專利名稱：直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種由高速電磁閥直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器。屬于 柴油機電控噴油系統(tǒng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高壓共軌噴油系統(tǒng)在國外己經(jīng)廣泛用于汽車柴油機，但是高壓共軌噴油系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造難度大，目前大都是從國外進口。特別是共軌噴油器， 一些 關(guān)鍵另件的加工工藝要求特別高。例如日本電裝公司制造的ECD-U2高壓共軌 噴油系統(tǒng)及博世公司的高壓共軌噴油系統(tǒng)(徐家龍柴油機電控噴油技術(shù)[M]人 民交通出版社2004)，由二位二通高速電磁閥以及很長的伺服小活塞來控制噴油 嘴針閥的開啟和關(guān)閉，從而可以根據(jù)發(fā)動機的要求控制燃油系統(tǒng)的噴油量和噴油 提前角。由于共軌噴油器中燃油壓力高達120MPA以上，高壓密封面較多，許多 加工工序必需采用極高精度的特殊加工機床，才能滿足要求。國內(nèi)一般油泵〗_難 以達到，以致嚴重影響我國高壓共軌噴油系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的進程。為了適應(yīng)我國油泵 行業(yè)目前大部分工廠的工藝水平，又能滿足柴油機達到新的排放水平要求，在此 公開一種結(jié)構(gòu)簡單，加工制造難度較低，特別適合中小功率柴油機使用的高壓共 軌噴油器 一 直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器。
發(fā)明內(nèi)容
國外公司共軌噴油器的結(jié)構(gòu)，其電磁鐵、控制閥、節(jié)流孔以及伺服活塞都 集屮在噴油器頂端，承受高壓的面較多，要求的加工精度很高。為此我們用噴油 嘴針閥取代伺服活塞，控制閥和節(jié)流孔設(shè)計在噴油器下端，承受高壓燃油的高精 度零件全部集中在噴油嘴附近，脫開噴油器體，控制閥和節(jié)流孔板另件小，容易 加工。
因為高速電磁鐵產(chǎn)生較大的電磁力時體積較大，對中小型柴油機來說噴油器 體短而小，高速電磁鐵設(shè)在噴油器體下端部有難度，同時此時散熱較困難。噴油 器的上端部空間較大，高速電磁鐵安裝比較容易，但是它遠離控制閥，所以在銜 鐵上設(shè)計一根細長(直徑0.5-2.5毫米，長30-150豪米)等截面或非等截面的高強 度質(zhì)量又很輕(l-4克)的控制桿，電磁鐵可以遠距離直接控制設(shè)計在噴油器下端 的控制閥和出油節(jié)流孔的開關(guān)，從而控制噴油嘴針閥的開關(guān)，也即控制了噴油提 前角和噴油油量。
噴油器體上沒有高精度零件，很容易加工。因為銜鐵控制桿較長，為了不影 響控制閥的動態(tài)響應(yīng)速度，重新設(shè)計了高速電磁鐵和控制閥，適當加大電磁吸引 力，優(yōu)化電磁閥和控制闊的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
3這種設(shè)在噴油器上端的高速電磁鐵不通過伺服小活塞而是通過銜鐵上的高 強度細長控制桿直接控制噴油嘴開關(guān)，提高了響應(yīng)速度。同時它取消不少高精度 難加工的另件，減少了燃油泄漏面，提高了系統(tǒng)的效率。
本發(fā)明的共軌噴油器與現(xiàn)有技術(shù)比較結(jié)構(gòu)簡單，加工制造難度較低，適應(yīng)我 國油泵行業(yè)目前大部分工廠的工藝水平。


圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖2為節(jié)流孔板及控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖3為上導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)圖示意圖4為下導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)示意圖5為銜鐵結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
實施例參看圖1、圖2。
在直接控制噴油嘴開啟關(guān)閉的高壓共軌噴油器中，緊帽(2)將噴油嘴(l)、 節(jié)流孔板(3)、控制閥(4)安裝在噴油器體(5)的下端部，并由定位銷(16) 定位，使各油孔對準。噴油器體(5)中間，裝有上導(dǎo)向套(8)，下導(dǎo)向套(6) 和銜鐵(7)。
所述的上導(dǎo)向套(8)如圖3所示，上導(dǎo)向套體(801)的外園(803)壓配 在噴油器體(5)中。它的上面設(shè)有油孔(804)和導(dǎo)向襯套(802)。
所述的下導(dǎo)向套(6)如圖4所示，它緊配在噴油器體(5)的下端，側(cè)面設(shè) 有1-3條油糟(601)，中間為導(dǎo)向孔(602)。
所述的銜鐵(7)如圖5所示。它包括銜鐵板701)、控制桿(705)。銜鐵板 (701)設(shè)有通油孔(702)、通油糟(708)和臺肩(703)，銜鐵板(701)的內(nèi) 孔(704)緊套在控制桿(705)上，并將臺肩(703)壓在控制桿(705)的糟(706) 中，使銜鐵板(701)、控制桿(705)合成一個整體。
電磁鐵緊帽(12)將電磁鐵(11)、限位體(13)、回位彈簧(14)、彈簧墊(15)、 調(diào)整墊圈(10)、調(diào)整墊片(9)、銜鐵(7)安裝在噴油器體(5)的上部。銜鐵 (7)中的控制桿(705)穿過上導(dǎo)向套(8)和下導(dǎo)向套(6)的導(dǎo)向孔，由于問 位彈簧(14)的預(yù)緊力將銜鐵(7)的下端(707)壓在控制閥(4)上?？刂崎y(4) 為平面控制閥，其閥座(401)包容一個半球閥(402)，閥(402)的平面(403) 是高精度平面，壓在節(jié)流孔板(3)上的高精度平面(311)上，形成密封，關(guān)閉 節(jié)流孔板G)上的出油節(jié)流孔(308)。電磁鐵(11)通電時，電磁吸引力克服 回位彈簧(14)的預(yù)緊力，向上吸動銜鐵(7)，控制閥(4)上移即可開啟出油 節(jié)流孔(308)。調(diào)整墊圈(10)和調(diào)整墊片(9)用來調(diào)整電磁鐵(11)與銜鐵(7)之間的間隙以及銜鐵(7)的運動的行程。 工作過程
參看圖1、圖2，電磁鐵(11)不通電時，從共軌管來的高壓燃油進入進油 孔(503)，通過油道(502)、 (501)進入節(jié)流孔板(3)后分兩路(參看圖2)。 一路通過油道(303)、 (104)到盛油糟(103)。另一路通過油道(306)和進油 節(jié)流孔(305)經(jīng)過油道(304)到控制室(301)中，并通過油道(307)、 (309) 到出油節(jié)流孔(308)。由于回位彈簧(14)的預(yù)緊力，出油節(jié)流孔(308)被控制 閥(4)關(guān)閉，高壓燃油被堵在控制室(301)中，燃油壓力和回位彈簧(302) 的預(yù)緊力之和大于燃油在盛油糟(103)中將針閥(101)向上的推力，它將針閥 (101)緊緊地壓在闊座(102)上，噴油嘴(1)關(guān)閉不噴油。
如果電磁鐵(11)通電，向上吸動銜鐵(7)，控制閥(4)上移開啟出油節(jié) 流孔(308)?？刂剖?301)中的高壓燃油馬上經(jīng)節(jié)流孔(308)流入噴油器體(5) 上的儲油室(508)，燃油通過下導(dǎo)向套(6)側(cè)面的糟(601)流到回油道(507) 中，經(jīng)通道(506)和(505)返回油箱。由于出油節(jié)流孔(308)的孔徑比進油 節(jié)流孔(305)的孔徑小，所以流出控制室(301)的油量比流入控制室(301) 的流量大，使控制室(301)中的燃油壓力迅速下降，作用于針閥(101)上的液 壓力減少，盛油糟(103)中的燃油壓力將針閥(101)抬起，脫離閥座(102)， 燃油經(jīng)噴油嘴(1)的噴孔噴出。
一旦電磁鐵(11)斷電，電磁力消失，回位彈簧(14)的預(yù)緊力立即將銜鐵 (7)壓下，控制桿(705)把控制閥(4)壓在節(jié)流孔板(3)上，關(guān)閉出油節(jié)流 孔(308),控制室(301)中的壓力迅速增加，重新將針閥(101)壓到閥座(102) 上，噴油嘴(1)關(guān)閉，停止噴油。
只要柴油機控制器控制電磁鐵通電的起始點和持續(xù)到斷電的時間就可以精 確地控制柴油機隨轉(zhuǎn)速變化的噴油提前角和噴油油量。同時本發(fā)明的直接控制噴 油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器可實現(xiàn)予噴射及多次噴射V可以滿足柴油機排放對供 油系統(tǒng)的要求。
實施例2:與實施例l總體結(jié)構(gòu)一樣，但控制閥采用鋼球錐面結(jié)構(gòu)。參看 圖6，它是圖1中A處放大圖。閥(402A)為高精度的鋼球，閥座(401A)中間 內(nèi)凹球面正好放鋼球，節(jié)流孔板(3)上出油節(jié)流孔(308)上方加工有高精度 的錐面(310A)。
電磁鐵(ll)不通電時，回位彈簧(14)通過銜鐵(7)下端(707)、閥座(401A) 將鋼球(402A)壓在錐面(301A)上，形成密封，關(guān)閉出油節(jié)流孔(308)。高 壓燃油經(jīng)進油節(jié)流孔(305)進入控制室(301)，控制室(301)中的燃油壓力迅 速增加，將針閥(101)壓到閥座(102)上，噴油嘴(1)不噴油。
當電磁鐵(11)通電向上吸動銜鐵(7)，鋼球(402A)脫離錐面(310A)， 開啟出油節(jié)流孔(308)?？刂剖?301)中的高壓燃油馬上通過出油節(jié)流孔(308) 流入噴油器體(5)上的儲油室(508)，燃油通過下導(dǎo)向套(6)側(cè)面的糟(601)
5流到回油道(507)中，經(jīng)通道(506)和(505)返回油箱。由于出油節(jié)流孔(308) 的孔徑比進油節(jié)流孔(305)的孔徑小，所以流出控制室(301)的油量比流入控 制室(301)的流量大，使控制室(301)中的燃油壓力迅速下降，作用于針閥(IOI) 上的液壓力減少，盛油糟(103)中的燃油壓力將針閥(101 )抬起，脫離閥座(102)， 燃油經(jīng)噴油嘴(1)的噴孔噴出。
采用鋼球錐面結(jié)構(gòu)控制閥的直接控制噴油嘴開閉的高壓共軌噴油器可實現(xiàn) 予噴油及多次噴射?？梢詽M足柴油機排放對供油系統(tǒng)的要求。但加工要求較高， 要求電磁鐵的電磁力較大。
實施例3:與實施例l總體結(jié)構(gòu)一樣，但控制閥采用錐閥結(jié)構(gòu)。參看圖7。 它是圖l中A處放大圖。閥座(401B)為圓柱體，中間設(shè)有進油道(407B)，回 油道(403B),控制閥(402B)為錐閥，上有環(huán)糟(404B), (405B)為密封錐面，
(406B)為回位彈簧。
電磁閥(11)不通電時，回位彈簧(14)通過銜鐵(7)下端(707)將錐閥
(402B)的錐面(405B)壓在閥座(401B)上，關(guān)閉回油道(403B)從而也將 出油節(jié)流孔(308)關(guān)閉，高壓燃油經(jīng)進油節(jié)流孔(305)進入控制室(301)，控 制室(301)中的燃油壓力迅速增加，將針閥(101)壓到閥座(102)上，噴油 嘴(1)不噴油。
當電磁鐵(11)通電，向上吸動銜鐵(7)，在回位彈簧(406B)作用下錐 閥(402B)的錐面(405B)脫離閥座(401B)，從而開啟出油節(jié)流孔(308)。 控制室(301)中的高壓燃油馬上通過油道(309)，出油節(jié)流孔(308)，油道(403B)， 環(huán)糟(404B)和錐面(405B)與闊座(401B)間的間隙流入噴油器體(5)上的 儲油室(508)，燃油通過下導(dǎo)向套(6)側(cè)面的糟(601)流到回油道(507)中， 經(jīng)通道(506)和(505)返回油箱。由于出油節(jié)流孔(308)的孔徑比進油節(jié)流 孔(305)的孔徑小，所以流出控制室(301)的油量比流入控制室(301)的流 量火，使控制室(301)中的燃油壓力迅速下降，作用于針閥(101)上的液壓力 減少，盛油糟(103)中的燃油壓力將針閥(101)抬起，脫離閥座(102)，燃油 經(jīng)噴油嘴(1)的噴孔噴出。
采用錐閩結(jié)構(gòu)控制閥的直接控制噴油嘴開閉的高壓共軌噴油器，要求的控制 力最小，可實現(xiàn)予噴油及多次噴射，以滿足柴油機排放對供油系統(tǒng)的要求。
權(quán)利要求
1. 一種直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器，主要零件有噴油嘴(1)節(jié)流孔板(3)、控制閥(4)、上導(dǎo)向套(8)、下導(dǎo)向套(6)、噴油器體(5)、銜鐵(7)、及電磁鐵(11)，其特征是用油嘴針閥(101)代替液壓伺服活塞，高速電磁鐵(11)安裝在噴油器體(5)上部，通過銜鐵(7)上的細長控制桿(705)來遠距離控制設(shè)在噴油器體(5)下部的控制閥(4)和出油節(jié)流孔(308)的開閉，從而直接控制噴油嘴(1)的開關(guān)，以此來控制噴油量及噴油定時。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器，其特征 是噴油器體(5)中設(shè)有上導(dǎo)向套(8)和下導(dǎo)向套(6)，銜鐵(7)的細長控 制桿(705)穿過上導(dǎo)向套和下導(dǎo)向套中的導(dǎo)向孔與控制閥(4)聯(lián)接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器，其特征 是銜鐵板(701)上的中孔(704)與細長控制桿(705)緊配，銜鐵板(701) 上的臺肩(703)壓進控制桿的糟(706)中，使銜鐵板(701)和細長控制桿(705) 成一體，控制桿(705)為直徑0.5-3.5毫米、長30-150豪米等截面或非等截面 的高強度鋼針。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器，其特征 是節(jié)流孔板(3)上有進油節(jié)流孔(305)和出油節(jié)流孔(308)及控制室(301 )， 針閥(101)用作伺服活塞，針閥(101)上有回位彈簧(103)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器，其特征 是控制閥(4)是帶平面的半球閥，靠平面(403)與節(jié)流孔板(3)上的平面(311 )之間的密封來開關(guān)出油節(jié)流孔(308)，從而直接控制噴油嘴(1)的開關(guān)， 以此來控制噴油量及噴油定時。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器，其特征 是高速電磁鐵(11)中設(shè)有限位體(13)和回位彈簧(14)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器，其特征 是噴油器體(5)上設(shè)有調(diào)整墊圈(10)和調(diào)整墊片(9)，用來調(diào)整電磁鐵(ll) 與銜鐵(7)之間的間隙以及銜鐵(7)的運動的行程。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器，其特征 是控制閥(4)可采用球閥，節(jié)流孔板(3)上加工有高精度的錐面(310A)， 靠球(402A )與節(jié)流孔板(3 )上的高精度錐面(3 IOA)密封來開關(guān)出油節(jié)流孔(308 )， 從而直接控制噴油嘴(1)的開關(guān)，以此來控制噴油量及噴油定時。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器，其特征 是控制闊(4)可采用圓柱錐閥(402B)，錐閥(402B)和閥座(401B)上加 工有高精度的錐面(405B)，靠圓柱錐閥的錐面與閥座的密封來開關(guān)出油節(jié)流孔(308)，從而直接控制噴油嘴(1)的開關(guān)，以此來控制噴油量及噴油定時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直接控制噴油嘴開關(guān)的高壓共軌噴油器，屬于柴油機電控噴油系統(tǒng)領(lǐng)域。其特征是用噴油嘴針閥(101)代替液壓伺服活塞，高速電磁鐵(11)安裝在噴油器體(5)上部，通過銜鐵(7)上的細長控制桿遠距離控制設(shè)在噴油器體(5)下部的控制閥(4)和出油節(jié)流孔的開閉，從而直接控制噴油嘴(1)的開關(guān)，以此來控制高壓共軌噴油器的噴油量及噴油定時。本發(fā)明的共軌噴油器不僅響應(yīng)速度和系統(tǒng)效率有所提高，而且結(jié)構(gòu)簡單，加工制造難度低。
文檔編號F02M47/02GK101498263SQ200810040870
公開日2009年8月5日 申請日期2008年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月23日
發(fā)明者李樂凱, 王九如 申請人:王九如