一種滿足gdi發(fā)動機(jī)高壓油泵低nvh噪音的組合式阻尼結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種滿足汽油直接噴射式發(fā)動機(jī)高壓油泵低NVH噪音的組合式阻尼結(jié)構(gòu)，包括閥芯、阻尼片、閥桿和閥支撐座；所述閥芯上分布有過流孔，閥芯固定在閥桿一端，閥桿另一端與閥支撐座的中心孔配合。所述閥芯上固定有阻尼片，阻尼片上分布有節(jié)流孔，節(jié)流孔與閥芯上的過流孔正對，并且孔徑小于過流孔；閥芯、阻尼片與閥桿同步運(yùn)動，通過節(jié)流孔的節(jié)流作用，降低閥桿的運(yùn)動速度，閥支撐座限制閥桿的沿其中心孔軸心線方向運(yùn)動。本發(fā)明巧妙地利用小孔節(jié)流原理實(shí)現(xiàn)高壓油泵內(nèi)部閥芯與閥桿組成的運(yùn)動組件的減速制動功能，從產(chǎn)生噪音的源頭出發(fā)降低高壓油泵產(chǎn)生的高頻且刺耳的撞擊噪音，且較好地滿足發(fā)動機(jī)NVH噪音的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】
一種滿足GD I發(fā)動機(jī)高壓油泵低NVH噪音的組合式阻尼結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)高壓油栗領(lǐng)域，具體涉及高壓油栗電磁閥的組合式阻尼結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]為適應(yīng)日趨嚴(yán)格的國家油耗、排放等法規(guī)要求，迫切需要開發(fā)低油耗、滿足更高排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動機(jī)，一種提高發(fā)動機(jī)的燃油噴射壓力、缸內(nèi)直接噴射的缸內(nèi)GDI (汽油直接噴射式)技術(shù)被國際國內(nèi)廠商普遍采用，在降低發(fā)動機(jī)的燃油消耗的同時(shí)，也能滿足更高排放法規(guī)的要求。缸內(nèi)GDI技術(shù)的應(yīng)用，在給人們創(chuàng)造更高價(jià)值的同時(shí)，也給廠商帶來更大難題。
[0003]采用缸內(nèi)直噴技術(shù)后，將發(fā)動機(jī)的燃油噴射壓力顯著提升，改善燃油霧化效果，降低整機(jī)排放，降低燃油消耗，但也同時(shí)出現(xiàn)了高壓油栗的噪音的問題。發(fā)動機(jī)的高壓油栗總成結(jié)構(gòu)如圖6所示，由電磁閥、安裝法蘭6、進(jìn)油腔9、出油閥結(jié)構(gòu)8、高壓腔結(jié)構(gòu)7和柱塞結(jié)構(gòu)等部分組成。高壓油栗總成工作原理是通過凸輪軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動高壓腔結(jié)構(gòu)的柱塞向上運(yùn)動，壓縮高壓腔內(nèi)的燃油質(zhì)量，最高可以將燃油壓力提高至49倍，壓縮后的燃油，靠壓力差，推動出油閥結(jié)構(gòu)，高壓燃油流出，反之，則出油閥關(guān)閉。高壓油栗的進(jìn)油是通過電池閥控制，電池閥中設(shè)置有閥組件10，通常的閥組件是由閥芯1、閥桿3和閥支撐座4組成，如圖7所指，其工作原理是:正常工作過程，在電磁力的作用下，閥芯I與閥桿3組成的運(yùn)動組件向背離閥支撐座4方向運(yùn)動，保持快速響應(yīng)。在斷開電磁力的情況下，閥芯I與閥桿3組成的運(yùn)動組件在彈簧力的作用下向閥支撐座4方向運(yùn)動，燃油流過閥芯I上的過流孔1-2，但由于該孔的過流截面較大，幾乎無節(jié)流作用，閥桿3以較大的動能撞擊閥支承座4，因而產(chǎn)生高頻且刺耳的噪音。該噪音在整車怠速工況下可以被明顯的感知，嚴(yán)重影響汽車駕駛的整體舒適性。
[0004]因此，如何降低該機(jī)型高壓油栗的噪音，已成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種電磁閥的組合式阻尼結(jié)構(gòu)，降低GDI發(fā)動機(jī)高壓油栗的噪音。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種滿足GDI發(fā)動機(jī)高壓油栗低NVH噪音的組合式阻尼結(jié)構(gòu)，包括閥芯、阻尼片、閥桿和閥支撐座。所述閥芯上分布有過流孔，閥芯固定在閥桿一端，閥桿另一端與閥支撐座的中心孔配合。所述閥芯上固定有阻尼片，阻尼片上分布有節(jié)流孔，節(jié)流孔與閥芯上的過流孔正對，并且孔徑小于過流孔的孔徑；閥芯、阻尼片與閥桿同步運(yùn)動，通過節(jié)流孔的節(jié)流作用，降低閥桿的運(yùn)動速度，閥支撐座限制閥桿的沿其中心孔軸心線方向運(yùn)動。
[0007]本發(fā)明應(yīng)用于高壓油栗總成的電磁閥內(nèi)部，是對閥組件的改進(jìn)，其工作原理如下:正常工作過程，組合式阻尼結(jié)構(gòu)處在一個(gè)充滿與低壓油路相同壓力(一般低壓油路壓力在3.5Bar?6.SBar之間)的燃油封閉腔內(nèi)。在電磁力的作用下，閥芯、阻尼片、閥桿組成的運(yùn)動組件向背離閥支撐座方向運(yùn)動，保持快速響應(yīng)。在斷開電磁力的情況下，閥芯、阻尼片、閥桿組成的運(yùn)動組件受彈簧力的作用向閥支撐座方向運(yùn)動，由于燃油流過阻尼片上節(jié)流孔，且該節(jié)流孔的過流截面很小，會在節(jié)流孔前后產(chǎn)生壓差，阻尼片在壓差的作用下與閥芯的過流孔緊密貼合，燃油僅從阻尼片上節(jié)流孔流出，使得閥芯、阻尼片、閥桿組成的運(yùn)動組件受到一個(gè)與運(yùn)動方向相反的反作用力，從而減少了運(yùn)動組件撞擊閥支撐座的動能，因而降低了高壓油栗的NVH噪音。
[0008]進(jìn)一步，所述阻尼片蓋在閥芯上，兩者通過邊緣高強(qiáng)度固定，這樣阻尼片和閥芯在中間的主要部分是沒有連接的，阻尼片可以在流體的壓力下向兩側(cè)運(yùn)動，與閥芯緊貼起到阻尼效果，或者遠(yuǎn)離閥芯不影響過流孔的過流。
[0009]進(jìn)一步，所述阻尼片上除設(shè)置和支撐節(jié)流孔以外的區(qū)域?yàn)殓U空結(jié)構(gòu)。這樣，在阻尼片在流體的壓力下向遠(yuǎn)離閥片方向運(yùn)動后，可以為流體經(jīng)過閥片留出足夠的空間。
[0010]進(jìn)一步，為了更好地實(shí)現(xiàn)阻尼片的阻尼效果，所述設(shè)置和支撐節(jié)流孔的區(qū)域?yàn)槿~片狀，葉片上分別設(shè)置節(jié)流孔，葉片與阻尼片外圈連接，在阻尼片外圈內(nèi)均勻分布。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步提供一種發(fā)動機(jī)高壓油栗，所述高壓油栗的進(jìn)油腔中設(shè)置電磁閥，電磁閥采用上述的組合式阻尼結(jié)構(gòu)，組合式阻尼結(jié)構(gòu)的閥芯受電磁線圈的控制，并由復(fù)位彈簧帶動復(fù)位;組合式阻尼結(jié)構(gòu)的閥桿的軸頸穿過閥支撐座的中心孔，端部固定閥片，通過閥桿帶動閥片移動，關(guān)閉和打開閥支撐座上的進(jìn)油通道，實(shí)現(xiàn)與高壓腔的通斷。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于巧妙地利用小孔節(jié)流原理實(shí)現(xiàn)高壓油栗內(nèi)部閥芯與閥桿組成的運(yùn)動組件的減速制動功能，從產(chǎn)生噪音的源頭出發(fā)降低高壓油栗產(chǎn)生的高頻且刺耳的撞擊噪音，且較好地滿足發(fā)動機(jī)NVH噪音的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。另外，組合式阻尼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也可以減輕高壓油栗重量，減少高壓油栗總成的設(shè)計(jì)成本投入，符合發(fā)動機(jī)的輕量化設(shè)計(jì)的趨勢。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明組合式阻尼結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明閥芯的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明阻尼片的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4為本發(fā)明閥桿的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5為本發(fā)明閥支撐座的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖6為高壓油栗總成的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖7為本發(fā)明實(shí)施前高壓油栗無阻尼片的工作原理示意圖。
[0020]圖8為本發(fā)明實(shí)施后高壓油栗組合式阻尼結(jié)構(gòu)的工作原理示意圖。
[0021 ] 1-閥芯;2-阻尼片;3-閥桿;4-閥支撐座;5-閥片;6_安裝法蘭;7_高壓腔結(jié)構(gòu);8_出油閥結(jié)構(gòu);9-進(jìn)油腔;I O-閥組件。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明:
如圖1，本發(fā)明要求保護(hù)的組合式阻尼結(jié)構(gòu)包括閥芯1、阻尼片2、閥桿3和閥支撐座4。
[0023]如圖2所示，閥芯I為圓柱體結(jié)構(gòu)，外徑Φ 20mm，其中心有I個(gè)外徑Φ 12mm中心孔1-1，圍繞中心孔軸心線1-3均勻分布有8個(gè)外徑Φ3πιπι的過流孔1-2，中心孔1-1與過流孔1-2的直徑尺寸按照4:1的比例關(guān)系設(shè)計(jì)。
[0024]如圖3所示，阻尼片2為圓柱體結(jié)構(gòu)，外徑Φ20πιπι，其在外圈內(nèi)分布有8個(gè)圍繞中心軸均勾分布的帶節(jié)流孔的葉片2-1，節(jié)流孔2-2外徑Φ 1mm，阻尼片2上的節(jié)流孔2-2與閥芯I上的過流孔1-2同軸心，且阻尼片2上節(jié)流孔2-2直徑遠(yuǎn)小于閥芯I的過流孔1-2直徑。
[0025]如圖4所示，閥桿3為不規(guī)則圓柱體結(jié)構(gòu)，一端固定閥芯I和阻尼片2，另一端與閥支撐座4的中心孔配合。閥桿3的軸心3-3與閥芯中心孔軸心1-3同軸，其裝配平面3-1、3-2與閥片上下面1-4、1-5相配合。如圖5所示，閥支撐座4為一圓柱體結(jié)構(gòu)，其中心是與閥桿3配合的中心孔4-3，周邊分布有進(jìn)油通道4-4。閥桿3另一端的軸頸3-5與閥支撐座4的中心孔4-3間隙配合，兩者之間靠閥桿軸頸的臺階面3-4定位，且閥桿軸心3-3與支撐座中心孔軸心4-2同軸，閥桿軸頸的臺階面3-4與閥支持座下表面4-1接觸，也是容易產(chǎn)生碰撞噪音的位置。
[0026]以上組合式阻尼器結(jié)構(gòu)的裝配結(jié)構(gòu)見圖1，閥芯1、阻尼片2、閥桿3、閥支撐座4同軸心。閥芯I和阻尼片2通過阻尼片的外圈2-3高強(qiáng)度焊接為一體，然后再通過熱處理工藝裝配在閥桿3上，兩者之間為過盈配合，不發(fā)生相對運(yùn)動。閥支撐座4的中心孔4-3與閥桿3的軸頸3-5間隙配合，閥桿3的軸頸3-5在閥支承座4的中心孔4-3中沿閥桿軸心線3-3方向左右運(yùn)動。阻尼片的節(jié)流孔2-2與閥芯I的過流孔1-2配合，限制閥桿3的沿其中心孔軸心線方向運(yùn)動。
[0027]參見圖8，以上組合式阻尼器結(jié)構(gòu)應(yīng)用在GDI發(fā)動機(jī)的高壓油栗中，高壓油栗的進(jìn)油腔中設(shè)置電磁閥，電磁閥的閥組件10采用以上組合式阻尼結(jié)構(gòu)，組合式阻尼結(jié)構(gòu)的閥芯I是受電磁線圈的控制，并由復(fù)位彈簧帶動復(fù)位;組合式阻尼結(jié)構(gòu)的閥桿的軸頸3-5穿過閥支撐座4的中心孔，端部固定閥片5。當(dāng)電磁閥工作時(shí)，閥芯I是受電磁線圈控制被吸合，即向背離閥支撐座4方向運(yùn)動，保持快速響應(yīng)，閥片5關(guān)閉閥支撐座4上的進(jìn)油通道4-4。在斷開電磁力的情況下，閥芯1、阻尼片2、閥桿3組成的運(yùn)動組件受彈簧力的作用向閥支撐座4方向運(yùn)動，通過閥桿3帶動閥片5移動，打開閥支撐座4上的進(jìn)油通道4-4，實(shí)現(xiàn)與高壓腔的連通。由于燃油流過阻尼片2上有節(jié)流孔，且該節(jié)流孔的過流截面很小，會在節(jié)流孔前后產(chǎn)生壓差，阻尼片2在壓差的作用下與閥芯I的過流孔緊密貼合，燃油僅從阻尼片上節(jié)流孔流出，使得閥芯、阻尼片、閥桿組成的運(yùn)動組件受到一個(gè)與運(yùn)動方向相反的反作用力，從而減少了運(yùn)動組件撞擊閥支撐座的動能，因而降低高壓油栗的NVH噪音。
[0028]當(dāng)然，根據(jù)具體情況，以上閥片、阻尼片、閥桿的大小，中心孔和過流孔的孔徑也可以是其它尺寸，過流孔的分布可以是3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)等其他數(shù)量，這些選擇都具有同樣的效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滿足GDI發(fā)動機(jī)高壓油栗低NVH噪音的組合式阻尼結(jié)構(gòu)，包括閥芯(I)、阻尼片(2)、閥桿(3 )和閥支撐座(4);所述閥芯(I)上分布有過流孔(1-2 )，閥芯(I)固定在閥桿(3 )一端，閥桿(3)另一端與閥支撐座(4)的中心孔(4-3)配合，閥支撐座(4)上設(shè)置有進(jìn)油通道(4-4);其特征在于:所述閥芯(I)上固定有阻尼片(2)，阻尼片(2)上分布有節(jié)流孔(2-2)，節(jié)流孔(2-2)與閥芯(I)上的過流孔(2-2)正對，并且孔徑小于過流孔的孔徑；閥芯(1)、阻尼片(2)與閥桿(3)同步運(yùn)動，通過節(jié)流孔(2-2)的節(jié)流作用，降低閥桿(3)的運(yùn)動速度，閥支撐座(4)限制閥桿的沿其中心孔軸心線方向運(yùn)動。2.如權(quán)利要求1所述的組合式阻尼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述阻尼片(2)蓋在閥芯(I)上，兩者通過邊緣高強(qiáng)度焊接固定。3.如權(quán)利要求1所述的組合式阻尼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閥芯(I)的過流孔(1-2)是圍繞閥芯(I)的中心孔軸心線(1-3 )均勻分布至少3個(gè)。4.如權(quán)利要求1所述的組合式阻尼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述阻尼片(2)上除設(shè)置和支撐節(jié)流孔以外的區(qū)域?yàn)殓U空結(jié)構(gòu)。5.如權(quán)利要求3所述的組合式阻尼結(jié)構(gòu)，其特征在于，設(shè)置和支撐節(jié)流孔的區(qū)域?yàn)槿~片狀，葉片(2-1)上分別設(shè)置節(jié)流孔(2-2)，葉片與阻尼片(2)外圈連接，在阻尼片(2)外圈內(nèi)均勾分布。6.如權(quán)利要求1-4之任一項(xiàng)所述的組合式阻尼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閥桿(3)與閥支撐座(4)中心孔配合的一端為軸頸結(jié)構(gòu)，軸頸(3-5)與閥支撐(4)的中心孔(4-3)間隙配合，兩者之間靠閥桿軸頸的臺階面(3-4)定位，且閥桿軸心(3-3)與支撐座中心孔軸心(4-2)同軸。7.—種發(fā)動機(jī)高壓油栗，其特征在于，所述高壓油栗的進(jìn)油腔中設(shè)置電磁閥，電磁閥采用權(quán)利要求1-4之任一項(xiàng)所述的組合式阻尼結(jié)構(gòu)，組合式阻尼結(jié)構(gòu)的閥芯(I)受電磁線圈的控制，并由復(fù)位彈簧帶動復(fù)位;組合式阻尼結(jié)構(gòu)的閥桿的軸頸(3-5)穿過閥支撐座(4)的中心孔，端部固定閥片(5)，通過閥桿(3)帶動閥片(5)移動，關(guān)閉和打開閥支撐座(4)上的進(jìn)油通道(4-4)，實(shí)現(xiàn)與高壓腔的通斷。
【文檔編號】F02M59/46GK106014737SQ201610417025
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】鄧代俊, 楊毅, 繆曙霞, 胡鐵剛, 劉斌, 李雪飛
【申請人】重慶長安汽車股份有限公司