專利名稱：電磁式電控柴油噴油器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用共軌式電子控制噴油技術(shù)的柴油機(jī)配件，特別是適 用于共軌式電控柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的電磁式電控柴油噴油器。
背景技術(shù)：
目前，共軌式電控柴油機(jī)燃油供給技術(shù)的應(yīng)用使柴油機(jī)的油耗、排放、功 率、噪聲都有明顯改善，電控柴油噴油器是共軌式電控柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng) 的重要部件，電磁式電控柴油噴油器技術(shù)成熟穩(wěn)定，制造成本低，是共軌式 電控柴油機(jī)燃油供給技術(shù)的重要組成部分，但已有的電磁式電控柴油噴油器 中作為電磁控制元件的電磁線圈存在較大的電感量，難以響應(yīng)更高噴射頻率 的要求，其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，不能適用所有的車型；限制了柴油機(jī)向更低油耗、 排放更清潔、更低噪聲的方向發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用二通電磁閥，在高壓柴油狀態(tài)下通過激勵(lì) 電磁線圈控制加壓柱塞軸向位移的電磁式電控柴油噴油器，以達(dá)到使用計(jì)算 機(jī)控制系統(tǒng)的弱電信號(hào)控制高壓柴油精確噴射的目的，使柴油機(jī)達(dá)到在十分 短暫的噴油時(shí)間里實(shí)現(xiàn)數(shù)次預(yù)噴油加主噴油的噴油，以改善柴油機(jī)的噪聲、 油耗、排放和輸出功率。
解決其上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是 一種電磁式電控柴油噴油器， 包括帶進(jìn)油通道及回油通道的噴油器殼體、螺母套、安裝在噴油器殼體上方 的高速二通電磁閥以及通過激勵(lì)電磁線圈控制加壓柱塞軸向位移的機(jī)構(gòu)，其 特征在于在電控柴油噴油器殼體的上方安裝閥芯、閥芯固定座、閩芯固定 螺母，在閥芯的上方沿軸向裝入閥套組件和閥套落座彈簧，在閥芯固定螺母 的上方安裝隔環(huán)、電磁殼體，然后將電磁殼體固定螺母擰緊，再將繞在線架 上的線圈裝入電磁殼體內(nèi)，裝入鐵芯和電磁殼體上端蓋，在噴油器殼體的下 方的中心孔內(nèi)裝入針閥落座彈簧，在螺母套內(nèi)依次順序安裝噴油嘴偶件、指 令柱塞和指令柱塞閥體，閥芯的下端面、噴油器殼體的上下端面、指令柱塞
閥體的兩端面、噴油嘴偶件的上端面均是高平面度平面，各零件端面緊密相 接，形成密封，構(gòu)成了在高壓柴油狀態(tài)下由高速二通電磁閥控制的噴油嘴針 閥軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果
一. 可以實(shí)現(xiàn)精確、高頻率的高壓柴油噴射，使多次噴射更加容易實(shí)現(xiàn)， 從而使柴油機(jī)的噪聲、油耗、排放、輸出功率的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)得以改善。
二. 采用高速電磁二通閥在高壓柴油狀態(tài)下通過控制計(jì)算機(jī)的控制指令 使噴油嘴偶件的針閥實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)軸向位移，達(dá)到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的弱電信號(hào)控 制高壓柴油精確噴射的目的。
三. 電磁二通閥采用成熟穩(wěn)定的電磁及偶件技術(shù)，易于實(shí)現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定、 一致性好的大批量生產(chǎn)，從而獲得較低的制造成本。
下面，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的電控柴油噴油器的技術(shù)特征作進(jìn)一步說明。


圖h電磁式電控柴油噴油器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2:閥芯結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3:閥套組件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4:指令柱塞結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5:指令柱塞閥體結(jié)構(gòu)示意圖 圖5—1:右視圖，圖5^2:剖視圖； 圖6 圖8:電控柴油噴油器殼體結(jié)構(gòu)示意圖 圖6:主視圖，圖7:圖6的A""A剖視圖， 圖8:俯視圖9:隔環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖10:閥芯固定座結(jié)構(gòu)示意圖ll:閥芯固定螺母結(jié)構(gòu)示意圖
圖ll一l:剖視圖，圖11""2:左視圖12:電磁殼體結(jié)構(gòu)示意圖13:電磁殼體固定螺母結(jié)構(gòu)示意圖
圖13—1:圖13—2的右視圖，圖13—2:剖視圖。
圖中
1、 3—噴油嘴偶件，2—壓力室，4~螺母套，5—指令柱塞，7—指令柱塞 閥體，10—噴油器殼體，12—閥芯固定螺母，14一閥芯固定座，15_隔環(huán)，16~ 電磁殼體固定螺母，17—電磁殼體，18—線架，19一線圈，20~電磁殼體上端 蓋，21—鐵心，22—隔磁套，23—斷磁片，2l銜鐵，25—閥套落座彈簧， 26~閥套，28—閥芯，32—針閥落座彈簧，33—量孔，36—噴油嘴的針閥閥座， 37—高壓油管接頭，38—指令油腔，39—閥座；
30、 31、 34、 35—進(jìn)油孔；
9、 29、 27—出油孔；
6、 8、 13、 ll一低壓回油孔道。
其余標(biāo)號(hào)見文中所述。
具體實(shí)施例方式
一種電磁式電控柴油噴油器。如圖l所示在電控柴油噴油器殼體(10) 的上方安裝閥芯(28)、閥芯固定座(14)、閥芯固定螺母(12)，在閥芯(28) 的上方沿軸向裝入閥套組件(26)和閥套落座彈簧(25)，在閥芯固定螺母(12) 的上方安裝隔環(huán)(15)、電磁殼體(17)，然后將電磁殼體固定螺母(16)擰 緊，再將繞在線架(18)上的線圈(19)裝入電磁殼體(17)內(nèi)，裝入鐵心
(21)和電磁殼體上端蓋(20)，在噴油器殼體(10)的下方的中心孔內(nèi)裝入 針閥落座彈簧(32)，在螺母套(4)內(nèi)依次順序安裝噴油嘴偶件(1)和(3)、 指令柱塞(5)和指令柱塞閥體(7)，噴油器殼體(10)的下端面、指令柱塞 閥體(7)的兩端面、噴油嘴偶件(3)的上端面均加工成高平面度平面，零 件裝入后將噴油器殼體(10)與螺母套(4)擰緊，使各零件端面緊密相接， 形成密封，安裝后構(gòu)成了在高壓柴油狀態(tài)下由高速二通電磁閥控制的噴油嘴 針閥軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)(參見圖l)。
所述的閥芯(28)是一個(gè)4級(jí)階梯軸，最大軸徑與最小軸徑分別分布在 軸的兩端，在最大軸徑的一端的端面上有一盲孔(281)沿軸線向小軸徑延伸， 止于第三與第四階梯交接處，大軸徑端有一沉割槽(282)，其小軸徑端開有 一定位孔(286)，端頭倒圓角，等徑段的一端依次開有兩個(gè)沉割槽(285)、
(284)，以及與中心線的盲孔(281)相垂直的出油孔(27)，與出油孔(27) 相鄰處的閥芯體(283)的錐度為20 40。(參見圖2)。
所述的閥套組件由閥套(26)、銜鐵(24)、斷磁片(23)組成，閥套(26) 與銜鐵(24)組裝后用激光焊接固定，斷磁片(23)用電阻焊焊接在銜鐵的 端面上；所述的閥套是一個(gè)二級(jí)階梯軸狀零件，中間有一沿軸線延伸的通孔 (262)，小軸徑一端有兩個(gè)垂直于軸線的通孔(263)，大軸徑端有一凹槽倒 角(261)(參見圖3)。
所述的指令柱塞(5)是一個(gè)二級(jí)階梯軸狀零件，軸徑大的一端端面有 一個(gè)凸出的圓臺(tái)，在圓臺(tái)的端面有一個(gè)沿軸線延伸的盲孔(51)，在小軸徑的 端面有一個(gè)凸出的圓臺(tái)，大軸徑與小軸徑相接處有一個(gè)沉割槽(52)(參見圖 4)。
指令柱塞閥體(7)是一個(gè)軸狀零件，其中心孔(71)是一個(gè)二級(jí)階梯孔， 大孔徑的一側(cè)有一沉割槽(72)，孔(6)與指令柱塞閥體(7)的軸線平行、 沿軸線方向延伸貫穿指令柱塞閥體(7)并與中心孔(71)的沉割槽72相連 通，孔(34)連通指令柱塞閥體(7)的兩個(gè)端面，在孔(34)軸線與指令柱 塞閥體(7)的軸線的平面內(nèi)，孔(34)與指令柱塞閥體(7)的軸線不平行 (參見圖5)。
所述的外殼(10)是一中間帶凸臺(tái)的圓柱體，其中心有貫穿圓柱體的階 梯孔、該階梯孔的小徑端為出油孔(9)，大端在殼體下部形成指令油腔(38)， 兩側(cè)分別有與中心階梯孔平行的進(jìn)油孔(31)以及低壓回油孔(8)，上下端 分別帶外螺紋，中部右左兩側(cè)的三級(jí)臺(tái)階的凸臺(tái)上分別有高壓進(jìn)油通道(30) 和出油口 (11)，在外殼下端還有一斜置的量孔(33)將高壓進(jìn)油孔(31)與 指令油腔(38)相連通(參見圖6 圖8)。
所述的隔環(huán)(15)是一個(gè)圓的的片狀體，由非導(dǎo)磁材料制成，環(huán)的中心 是一個(gè)階梯孔(151)，因中心孔較大而呈環(huán)狀，且起隔磁作用，故稱隔環(huán)， 隔環(huán)兩端的直徑小于中間部分的直徑，從與軸線垂直的角度看，隔環(huán)的外形 是一個(gè)短的三級(jí)階梯軸，隔環(huán)的兩個(gè)端面各有一個(gè)用于放置密封圈的凹形槽 (152)、 (153)，槽的直徑大于中心孔而小于外圓(參見圖9)。
所述的閥芯固定座(14)是一個(gè)圓片狀零件，中心是一個(gè)二級(jí)階梯孔 (141)，在大孔徑一端的端面上有一個(gè)用于放置密封圈的凹形槽(142)，凹 形槽與中心孔的中間有一個(gè)與軸線平行并沿軸向延伸而貫穿兩個(gè)端面的孔
(13)(參見圖10)。
所述的閥芯固定螺母(12)是一個(gè)管狀零件，其中心有一個(gè)三級(jí)階梯孔 (121)，孔的直徑從軸線的一端向另一端依級(jí)順序增大，最大直徑的孔的內(nèi) 表面被加工成內(nèi)螺紋(123)，閥芯固定螺母最小直徑內(nèi)孔的一端的外圓被加 工成外螺紋(125),螺紋向軸線的另一端延伸，閥芯固定螺母另一端(124) 的外形是六角形，六角形的外徑比軸線另一端的螺紋外徑大，在螺紋外徑沿 軸向延伸到六角形階梯處，有一沉割槽(122)(參見圖ll)。
所述的電磁殼體(17)的外形為二級(jí)階梯軸，中心有一個(gè)四級(jí)階梯孔 (171)，從外徑為小直徑的一端沿軸線向另一端延伸的中心孔前三級(jí)的直徑 依級(jí)減小，第四級(jí)孔的直徑變大，且與另一端面相交(參見圖12)。
所述的電磁殼體固定螺母(16)是一個(gè)管狀零件，由非導(dǎo)磁材料制成， 中心是一個(gè)三級(jí)階梯孔(161)，孔的直徑從軸線的一端向另一端依級(jí)順序增 大，最大直徑的孔的內(nèi)表面被加工成內(nèi)螺紋(163)，電磁殼體固定螺母的外 圓從最小直徑內(nèi)孔的一端沿軸線到中間的部分是一個(gè)二級(jí)階梯軸，軸線另一 端的外圓(162)被加工成六角形，以便于用扳手?jǐn)Q動(dòng)電磁殼體固定螺母(參 見圖13)。
工作過程如下
接通高壓柴油后，高壓柴油從高壓油管接頭(37)進(jìn)入電磁式電控柴油 噴油器由進(jìn)油孔(30)、 (31)、 (34)、 (35)組成的進(jìn)油通道，其中一路到達(dá) 噴油嘴偶件殼體(3)中部的壓力室(2)和噴油嘴的針閥閥座(36)，另一路 經(jīng)過量孔(33)進(jìn)入指令油腔(38)，并經(jīng)油孔(9)、 (29)、 (27)到達(dá)閥座 (39)，由于電磁線圈沒有受到電信號(hào)激勵(lì)，閥套在彈簧的作用下處于落座狀 態(tài)，高壓柴油無(wú)法經(jīng)回油孔(13)、 (8)、 (11)回到油箱，指令油腔保持與進(jìn) 油通道相同的高壓狀態(tài)，由于指令柱塞(5)的直徑比噴油嘴偶件針閥(1) 的直徑大，噴油嘴偶件中部壓力室(2)中針閥(1)向上的軸向推力小于指 令柱塞(5)向下的壓力，指令柱塞強(qiáng)迫噴油嘴針閥(1)下行落座，噴油器 處于不噴油狀態(tài)。
當(dāng)電磁線圈(19)受激勵(lì)時(shí)，銜鐵(24)被吸起，閥套(26)離開閥座(39)， 高壓柴油經(jīng)油孔(27)、閥座(39)進(jìn)入低壓的回油通道(13)、 (8)、 (11)， 導(dǎo)致指令油腔(38)的壓力迅速下降，雖然量孔(33)固定連通高壓油孔(31)
和指令油腔(38)，但量孔(33)的截面積小于閥套(26)開啟時(shí)的油道截面 積，進(jìn)入指令油腔(38)的柴油不足以維持高壓狀態(tài)，而與此同時(shí)噴油嘴偶 件中部壓力室(2)仍保持與進(jìn)油通道(31)、 (34)相同的壓力，噴油嘴針閥 (1)的軸向受力大于指令柱塞(5)頂部的壓力且方向相反，指令柱塞(5) 被噴油嘴針閥(1)頂起，高壓柴油從噴油嘴針閥(1)與噴油嘴閥座(36) 之間噴出，實(shí)現(xiàn)噴油。
當(dāng)電磁線圈(19)失去激勵(lì)時(shí)，閥套(26)在彈簧(25)的作用下落座， 關(guān)閉了閥套(26)與閥座(39)之間的回油通道，指令油腔(38)的壓力迅 速上升，強(qiáng)迫指令柱塞(5)和噴油嘴針閥(1)下行落座，噴油停止。
權(quán)利要求
1、一種電磁式電控柴油噴油器，包括帶進(jìn)油通道及回油通道的噴油器殼體、螺母套、安裝在噴油器殼體上方的高速二通電磁閥以及通過激勵(lì)電磁線圈控制加壓柱塞軸向位移的機(jī)構(gòu)，其特征在于在電控柴油噴油器殼體(10)的上方安裝閥芯(28)、閥芯固定座(14)、閥芯固定螺母(12)，在閥芯(28)的上方沿軸向裝入閥套組件(26)和閥套落座彈簧(25)，在閥芯固定螺母(12)的上方安裝隔環(huán)(15)、電磁殼體(17)，然后將電磁殼體固定螺母(16)擰緊，再將繞在線架(18)上的線圈(19)裝入電磁殼體(17)內(nèi)，裝入鐵芯(21)和電磁殼體上端蓋(20)，在噴油器殼體(10)的下方的中心孔內(nèi)裝入針閥落座彈簧(32)，在螺母套(4)內(nèi)依次順序安裝噴油嘴偶件(1)和(3)、指令柱塞(5)和指令柱塞閥體(7)，閥芯的下端面、噴油器殼體(10)的上、下端面、指令柱塞閥體(7)的兩端面、噴油嘴偶件的上端面均是高平面度平面，各零件端面緊密相接，形成密封，構(gòu)成在高壓柴油狀態(tài)下由高速二通電磁閥控制的噴油嘴針閥軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電磁式電控柴油噴油器，其特征在于所述的 閥芯(28)是一個(gè)4級(jí)階梯軸，最大軸徑與最小軸徑分別分布在軸的兩端， 在最大軸徑的一端的端面上有一盲孔(281)沿軸線向小軸徑延伸，止于第三 與第四階梯交接處，大軸徑端有一沉割槽(282)，其小軸徑端開有一定位孔(286)，端頭倒圓角，等徑段的一端依次開有兩個(gè)沉割槽(285)、 (284)，以 及與中心線的盲孔(281)相垂直的出油孔(27)，與出油孔(27)相鄰處的 閥芯體(283)的錐度為20 40。。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁式電控柴油噴油器，其特征在于所述的 閥套組件由閥套(26)、銜鐵(24)、斷磁片(23)組成，閥套(26)與銜鐵(24)組裝后用激光焊接固定，斷磁片(23)用電阻焊焊接在銜鐵的端面上； 所述的閥套是一個(gè)二級(jí)階梯軸狀零件，中間有一沿軸線延伸的通孔(262), 小軸徑一端有兩個(gè)垂直于軸線的通孔(263)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的電磁式電控柴油噴油器，其特征在于 所述的指令柱塞(5)是一個(gè)二級(jí)階梯軸狀零件，軸徑大的一端端面有一個(gè)凸 出的圓臺(tái)，在圓臺(tái)的端面有一個(gè)沿軸線延伸的盲孔(51)，在小軸徑的端面有 一個(gè)凸出的圓臺(tái)，大軸徑與小軸徑相接處有一個(gè)沉割槽(52)。
5、 據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁式電控柴油噴油器，其特征在于指令柱塞閥體(7)是一個(gè)軸狀零件，其中心孔(71)是一個(gè)二級(jí)階梯孔，大孔徑的一 側(cè)有一沉割槽(72),孔(6)與指令柱塞閥體(7)的軸線平行、沿軸線方向 延伸貫穿指令柱塞閥體(7)并與中心孔(71)的沉割槽72相連通，孔(34) 連通指令柱塞闊體(7)的兩個(gè)端面，在孔(34)軸線與指令柱塞閥體(7) 的軸線的平面內(nèi)，孔(34)與指令柱塞閥體(7)的軸線不。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5所述的電磁式電控柴油噴油器，其特征 在于所述的外殼是一中間帶凸臺(tái)的圓柱體，其中心有貫穿圓柱體的階梯孔、 該階梯孔的小徑端為出油孔(9)，大端在殼體下部形成指令油腔(38)，兩側(cè) 分別有與中心階梯孔平行的進(jìn)油孔(31)以及低壓回油孔(8)，上下端分別 帶外螺紋，中部右左兩側(cè)的三級(jí)臺(tái)階的凸臺(tái)上分別有高壓進(jìn)油通道(30)和 出油口 (11)，在外殼下端還有一斜置的量孔(33)將高壓進(jìn)油孔(31)與指 令油腔(38)連通。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁式電控柴油噴油器，其特征在于所述的 隔環(huán)(15)是一個(gè)圓的的片狀體，由非導(dǎo)磁材料制成，環(huán)的中心是一個(gè)階梯 孔(151)，隔環(huán)兩端的直徑小于中間部分的直徑，從與軸線垂直的角度看， 隔環(huán)的外形是一個(gè)短的三級(jí)階梯軸，隔環(huán)的兩個(gè)端面各有一個(gè)用于放置密封 圈的凹形槽(152)、 (153)，槽的直徑大于中心孔而小于外圓。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁式電控柴油噴油器，其特征在于所述的 電磁殼體固定螺母(16)是一個(gè)管狀零件，由非導(dǎo)磁材料制成，中心是一個(gè) 三級(jí)階梯孔(161)，孔的直徑從軸線的一端向另一端依級(jí)順序增大，最大直 徑的孔的內(nèi)表面被加工成內(nèi)螺紋(163)，電磁殼體固定螺母的外圓從最小直 徑內(nèi)孔的一端沿軸線到中間的部分是一個(gè)二級(jí)階梯軸，軸線另一端的外圓(162)為六角形。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電磁式電控柴油噴油器，其特征在于所述的 閥芯固定螺母(12)是一個(gè)管狀零件，其中心有一個(gè)三級(jí)階梯孔(121)，孔 的直徑從軸線的一端向另一端依級(jí)順序增大，最大直徑的孔的內(nèi)表面被加工 成內(nèi)螺紋(123)，閥芯固定螺母最小直徑內(nèi)孔的一端的外形被加工成外螺紋(125)，螺紋向軸線的另一端延伸，閥芯固定螺母另一端(124)的外形是六 角形，六角形的外徑比軸線另一端的螺紋外徑大，在螺紋外徑沿軸向延伸到 六角形階梯處，有一沉割槽(122)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電磁式電控柴油噴油器，其特征在于所述的閥芯固定座(14)是一個(gè)圓片狀零件，中心是一個(gè)二級(jí)階梯孔(141)，在 大孔徑一端的端面上有一個(gè)用于放置密封圈的凹形槽(142)，凹形槽與中心 孔的中間有一個(gè)與軸線平行并沿軸向延伸而貫穿兩個(gè)端面的孔(13)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電磁式電控柴油噴油器，其特征在于所述 的電磁殼體(17)的外形為二級(jí)階梯軸，中心有一個(gè)四級(jí)階梯孔(171)，從 外徑為小直徑的一端沿軸線向另一端延伸的中心孔前三級(jí)的直徑依級(jí)減小， 第四級(jí)孔的直徑變大，且與另一端面相交。
全文摘要
一種電磁式電控柴油噴油器，由噴油器殼體、螺母套、安裝在殼體上方的高速二通電磁閥以及由高速二通電磁閥控制的噴油嘴針閥軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)組成，在殼體的上方安裝閥芯、閥芯固定座、閥芯固定螺母，在閥芯的上方沿軸向裝入閥套組件和閥套落座彈簧，在閥芯固定螺母的上方安裝隔環(huán)、電磁殼體以及電磁殼體固定螺母，繞在線架上的線圈裝在電磁殼體內(nèi)，裝入鐵芯和電磁殼體上端蓋，在噴油器殼體下方的中心孔內(nèi)裝入針閥落座彈簧，在螺母套內(nèi)依次順序安裝噴油嘴偶件、指令柱塞和指令柱塞閥體，各零件端面緊密相接，形成密封，構(gòu)成在高壓柴油狀態(tài)下由高速二通電磁閥控制的噴油嘴針閥軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。該噴油器可以實(shí)現(xiàn)精確、高頻率的高壓柴油噴射。
文檔編號(hào)F02M51/06GK101096939SQ20061001954
公開日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者千 彭, 林小東 申請(qǐng)人:柳州華威電控技術(shù)有限公司