CN113074069B - 一种两位三通原理的喷油器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种两位三通原理的喷油器，包括针阀，所述针阀上部与针阀套形成偶件配合；所述针阀套侧向分别设有与内腔连通的下进油节流孔和上进油节流孔；所述针阀套上部设有回油阀板，所述回油阀板上部设有回油节流孔和控制阀，所述针阀、所述针阀套和所述回油阀板围成的腔体为控制腔；所述控制腔内设有两位三通阀，所述两位三通阀的台阶面上设有复位弹簧；所述两位三通阀中心的中心孔和侧向环形槽之间通过横孔连通。该两位三通原理的喷油器能够加快控制腔压力释放和补充速度，缩短喷油器两次喷射间隔，提高喷油器响应速度，在工作循环内实现更多喷射次数，同时实现靴形喷油规律，改善发动机性能和排放。

Description

一种两位三通原理的喷油器

技术领域

本发明涉及一种喷油器，尤其是一种两位三通原理的喷油器。

背景技术

随着内燃机排放法规升级，对现有燃油喷射***中的喷油器部件提出了更高的性能要求。目前市面上的电控喷油器大多采用电磁阀驱动控制阀，通过液力伺服结构间接驱动针阀开闭。由于结构本身的特点，喷油器电磁阀接收电信号与针阀开闭动作之间存在0.4～0.6ms不等的延迟时间，该问题制约了喷油器无法在一次工作循环实现更多的喷射次数；同时现有技术为提高喷油器响应速度，往往采用调整伺服机构中进油节流孔与回油节流孔比值的方法，但往往会带来针阀开启运动速度过快的问题，无法得到理想的靴形单次喷油规律。

在专利号为CN111622877A的专利文献中公开了一种新型两位三通阀，该专利提出了一种新型两位三通阀结构，通过三通阀控制进油节流孔的开闭，可以解决喷油器响应速度慢的问题，但该方案仅能满足进油节流孔顶置的布置方式，不适用于目前市面上横向进油节流孔喷油器的升级改造，同时由于两位三通阀体的开闭运动容易受到控制腔压力的影响，不利于喷油器一致性的控制。

在专利号为CN212318195U的专利文献中公开了具备快速开关功能的共轨喷油器，该专利中涉及到一套两位三通的控制阀结构，通过针阀的轴向运动控制其中一个横向进油节流孔的开闭，来实现喷油器快速响应的目的。但该结构只能让针阀在上升、下降时段的速度加快，不能降低液力伺服机构***号与机械运动的延迟时间问题，对改善喷油响应速度效果有限。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种两位三通原理的喷油器，实现喷油器更优的燃烧特性，满足更高的排放法规要求。本发明采用的技术方案是：

一种两位三通原理的喷油器，包括针阀，所述针阀上部与针阀套形成偶件配合；

所述针阀套侧向分别设有与内腔连通的下进油节流孔和上进油节流孔；

所述针阀套上部设有回油阀板，所述回油阀板上部设有回油节流孔和控制阀，所述针阀、所述针阀套和所述回油阀板围成的腔体为控制腔；

所述控制腔内设有两位三通阀，所述两位三通阀的台阶面上设有复位弹簧，所述复位弹簧另一端支撑在所述回油阀板下端面；

所述两位三通阀中心贯穿开有中心孔，侧壁开有侧向环形槽，所述中心孔和所述侧向环形槽之间通过横孔连通。

进一步地，所述横孔设置有若干个，并沿所述两位三通阀的圆周均匀分布。

进一步地，所述两位三通阀上端面设有若干个上压力平衡槽，若干个所述上压力平衡槽沿所述两位三通阀的圆周均匀分布。

进一步地，所述两位三通阀下端面设有若干个下压力平衡槽，若干个所述下压力平衡槽沿所述两位三通阀的圆周均匀分布。

进一步地，所述上进油节流孔与所述控制腔始终保持连通，所述下进油节流孔的开闭由所述两位三通阀的位置决定。

进一步地，所述下进油节流孔上沿与所述侧向环形槽上沿的距离设为S，所述两位三通阀上端面与所述回油阀板下端面距离设为L，所述L值即为所述针阀的升程。

更进一步地，所述L>S，以保证所述针阀到上止点时，所述下进油节流孔与所述控制腔完全连通。

进一步地，所述下进油节流孔孔径大于所述上进油节流孔孔径。

本发明的优点在于：

1） 该喷油器能够加快控制腔压力释放和补充速度，缩短喷油器两次喷射间隔，提高喷油器响应速度，在工作循环内实现更多喷射次数。

2） 该喷油器的两位三通阀能够减缓针阀上升段的运动速度，实现靴形喷油规律，改善发动机性能和排放。

3） 该喷油器两位三通阀的运动由针阀直接驱动，控制腔内各腔体相互连通，控制腔压力不会被两位三通阀运动干扰，从而保证了喷油器响应的一致性，提高喷油器出厂合格率。

4） 该喷油器结构简单，适用于横向进油加顶置出油的控制阀结构，可以广泛应用于现有各类喷油器结构进行改造升级。

附图说明

图1为本发明实施例中的控制阀关闭的同时针阀处于下止点位置时的工作状态图。

图2为本发明实施例中的控制阀开启的同时针阀处于下止点位置时的工作状态图。

图3为本发明实施例中的控制阀开启的同时针阀上升到上止点位置时的工作状态图。

图4为本发明实施例中的控制阀关闭的同时针阀处于上止点位置时的工作状态图。

图5为本发明实施例中的两位三通阀的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图5所示，本发明实施例提出的一种两位三通原理的喷油器，包括针阀1，所述针阀1上部与针阀套5形成偶件配合；所述针阀套5侧向分别设有与内腔连通的下进油节流孔501和上进油节流孔502，所述下进油节流孔501孔径大于所述上进油节流孔502孔径；所述针阀套5上部设有回油阀板8，所述回油阀板8上部设有回油节流孔9和控制阀10，所述针阀1、所述针阀套5和所述回油阀板8围成的腔体为控制腔14；所述控制腔14内设有两位三通阀6，所述两位三通阀6的台阶面601上设有复位弹簧7，所述复位弹簧7另一端支撑在所述回油阀板8下端面；所述两位三通阀6中心贯穿开有中心孔602，侧壁开有侧向环形槽603，所述中心孔602和所述侧向环形槽603之间通过横孔604连通；所述横孔604设置有若干个，并沿所述两位三通阀6的圆周均匀分布；所述两位三通阀6上端面设有若干个上压力平衡槽605，若干个所述上压力平衡槽605沿所述两位三通阀6的圆周均匀分布；所述两位三通阀6下端面设有若干个下压力平衡槽606，若干个所述下压力平衡槽606沿所述两位三通阀6的圆周均匀分布；所述上压力平衡槽605和所述下压力平衡槽606保证了所述两位三通6在任意工况下受到的燃油液压力是平衡的。

具体的，所述上进油节流孔502与所述控制腔14始终保持连通，所述下进油节流孔501的开闭由所述两位三通阀6的位置决定；所述下进油节流孔501上沿与所述侧向环形槽603上沿的距离设为S，所述两位三通阀6上端面与所述回油阀板8下端面距离设为L，所述L值即为所述针阀1的升程，所述L>S，以保证所述针阀1到上止点时，所述下进油节流孔501与所述控制腔14完全连通。

具体的，如图1-4所示，当电磁铁12未通电时，在电磁铁弹簧13压紧力作用下，控制阀10处于关闭状态，此时两位三通阀6在复位弹簧7作用下贴紧在针阀1上端面处，此时上进油节流孔502与控制腔14连通，下进油节流孔501与控制腔14隔离；当电磁铁12通电后，电磁铁12将衔铁11吸附抬升，控制阀10打开，控制腔14内燃油通过回油节流孔9流出，同时高压燃油通过高压进油孔进入喷油器体4内腔，并通过上进油节流孔502补充到控制腔14内，由于回油节流孔9孔径远大于上进油节流孔502，此时控制腔14内燃油压力快速降低，使得控制腔14内燃油压力可以更快的降低到针阀开启临界值，降低了针阀开启前的响应延迟时间；当控制腔14内压力低于针阀开启临界值后，作用在针阀1上的液压力大于作用在针阀1上的针阀弹簧3的弹簧压紧力，此时针阀1沿针阀体2开始向上运动，喷油器开始喷油，同时两位三通阀6在针阀1的推动下同步上升直至运动到回油阀板8下端面，在此过程中，下进油节流孔501逐级打开，喷油器体4内的燃油通过下进油节流孔501进入到控制腔14内，使得控制腔14内压力下降速度减缓，进而使得作用在针阀1上的合力减小，降低了针阀1开启运动速度，实现了针阀1“缓开”的运动规律；当电磁铁12断电后，在电磁铁弹簧13作用下，衔铁11下落，控制阀10关闭，此时喷油器体4内的燃油分别通过下进油节流孔501和上进油节流孔502补充到控制腔14内，此时控制腔14内燃油压力迅速回升，迅速达到针阀1关闭临界值，降低了针阀关闭前的响应延迟时间；当控制14内压力高于针阀关闭临界值后，针阀1在针阀弹簧3的作用下开始沿针阀体2向下运动，两位三通阀6在复位弹簧7作用下跟随针阀1同步向下运动，直至恢复到初始的状态，喷油器停止喷油。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种两位三通原理的喷油器，其特征在于，包括针阀（1），所述针阀（1）上部与针阀套（5）形成偶件配合；

所述针阀套（5）侧向分别设有与内腔连通的下进油节流孔（501）和上进油节流孔（502）；

所述针阀套（5）上部设有回油阀板（8），所述回油阀板（8）上部设有回油节流孔（9）和控制阀（10），所述针阀（1）、所述针阀套（5）和所述回油阀板（8）围成的腔体为控制腔（14）；

所述控制腔（14）内设有两位三通阀（6），所述两位三通阀（6）的台阶面（601）上设有复位弹簧（7），所述复位弹簧（7）另一端支撑在所述回油阀板（8）下端面；

所述两位三通阀（6）中心贯穿开有中心孔（602），侧壁开有侧向环形槽（603），所述中心孔（602）和所述侧向环形槽（603）之间通过横孔（604）连通；

所述两位三通阀（6）上端面设有若干个上压力平衡槽（605），若干个所述上压力平衡槽（605）沿所述两位三通阀（6）的圆周均匀分布；

所述两位三通阀（6）下端面设有若干个下压力平衡槽（606），若干个所述下压力平衡槽（606）沿所述两位三通阀（6）的圆周均匀分布；

所述下进油节流孔（501）上沿与所述侧向环形槽（603）上沿的距离设为S，所述两位三通阀（6）上端面与所述回油阀板（8）下端面距离设为L，L值即为所述针阀（1）的升程，L>S，以保证所述针阀（1）到上止点时，所述下进油节流孔（501）与所述控制腔（14）完全连通。

2.如权利要求1所述的一种两位三通原理的喷油器，其特征在于，

所述横孔（604）设置有若干个，并沿所述两位三通阀（6）的圆周均匀分布。

3.如权利要求1所述的一种两位三通原理的喷油器，其特征在于，

所述上进油节流孔（502）与所述控制腔（14）始终保持连通，所述下进油节流孔（501）的开闭由所述两位三通阀（6）的位置决定。

4.如权利要求1所述的一种两位三通原理的喷油器，其特征在于，

所述下进油节流孔（501）孔径大于所述上进油节流孔（502）孔径。