專(zhuān)利名稱：磁致伸縮元件驅(qū)動(dòng)的無(wú)背壓電控柴油噴油器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本實(shí)用新型涉及一種電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)使用的噴油器，特別是使用共軌式 電子控制噴油技術(shù)的一種由磁致伸縮元件驅(qū)動(dòng)的電控柴油噴油器。
技術(shù)背景-
目前，共軌式電控柴油機(jī)的燃油供給系統(tǒng)采用電磁式噴油器將高壓柴油噴入汽缸，由于 電磁噴油器的電磁線圈工作時(shí)有一定程度的感抗，難以響應(yīng)更高噴射頻率的要求，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，而且，電控噴油器的噴油咀中使 用的二位三通閥，存在背壓產(chǎn)生較大的作用力，需要較大的控制力進(jìn)行控制。 實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型目的在于提供一種由磁致伸縮元件驅(qū)動(dòng)的無(wú)背壓電控柴油噴油器，該噴油 器采用磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器以及無(wú)背壓二位三通閥，在較小的控制力下，能使柴油機(jī)在十分短 暫的噴油時(shí)間里實(shí)現(xiàn)數(shù)次預(yù)噴加主噴的噴油，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，以解決現(xiàn)有電磁式噴油器存在的上述問(wèn)題。
解決其上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是 一種磁致伸縮元件驅(qū)動(dòng)的無(wú)背壓電控柴油噴 油器，包括帶進(jìn)油通道及回油通道的噴油器殼體、螺母套、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、無(wú)背壓二位 三通閥、鎖緊螺母、調(diào)整墊片、過(guò)渡塊、回位彈簧、壓力彈簧、噴油嘴偶件和闊針，在噴 油器殼體內(nèi)沿軸向依次順序安裝回位彈簧、過(guò)渡塊、無(wú)背壓二位三通閥、調(diào)整墊片、鎖緊 螺母、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器，在螺母套內(nèi)依次順序安裝壓力彈簧、噴油嘴偶件，噴油器殼體的 上下端面、過(guò)渡塊和無(wú)背壓二位三通閥以及調(diào)整墊片的兩端面，磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器下端面均 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)下由磁致伸縮 驅(qū)動(dòng)器控制無(wú)背壓二位三通閥的噴油嘴閥針軸向移動(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)更精確、更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。
本實(shí)用新型采用磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、無(wú)背壓二位三通閥，在高壓柴油狀態(tài)下通過(guò)磁致伸 縮驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)控制無(wú)背壓二位三通閥，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，由于磁致伸縮元件得磁伸長(zhǎng)、去磁恢復(fù)自然常態(tài)尺寸的過(guò)程可以不受外 界干擾，可以響應(yīng)更高噴射頻率的要求，而無(wú)背壓二位三通閥，能在小的控制力下動(dòng)作， 可以實(shí)現(xiàn)更精確、更高頻率的高壓柴油噴射。
二、結(jié)構(gòu)科學(xué)、簡(jiǎn)單、可靠，加工制作方便，成本低。
本實(shí)用新型采用在噴油器殼體內(nèi)沿軸向依次順序安裝回位彈簧、過(guò)渡塊、無(wú)背壓二位 三通閩、調(diào)整墊片、鎖緊螺母、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器，在螺母套內(nèi)依次順序安裝壓力彈簧、噴 油嘴偶件，噴油器殼體的上下端面、過(guò)渡塊和無(wú)背壓二位三通閥以及調(diào)整墊片的兩端面， 磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器下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)下由磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器控制無(wú)背壓二位三通閥的噴油嘴閥針軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，其 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)控制無(wú)背壓二位三通閥，可以實(shí)現(xiàn)精確的高頻率高壓 柴油噴射，降低了柴油電控系統(tǒng)關(guān)鍵部件電控噴油器的成本和制造難度。
下面，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型一種磁致伸縮元件驅(qū)動(dòng)的無(wú)背壓電控柴油噴油器的技術(shù) 特征作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖l-l 圖1-4: 一種磁致伸縮元件驅(qū)動(dòng)的無(wú)背壓電控柴油噴油器結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài)示意
圖
圖1-1:主視剖視圖，圖l-2:左視圖，
圖1-3:常態(tài)——不噴油狀態(tài)，圖1-4:磁致元件伸長(zhǎng)——噴油狀態(tài)； 圖2:磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖3 圖3-43:無(wú)背壓二位三通閥的整體結(jié)構(gòu)及主要部件結(jié)構(gòu)示意圖 圖3:無(wú)背壓二位三通閥的整體結(jié)構(gòu)示意圖， 圖3-l:控制柱塞結(jié)構(gòu)示意圖， 圖3-2:控制閥上體結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3-31:調(diào)整塊結(jié)構(gòu)仰視圖， 圖3-32調(diào)整塊結(jié)構(gòu)主視剖視圖， 圖3-33:圖3-31的A-A剖視圖3-41:控制閥下體結(jié)構(gòu)仰視圖，圖3-42:控制閥下體結(jié)構(gòu)主視剖視圖， 圖3-43:圖3-41的B-B剖視圖。
圖4-l 圖4-2:殼體結(jié)構(gòu)示意圖 圖4-l:主視剖視圖，圖4-2:左視圖； 圖5:鎖緊螺母結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6:調(diào)整墊片結(jié)構(gòu)示意圖；圖7-1 圖7-2:過(guò)渡塊結(jié)構(gòu)示意圖 圖H:主視剖視圖，圖7-2:仰視圖。 圖1-1 圖1-4中
1-塑料外殼接線柱、2-磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、3-鎖緊螺母、4-調(diào)整墊片、5-無(wú)背壓二位三通 閥、6-噴油器殼體、7-過(guò)渡塊、8-回位彈簧、9-壓力彈簧、10-噴油嘴偶件、11-閥針、 12-螺母套、13-高壓油管接頭；
圖2中
21-磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器端蓋，22-磁致材料伸縮桿，23—磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器線圈，24-磁致伸 縮驅(qū)動(dòng)器線架，25-磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器頂桿，26-磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器預(yù)壓彈簧，27-磁致伸縮驅(qū)動(dòng) 器殼體；
圖3 圖3-5中
51- 控制柱塞，511-上小軸徑端，512-次小軸徑段1， 513-大軸徑凸臺(tái)，5131-大軸徑凸 臺(tái)上端的圓錐面，5132-大軸徑凸臺(tái)下端的圓錐面，514-次小軸徑段11， 515-下小軸徑端；
52- 控制閥上體，521-控制閥上體中心孔，5211-控制閥上體中心孔孔壁下端的圓錐面， 522-帶折彎的回油通道-工作液出口通道III;
53- 調(diào)整塊，531-調(diào)整塊中心孔，532-通孔，533-沉割槽；
54- 控制閥下體，541-控制閥下體中心孔，5411-控制閥下體中心孔孔壁上端的圓錐面， 542-直通孔-工作液通道11， 543-斜孔-工作液通道I ， 544-回油孔。
噴油器進(jìn)油通道——67、 65、 73、 543、 101、 542、 72、 63， 噴油器回油通道——63、 542、 72、 544; 其余標(biāo)號(hào)見(jiàn)文中所述。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
一種磁致伸縮元件驅(qū)動(dòng)的無(wú)背壓電控柴油噴油器，包括帶進(jìn)油通道及回油通道的噴油
器殼體6、螺母套12、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器2、無(wú)背壓二位三通閥5、鎖緊螺母3、調(diào)整墊片4、 過(guò)渡塊7、回位彈簧8、壓力彈簧9和噴油嘴偶件10，在噴油器殼體6內(nèi)沿軸向依次順序 安裝回位彈簧8、過(guò)渡塊7、無(wú)背壓二位三通閥5、調(diào)整墊片4、鎖緊螺母3、磁致伸縮驅(qū) 動(dòng)器2，在螺母套12內(nèi)依次順序安裝壓力彈簧9和噴油嘴偶件10，噴油器殼體6的上下端 面、過(guò)渡塊7和無(wú)背壓二位三通閥5以及調(diào)整墊片4的兩端面，磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器2的下端 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)下由磁致 伸縮驅(qū)動(dòng)器控制無(wú)背壓二位三通閥的噴油嘴閥針軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。所述的磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器2由順次安裝在磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器殼體27內(nèi)的預(yù)壓彈簧26、頂 桿25、繞在線架24上的線圈23、磁致材料伸縮桿22、端蓋21組成(參見(jiàn)圖2)，由伸縮 桿22在線圈23提供的磁場(chǎng)作用下沿磁場(chǎng)方向尺寸發(fā)生變化，從而驅(qū)動(dòng)頂桿25移動(dòng)，預(yù)壓 彈簧26是根據(jù)磁致材料的特性提供預(yù)壓力，使頂桿25之尺寸變化呈線性，通過(guò)改變線圈 23的電流改變磁強(qiáng)度來(lái)控制伸縮桿22尺寸變化，實(shí)現(xiàn)高精度位移控制。
所述的無(wú)背壓二位三通閥5包括其上開(kāi)有帶進(jìn)油通道及回油通道的控制閥下體54、控制 柱塞51、其上開(kāi)有回油通道的控制閥上體52和調(diào)整塊53 (參見(jiàn)圖3);
所述的控制柱塞51是中段帶有1個(gè)大軸徑凸臺(tái)513、上下端高同軸度的不等徑軸狀零件， 在中部大軸徑凸臺(tái)與上小軸徑端511、下小軸徑端515之間分別有次小軸徑段I 512、次小軸 徑段11514，不同軸徑段之間為圓錐過(guò)渡(參見(jiàn)圖3-l);
所述的控制閥下體54是帶有中心孔的圓柱體狀零件、其上有貫穿控制閥下體上下端面 并與控制閥下體中心孔541平行的直通孔542形成的工作液通道II作為噴油器的進(jìn)油、回 油通道，另一側(cè)有與控制閥下體中心孔541相通的斜孔543形成的工作液通道I作為噴油 器的進(jìn)油通道，控制閥下體中心孔541與控制柱塞1的下小軸徑端515組成偶件，控制閥 下體中心孔孔壁上端為圓錐面5411 (參見(jiàn)圖3-41 圖3-43);
所述的調(diào)整塊53是帶有調(diào)整塊中心孔531的薄圓柱體狀零件、其上有貫穿調(diào)整塊53 上下端面并與調(diào)整塊中心孔531平行的通孔532，調(diào)整塊53與控制閥下體54上端面相鄰 的端面有一沉割槽533，該沉割槽533從調(diào)整塊中心孔531向控制閥下體54上的直通孔542 延伸與作為噴油器的進(jìn)油、回油通道的工作液通道II連通(參見(jiàn)圖3-31 圖3-33);
所述的控制閾上體52是1個(gè)帶有中心孔的圓柱體狀零件，其一側(cè)開(kāi)有一與控制閥上體 中心孔相連通的帶折彎的回油通道522，控制閥上體中心孔521與控制柱塞51的上小軸徑 端511組成偶件，控制閥上體中心孔孔壁下端為圓錐面5211 (參見(jiàn)圖3-2);
帶有中心孔的控制閥下體54、調(diào)整塊53和控制閥上體52的兩端面是高平面度平面，從 下往上按控制閥下體54、調(diào)整塊53和控制閥上體52的次序各零件端面緊密相接、形成密封， 控制閥上體中心孔孔壁下端以及控制閥下體中心孔孔壁上端均為圓錐面，控制柱塞51穿過(guò) 控制閥下體54、調(diào)整塊53和控制閥上體52的中心孔并與之同軸度安裝、并能夠在中心孔內(nèi) 靈活移動(dòng)(參見(jiàn)圖3)。
所述的噴油器殼體6是包括大徑端段61、中段62和小徑端段64的不等徑3級(jí)階梯的 圓柱體，大徑端段61上部有外螺紋、中心有一2階梯形盲孔611，該階梯形盲孔611的大 端用于安放無(wú)背壓二位三通閥，階梯形盲孔611底部的兩側(cè)分別有貫穿殼體中段和小徑端 段的高壓進(jìn)油孔65以及油孔63，大徑端段61下部左側(cè)有一水平凸臺(tái)66，其中心有一階梯形盲孔661、該階梯形盲孔661的大端與高壓油管接頭螺紋連接，階梯形盲孔661的小孔 段為高壓油進(jìn)油通道與高壓進(jìn)油孔65連通，小徑端段64下部有外螺紋、中心亦有一用于 安放壓力彈簧的盲孔641 (參見(jiàn)圖4-l、圖4-2)。
所述的過(guò)渡塊7為帶中心孔71的薄圓柱體，其上有過(guò)渡塊進(jìn)油孔73、過(guò)渡塊油孔72， 其與無(wú)背壓二位三通閥5下端面相連處有一與中心孔連通的沉割槽74作為回油通道。
噴油器高壓進(jìn)油通道由噴油器殼體的進(jìn)油孔65和油孔63、過(guò)渡塊上的過(guò)渡塊進(jìn)油孔 73和過(guò)渡塊油孔72、無(wú)背壓二位三通閥5控制閥下體工作液通道I 543和工作液通道I1542、 噴油嘴偶件的進(jìn)油孔101組成。
回油通道由無(wú)背壓二位三通閥5控制阓下體上的直通孔542 、噴油器殼體的油孔63、 調(diào)整塊53與控制閥下體54上端面相鄰端面的沉割槽533組成。
工作過(guò)程如下
接通高壓柴油后，高壓柴油從高壓油管通道67進(jìn)入由噴油器殼體的進(jìn)油孔65和油孔 63、過(guò)渡塊上的過(guò)渡塊進(jìn)油孔73和過(guò)渡塊油孔72、無(wú)背壓二位三通閥5控制閥下體工作 液通道I 543和工作液通道II、噴油嘴偶件的進(jìn)油孔101組成的進(jìn)油通道，其中一路到達(dá) 噴油嘴偶件的壓力室和噴油嘴的閥針闊座，另一路經(jīng)過(guò)殼體中部的進(jìn)油孔65,過(guò)渡塊上的過(guò) 渡塊進(jìn)油孔73進(jìn)入無(wú)背壓二位三通閥5，由于磁致伸縮元件處于無(wú)磁激勵(lì)狀態(tài)時(shí)，磁致伸 縮桿22保持自然狀態(tài)下的長(zhǎng)度，無(wú)背壓二位三通閥5在回位彈簧8作用下，其控制柱塞 51上移至控制柱塞51大軸徑凸臺(tái)513上端的圓錐面5131與控制閥上體52下端中心孔壁 的圓錐面5211緊配合閉合，高壓柴油通過(guò)控制閥下體54上的工作液通道IK工作液通道 I貫通，髙壓柴油從無(wú)背壓二位三通閥54上的工作液通道I1542、過(guò)渡塊上的過(guò)渡塊油孔 72、殼體上的油孔63到達(dá)針閥的上部，噴油器不噴油，處于常開(kāi)狀態(tài)(參見(jiàn)圖l-3);
當(dāng)磁致伸縮元件受激勵(lì)時(shí)，磁致伸縮桿22軸向伸長(zhǎng)，控制柱塞51下移至其大軸徑凸 臺(tái)513下端的圓錐面5132與控制闊下體54上端中心孔壁的圓錐面5411緊配合閉合，高壓 油通過(guò)控制閥下體54上的工作液通道II和控制閥上體2上的控制閥上體中心孔相連通的帶 折彎的回油通道522貫通，噴油嘴閥針11被高壓柴油頂起，高壓柴油從噴油嘴閥針10與 噴油嘴閥座之間噴出，噴油器噴油(參見(jiàn)圖l-4)。
當(dāng)磁致伸縮元件22失去激勵(lì)時(shí)，磁致伸縮桿22軸向縮短恢復(fù)常態(tài)，被關(guān)閉，噴油嘴 偶件的壓力迅速上升，噴油停止。
權(quán)利要求1. 一種磁致伸縮元件驅(qū)動(dòng)的無(wú)背壓電控柴油噴油器，包括帶進(jìn)油通道及回油通道的噴油器殼體、螺母套、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、二位三通閥、鎖緊螺母、調(diào)整墊片、過(guò)渡塊、回位彈簧、壓力彈簧和噴油嘴偶件，其特征在于所述的二位三通閥是無(wú)背壓二位三通閥，在噴油器殼體內(nèi)沿軸向依次順序安裝回位彈簧、過(guò)渡塊、無(wú)背壓二位三通閥、調(diào)整墊片、鎖緊螺母、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器，在螺母套內(nèi)依次順序安裝壓力彈簧、噴油嘴偶件，噴油器殼體的上下端面、過(guò)渡塊和無(wú)背壓二位三通閥以及調(diào)整墊片的兩端面，磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器下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)下由磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器控制無(wú)背壓二位三通閥的噴油嘴閥針軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁致伸縮元件驅(qū)動(dòng)的無(wú)背壓電控柴油噴油器，其特征在于 所述的無(wú)背壓二位三通閥包括其上開(kāi)有通道I 、通道II、回油通道的控制閥下體、控制柱塞、 其上開(kāi)有回油通道的控制閥上體和調(diào)整塊，所述的控制柱塞(51)是中段帶有l(wèi)個(gè)大軸徑凸 臺(tái)(513)、上下端高同軸度的不等徑軸狀零件，在中部大軸徑凸臺(tái)與上小軸徑端(511)、 下小軸徑端(515)之間分別有次小軸徑段I (512)、次小軸徑段II (514)，不同軸徑段 之間為圓錐過(guò)渡，帶有中心孔的控制閥下體(54)、調(diào)整塊(53)和控制閥上體(52)的兩 端面是高平面度平面，從下往上按控制閥下體(54)、調(diào)整塊(53)和控制閥上體(52)的 次序各零件端面緊密相接、形成密封，控制閥上體中心孔孔壁下端以及控制閥下體中心孔孔 壁上端均為圓錐面，控制柱塞(51)穿過(guò)控制閥下體(54)、調(diào)整塊(53)和控制閥上體(52) 的中心孔并與之同軸度安裝、并能夠在中心孔內(nèi)靈活移動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁致伸縮元件驅(qū)動(dòng)的無(wú)背壓電控柴油噴油器，其特征在 于所述的磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器由順次安裝在磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器殼體內(nèi)的預(yù)壓彈簧、頂桿、繞在 線架上的線圈、磁致材料伸縮桿和端蓋組成，由伸縮桿在線圈提供的磁場(chǎng)作用下沿磁場(chǎng)方 向尺寸發(fā)生變化，從而驅(qū)動(dòng)頂桿移動(dòng)，通過(guò)改變線圈的電流改變磁強(qiáng)度來(lái)控制伸縮桿尺寸 變化。
專(zhuān)利摘要一種磁致伸縮元件驅(qū)動(dòng)的無(wú)背壓電控柴油噴油器，包括帶進(jìn)油通道及回油通道的噴油器殼體、螺母套、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器、無(wú)背壓二位三通閥、鎖緊螺母、調(diào)整墊片、過(guò)渡塊、回位彈簧、壓力彈簧和噴油嘴偶件，在噴油器殼體內(nèi)沿軸向依次順序安裝回位彈簧、過(guò)渡塊、無(wú)背壓二位三通閥、調(diào)整墊片、鎖緊螺母、磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器，在螺母套內(nèi)依次順序安裝壓力彈簧、噴油嘴偶件，噴油器殼體的上下端面、過(guò)渡塊和無(wú)背壓二位三通閥以及調(diào)整墊片的兩端面，磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器下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)下由磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器控制無(wú)背壓二位三通閥的噴油嘴閥針軸向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，該噴油器可以實(shí)現(xiàn)更精確、更高頻率的高壓柴油噴射。
文檔編號(hào)F02M51/06GK201246248SQ20082010448
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月16日
發(fā)明者千 彭, 威 梁 申請(qǐng)人:柳州福爾曼汽車(chē)電子有限公司