本發(fā)明涉及的是一種發(fā)動(dòng)機(jī)噴油裝置，具體地說是高壓共軌噴油裝置。

背景技術(shù)：

隨著對發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放特性要求越來越高，排放的限制主要在于氮氧化物和顆粒物兩個(gè)方面。為了減少氮氧化物的排放，要求對噴油過程的瞬時(shí)噴油速率進(jìn)行控制，降低噴射初期的噴油速率。噴射過程結(jié)束時(shí)，噴油器必須迅速斷油，即針閥落座響應(yīng)要快，以降低顆粒物的形成量。故柴油機(jī)排放對噴油器的要求在于其噴油過程能形成初期開啟慢且結(jié)束關(guān)閉快的噴油速率形態(tài)。

此外，多次噴射噴油規(guī)律的精確控制是柴油機(jī)高壓共軌電控噴油系統(tǒng)的最大優(yōu)勢和關(guān)鍵技術(shù)。高壓共軌系統(tǒng)多次噴射中，噴射引起的水擊壓力波動(dòng)直接影響到多次噴射理想噴油規(guī)律的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而影響柴油機(jī)的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供在多次噴射時(shí)，能保證燃油壓力波動(dòng)小，快速響應(yīng)及無靜態(tài)泄漏功能的一種帶液力反饋的諧振式電控噴油器。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一種帶液力反饋的諧振式電控噴油器，其特征是：包括噴油器頭、噴油器體、限流閥組件、電磁閥組件、針閥組件、下行高壓油路，噴油器頭安裝在噴油器體上方，噴油器頭內(nèi)部設(shè)置主進(jìn)油孔，噴油器體內(nèi)部設(shè)置蓄壓腔，主進(jìn)油孔與蓄壓腔相通，限流閥組件設(shè)置在蓄壓腔里，噴油器體下端依次安裝電磁閥組件、針閥組件，緊帽位于電磁閥組件、針閥組件外部，緊帽的上端通過螺紋連接的方式與噴油器體下端部相連；

所述限流閥組件包括限位彈簧座、限流活塞、球閥復(fù)位彈簧座、支撐控制滑塊，限位彈簧座、限流活塞、球閥復(fù)位彈簧座自上而下布置，限位彈簧座與限流活塞之間安裝阻尼彈簧，支撐控制滑塊安裝在球閥復(fù)位彈簧座里，支撐控制滑塊的上端與限流活塞之間設(shè)置球閥，支撐控制滑塊的下端與其下方的球閥復(fù)位彈簧座之間安裝球閥復(fù)位彈簧，限流活塞里設(shè)置活塞盲孔和限流孔，支撐控制滑塊里設(shè)置軸向中心通孔，球閥復(fù)位彈簧座里設(shè)置諧振通孔和諧振節(jié)流孔，球閥復(fù)位彈簧座與其下方的噴油器體之間設(shè)置過渡油腔，活塞盲孔連通蓄壓腔和限流孔，限流孔與軸向中心通孔在球閥的控制下連通或斷開，諧振通孔和諧振節(jié)流孔均連通軸向中心通孔和過渡油腔；

所述電磁閥組件包括電磁鐵、線圈、銜鐵、平衡閥桿、閥座、中間塊，電磁鐵上纏繞線圈，電磁鐵上方設(shè)置電磁閥復(fù)位彈簧座，電磁鐵下方設(shè)置銜鐵，銜鐵與電磁閥復(fù)位彈簧座之間設(shè)置電磁閥復(fù)位彈簧，平衡閥桿位于閥座里，平衡閥桿上端部與銜鐵固連，中間塊設(shè)置在閥座下方，平衡閥桿的下端部、閥座以及中間塊之間形成平衡閥桿腔，中間塊里設(shè)置回油孔、中間油路、下形進(jìn)油孔、反饋油路，中間油路、反饋油路分別連通平衡閥桿腔，回油孔在平衡閥桿的控制下與中間油路和油箱連通或斷開；

所述針閥組件包括針閥限位套、噴嘴、針閥體，針閥限位套位于噴嘴里，針閥體的上部分位于針閥限位套里，針閥體的下部分位于噴嘴里，針閥體上方與針閥限位套之間形成控制腔，針閥限位套與噴嘴之間形成針閥腔，針閥限位套上設(shè)置凸起，凸起位于控制腔處，針閥體與凸起之間設(shè)置針閥復(fù)位彈簧，控制腔分別與中間油路和下形進(jìn)油孔相通，針閥體與噴嘴之間形成盛油槽，噴嘴端部設(shè)置噴孔；

下行高壓油路的上端連通過渡油腔，經(jīng)噴油器體、閥座、中間塊、針閥腔、噴嘴連通盛油槽，反饋油路和下行進(jìn)油孔分別連通下行高壓油路。

本發(fā)明還可以包括：

1、噴孔噴油時(shí)，過渡油腔的燃油壓力下降，限流活塞、球閥、支撐控制滑塊整體向下位移，且球閥未落座在球閥復(fù)位彈簧座上，限流孔與軸向中心通孔相通；當(dāng)噴孔流出的燃油質(zhì)量超過閾值時(shí)，限流活塞壓緊球閥并使其落座于球閥復(fù)位彈簧座，限流孔與軸向中心通孔斷開；噴孔停止噴油時(shí)，在球閥復(fù)位彈簧的作用下，限流活塞、球閥和支撐控制滑塊整體恢復(fù)到初始位置。

2、線圈通電時(shí)，平衡閥桿向上運(yùn)動(dòng)，回油孔與油箱為連通狀態(tài)，控制腔內(nèi)的燃油通過中間油路和回油孔回油至油箱，針閥體向上抬起，噴孔開啟噴油；線圈斷電后，平衡閥桿在電磁閥復(fù)位彈簧的作用向下運(yùn)動(dòng)，被壓在中間塊上端面上，回油孔與油箱斷開，同時(shí)下行高壓油路里的燃油一方面經(jīng)反饋油路、平衡閥桿腔、中間油路進(jìn)入控制腔，另一方面經(jīng)下行進(jìn)油孔進(jìn)入控制腔。

3、諧振節(jié)流孔中部的直徑小于其兩端的直徑，且小于諧振通孔的直徑，諧振節(jié)流孔與諧振通孔軸向的總長度一致。

本發(fā)明的優(yōu)勢在于：本發(fā)明采用了蓄壓腔結(jié)構(gòu)，可以大大改善整個(gè)噴油系統(tǒng)的壓力波動(dòng)，特別是可以減小各個(gè)噴油器噴油時(shí)的互相干擾。本發(fā)明結(jié)構(gòu)上采用了限流閥組件，有效避免了異常噴油等不正常情況的發(fā)生，并且在限流閥組件中加入了諧振結(jié)構(gòu)，減小了燃油壓力波動(dòng)，保證正常穩(wěn)定的噴油過程的同時(shí)提高了燃油經(jīng)濟(jì)性和噴油器工作的可靠性。本發(fā)明采用了電磁閥控制平衡閥桿來調(diào)節(jié)回油油路的開關(guān)，有利于提高針閥的響應(yīng)速度和控制精度，提供了靈活的噴油規(guī)律，有效的改善了柴油機(jī)的排放穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。電磁閥組件的中間塊內(nèi)部加入了液力反饋油路，它連通了高壓油路和中間油路，使得針閥開啟緩慢的同時(shí)還可以使系統(tǒng)建壓迅速，提高了針閥的落座速度，控制噴油器能夠快速結(jié)束噴油。噴嘴部分內(nèi)部液壓平衡、無靜態(tài)壓力差，實(shí)現(xiàn)了噴油器無靜態(tài)泄漏的功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為限流閥組件示意圖；

圖3為電磁閥組件示意圖；

圖4為A-A視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述：

結(jié)合圖1-4，本發(fā)明包括噴油器頭1、限流閥組件3、電磁閥組件5、噴嘴7、針閥體8、針閥限位套11、緊帽14、噴油器體15。噴油器頭1通過螺紋進(jìn)行配合連接安裝在噴油器體15上，并通過放置在噴油器體15上的密封圈2進(jìn)行密封。噴油器頭1內(nèi)設(shè)置主進(jìn)油孔17，并與噴油器體15內(nèi)的蓄壓腔16連通。蓄壓腔16下方設(shè)有限流閥組件3。限流閥組件3安裝在噴油器體15內(nèi)部，其主要結(jié)構(gòu)包括有擋圈18、阻尼彈簧19、球閥21、支撐控制滑塊22、球閥復(fù)位彈簧27、球閥復(fù)位彈簧座28、限流活塞29、限位彈簧座31。其中，限流孔20以及活塞盲孔30加工在限流活塞29上，軸向中心通孔23加工在支撐控制滑塊22上，這樣保證了燃油可以順利流向下方油路。球閥復(fù)位彈簧座27底部加工有兩個(gè)諧振孔，分別為諧振通孔24和諧振節(jié)流孔26。噴油器體15下方依次設(shè)有電磁閥組件5、噴嘴7和針閥體8，三者通過緊帽14進(jìn)行裝配連接。電磁閥組件5主要結(jié)構(gòu)包括有電磁閥復(fù)位彈簧座32、線圈33、銜鐵34、閥座35、中間塊40、平衡閥桿41、電磁鐵42、電磁閥復(fù)位彈簧43。銜鐵34和平衡閥桿41組合安裝在閥座35內(nèi)部。反饋油路36、回油孔37、下行進(jìn)油孔38、中間油路39等加工在中間塊40內(nèi)部，中間塊40同針閥限位套11和針閥體8形成控制腔13。針閥限位套11與噴嘴7之間形成針閥腔12。針閥體8安裝在噴嘴7里，套有針閥復(fù)位彈簧6的針閥體8上端部設(shè)置在針閥腔12里，針閥體8與噴嘴7之間設(shè)置盛油槽10。

圖1為本發(fā)明一種帶液力反饋的諧振式電控噴油器的整體結(jié)構(gòu)示意圖，噴油器體15上開有蓄壓腔16，蓄壓腔16與噴油器頭1上的主進(jìn)油孔17相連通。限流活塞29內(nèi)油腔依次通過活塞盲孔30和開在其上的限流孔20與蓄壓腔16相連通。噴油器頭1與噴油器體15通過螺紋線進(jìn)行裝配，密封圈2將二者進(jìn)行密封。當(dāng)輸送進(jìn)來的高壓燃油通過主進(jìn)油孔17進(jìn)入噴油器內(nèi)部時(shí)，通過蓄壓腔16中的燃油會(huì)向下經(jīng)過限流閥組件3。燃油從限流閥組件3流出后流經(jīng)下行高壓油路4進(jìn)入控制腔13和盛油槽10。限流閥組件3下方和噴嘴7上方之間裝配有電磁閥組件5。在電磁閥組件5內(nèi)，通過電磁力控制著銜鐵34和平衡閥桿41的抬起和落座。當(dāng)線圈33通電時(shí)，平衡閥桿41向上抬起，回油孔37開啟，控制腔13中燃油流經(jīng)中間油路39，通過回油孔37泄油。故控制腔13內(nèi)燃油壓力下降，與盛油槽10形成燃油壓差，使得針閥體8抬起，噴油開始。該過程中，針閥限位套11起到限制針閥體8的位移的作用。線圈33斷電時(shí)，平衡閥桿41向下落座時(shí)，回油孔37關(guān)閉，部分燃油直接通過下行進(jìn)油孔38進(jìn)入到控制腔13，也有部分燃油通過反饋油路36流經(jīng)中間油路再進(jìn)入控制腔6。針閥體8安裝在噴嘴內(nèi)部，并被針閥復(fù)位彈簧6壓緊。噴嘴7和電磁閥組件5都安裝在緊帽14內(nèi)部，并由噴油器體15以及螺紋線緊固。噴嘴7部分內(nèi)部液壓平衡、無靜態(tài)壓力差，實(shí)現(xiàn)了噴油器無靜態(tài)泄漏的功能。

圖2為本發(fā)明限流閥組件部分結(jié)構(gòu)示意圖。它由擋圈18、阻尼彈簧19、球閥21、支撐控制滑塊22、球閥復(fù)位彈簧座28、限流活塞29、限位彈簧座31等組成。限流閥組件3通過蓄壓腔16設(shè)置在噴油器體15內(nèi)部。擋圈18不僅對整體限流閥組件3起到了限位作用，而且與限位彈簧座31進(jìn)行配合，一方面作為阻尼彈簧19的彈簧座，另一方面限制了限流活塞29的最大位移。在阻尼彈簧19和球閥復(fù)位彈簧27的彈簧預(yù)緊力作用下，球閥21同限流活塞29的下端面和支撐控制滑塊22的上端面配合。球閥復(fù)位彈簧座28在球閥復(fù)位彈簧27的彈簧力作用下，被壓緊在底部，其上部變截面處形成球閥21的落座面。高壓燃油通過蓄壓腔16進(jìn)入限流活塞29內(nèi)的活塞盲孔30，流經(jīng)限流孔20進(jìn)入到支撐控制滑塊22的軸向中心通孔23。由軸向中心通孔23流出的燃油經(jīng)過諧振通孔24和諧振節(jié)流孔26進(jìn)入過渡油腔25。通過設(shè)置加工諧振通孔24和諧振節(jié)流孔26，降低了通過兩孔的燃油壓力波的幅值。此外，加工的諧振節(jié)流孔26中有一段孔徑較諧振通孔24更小，故節(jié)流效果更強(qiáng)烈，導(dǎo)致了從兩孔流過的燃油流速不同，使得原本同相位的燃油壓力波產(chǎn)生了相位差，兩股燃油壓力波疊加后相互抵消，進(jìn)而使得壓力波動(dòng)大大減小。從過度油腔25流出的燃油經(jīng)過下行高壓油路4通向下方油路。當(dāng)噴油器正常工作時(shí)，噴孔9噴出燃油，使得過渡油腔25內(nèi)的燃油壓力下降。由于限流孔20對燃油的節(jié)流作用，使得限流活塞29內(nèi)的活塞盲孔30和蓄壓腔16內(nèi)的燃油壓力升高，與過渡油腔25內(nèi)燃油壓力形成壓差，故限流活塞29、球閥21和支撐控制滑塊22三者整體向下位移，這就對噴油器噴射的燃油進(jìn)行了一定的補(bǔ)償，但不會(huì)使得球閥21落座在球閥復(fù)位彈簧座27上。當(dāng)噴油停止工作時(shí)，隨著燃油流過限流孔20，限流活塞29上下表面的壓差會(huì)逐漸減小，在球閥復(fù)位彈簧27的作用下，限流活塞29、球閥21和支撐控制滑塊22三者又恢復(fù)到初始位置。當(dāng)噴孔9持續(xù)不斷的噴射燃油，流出的燃油質(zhì)量超過閾值，使得噴油器出現(xiàn)異常工作狀態(tài)時(shí)，限流活塞29的下方過渡油腔25的油壓迅速下降，形成上下壓差，導(dǎo)致限流活塞29壓緊球閥21落座在球閥復(fù)位彈簧座28上，阻止了燃油繼續(xù)流通。由于切斷了燃油供給，噴油器停止工作，這就一定程度上降低了異常噴油情況的發(fā)生，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性和噴油器工作的穩(wěn)定性。

圖3為本發(fā)明電磁閥組件部分結(jié)構(gòu)示意圖。它由電磁閥復(fù)位彈簧座32、線圈33、銜鐵34、閥座35、中間塊40、平衡閥桿41、電磁鐵42、電磁閥復(fù)位彈簧43等構(gòu)成。電磁閥復(fù)位彈簧座32、線圈33、電磁鐵42和電磁閥復(fù)位彈簧43內(nèi)置在噴油器體15內(nèi)，其中電磁閥復(fù)位彈簧座30通過螺紋緊固在電磁閥最頂端。電磁閥復(fù)位彈簧43在電磁閥復(fù)位彈簧座32和銜鐵34二者之間，銜鐵34和平衡閥桿41設(shè)置在處于噴油器體15下方的閥座35內(nèi)部。中間塊40處于閥座35下方。當(dāng)噴油器開始噴油時(shí)，線圈33通電，與銜鐵34和電磁鐵42形成磁回路，產(chǎn)生電磁力，吸引平衡閥桿41上移，處于中間塊40中的回油孔37打開。這時(shí)，控制腔13內(nèi)的燃油依次通過中間油路39和回油孔37回油至油箱，控制腔13內(nèi)燃油壓力下降，針閥體8上表面受壓減小，與盛油槽10內(nèi)的燃油壓力形成壓差。在壓差作用下，針閥體8向上緩慢抬起，噴孔9開啟噴油。當(dāng)噴油器停止噴油時(shí)，線圈33斷電，由于銜鐵34和平衡閥桿41緊密結(jié)合為一體，故它們共同受到電磁閥復(fù)位彈簧43的彈簧預(yù)緊力作用向下運(yùn)動(dòng)，而被壓緊在中間塊40上端面上，并堵住了回油孔37。與此同時(shí)，中間塊40內(nèi)有兩路進(jìn)油，一路是通過反饋油路36流經(jīng)中間油路39進(jìn)入控制腔13；另一路是通過下行進(jìn)油孔38直接進(jìn)入控制腔13。整個(gè)噴油過程中，一直有高壓燃油通過反饋油路36進(jìn)入上方油腔，減緩了控制腔13油壓下降速率，使得控制腔13的在噴油初期的壓降變小變緩，減小了氮氧化物的產(chǎn)生；而在噴油結(jié)束時(shí)，提高了正常單個(gè)進(jìn)油孔對控制腔13的建壓速度，提高了針閥的落座速度，并優(yōu)化了針閥響應(yīng)速度。

圖4為針閥體8的截面A-A放大圖。其弧形面可以很好的起到導(dǎo)向作用。

由上述工作過程可知，本發(fā)明一種帶液力反饋的諧振式電控噴油器的噴油過程中，電磁閥組件5部分中加入了反饋油路36，不僅使得針閥開啟緩慢；而且通過反饋油路36和下行進(jìn)油孔38兩路進(jìn)油，使得系統(tǒng)建壓迅速，提高了針閥落座速度，從而控制噴油器快速結(jié)束噴油。通過電磁閥控制整個(gè)噴油過程，實(shí)現(xiàn)了對噴油過程響應(yīng)速度快，控制精度高，噴油規(guī)律可控的要求。噴油器體15內(nèi)裝有的限流閥組件3，有效的阻止了異常噴油狀態(tài)的持續(xù)進(jìn)行。此外，諧振結(jié)構(gòu)的加入有效減小了燃油壓力波動(dòng)，保證了工作過程的穩(wěn)定性與燃油經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明應(yīng)用于共軌系統(tǒng)上時(shí)，在大油量噴射狀態(tài)下，采用蓄壓腔16結(jié)構(gòu)能有效減小共軌壓力波動(dòng)，從而減少了各缸噴油過程的均勻性和穩(wěn)定性下降現(xiàn)象的發(fā)生。