嘴14與控制閥單元之間，所述噴油腔41和控制腔42依次設(shè)在噴嘴14的上方，所述噴油腔41和控制腔42之間通過進(jìn)油節(jié)流口 43連接，所述控制腔42上方設(shè)有出油節(jié)流口 44，所述旁通通道45將出油節(jié)流口 44與噴油腔41連接。其中，進(jìn)油節(jié)流口 43和出油節(jié)流口 44內(nèi)均設(shè)有節(jié)流閥。旁通通道45的關(guān)閉、開啟或流量大小首先引起出油節(jié)流口 44兩側(cè)的壓力差，這個(gè)壓力差會(huì)使出油節(jié)流口 44內(nèi)的節(jié)流閥改變流量。隨后便會(huì)引起進(jìn)油節(jié)流口 43兩側(cè)也產(chǎn)生壓力差，使進(jìn)油節(jié)流口 43內(nèi)的節(jié)流閥改變流量。
[0031]所述針閥30的一端插設(shè)在噴嘴14內(nèi)，所述針閥30的另一端伸入控制腔42內(nèi)，所述針閥30的一端上設(shè)有壓板。當(dāng)控制腔42內(nèi)的壓力與噴油腔41內(nèi)的壓力相等時(shí)，所述針閥30下移關(guān)閉噴嘴14，當(dāng)控制腔42內(nèi)的壓力小于噴油腔41內(nèi)的壓力時(shí)，所述針閥30上移開啟噴嘴14。將針閥30的另一端伸入控制腔42內(nèi)，針閥30的一端受噴油腔41內(nèi)壓力抵壓，而其另一端受控制腔42內(nèi)壓力抵壓。這樣當(dāng)控制腔42內(nèi)壓力改變，使針閥30兩端所受壓力發(fā)生改變時(shí)，便可實(shí)現(xiàn)針閥30的上下移動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0032]所述針閥30上套設(shè)有彈性件31，在針閥30上設(shè)在彈性件31，一方面由于彈性件31彈力的作用限制了針閥30向上移動(dòng)的行程，另一方面，噴油結(jié)束時(shí)，彈性件31恢復(fù)原狀將針閥30下移關(guān)閉噴嘴14。優(yōu)選的，所述噴嘴14呈圓錐狀，針閥30上下移動(dòng)，針閥30可堵住或開啟噴嘴14，針閥30也控制噴嘴14的流量。
[0033]所述噴油腔41上設(shè)有進(jìn)油口 12，用于讓高壓油流入噴油腔41內(nèi)。所述本體10上設(shè)有回油口 13，用于將噴油腔41室單元40內(nèi)的油回收，噴油結(jié)束后，所述噴油腔41室單元40內(nèi)的油可通過回油口 13回收，減少浪費(fèi)。
[0034]本基于超磁致效應(yīng)的噴油器的工作原理如下:
[0035]請(qǐng)參考圖2，噴油初始狀態(tài):在沒有控制信號(hào)時(shí)，GMM棒21不伸縮，連接器23不工作，伺服控制閥24關(guān)閉。噴油腔41和控制腔42的油區(qū)被隔離開，此時(shí)在控制腔42的共軌油壓的作用下，針閥30堵住噴嘴14，噴油器不工作。
[0036]請(qǐng)參考圖3，噴油開始狀態(tài):當(dāng)控制器控制驅(qū)動(dòng)線圈22的電壓，使驅(qū)動(dòng)線圈22內(nèi)的磁場(chǎng)改變，GMM棒21伸長(zhǎng)。通過連接器23的行程放大作用，使得伺服控制閥24下移，將旁通通道45關(guān)閉。此時(shí)由于進(jìn)油節(jié)流口43與出油節(jié)流口44的節(jié)流作用，控制腔42中油壓下降，針閥30由于控制腔42與噴油腔41的油壓差向上移動(dòng)，噴嘴14打開，開始噴油。
[0037]請(qǐng)參考圖4，噴油結(jié)束狀態(tài):當(dāng)控制器控制驅(qū)動(dòng)線圈22的電壓，使驅(qū)動(dòng)線圈22內(nèi)的磁場(chǎng)改變，GMM棒21縮短。通過連接器23的行程放大作用，使得伺服控制閥24向上移動(dòng)，使旁通通道45打開。高壓油通過進(jìn)油節(jié)流口 43和出油節(jié)流口 44流向控制腔42，控制腔42油壓升高到一定大小時(shí)，針閥30在彈性件31的彈力與控制腔42內(nèi)壓力的共同作用下向下移動(dòng)，使噴嘴14關(guān)閉，噴油結(jié)束。
[0038]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于超磁致效應(yīng)的噴油器，包括本體，所述本體上開設(shè)有噴嘴，所述噴嘴內(nèi)設(shè)有針閥，所述針閥可上下移動(dòng)控制噴嘴的開啟或閉合，其特征在于:所述本體內(nèi)開設(shè)有噴油腔室單元，所述噴油腔室單元與噴嘴連通，所述噴油腔室單元包括連通的噴油腔、控制腔和旁通通道，所述旁通通道開啟或關(guān)閉改變控制腔內(nèi)的壓力，所述控制腔內(nèi)壓力改變使針閥上下移動(dòng)，還包括控制閥裝置，所述控制閥裝置與旁通通道連接，所述控制閥裝置內(nèi)設(shè)有GMM棒，所述GMM棒可伸縮變化，使控制閥裝置控制旁通通道的開啟或閉合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超磁致效應(yīng)的噴油器，其特征在于:所述控制閥裝置位于噴嘴的上方，所述控制閥裝置包括控制器、驅(qū)動(dòng)線圈、連接器和伺服控制閥，所述GMM棒、連接器和伺服控制閥從上至下依次連接，所述伺服控制閥與旁通通道連接，用于控制旁通通道的開啟或閉合。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于超磁致效應(yīng)的噴油器，其特征在于:所述伺服控制閥的底端設(shè)有堵頭，用于堵塞旁通通道，所述堵頭呈圓錐狀。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于超磁致效應(yīng)的噴油器，其特征在于:所述控制器與驅(qū)動(dòng)線圈連接，所述GMM棒安裝在驅(qū)動(dòng)線圈內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)線圈內(nèi)的磁場(chǎng)發(fā)生變化使GMM棒伸縮。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于超磁致效應(yīng)的噴油器，其特征在于:所述本體內(nèi)開設(shè)有收容腔室，所述控制閥裝置安裝在收容腔室內(nèi)，所述GMM棒的一端固定在收容腔室內(nèi)，其另一端與連接器連接。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于超磁致效應(yīng)的噴油器，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)線圈采用勵(lì)磁線圈，或者采用勵(lì)磁線圈和偏置線圈的組合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超磁致效應(yīng)的噴油器，其特征在于:所述噴油腔室單元位于噴嘴與控制閥單元之間，所述噴油腔和控制腔依次設(shè)在噴嘴的上方，所述噴油腔和控制腔之間通過進(jìn)油節(jié)流口連接，所述控制腔上方設(shè)有出油節(jié)流口，所述旁通通道將出油節(jié)流口與噴油腔連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超磁致效應(yīng)的噴油器，其特征在于:所述噴油腔上設(shè)有進(jìn)油口，用于讓高壓油流入噴油腔內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超磁致效應(yīng)的噴油器，其特征在于:所述針閥的一端插設(shè)在噴嘴內(nèi)，所述針閥的另一端伸入控制腔內(nèi)，所述針閥上套設(shè)有彈性件，當(dāng)控制腔內(nèi)的壓力與噴油腔內(nèi)的壓力相等時(shí)，所述針閥下移關(guān)閉噴嘴，當(dāng)控制腔內(nèi)的壓力小于噴油腔內(nèi)的壓力時(shí)，所述針閥上移開啟噴嘴。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超磁致效應(yīng)的噴油器，其特征在于:所述本體上設(shè)有回油口，用于將噴油腔室單元內(nèi)的油回收。
【文檔編號(hào)】F02M47/06GK205532971SQ201620353545
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】鐘龍飛, 何明芳
【申請(qǐng)人】廈門理工學(xué)院