CN110671250A - 一种共轨喷油器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种共轨喷油器，电磁阀组件连接喷油器主体的顶部，滤网组件连接喷油器主体的侧部，共轨偶件设置在喷油器主体的底部，活塞组件设置在喷油器主体的内部，活塞组件的下端连接共轨偶件；滤网组件设有过滤网，过滤网过盈配合压入共喷油器主体；针阀设置在针阀主体的内部，针阀主体和针阀之间形成有盛油槽，针阀的底部形成有喷孔；控制活塞设置在活塞套的内部，控制室形成于活塞套和控制活塞的顶部之间；进油计量孔设置在活塞套的侧部，进油计量孔连通控制室；出油计量孔设置在活塞套的顶部，出油计量孔连通控制室。本发明能够准确控制喷射时间和喷油量，并能实现较好的排放指标，过滤高压油中杂质，延长使用寿命。

Description

一种共轨喷油器

技术领域

本发明涉及一种共轨喷油器，属于汽车发动机技术领域。

背景技术

随着世界各国城市交通运输车辆、船舶的急剧增加，柴油机排放的尾气已经成为对地球环境的主要污染源。世界各国也已开始寻找和采取有效的技术措施主动地减少和控制污染物的排放。柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一项较为成功的控制污染排放的新技术。2015年以后我国已实施道路车国四排放法规，非道路车实施非道路国三法规，单纯的机械喷油器已不能够满足国家排放要求，选择电控高压共轨技术已成为柴油机行业的必然趋势。

喷油器是影响发动机各项性能指标和工作可靠性的极为重要的部件。我国喷油器的发展主要是围绕机械式喷油器的设计制造。原有的机械喷油器靠弹簧的调压作用来实现喷射，调压弹簧的位置在喷油器的上部，这种结构由于弹簧位置与针阀距离较远，必须通过一根较长的顶杆作为桥梁，开启压力固定，每一工作循环进行一次喷射，顶杆较长，质量较大，产生的惯性大，不能实现针阀快速开启快速关闭，关闭不及时，燃烧室内的高温气体容易倒灌入油嘴偶件内部，引起积炭烧损密封座面的现象，同时也不能较好的实现排放指标。

国内电控柴油机***方面还面临很多挑战，如制造工艺不成熟，批量规模较小；燃油品质难以保证；柴油机后处理技术水平不高等。长期以来，我国共轨产品在技术上走的是“引进－模仿－再引进－再模仿”之路，至今还没形成完全意义上自主创新的跨越式发展模式。很长一段时间，我国共轨技术缺少自主创新，自主研发能力不强，严重制约了我国汽车工业持续、健康和稳定的发展。

综上，亟需一种新的共轨喷油器技术方案。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种共轨喷油器，能够准确控制喷射时间和喷油量，并能实现较好的排放指标，过滤高压油中杂质，延长使用寿命。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种共轨喷油器，包括喷油器主体、电磁阀组件、滤网组件、共轨偶件和活塞组件；所述电磁阀组件连接所述喷油器主体的顶部，所述滤网组件连接所述喷油器主体的侧部，所述共轨偶件设置在所述喷油器主体的底部，所述活塞组件设置在所述喷油器主体的内部，活塞组件的下端连接所述共轨偶件；

所述滤网组件设有过滤网，所述过滤网过盈配合压入所述共喷油器主体；

所述共轨偶件包括针阀主体、针阀、盛油槽和喷孔，所述针阀设置在所述针阀主体的内部，针阀主体和针阀之间形成有所述盛油槽，所述针阀的底部形成有所述喷孔；

所述活塞组件包括活塞套、控制活塞、控制室、进油计量孔和出油计量孔；所述控制活塞设置在所述活塞套的内部，所述控制室形成于所述活塞套和控制活塞的顶部之间；所述进油计量孔设置在所述活塞套的侧部，进油计量孔连通所述控制室；所述出油计量孔设置在所述活塞套的顶部，出油计量孔连通所述控制室。

作为共轨喷油器的优选方案，所述电磁阀组件包括球体、控制球座、衔铁、锁紧螺套、弹簧体和驱动部件；所述球体设置在所述出油计量孔的上方；所述控制球座设置在所述球体的上方，控制球座的上端连接所述衔铁，控制球座位于所述喷油器主体的上端内部；所述衔铁设置在所述锁紧螺套的内部；所述弹簧体设置在所述衔铁的上方；所述驱动部件设置在所述锁紧螺套的上端，弹簧体连接所述驱动部件，所述驱动部件和喷油器主体之间连接有锁紧螺母；所述锁紧螺母的外侧连接有电磁阀护帽。

作为共轨喷油器的优选方案，所述喷油器主体与锁紧螺母之间设有O型环，喷油器主体与驱动部件之间连接有第一升程调压垫片；所述弹簧体与所述驱动部件之间连接有电磁阀调压垫片；所述驱动部件与所述锁紧螺母之间连接有电磁阀密封圈。

作为共轨喷油器的优选方案，所述活塞套与所述喷油器主体之间连接有密封环，密封环的下方设有挡片。

作为共轨喷油器的优选方案，所述控制活塞和所述针阀的之间设有第二升程调压垫片，控制活塞和针阀的连接处***设有顶杆，所述顶杆的上方设有调压弹簧，所述调压弹簧的上方与喷油器主体之间设有第三调压垫片。

作为共轨喷油器的优选方案，所述喷油器主体的下方外侧套设有紧帽，所述紧帽的下方设有汽缸垫，所述汽缸垫的下方连接有喷油嘴护帽；

所述喷油器主体于所述滤网组件的连接出设有进油护帽；喷油器主体的***设有体O型圈。

作为共轨喷油器的优选方案，根据所述出油计量孔与进油计量孔的流量差控制所述针阀的抬起速度，根据所述进油计量孔的流量控制所述针阀的关闭速度。

作为共轨喷油器的优选方案，来自高压油路的燃油经所述滤网组件进入所述共轨喷油器体，然后经所述活塞组件的进油计量孔进入控制室并对控制室形成压力，当燃油经过所述出油计量孔流出控制室时使控制室的压力下降。

作为共轨喷油器的优选方案，当所述电磁阀组件通电时，所述衔铁克服所述弹簧体的弹性力向上抬起使控制球座打开，作用于所述针阀上的向上作用力大于作用于所述控制活塞上的向下的作用力，所述针阀在燃油的作用下向上抬起，燃油流经所述喷孔开始喷射；当所述电磁阀组件断电时，所述衔铁下落使所述控制室内压力逐渐增大，在控制活塞的驱动下使所述针阀关闭并停止喷油。

作为共轨喷油器的优选方案，通过液压力放大不直接控制所述针阀，所述液压力放大不直接控制所述针阀的方式为：通过所述电磁阀组件使燃油经由出油计量孔流出，再使所述控制室的压力降低打开针阀形成喷射。

本发明设有喷油器主体、电磁阀组件、滤网组件、共轨偶件和活塞组件；电磁阀组件连接喷油器主体的顶部，滤网组件连接喷油器主体的侧部，共轨偶件设置在喷油器主体的底部，活塞组件设置在喷油器主体的内部，活塞组件的下端连接共轨偶件；滤网组件设有过滤网，过滤网过盈配合压入共喷油器主体；共轨偶件包括针阀主体、针阀、盛油槽和喷孔，针阀设置在针阀主体的内部，针阀主体和针阀之间形成有盛油槽，针阀的底部形成有喷孔；活塞组件包括活塞套、控制活塞、控制室、进油计量孔和出油计量孔；控制活塞设置在活塞套的内部，控制室形成于活塞套和控制活塞的顶部之间；进油计量孔设置在活塞套的侧部，进油计量孔连通控制室；出油计量孔设置在活塞套的顶部，出油计量孔连通控制室。本发明能够准确控制共轨喷油器的喷射时间和喷油量，并能达到良好的排放指标，减少对环境的污染，还可通过滤网过滤高压油中杂质，延长共轨喷油器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例中提供的共轨喷油器的主视全剖视图；

图2为本发明实施例中提供的共轨喷油器的滤网局部放大视图；

图3为本发明实施例中提供的共轨喷油器的喷油器主体顶部、电磁阀组件和活塞组件交汇处的局部放大示意图；

图4为本发明实施例中提供的共轨喷油器的共轨偶件全剖视图；

图5为本发明实施例中提供的共轨喷油器的活塞组件全剖视图；

图6为本发明实施例中提供的共轨喷油器的外形示意图。

图中，1、喷油器主体；2、电磁阀组件；3、滤网组件；4、共轨偶件；5、活塞组件；6、过滤网；7、针阀主体；8、针阀；9、盛油槽；10、喷孔；11、活塞套；12、控制活塞；13、控制室；14、进油计量孔；15、出油计量孔；16、球体；17、控制球座；18、衔铁；19、锁紧螺套；20、弹簧体；21、驱动部件；22、锁紧螺母；23、电磁阀护帽；24、O型环；25、第一升程调压垫片；26、电磁阀调压垫片；27、电磁阀密封圈；28、密封环；29、挡片；30、第二升程调压垫片；31、顶杆；32、调压弹簧；33、第三调压垫片；34、紧帽；35、汽缸垫；36、喷油嘴护帽；37、进油护帽；38、体O型圈。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1、图2、图3、图4、图5和图6，提供一种共轨喷油器，包括喷油器主体1、电磁阀组件2、滤网组件3、共轨偶件4和活塞组件5；所述电磁阀组件2连接所述喷油器主体1的顶部，所述滤网组件3连接所述喷油器主体1的侧部，所述共轨偶件4设置在所述喷油器主体1的底部，所述活塞组件5设置在所述喷油器主体1的内部，活塞组件5的下端连接所述共轨偶件4。所述滤网组件3设有过滤网6，所述过滤网6过盈配合压入所述共喷油器主体1。所述共轨偶件4包括针阀主体7、针阀8、盛油槽9和喷孔10，所述针阀8设置在所述针阀主体7的内部，针阀主体7和针阀8之间形成有所述盛油槽9，所述针阀8的底部形成有所述喷孔10。所述活塞组件5包括活塞套11、控制活塞12、控制室13、进油计量孔14和出油计量孔15；所述控制活塞12设置在所述活塞套11的内部，所述控制室13形成于所述活塞套11和控制活塞12的顶部之间；所述进油计量孔14设置在所述活塞套11的侧部，进油计量孔14连通所述控制室13；所述出油计量孔15设置在所述活塞套11的顶部，出油计量孔15连通所述控制室13。

共轨喷油器的一个实施例中，所述电磁阀组件2包括球体16、控制球座17、衔铁18、锁紧螺套19、弹簧体20和驱动部件21；所述球体16设置在所述出油计量孔15的上方；所述控制球座17设置在所述球体16的上方，控制球座17的上端连接所述衔铁18，控制球座17位于所述喷油器主体1的上端内部；所述衔铁18设置在所述锁紧螺套19的内部；所述弹簧体20设置在所述衔铁18的上方；所述驱动部件21设置在所述锁紧螺套19的上端，弹簧体20连接所述驱动部件21，所述驱动部件21和喷油器主体1之间连接有锁紧螺母22；所述锁紧螺母22的外侧连接有电磁阀护帽23,电磁阀护帽23对电磁阀组件2起到保护作用。

具体的，来自高压油路的燃油经所述滤网组件3进入所述喷油器主体1，然后经所述活塞组件5的进油计量孔14进入控制室13并对控制室13形成压力，当燃油经过所述出油计量孔15流出控制室13时使控制室13的压力下降。

具体的，当所述电磁阀组件2通电时，所述衔铁18克服所述弹簧体20的弹性力向上抬起使控制球座17打开，作用于所述针阀8上的向上作用力大于作用于所述控制活塞12上的向下的作用力，所述针阀8在燃油的作用下向上抬起，燃油流经所述喷孔10开始喷射。

当所述电磁阀组件2断电时，所述衔铁18下落使所述控制室13内压力逐渐增大，在控制活塞12的驱动下使所述针阀8关闭并停止喷油。通过液压力放大不直接控制所述针阀8，所述液压力放大不直接控制所述针阀8的方式为：通过所述电磁阀组件2使燃油经由出油计量孔15流出，再使所述控制室13的压力降低打开针阀8形成喷射。

具体的，当电磁阀组件2不通电时，控制室13内的压力与盛油槽9中的压力相同，即作用在控制活塞12上的压力与作用在针阀8上的压力相同。

共轨喷油器的一个实施例中，所述喷油器主体1与锁紧螺母22之间设有O型环24，O型环24起到喷油器主体1与锁紧螺母22的连接密封作用。喷油器主体1与驱动部件21之间连接有第一升程调压垫片25，第一升程调压垫片25起到喷油器主体1与驱动部件21之间的压力调节作用。所述弹簧体20与所述驱动部件21之间连接有电磁阀调压垫片26，电磁阀调压垫片26起到弹簧体20与驱动部件21的压力调节作用。所述驱动部件21与所述锁紧螺母22之间连接有电磁阀密封圈27。电磁阀密封圈27起到驱动部件21与锁紧螺母22之间的密封作用。

共轨喷油器的一个实施例中，所述活塞套11与所述喷油器主体1之间连接有密封环28，密封环28的下方设有挡片29。密封环28起到活塞套11与喷油器主体1之间的密封作用。当密封环28受到外力就会挤压到动环内孔和轴间隙里，挡片29防止密封环28变形影响密封效果。

共轨喷油器的一个实施例中，所述控制活塞12和所述针阀8的之间设有第二升程调压垫片30，第二升程调压垫片30起到控制活塞12和针阀8之间的压力调节作用。控制活塞12和针阀8的连接处***设有顶杆31，所述顶杆31的上方设有调压弹簧32，所述调压弹簧32的上方与喷油器主体1之间设有第三调压垫片33，调压弹簧32和第三调压垫片33起到针阀8的缓冲作用。

共轨喷油器的一个实施例中，所述喷油器主体1的下方外侧套设有紧帽34，所述紧帽34的下方设有汽缸垫35，所述汽缸垫35的下方连接有喷油嘴护帽36，喷油嘴护帽36起到喷油嘴的保护作用。所述喷油器主体1于所述滤网组件3的连接出设有进油护帽37，进油护帽37起到进油保护作用；喷油器主体1的***设有体O型圈38，体O型圈38减少喷油器主体1的使用过程中的摩擦。

共轨喷油器的一个实施例中，根据所述出油计量孔15与进油计量孔14的流量差控制所述针阀8的抬起速度，根据所述进油计量孔14的流量控制所述针阀8的关闭速度。控制室13的出油计量孔15与进油计量孔14的流量差决定针阀8抬起速度，进油计量孔14的流量决定针阀8关闭速度。

本发明实施例的共轨喷油器的工作过程如下：

来自于高压共轨管内的高压燃油，经滤网组件3流进喷油器体，经油道孔流向共轨偶件4的盛油槽9内，同时经活塞组件5上的进油计量孔14流向控制室13，控制室13与燃油回路相连，途径一个受电磁阀组件2控制其开关的出油计量孔15。出油计量孔15关闭时，作用于活塞组件5的控制活塞12的燃油液压力超过了它在针阀8承压面上的力，因此针阀8被迫下行且将高压通道与燃烧室隔离、密封。当共轨喷油器的电磁阀组件2不通电时，电磁阀线圈和电磁阀弹簧体20的弹簧力共同作用在衔铁18上，衔铁18沿锁紧螺套19下行压紧控制球座17使球体16压在出油计量孔15上，出油计量孔15被关闭。当喷油器的电磁阀组件2通电，电磁阀组件2产生的磁力使得衔铁18克服弹簧体20的弹力向上移动，控制球座17打开，球体16抬起，出油计量孔15被打开，从而引起控制室13的压力下降，因此控制活塞12上的燃油液压力也随之下降，一旦燃油液压力降至低于作用于针阀8承压面上的力，针阀8被打开，燃油经喷孔10喷入燃烧室。

当出油计量孔15打开时，燃油将从活塞组件5的控制室13流入位于它上方的空腔，燃油并由此经回油管回到油箱。出油计量孔15破坏了绝对的压力平衡，最终在活塞组件5的控制室13内的压力也下降。这导致活塞组件5的控制室13内的压力低于仍与高压共轨管有相同压力水平的盛油槽9的压力，活塞组件5的控制室13内压力的减小，导致作用于控制活塞12上的力的减小，最终共轨喷油器的针阀8打开，喷射开始。针阀8的打开速度取决于流过控制室13的进油计量孔14、出油计量孔15时的不同流量。控制活塞12到达上方的停止位置，仍由在进油计量孔14、出油计量孔15之间的燃油流动所产生的缓冲保持着。这时，喷油器共轨偶件4完全打开，且燃油以几乎与高压共轨管内相同的压力喷入燃烧室内。由于ECU的精确控制，共轨喷油器可以在一个工作循环内完成多次喷射，可以实现预喷射、主喷射和后喷射，对发动机排放的降低起到至关重要的作用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种共轨喷油器，其特征在于，包括喷油器主体(1)、电磁阀组件(2)、滤网组件(3)、共轨偶件(4)和活塞组件(5)；所述电磁阀组件(2)连接所述喷油器主体(1)的顶部，所述滤网组件(3)连接所述喷油器主体(1)的侧部，所述共轨偶件(4)设置在所述喷油器主体(1)的底部，所述活塞组件(5)设置在所述喷油器主体(1)的内部，活塞组件(5)的下端连接所述共轨偶件(4)；

所述滤网组件(3)设有过滤网(6)，所述过滤网(6)过盈配合压入所述共喷油器主体(1)；

所述共轨偶件(4)包括针阀主体(7)、针阀(8)、盛油槽(9)和喷孔(10)，所述针阀(8)设置在所述针阀主体(7)的内部，针阀主体(7)和针阀(8)之间形成有所述盛油槽(9)，所述针阀(8)的底部形成有所述喷孔(10)；

所述活塞组件(5)包括活塞套(11)、控制活塞(12)、控制室(13)、进油计量孔(14)和出油计量孔(15)；所述控制活塞(12)设置在所述活塞套(11)的内部，所述控制室(13)形成于所述活塞套(11)和控制活塞(12)的顶部之间；所述进油计量孔(14)设置在所述活塞套(11)的侧部，进油计量孔(14)连通所述控制室(13)；所述出油计量孔(15)设置在所述活塞套(11)的顶部，出油计量孔(15)连通所述控制室(13)。

2.根据权利要求1所述的一种共轨喷油器，其特征在于，所述电磁阀组件(2)包括球体(16)、控制球座(17)、衔铁(18)、锁紧螺套(19)、弹簧体(20)和驱动部件(21)；所述球体(16)设置在所述出油计量孔(15)的上方；所述控制球座(17)设置在所述球体(16)的上方，控制球座(17)的上端连接所述衔铁(18)，控制球座(17)位于所述喷油器主体(1)的上端内部；所述衔铁(18)设置在所述锁紧螺套(19)的内部；所述弹簧体(20)设置在所述衔铁(18)的上方；所述驱动部件(21)设置在所述锁紧螺套(19)的上端，弹簧体(20)连接所述驱动部件(21)，所述驱动部件(21)和喷油器主体(1)之间连接有锁紧螺母(22)；所述锁紧螺母(22)的外侧连接有电磁阀护帽(23)。

3.根据权利要求2所述的一种共轨喷油器，其特征在于，所述喷油器主体(1)与锁紧螺母(22)之间设有O型环(24)，喷油器主体(1)与驱动部件(21)之间连接有第一升程调压垫片(25)；所述弹簧体(20)与所述驱动部件(21)之间连接有电磁阀调压垫片(26)；所述驱动部件(21)与所述锁紧螺母(22)之间连接有电磁阀密封圈(27)。

4.根据权利要求1所述的一种共轨喷油器，其特征在于，所述活塞套(11)与所述喷油器主体(1)之间连接有密封环(28)，密封环(28)的下方设有挡片(29)。

5.根据权利要求1所述的一种共轨喷油器，其特征在于，所述控制活塞(12)和所述针阀(8)的之间设有第二升程调压垫片(30)，控制活塞(12)和针阀(8)的连接处***设有顶杆(31)，所述顶杆(31)的上方设有调压弹簧(32)，所述调压弹簧(32)的上方与喷油器主体(1)之间设有第三调压垫片(33)。

6.根据权利要求1所述的一种共轨喷油器，其特征在于，所述喷油器主体(1)的下方外侧套设有紧帽(34)，所述紧帽(34)的下方设有汽缸垫(35)，所述汽缸垫(35)的下方连接有喷油嘴护帽(36)；

所述喷油器主体(1)于所述滤网组件(3)的连接出设有进油护帽(37)；喷油器主体(1)的***设有体O型圈(38)。

7.根据权利要求1所述的一种共轨喷油器，其特征在于，根据所述出油计量孔(15)与进油计量孔(14)的流量差控制所述针阀(8)的抬起速度，根据所述进油计量孔(14)的流量控制所述针阀(8)的关闭速度。

8.根据权利要求1所述的一种共轨喷油器，其特征在于，来自高压油路的燃油经所述滤网组件(3)进入所述共轨喷油器体，然后经所述活塞组件(5)的进油计量孔(14)进入控制室(13)并对控制室(13)形成压力，当燃油经过所述出油计量孔(15)流出控制室(13)时使控制室(13)的压力下降。

9.根据权利要求2所述的一种共轨喷油器，其特征在于，当所述电磁阀组件(2)通电时，所述衔铁(18)克服所述弹簧体(20)的弹性力向上抬起使控制球座(17)打开，作用于所述针阀(8)上的向上作用力大于作用于所述控制活塞(12)上的向下的作用力，所述针阀(8)在燃油的作用下向上抬起，燃油流经所述喷孔(10)开始喷射；当所述电磁阀组件(2)断电时，所述衔铁(18)下落使所述控制室(13)内压力逐渐增大，在控制活塞(12)的驱动下使所述针阀(8)关闭并停止喷油。

10.根据权利要求1所述的一种共轨喷油器，其特征在于，通过液压力放大不直接控制所述针阀(8)，所述液压力放大不直接控制所述针阀(8)的方式为：通过所述电磁阀组件(2)使燃油经由出油计量孔(15)流出，再使所述控制室(13)的压力降低打开针阀(8)形成喷射。

Images