CN108412653B - 一种共轨喷油器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种共轨喷油器，包括喷油器体、电磁阀组件、出油计量阀、控制阀组件和针阀；其特征在于：所述控制阀组件由阀套、控制阀、复位弹簧、阀套弹簧和油压柱塞组成。采用本发明的共轨喷油器，喷雾特性更加符合柴油机燃烧***的要求，混合气体燃烧更充分，热效率大大提高，柴油发动机的噪声大大降低。

Description

一种共轨喷油器
技术领域
本发明涉及一种电控喷油技术领域，特别是一种共轨喷油器。
背景技术
共轨喷油器是柴油发动机共轨***中的关键部件，而共轨喷油器需要解决的关键技术在于如控精确控制燃油喷射量，使共轨喷油器的喷雾特性符合柴油机燃烧***的要求，以使混合气体燃烧完善、获得较高热效率，同时有助于降低柴油发动机的噪声。
发明内容
针对背景技术的问题，本发明提供一种共轨喷油器，该共轨喷油器解决了现有技术中柴油发动机热效率底、噪声大的问题。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种共轨喷油器，包括喷油器体、电磁阀组件、出油计量阀、控制阀组件和针阀；所述喷油器体的内腔从上至下依次形成电磁阀安装腔、计量阀安装腔、控制阀安装腔和针阀腔；所述控制阀安装腔与喷油器体上的进油道连通，所述计量阀安装腔与喷油器体上的出油道连通；所述电磁阀组件设置在电磁阀安装腔内；所述出油计量阀设置在计量阀安装腔内；所述控制阀组件设置在控制阀安装腔内；所述针阀设置在针阀腔内；其创新点在于：
所述控制阀组件由阀套、控制阀、复位弹簧、阀套弹簧和油压柱塞组成；
所述阀套的内孔中部设置有密封锥面，密封锥面上侧的内孔形成上控制腔，密封锥面下侧的内孔形成下控制腔，上控制腔的孔径大于下控制腔的孔径；阀套上部设置有连通孔，所述连通孔将上控制腔和阀套上部外壁连通；
所述控制阀的上端面上设置有进油槽，进油槽的槽底上设置有进油连接槽，进油连接槽的外侧设置有一辅助进油孔，辅助进油孔将进油连接槽和控制阀侧壁连通，辅助进油孔的孔径小于出油计量阀上的出油计量孔的直径；控制阀的下端面上设置有出油连接槽，出油连接槽的槽底上设置有辅助出油孔，辅助出油孔将出油连接槽和进油槽连通，辅助出油孔的直径小于出油计量孔的直径；控制阀内出油连接槽的一侧设置有进油孔，进油孔的上端口位于进油槽外，进油孔将控制阀的上下端面连通，进油孔的直径大于出油计量孔的直径；控制阀下端设置有与密封锥面匹配的接触面；
所述阀套设置在出油计量阀下方，油压柱塞上端套接在下控制腔中，油压柱塞下端位于针阀腔中；油压柱塞中部设置有限位环，阀套弹簧套接在油压柱塞上，阀套弹簧上端与阀套下端面接触，阀套弹簧下端与限位环上端面接触，阀套弹簧始终处于压缩状态，阀套弹簧将阀套抵紧在出油计量阀下端面上；当油压柱塞位于下行最大行程位置处时，油压柱塞下端面与针阀上端面接触；
所述控制阀设置在上控制腔中，控制阀下端面与油压柱塞上端面之间留有间隙；所述连通孔与辅助进油孔连通；所述进油孔的下端口与下控制腔连通，进油孔的上端口与出油计量孔的下端口错位；所述出油连接槽与下控制腔连通；所述进油槽与出油计量孔连通，所述辅助出油孔与出油计量孔相对，所述进油连接槽与出油计量孔的下端口错位；当密封锥面和接触面接触时，控制阀上端面和出油计量阀下端面之间留有间隙；
所述复位弹簧设置在控制阀和油压柱塞之间，复位弹簧始终处于压缩状态。
本发明的工作原理如下：
当共轨喷油器的电磁阀不通电时，出油计量阀上的出油计量孔处于关闭状态，此时，油压柱塞在高压燃油和复位弹簧的共同作用下处于下行最大行程位置，抵住针阀，此时共轨喷油器的喷嘴处于关闭状态；
当电磁阀通电时，出油计量孔打开，上控制腔的燃油经出油计量孔泄漏流向出油道，上控制腔的油压迅速降低，同时下控制腔内的高压燃油经辅助出油孔流向上控制腔，导致下控制腔的油压降低，由于辅助出油孔的直径小于出油计量孔，下控制腔的燃油泄漏速度小于上控制腔的燃油泄漏速度，上、下控制腔形成压差，下控制腔的油压大于上控制腔的油压，控制阀被燃油迅速上推，直至控制阀上端面与出油计量阀的下端面紧密贴合，控制阀上的进油孔关闭，此时高压燃油只能通过辅助进油孔进入进油槽，辅助进油孔的孔径小于出油计量孔的直径，此时进油槽的油压仍然低于下控制腔的油压，下控制腔的燃油此时只能通过辅助出油孔进行燃油泄漏，由于辅助出油孔较小，下控制腔的油压降低缓慢，作用于油压柱塞上端的压力也缓慢减小，针阀开启平缓；
当电磁阀断电时，出油计量孔关闭，高压燃油从进油道通过连通孔补充到上控制腔，此时由于进油槽的油压低于上控制腔的油压，上控制腔的高压燃油通过辅助进油孔进入进油槽，进油槽的油压升高，当进油槽的油压高于下控制腔的油压，控制阀被推向下方，直到控制阀的下端与阀套中的的密封锥面接触限位并形成密封；此时，控制阀的上端面与出油计量阀的下端面脱开并形成间隙，进油孔的上端口打开，上控制腔内的燃油迅速通过进油孔进入下控制腔，下控制腔的油压迅速升高，作用于油压柱塞上端的压力迅速变大，加上复位弹簧作用力，油压柱塞被迅速向下推动针阀，将共轨喷油器的喷油嘴关闭；
通过电磁阀的通、断电的循环，共轨喷油器按上述方式实现针阀的平缓开启、迅速关闭的循环，通过对控制阀上辅助进油孔、辅助出油孔和进油孔大小的调节，可以精确控制针阀的开启和关闭速度。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：由于针阀平缓开启、迅速关闭，延长了共轨喷油器的喷射时间、缩短了关闭时间，使共轨喷油器的燃油喷射曲线更平缓，喷雾特性更加符合柴油机燃烧***的要求，混合气体燃烧更充分，热效率大大提高，柴油发动机的噪声大大降低。
附图说明
本发明的附图说明如下。
图1为本发明的机构示意图；
图2为图1的A部放大结构示意图；
图3为控制阀的结构示意图
图4为图3的俯视图。
图中：1、喷油器体；2、电磁阀组件；3、出油计量阀；5、针阀；3-1、出油计量孔；4-1、阀套；4-1-1、连通孔；4-2、控制阀；4-2-1、进油槽；4-2-2、进油连接槽；4-2-3、辅助进油孔；4-2-4、出油连接槽；4-2-5、辅助出油孔；4-2-6、进油孔；4-3、复位弹簧；4-4、阀套弹簧；4-5、油压柱塞。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如附图1至4所示的共轨喷油器，包括喷油器体1、电磁阀组件2、出油计量阀3、控制阀组件和针阀5；所述喷油器体1的内腔从上至下依次形成电磁阀安装腔、计量阀安装腔、控制阀安装腔和针阀腔；所述控制阀安装腔与喷油器体1上的进油道连通，所述计量阀安装腔与喷油器体1上的出油道连通；所述电磁阀组件2设置在电磁阀安装腔内；所述出油计量阀3设置在计量阀安装腔内；所述控制阀组件设置在控制阀安装腔内；所述针阀5设置在针阀腔内；
所述控制阀组件由阀套4-1、控制阀4-2、复位弹簧4-3、阀套弹簧4-4和油压柱塞4-5组成；
所述阀套4-1的内孔中部设置有密封锥面，密封锥面上侧的内孔形成上控制腔，密封锥面下侧的内孔形成下控制腔，上控制腔的孔径大于下控制腔的孔径；阀套4-1上部设置有连通孔4-1-1，所述连通孔4-1-1将上控制腔和阀套4-1上部外壁连通，该连通孔4-1-1始终与进油道连通；
所述控制阀4-2的上端面上设置有进油槽4-2-1，本实施例中进油槽4-2-1的形状如图4所示，目的是使进油槽4-2-1得面积尽可能大，当电磁阀关闭时，使控制阀4-2获得较大的向下的压力，能更快速下压。进油槽4-2-1的槽底上设置有进油连接槽4-2-2，进油连接槽4-2-2的外侧设置有一辅助进油孔4-2-3，辅助进油孔4-2-3将进油连接槽4-2-2和控制阀4-2侧壁连通，辅助进油孔4-2-3的孔径小于出油计量阀3上的出油计量孔3-1的直径；控制阀4-2的下端面上设置有出油连接槽4-2-4，出油连接槽4-2-4的槽底上设置有辅助出油孔4-2-5，辅助出油孔4-2-5将出油连接槽4-2-4和进油槽4-2-1连通，辅助出油孔4-2-5的直径小于出油计量孔3-1的直径；控制阀4-2内出油连接槽4-2-4的一侧设置有进油孔4-2-6，进油孔4-2-6的上端口位于进油槽4-2-1外，当控制阀4-2上端面与出油计量阀3下端面接触时，进油孔4-2-6实现关断状态。进油孔4-2-6将控制阀4-2的上下端面连通，进油孔4-2-6的直径大于出油计量孔3-1的直径；
控制阀4-2下端设置有与密封锥面匹配的接触面，本实施例中，控制阀4-2与阀套4-1之间采用上述锥面密封，密封效果更好。
所述阀套4-1设置在出油计量阀3下方，油压柱塞4-5上端套接在下控制腔中，油压柱塞4-5下端位于针阀腔中；油压柱塞4-5中部设置有限位环，阀套弹簧4-4套接在油压柱塞4-5上，阀套弹簧4-4上端与阀套4-1下端面接触，阀套弹簧4-4下端与限位环上端面接触，阀套弹簧4-4始终处于压缩状态，阀套弹簧4-4将阀套4-1抵紧在出油计量阀3下端面上；当油压柱塞4-5位于下行最大行程位置处时，油压柱塞4-5下端面与针阀5上端面接触；
所述控制阀4-2设置在上控制腔中，控制阀4-2下端面与油压柱塞4-5上端面之间留有间隙；所述连通孔4-1-1与辅助进油孔4-2-3连通；所述进油孔4-2-6的下端口与下控制腔连通，进油孔4-2-6的上端口与出油计量孔3-1的下端口错位，当；所述出油连接槽4-2-4与下控制腔连通；所述进油槽4-2-1与出油计量孔3-1连通，所述辅助出油孔4-2-5与出油计量孔3-1相对，所述进油连接槽4-2-2与出油计量孔3-1的下端口错位；当密封锥面和接触面接触时，控制阀4-2上端面和出油计量阀3下端面之间留有间隙，以使进油孔4-2-6的上端口与上控制腔连通，使高压燃油进入下控制腔；
所述复位弹簧4-3设置在控制阀4-2和油压柱塞4-5之间，复位弹簧4-3始终处于压缩状态。

Claims (1)

1.一种共轨喷油器，包括喷油器体（1）、电磁阀组件（2）、出油计量阀（3）、控制阀组件和针阀（5）；所述喷油器体（1）的内腔从上至下依次形成电磁阀安装腔、计量阀安装腔、控制阀安装腔和针阀腔；所述控制阀安装腔与喷油器体（1）上的进油道连通，所述计量阀安装腔与喷油器体（1）上的出油道连通；所述电磁阀组件（2）设置在电磁阀安装腔内；所述出油计量阀（3）设置在计量阀安装腔内；所述控制阀组件设置在控制阀安装腔内；所述针阀（5）设置在针阀腔内；其特征在于：
所述控制阀组件由阀套（4-1）、控制阀（4-2）、复位弹簧（4-3）、阀套弹簧（4-4）和油压柱塞（4-5）组成；
所述阀套（4-1）的内孔中部设置有密封锥面，密封锥面上侧的内孔形成上控制腔，密封锥面下侧的内孔形成下控制腔，上控制腔的孔径大于下控制腔的孔径；阀套（4-1）上部设置有连通孔（4-1-1），所述连通孔（4-1-1）将上控制腔和阀套（4-1）上部外壁连通；
所述控制阀（4-2）的上端面上设置有进油槽（4-2-1），进油槽（4-2-1）的槽底上设置有进油连接槽（4-2-2），进油连接槽（4-2-2）的外侧设置有一辅助进油孔（4-2-3），辅助进油孔（4-2-3）将进油连接槽（4-2-2）和控制阀（4-2）侧壁连通，辅助进油孔（4-2-3）的孔径小于出油计量阀（3）上的出油计量孔（3-1）的直径；控制阀（4-2）的下端面上设置有出油连接槽（4-2-4），出油连接槽（4-2-4）的槽底上设置有辅助出油孔（4-2-5），辅助出油孔（4-2-5）将出油连接槽（4-2-4）和进油槽（4-2-1）连通，辅助出油孔（4-2-5）的直径小于出油计量孔（3-1）的直径；控制阀（4-2）内出油连接槽（4-2-4）的一侧设置有进油孔（4-2-6），进油孔（4-2-6）的上端口位于进油槽（4-2-1）外，进油孔（4-2-6）将控制阀（4-2）的上下端面连通，进油孔（4-2-6）的直径大于出油计量孔（3-1）的直径；控制阀（4-2）下端设置有与密封锥面匹配的接触面；
所述阀套（4-1）设置在出油计量阀（3）下方，油压柱塞（4-5）上端套接在下控制腔中，油压柱塞（4-5）下端位于针阀腔中；油压柱塞（4-5）中部设置有限位环，阀套弹簧（4-4）套接在油压柱塞（4-5）上，阀套弹簧（4-4）上端与阀套（4-1）下端面接触，阀套弹簧（4-4）下端与限位环上端面接触，阀套弹簧（4-4）始终处于压缩状态，阀套弹簧（4-4）将阀套（4-1）抵紧在出油计量阀（3）下端面上；当油压柱塞（4-5）位于下行最大行程位置处时，油压柱塞（4-5）下端面与针阀（5）上端面接触；
所述控制阀（4-2）设置在上控制腔中，控制阀（4-2）下端面与油压柱塞（4-5）上端面之间留有间隙；所述连通孔（4-1-1）与辅助进油孔（4-2-3）连通；所述进油孔（4-2-6）的下端口与下控制腔连通，进油孔（4-2-6）的上端口与出油计量孔（3-1）的下端口错位；所述出油连接槽（4-2-4）与下控制腔连通；所述进油槽（4-2-1）与出油计量孔（3-1）连通，所述辅助出油孔（4-2-5）与出油计量孔（3-1）相对，所述进油连接槽（4-2-2）与出油计量孔（3-1）的下端口错位；当密封锥面和接触面接触时，控制阀（4-2）上端面和出油计量阀（3）下端面之间留有间隙；
所述复位弹簧（4-3）设置在控制阀（4-2）和油压柱塞（4-5）之间，复位弹簧（4-3）始终处于压缩状态。
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