噴孔軸針混合式直驅(qū)噴油器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)燃油噴射系統(tǒng)噴油器領(lǐng)域，具體涉及一種噴孔軸針混合式直驅(qū)噴油器。該噴油器采用新型結(jié)構(gòu)，其核心組成包括噴油器體(1)、頂針(2)、波紋管(3)、O型圈(4)、閥芯(5)、閥座(6)和閥套(7)。閥芯(5)和閥座(6)通過錐面與球面配合形成傳統(tǒng)軸針式噴油嘴結(jié)構(gòu)；再與閥套(7)配合形成傳統(tǒng)噴孔式噴油嘴結(jié)構(gòu)；工作時(shí)頂針(2)和閥芯(5)通過電磁閥或壓電堆等執(zhí)行器直接驅(qū)動。本噴孔軸針混合式直驅(qū)噴油器，既可避免傳統(tǒng)軸針式噴油器需要精確控制行程的問題，又可解決傳統(tǒng)噴孔式噴油器響應(yīng)速度慢的問題，并且結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，在節(jié)能減排方面有很好的效果。
【專利說明】噴孔軸針混合式直驅(qū)噴油器

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及柴油內(nèi)燃機(jī)燃油噴射系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及噴油器領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
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[0002]隨著全球性能源與環(huán)境問題的日趨嚴(yán)峻，高效率低排放的柴油機(jī)開發(fā)已成為國內(nèi)外汽車企業(yè)致力追求的重要目標(biāo)。柴油機(jī)市場份額的進(jìn)一步提高，使得柴油機(jī)事實(shí)上正在成為未來商務(wù)轎車的動力裝置。從油耗、功率、扭矩和排放方面來看，柴油機(jī)還有進(jìn)一步優(yōu)化的潛力，將對此做出重大貢獻(xiàn)的，無疑是噴射技術(shù)以及由此帶來的對燃燒過程更好的控制。為使柴油機(jī)滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)要求，提高其經(jīng)濟(jì)性和舒適性，促使了人們進(jìn)一步對燃油噴射系統(tǒng)的研發(fā)，尤其是系統(tǒng)關(guān)鍵部件噴油器的研發(fā)。由于壓電式噴油器能夠?qū)崿F(xiàn)迅速、精確的噴油定量，良好的重復(fù)性，同時(shí)，這種噴油器的開啟速度要比其他共軌系統(tǒng)快的多，因而允許預(yù)噴油和主噴油之間的時(shí)間間隔可以自由選擇，使得柴油機(jī)能獲得相當(dāng)柔和的燃燒過程，降低燃燒噪聲。但同時(shí)也對噴油器的工作穩(wěn)定性、工作可靠性、制造工藝性、結(jié)構(gòu)工藝性和降低成本提出了更高的要求。
[0003]現(xiàn)有的壓電式噴油器的噴油嘴有軸針式噴油嘴和孔式噴油嘴。其中孔式噴油嘴的密封效果和霧化效果較好，但一般采用先導(dǎo)式，即靠控制壓力差實(shí)現(xiàn)針閥的啟閉，響應(yīng)速度慢；軸針式噴油器的噴孔直徑大，對柴油濾清質(zhì)量要求低，但針閥孔形加工要求十分精確，且行程控制精度要求相當(dāng)高。
[0004]本噴孔軸針混合式直驅(qū)噴油器，既可避免傳統(tǒng)軸針式噴油器需要精確控制行程的問題，又可解決傳統(tǒng)噴孔式噴油器響應(yīng)速度慢的問題，并且結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，在節(jié)能減排方面有很好的效果，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會價(jià)值。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]基于上述情況，發(fā)明了一種噴孔軸針混合式直驅(qū)噴油器，其噴油器體(I)下部通過螺紋與閥座(6)連接，閥座(6)下部通過螺紋與閥套(7)連接；內(nèi)部自下向上裝有閥芯
[5]、波紋管(3)和頂針(2)。噴油器的閥芯驅(qū)動器可以是新型的壓電堆，也可以是傳統(tǒng)的電磁閥，安裝在頂針(2)上部。
[0006]閥芯(5)底端采用球面(51)與閥座(6)底部的圓錐面(61)配合組成軸針式，采用球面與錐面配合，可以有效降低裝配精度和難度；閥套(7)通過螺紋連接在閥座(6)的外部組成噴孔式，形成軸針與噴孔混合式噴油器，既可避免傳統(tǒng)軸針式噴油器需要精確控制行程、加工精度要求高的問題，又可解決傳統(tǒng)噴孔式噴油器響應(yīng)速度慢的問題。
[0007]本噴油器設(shè)計(jì)為直驅(qū)式噴油器，即閥芯驅(qū)動器直接向下推動頂針(2)、閥芯(5)打開閥門噴油，然后由波紋管(3)的彈力使閥芯(5)回位關(guān)閉閥門；不是采用通過液壓差控制閥門的開閉，反應(yīng)迅速靈敏。同時(shí)通過彈簧波紋管(3)對高壓油進(jìn)行密封，即波紋管(3)的上部與閥芯(5)的頂部焊接、其底部與閥座￠)的頂部焊接，使高壓油不能進(jìn)入頂針(2)所在的型腔內(nèi)。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:
[0009]1、本發(fā)明既可避免傳統(tǒng)軸針式噴油器需要精確控制行程的問題，又可解決傳統(tǒng)噴孔式噴油器響應(yīng)速度慢的問題；
[0010]2、直驅(qū)式結(jié)構(gòu)使噴油器具有響應(yīng)速度快、可重復(fù)性好的優(yōu)勢，對于節(jié)能減排極其有利；
[0011]3、結(jié)構(gòu)簡單、元器件少、整體加工精度要求較低，有利于降低成本、提高壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0012]圖1:噴孔軸針混合式直驅(qū)噴油器。
[0013]圖中標(biāo)號:1-噴油器體、2-頂針、3-波紋管、4-0型圈、5-閥芯、6-閥座、7-閥套
[0014]圖2:噴孔軸針混合式噴油嘴。
[0015]圖中標(biāo)號:5-閥芯、51-球面、6-閥座、61-錐面、7-閥套

【具體實(shí)施方式】
[0016]在圖1、圖2展示了本噴孔軸針混合式直驅(qū)的結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0017]1、本發(fā)明應(yīng)用于柴油機(jī)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)，可要承受約150MPa巨大的燃油壓力，并且噴油嘴部要求有很高的耐磨性、耐高溫性、熱處理小變形性、較好的可加工性等要求，綜合考慮可采用CrWMn等模具鋼作為其材料。
[0018]2、在圖1所示實(shí)施例中，按裝配順序?yàn)?先將波紋管(3)的底部與閥座(6)的頂部中心孔邊緣焊接，達(dá)到密封和承壓級別；然后將閥芯(5)插入到閥座￠)的中心孔中，使閥芯(5)的球面(51)與閥座(6)的錐面(61)配合；將閥芯(5)的頂部與波紋管(3)的頂部焊接，達(dá)到密封和承壓級別；將閥套(7)安裝在閥座(6)的下部，O型圈(4)安裝在閥座(6)的頂部，再將頂針(2)裝入噴油器體(I)的中心孔中；最后將前面裝配好的子裝配體裝入噴油器體(I)中，擰緊密封。
[0019]3、在圖2所示實(shí)施例中，閥芯(5)底部的球面(51)采用1.7mm的半徑，閥座(6)底部的錐面￠1)采用錐角45°，球面與錐面配合可以有效降低裝配精度和難度；噴油器體
(1)與閥座(6)的配合、閥座(6)和閥套(7)的配合，均采用螺紋裝配與金屬O型圈(4)等密封結(jié)構(gòu)，可以能承受很高的燃油壓力和獲得較好的密封效果。
[0020]4、工作過程實(shí)施。本噴油器設(shè)計(jì)為直驅(qū)式噴油器，即波紋管(3)內(nèi)部及閥芯(5)周圍均布滿從噴油器體(I)中傳入的高壓燃油，在工作時(shí)，閥芯驅(qū)動器直接向下推動頂針
(2)、閥芯(5)打開閥門，燃油進(jìn)入閥套(7)底部，經(jīng)閥套(7)的噴孔(71)噴射到發(fā)動機(jī)活塞缸，完成噴油；當(dāng)閥芯驅(qū)動器撤回推力時(shí)，由波紋管(3)的彈力使閥芯(5)回位關(guān)閉閥門，停止噴油，完成從噴射到結(jié)束的工作過程。
【權(quán)利要求】
1.一種噴孔軸針混合式直驅(qū)噴油器，其核心零部件包括噴油器體(I)、頂針(2)、波紋管(3)、0型圈(4)、閥芯(5)、閥座(6)和閥套(7)。其特征在于:噴油器體⑴下部通過螺紋與閥座(6)連接，閥座(6)下部通過螺紋與閥套(7)連接；內(nèi)部自下向上裝有閥芯(5)、波紋管(3)和頂針(2)。噴油器的閥芯驅(qū)動器安裝在頂針(2)上部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴孔軸針混合式直驅(qū)噴油器，其特征在于:閥芯(5)與閥座(6)組成軸針式，繼而與閥套(7)組成噴孔式，形成軸針與噴孔混合式噴油器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴孔軸針混合式直驅(qū)噴油器，其特征在于:閥芯(5)與閥座(6)配合時(shí)，閥芯(5)采用球面(51)，閥座(6)采用錐面(61)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴孔軸針混合式直驅(qū)噴油器，其特征在于:閥芯(5)與閥座(6)采用彈簧波紋管(3)密封和回位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴孔軸針混合式直驅(qū)噴油器，其特征在于:是直驅(qū)式噴油器，即閥芯驅(qū)動器直接向下推動頂針(2)、閥芯(5)打開閥門噴油，然后由波紋管(3)的彈力使閥芯(5)回位關(guān)閉閥門。
【文檔編號】F02M61/10GK104234900SQ201410454037
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】高青風(fēng), 俞宏, 胡云平, 張銀平, 周俊 申請人:浙江展途動力科技有限公司