CN103423049A

CN103423049A - 喷油器总成

Info

Publication number: CN103423049A
Application number: CN2013104029644A
Authority: CN
Inventors: 刘义亭; 庄福如; 俞建达; 王凌云; 蔡珍辉
Original assignee: Wuxi Fuel Pump and Nozzle Research Institute of China FAW Corp
Current assignee: FAW Group Corp
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2033-09-06
Also published as: CN103423049B

Abstract

本发明涉及喷油器总成，包括控制阀组件、电磁铁、电磁铁弹簧、电磁铁紧帽、钢球、节流孔板、喷油器体、控制活塞、顶杆、弹簧上座、调压弹簧、喷油嘴偶件和喷油嘴紧帽，其特征在于：所述衔铁与衔铁杆为分体式结构，衔铁活动套装在衔铁杆上，衔铁下端面与控制阀座上端面之间设置有阻尼弹簧，衔铁上端面通过衔铁杆上设有的限位块与衔铁杆连接。本发明的控制阀组件通过将衔铁杆和衔铁设计为分体式结构，大大减小控制阀组件关闭时运动件的落座冲击力，提高控制阀关闭过程的稳定性和可靠性，减小运动件落座冲击所导致的反跳现象，减少关闭过程中的磨损，从而提高发动机的性能和延长共轨***在发动机中的使用寿命，更有利于喷射过程的精确控制。

Description

喷油器总成

技术领域

本发明涉及一种喷油器总成，具体地说是一种应用新型控制阀组件的喷油器总成，属于发动机燃油喷射技术领域。

背景技术

控制阀组件是喷油器中的重要组成部件。现有技术中，控制阀组件中的衔铁和衔铁杆是整体式的，衔铁下方无阻尼，这种结构的控制阀组件中的运动件落座冲击大，元件磨损厉害，还会出现反跳现象，控制阀关闭稳定性不好，会有磨损，影响喷油量的一致性。

为减少控制阀中运动件的落座冲击，现在某些技术方案是在衔铁下方增设机械阻尼（即阻尼弹簧）或者液力阻尼（即液压腔阻尼），这些技术方案虽然能起到一定的作用，但仍然存在自身的不足，不能有效的减小运动件落座冲击，对钢球、节流孔板的可靠性寿命影响很大；同时不能有效削弱落座后运动件的反跳，对于稳定控制喷射过程有很大的影响。

在一份公开号为“WO2010009925A1”，名称为 “ARMATURE PIN FOR SOLENOID VALVE”的国际申请中，公开了一种控制阀结构，其侧重点在于设计了阻尼腔（56、58），当衔铁销（26）与衔铁（28）形成密封面（52）时，阻尼腔（56）和阻尼腔（58）处于隔离状态；当衔铁杆（26）离开密封面（52）时，阻尼腔（56）和阻尼腔（58）相连通。这种结构的控制阀主要有利于喷油器部分升程（ballistic区域）下的油量一致性。但是还是没有完全解决现有控制阀组件的通病。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种喷油器总成，其应用了的新型控制阀组件，能够提高发动机的性能和延长共轨***在发动机中的使用寿命，更有利于喷射过程的精确控制，使喷油量一致性更好。

按照本发明提供的技术方案：喷油器总成，包括控制阀组件、电磁铁、电磁铁弹簧、电磁铁紧帽、钢球、节流孔板、喷油器体、控制活塞、顶杆、弹簧上座、调压弹簧、喷油嘴偶件和喷油嘴紧帽，所述控制阀组件安装在喷油器体上部的凹腔内，控制阀组件包括控制阀座、衔铁和衔铁杆，所述控制阀座中心设有阀座孔，衔铁杆下端置于阀座孔内并可轴向移动；所述电磁铁安装在控制阀组件上方，电磁铁通过电磁铁紧帽与喷油器体上端连接，电磁铁内的电磁铁弹簧与控制阀组件中的衔铁杆上端连接；所述控制阀座装设在喷油器体上端的凹腔内，节流孔板设置在控制阀座底部，节流孔板进油口与喷油器体上的高压油道连通，节流孔板出油口上设置钢球；控制活塞设置在喷油器体上的轴向活塞腔内，节流孔板进油口和节流孔板出油口同时与轴向活塞腔内的控制活塞上方的空间连通；所述喷油器体下部内设有调压腔，顶杆和调压弹簧装在调压腔内，顶杆上端与控制活塞下端接触相抵，调压弹簧套装在顶杆上，调压弹簧下端与顶杆的下端头连接，调压弹簧上端通过弹簧上座与喷油器体连接；喷油嘴偶件通过喷油嘴紧帽安装在喷油器体下端，喷油嘴偶件中的喷油孔与喷油器体的内部油道连通；其特征在于：所述衔铁与衔铁杆为分体式结构，衔铁活动套装在衔铁杆上，衔铁下端面与控制阀座上端面之间设置有阻尼弹簧，衔铁上端面通过衔铁杆上设有的限位块与衔铁杆连接。

作为本发明的进一步改进，所述衔铁与衔铁杆上的限位块之间设置有可拆卸更换的阻尼垫片，所述阻尼垫片用于使衔铁下端面与控制阀座上端面之间在控制阀组件关闭后留有衔铁阻尼间隙。

作为本发明的进一步改进，所述衔铁与衔铁杆之间为间隙配合，它们的配合间隙为0.002mm到0.010mm，配合长度为5mm到7mm；所述衔铁杆与控制阀座之间为间隙配合，它们的配合间隙为0.002mm到0.010mm，配合长度为5mm到8mm。

作为本发明的进一步改进，所述控制阀座上端面设有上凸的阀座台，所述衔铁下端面设有下凸的衔铁台，所述阻尼弹簧套在所述阀座台和衔铁台上。

作为本发明的进一步改进，所述电磁铁弹簧上端与电磁铁之间设置电磁铁垫片。

作为本发明的进一步改进，所述电磁铁下端面与喷油器体上端面之间设置有调整环。

作为本发明的进一步改进，所述衔铁杆下端设有与钢球形状相适配的半钢球形凹槽。

作为本发明的进一步改进，所述弹簧上座与调压弹簧之间设置有调整垫片。

作为本发明的进一步改进，所述喷油嘴偶件包括喷油嘴体和喷油嘴针阀，喷油嘴体通过喷油嘴紧帽安装在喷油器体下端，喷油嘴体的轴向中心设有喷油孔，喷油嘴体上部内设有偏离喷油嘴体轴向中心的嘴体内油道，嘴体内油道上端与喷油器体的内部油道下端连通，嘴体内油道下端通过小油腔与喷油孔相连通；所述喷油嘴针阀安装在喷油器体内的喷油孔中，喷油嘴针阀上端与顶杆下端接触相抵，喷油嘴针阀上位于小油腔内的部分设有台阶。

作为本发明的进一步改进，所述喷油器体与喷油嘴体之间加装有过渡块，过渡块上设有将喷油器体的内部油道与喷油嘴体的嘴体内油道连通起来的过渡油道。

本发明与现有技术相比，优点在于：本发明应用应用了的新型控制阀组件，所述控制阀组件通过将衔铁杆和衔铁设计为分体式结构，能够大大减小控制阀组件关闭时运动件的落座冲击力，提高控制阀关闭过程的稳定性和可靠性，减小运动件落座冲击所导致的反跳现象，减少关闭过程中因冲击力引起的磨损，从而提高发动机的性能和延长共轨***在发动机中的使用寿命，更有利于喷射过程（尤其是多次喷射）的精确控制，使喷油量一致性更好。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为图1中控制阀组件的结构放大示意图。

附图标记说明：1-控制阀座、1a-阀座台、2-衔铁、2a-衔铁台、3-阻尼弹簧、4-衔铁杆、4a-限位块、5-阻尼垫片、6-衔铁阻尼间隙、7-电磁铁、8-电磁铁弹簧、9-电磁铁紧帽、10-电磁铁垫片、11-调整环、12-钢球、13-节流孔板、13a-节流孔板进油口、13b-节流孔板出油口、14-喷油器体、14a-高压油道、14b-内部油道、15-高压油进口、16-控制活塞、17-顶杆、18-弹簧上座、19-调整垫片、20-调压弹簧、21-过渡块、21a-过渡油道、22-喷油嘴体、22a-嘴体内油道、22b-小油腔、23-喷油嘴针阀、24-喷油嘴紧帽。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图所示：实施例中的喷油器总成主要由控制阀座1、衔铁2、阻尼弹簧3、衔铁杆4、阻尼垫片5、衔铁阻尼间隙6、电磁铁7、电磁铁弹簧8、电磁铁紧帽9、电磁铁垫片10、调整环11、钢球12、节流孔板13、喷油器体14、控制活塞16、顶杆17、弹簧上座18、调整垫片19、调压弹簧20、过渡块21、喷油嘴体22、喷油嘴针阀23和喷油嘴紧帽24等零部件组成。

如图1、图2所示，所述喷油器体14上部的凹腔内安装控制阀组件，控制阀组件主要由控制阀座1、衔铁2和衔铁杆4组成，所述控制阀座1中心设有阀座孔，衔铁杆4下端置于阀座孔内并可轴向移动；所述控制阀座1中心设有阀座孔，衔铁杆4下端置于阀座孔内并可轴向移动，所述衔铁杆4与控制阀座1之间为间隙配合，它们的配合间隙为0.002mm到0.010mm，配合长度为5mm到7mm；所述衔铁2与衔铁杆4为分体式结构，衔铁2活动套装在衔铁杆4上，所述衔铁2与衔铁杆4之间为间隙配合，它们的配合间隙为0.002mm到0.010mm，配合长度为5mm到8mm；衔铁2下端面与控制阀座1上端面之间设置有阻尼弹簧3，衔铁2上端面通过衔铁杆4上设有的限位块4a与衔铁杆4连接。本发明通过衔铁杆4与衔铁2的分体式设计，大大降低了衔铁杆4与控制阀座1之间、衔铁杆4与衔铁2之间的偶件配合间隙要求，极大地降低了生产制造装配成本。

如图2所示，所述衔铁2与衔铁杆4上的限位块4a之间设置有可拆卸更换的阻尼垫片5，所述阻尼垫片5用于使衔铁2下端面与控制阀座1上端面之间在控制阀组件关闭后留有衔铁阻尼间隙6。

如图2所示，所述控制阀座1上端面设有上凸的阀座台1a，所述衔铁2下端面设有下凸的衔铁2台2a，所述阻尼弹簧3套在所述阀座台1a和衔铁2台2a上。所述衔铁2与衔铁杆4上的限位块之间设置有可拆卸更换的阻尼垫片5，所述阻尼垫片5用于使衔铁2下端面与控制阀座1上端面之间在控制阀组件关闭后留有衔铁阻尼间隙6。

如图1所示，所述电磁铁7安装在控制阀组件上方，电磁铁7通过电磁铁紧帽9与喷油器体14上端连接，电磁铁7内的电磁铁弹簧8与控制阀组件中的衔铁杆4上端连接。为了便于调整电磁铁7对控制阀中衔铁2的吸力，所述电磁铁弹簧8上端与电磁铁7之间设置电磁铁垫片10，所述电磁铁7下端面与喷油器体14上端面之间设置有调整环11。

如图1所示，所述控制阀座1装设在喷油器体14上端的凹腔内，节流孔板13设置在控制阀座1底部，节流孔板进油口13a与喷油器体14上的高压油道14a连通，节流孔板出油口13b上设置钢球12；控制活塞16设置在喷油器体14上的轴向活塞腔内，节流孔板进油口13a和节流孔板出油口13b同时与轴向活塞腔内的控制活塞16上方的空间连通；所述喷油器体14下部内设有调压腔，顶杆17和调压弹簧20装在调压腔内，顶杆17上端与控制活塞16下端接触相抵，调压弹簧20套装在顶杆17上，调压弹簧20下端与顶杆17的下端头连接，调压弹簧20上端通过弹簧上座18和调整垫片19与喷油器体14连接。

为了防止钢球12在运动时发生偏移，所述衔铁杆4下端设有与钢球12形状相适配的半钢球12形凹槽。

如图1所示，喷油嘴偶件通过喷油嘴紧帽24安装在喷油器体14下端，喷油嘴偶件中的喷油孔与喷油器体14的内部油道14b连通。实施例中的喷油嘴偶件主要由喷油嘴体22和喷油嘴针阀23组成，喷油嘴体22通过喷油嘴紧帽24安装在喷油器体14下端，喷油嘴体22的轴向中心设有喷油孔，喷油嘴体22上部内设有偏离喷油嘴体22轴向中心的嘴体内油道22a，嘴体内油道22a上端与喷油器体14的内部油道14b下端连通，嘴体内油道22a下端通过小油腔22b与喷油孔相连通；所述喷油嘴针阀23安装在喷油器体14内的喷油孔中，喷油嘴针阀23上端与顶杆17下端接触相抵，喷油嘴针阀23上位于小油腔22b内的部分设有台阶。

为方便安装及调整，所述喷油器体14与喷油嘴体22之间加装有过渡块21，过渡块21上设有将喷油器体14的内部油道14b与喷油嘴体22的嘴体内油道22a连通起来的过渡油道21a。

本发明的工作原理及工作过程如下：

工作时，外部高压油从喷油器体14上的高压油进口15进入，一部分通过喷油器体14内部的高压油道14a进入节流孔板进油口13a，同时充满节流孔板出油口13b；另一部分通过内部油道14b，经过渡块21上的油道进入喷油嘴体22内的嘴体内油道22a和喷油孔中。

当电磁铁7未通电时，衔铁杆4在电磁铁弹簧8的作用下向下压紧钢球12，钢球12堵住节流孔板出油口13b，从而在节流孔板出油口13b下方建立一定的高压，使得下方的控制活塞16受到向下的液压力并且传递给顶杆17，顶杆17与调压弹簧20配合，产生对顶杆17向下的作用力，顶杆17向下的作用力传递给喷油嘴针阀23，使喷油嘴针阀23处于关闭状态，喷油器不喷油。

当电磁铁7通电时，产生电磁力，将吸合衔铁2往上运动，由于衔铁2与衔铁杆4之间通过阻尼垫片5连接，衔铁2向上运动会带动衔铁杆4也随之向上运动，钢球12在其下方的高压力作用下往上抬起，使得高压力得以释放，从而下方的控制活塞16、顶杆17和喷油嘴针阀23可以往上抬起，喷油器即完成正常的喷射。

当电磁铁7断电后，电磁力消除，则衔铁2和衔铁杆4在电磁铁弹簧8作用下落座，由于衔铁2下端面与控制阀座1上端面之间设有一个阻尼弹簧3，该阻尼弹簧3承载着衔铁2的质量，阻尼弹簧3处于预压缩状态，即在衔铁2落座关闭过程中，阻尼弹簧3能够持续减缓衔铁2落座冲击力；而且由于在衔铁2与衔铁杆4之间设置了阻尼垫片5，当衔铁杆4在电磁铁弹簧8的作用下关闭到位后，衔铁2下端面与控制阀座1上端面之间留有一定的间隙，此时，衔铁2和衔铁杆4的落座冲击力就在阻尼弹簧3的作用下，呈振幅衰减的运动过程，大大减小了控制阀组件关闭时衔铁2的落座冲击力，提高控制阀关闭过程的稳定性和可靠性，减小运动件落座冲击所导致的反跳现象，减少关闭过程中因冲击力引起的磨损，从而提高发动机的性能和延长共轨***在发动机中的使用寿命，更有利于喷射过程尤其是多次喷射的精确控制，使喷油量一致性更好。

Claims

1.喷油器总成，包括控制阀组件、电磁铁（7）、电磁铁弹簧（8）、电磁铁紧帽（9）、钢球（12）、节流孔板（13）、喷油器体（14）、控制活塞（16）、顶杆（17）、弹簧上座（18）、调压弹簧（20）、喷油嘴偶件和喷油嘴紧帽（24），所述控制阀组件安装在喷油器体（14）上部的凹腔内，控制阀组件包括控制阀座（1）、衔铁（2）和衔铁杆（4），所述控制阀座（1）中心设有阀座孔，衔铁杆（4）下端置于阀座孔内并可轴向移动；所述电磁铁（7）安装在控制阀组件上方，电磁铁（7）通过电磁铁紧帽（9）与喷油器体（14）上端连接，电磁铁（7）内的电磁铁弹簧（8）与控制阀组件中的衔铁杆（4）上端连接；所述控制阀座（1）装设在喷油器体（14）上端的凹腔内，节流孔板（13）设置在控制阀座（1）底部，节流孔板进油口（13a）与喷油器体（14）上的高压油道（14a）连通，节流孔板出油口（13b）上设置钢球（12）；控制活塞（16）设置在喷油器体（14）上的轴向活塞腔内，节流孔板进油口（13a）和节流孔板出油口（13b）同时与轴向活塞腔内的控制活塞（16）上方的空间连通；所述喷油器体（14）下部内设有调压腔，顶杆（17）和调压弹簧（20）装在调压腔内，顶杆（17）上端与控制活塞（16）下端接触相抵，调压弹簧（20）套装在顶杆（17）上，调压弹簧（20）下端与顶杆（17）的下端头连接，调压弹簧（20）上端通过弹簧上座（18）与喷油器体（14）连接；喷油嘴偶件通过喷油嘴紧帽（24）安装在喷油器体（14）下端，喷油嘴偶件中的喷油孔与喷油器体（14）的内部油道（14b）连通；其特征在于：所述衔铁（2）与衔铁杆（4）为分体式结构，衔铁（2）活动套装在衔铁杆（4）上，衔铁（2）下端面与控制阀座（1）上端面之间设置有阻尼弹簧（3）（3），衔铁（2）上端面通过衔铁杆（4）上设有的限位块（4a）与衔铁杆（4）连接。

2.如权利要求1所述的喷油器总成，其特征在于：所述衔铁（2）与衔铁杆（4）上的限位块之间设置有可拆卸更换的阻尼垫片（5），所述阻尼垫片（5）用于使衔铁（2）下端面与控制阀座（1）上端面之间在控制阀组件关闭后留有衔铁阻尼间隙（6）。

3.如权利要求1所述的喷油器总成，其特征在于：所述衔铁（2）与衔铁杆（4）之间为间隙配合，它们的配合间隙为0.002mm到0.010mm，配合长度为5mm到7mm；所述衔铁杆（4）与控制阀座（1）之间为间隙配合，它们的配合间隙为0.002mm到0.010mm，配合长度为5mm到8mm。

4.如权利要求1所述的喷油器总成，其特征在于：所述控制阀座（1）上端面设有上凸的阀座台，所述衔铁（2）下端面设有下凸的衔铁（2）台，所述阻尼弹簧（3）套在所述阀座台和衔铁（2）台上。

5.如权利要求1所述的喷油器总成，其特征在于：所述电磁铁弹簧（8）上端与电磁铁（7）之间设置电磁铁垫片（10）。

6.如权利要求1所述的喷油器总成，其特征在于：所述电磁铁（7）下端面与喷油器体（14）上端面之间设置有调整环（11）。

7.如权利要求1所述的喷油器总成，其特征在于：所述衔铁杆（4）下端设有与钢球（12）形状相适配的半钢球（12）形凹槽。

8.如权利要求1所述的喷油器总成，其特征在于：所述弹簧上座（18）与调压弹簧（20）之间设置有调整垫片（19）。

9.如权利要求1所述的喷油器总成，其特征在于：所述喷油嘴偶件包括喷油嘴体（22）和喷油嘴针阀（23），喷油嘴体（22）通过喷油嘴紧帽（24）安装在喷油器体（14）下端，喷油嘴体（22）的轴向中心设有喷油孔，喷油嘴体（22）上部内设有偏离喷油嘴体（22）轴向中心的嘴体内油道（22a），嘴体内油道（22a）上端与喷油器体（14）的内部油道（14b）下端连通，嘴体内油道（22a）下端通过小油腔（22b）与喷油孔相连通；所述喷油嘴针阀（23）安装在喷油器体（14）内的喷油孔中，喷油嘴针阀（23）上端与顶杆（17）下端接触相抵，喷油嘴针阀（23）上位于小油腔（22b）内的部分设有台阶。

10.如权利要求1所述的喷油器总成，其特征在于：所述喷油器体（14）与喷油嘴体（22）之间加装有过渡块（21），过渡块（21）上设有将喷油器体（14）的内部油道（14a）与喷油嘴体（22）的嘴体内油道（22a）连通起来的过渡油道（21a）。