本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種增壓式噴射器結(jié)構(gòu)，適用于執(zhí)行國四及以后排放法規(guī)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)所用的尿素噴射器、碳?xì)鋰娚淦鳌?/p>

背景技術(shù)：
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隨著汽車的柴油化和國家排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格，解決柴油機(jī)的排放問題顯得極為迫切。目前全球廣泛采用選擇性催化還原(SCR)技術(shù)與柴油微粒捕集器(DPF)技術(shù)來應(yīng)對重型柴油機(jī)排放問題。對于SCR技術(shù)來言目前存在的問題是現(xiàn)有尿素噴射器的供給壓力較低，其壓力一般不超過0.9MPa，因此尿素噴射器噴射出來的尿素霧化質(zhì)量差，從而降低尿素水溶液的利用率；并且現(xiàn)有尿素噴射器上的針閥體與噴射孔體周圍容易形成尿素結(jié)晶造成噴孔堵塞，因此對汽車尾氣的處理效果較差。對于DPF技術(shù)來言存在的問題是顆粒再生時(shí)產(chǎn)生的高溫使得碳?xì)鋰娚淦鹘Y(jié)焦嚴(yán)重，從而影響噴射的燃油的霧化質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種增壓式噴射器,通過噴射器自身增壓能夠?qū)崿F(xiàn)噴射器的高壓噴射并且外開的噴嘴具有自清潔功能，能夠清除產(chǎn)生的尿素結(jié)晶和結(jié)焦顆粒，并且結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低。

本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下：

一種增壓式噴射器，包括噴射器主體，噴射器主體由中空的噴射器殼上體和中空的噴射器殼下體焊接而成，噴射器殼上體和噴射器殼下體的中空部構(gòu)成燃料腔，噴射器殼上體頂部有燃料入口，燃料入口與燃料腔連通，噴射器殼下體底部設(shè)置有與燃料腔連通的噴射器嘴頭，其特征在于，還包括電磁閥總成、保壓控制閥和噴射開關(guān)閥；

電磁閥總成包括一個(gè)嵌套在噴射器主體中部外表面上的電磁鐵、一個(gè)位于燃料腔中部的可上下運(yùn)動(dòng)的階梯圓柱狀的銜鐵和位于銜鐵下部的鐵芯，一個(gè)纏繞線圈由外部控制單元供電并塑封在電磁鐵內(nèi)部，鐵芯固定在燃料腔中部的內(nèi)壁上，鐵芯為圓柱形且具有向內(nèi)凹陷的凹槽，鐵芯的外徑小于燃料腔中部的內(nèi)徑，鐵芯的外徑與燃料腔內(nèi)徑之間的空隙構(gòu)成通道，鐵芯底部具有一個(gè)與銜鐵下部圓柱配合的中央通孔，銜鐵下部圓柱插入中央通孔，銜鐵上部圓柱的外徑和燃料腔中部的內(nèi)徑相等，銜鐵上部圓柱的底面與鐵芯的凹槽頂面之間裝有主彈簧，銜鐵的上部圓柱上具有多個(gè)縱向設(shè)置的可允許液體流向噴射器嘴頭的周向通孔，銜鐵底面上有多個(gè)橫向設(shè)置的可允許液體從通道流向噴射器嘴頭的進(jìn)液口；

保壓控制閥設(shè)置在鐵芯下方，包括一個(gè)階梯圓柱狀的保壓部件和一個(gè)保壓彈簧，保壓部件的上端面與鐵芯的下端面之間的空隙構(gòu)成壓縮腔，保壓部件上部圓柱上有多個(gè)縱向設(shè)置的通孔，保壓彈簧位于保壓部件凸臺(tái)下表面和燃料腔底部凹槽之間，在保壓彈簧張緊時(shí)，保壓部件上部圓柱的上端面與鐵芯下端面貼合從而遮住通孔；

噴射開關(guān)閥位于保壓控制閥下方且設(shè)置在噴射器嘴頭內(nèi)，包括柱塞、阻尼彈簧，噴射器嘴頭嵌套在柱塞柱體的下部，噴射器嘴頭的內(nèi)徑中密封安裝有截面為圓錐形狀的閥座，閥座下方為噴嘴，柱塞末端有截面形狀與閥座相同的柱塞密封部，阻尼彈簧套裝的柱塞的中上部，阻尼彈簧的一端抵住噴射器嘴頭的上端面，阻尼彈簧的另一端抵住柱塞頂端的固定環(huán)的下端面，噴射器嘴頭的內(nèi)徑上縱向設(shè)置有多個(gè)貫通噴射器嘴頭軸向的油槽，柱塞與噴射器主體的軸線同軸。

進(jìn)一步的技術(shù)方案包括：

所述的噴射器殼上體頂部的燃料入口內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)過濾部件；

所述噴射器殼上體頂部的燃料入口外部從上至下依次安裝有一個(gè)O型圈和一個(gè)擋圈；

噴射器殼下體下部外表面上安裝有一個(gè)矩形密封環(huán)；

所述的多個(gè)油槽的總的流通面積大于噴射器主體的流通面積；

所述的噴射器嘴頭的外徑焊接固定在噴射器殼下體底部的內(nèi)徑中。

本發(fā)明所述的增壓式噴射器具有眾多優(yōu)點(diǎn)：電磁鐵壓裝在噴油器殼上體與噴油器殼下體組成的機(jī)械體外周,此結(jié)構(gòu)具有加工工藝簡并且可更換電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)；高速電磁閥總成保證了增壓式噴射器的響應(yīng)速度,使得銜鐵開關(guān)迅速,噴射器噴射量精確控制；外開式的噴射器嘴頭具有自清潔功能使得噴嘴不易堆積尿素結(jié)晶和結(jié)焦顆粒

本發(fā)明所述的增壓式噴射器價(jià)格便宜、加工工藝簡單；噴射精確、噴霧霧化質(zhì)量好；噴嘴具有自清潔功能不易堆積尿素結(jié)晶和結(jié)焦顆粒。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的增壓式噴射器的剖視圖；

圖2是噴射器噴射開關(guān)閥的放大剖視圖；

圖3是噴射器閥座與柱塞的裝配剖視圖；

圖4是噴射器的電磁閥總成的放大剖視圖；

圖中：1.噴射器主體，2.噴射器對稱軸線，3.噴嘴，4.噴射器殼上體，5.電磁閥總成，6.噴射開關(guān)閥，7.電磁鐵，8.銜鐵，9.主彈簧，10.纏繞線圈，11.鐵芯，12.保壓部件，13.保養(yǎng)彈簧，14.固定環(huán)，15.阻尼彈簧，16.柱塞，17.噴射器嘴頭，19.噴射器殼下體，20.擋圈，21.O型圈，22.過濾部件，23.矩形密封環(huán)，24.密封部件孔徑角度，25.閥座，26.柱塞密封部，27.通孔，28.燃油通孔，29.周向通孔，30.通道，31.進(jìn)液口，32.保壓部件上的通孔，33.噴射器升程，34.壓縮腔，35.中央通孔。

具體實(shí)施方案

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方案。

一種增壓式噴射器，包括噴射器主體1，噴射器主體1由中空的噴射器殼上體4和中空的噴射器殼下體19焊接而成，噴射器殼上體4和噴射器殼下體19的中空部構(gòu)成燃料腔，噴射器殼上體4頂部有燃料入口，燃料入口與燃料腔連通，噴射器殼下體19底部設(shè)置有與燃料腔連通的噴射器嘴頭17，還包括電磁閥總成5、保壓控制閥和噴射開關(guān)閥6；

電磁閥總成5包括一個(gè)嵌套在噴射器主體1中部外表面上的電磁鐵7、一個(gè)位于燃料腔中部的可上下運(yùn)動(dòng)的階梯圓柱狀的銜鐵8和位于銜鐵8下部的鐵芯11，一個(gè)纏繞線圈10由外部控制單元供電并塑封在電磁鐵7內(nèi)部，鐵芯11固定在燃料腔中部的內(nèi)壁上，鐵芯11為圓柱形且具有向內(nèi)凹陷的凹槽，鐵芯11的外徑小于燃料腔中部的內(nèi)徑，鐵芯11的外徑與燃料腔內(nèi)徑之間的空隙構(gòu)成通道30，鐵芯11底部具有一個(gè)與銜鐵8下部圓柱配合的中央通孔35，銜鐵8下部圓柱插入中央通孔35，銜鐵8上部圓柱的外徑和燃料腔中部的內(nèi)徑相等，銜鐵8上部圓柱的底面與鐵芯11的凹槽頂面之間裝有主彈簧9，銜鐵8的上部圓柱上具有多個(gè)縱向設(shè)置的可允許液體流向噴射器嘴頭17的周向通孔29，銜鐵11底面上有多個(gè)橫向設(shè)置的可允許液體從通道30流向噴射器嘴頭17的進(jìn)液口31；

保壓控制閥設(shè)置在鐵芯11下方，包括一個(gè)階梯圓柱狀的保壓部件12和一個(gè)保壓彈簧13，保壓部件12的上端面與鐵芯11的下端面之間的空隙構(gòu)成壓縮腔34，保壓部件11上部圓柱上有多個(gè)縱向設(shè)置的通孔32，保壓彈簧13位于保壓部件12凸臺(tái)下表面和燃料腔底部凹槽之間，在保壓彈簧13張緊時(shí)，保壓部件12上部圓柱的上端面與鐵芯11下端面貼合從而遮住通孔32；

噴射開關(guān)閥6位于保壓控制閥下方且設(shè)置在噴射器嘴頭17內(nèi)，包括柱塞16、阻尼彈簧15，噴射器嘴頭17嵌套在柱塞16柱體的下部，噴射器嘴頭17的內(nèi)徑中密封安裝有截面為圓錐形狀的閥座25，閥座25下方為噴嘴3，柱塞16末端有截面形狀和尺寸與閥座25相同的柱塞密封部26，阻尼彈簧15套裝的柱塞16的中上部，阻尼彈簧15的一端抵住噴射器嘴頭17的上端面，阻尼彈簧15的另一端抵住柱塞16頂端的固定環(huán)14的下端面，噴射器嘴頭17的內(nèi)徑上縱向設(shè)置有多個(gè)貫通噴射器嘴頭17軸向的油槽27，柱塞16與噴射器主體1的軸線同軸。

如圖1所示：一種增壓式噴射器的噴射器主體1，其軸線為噴射器對稱軸線2，噴嘴3可以將液體噴入其工作環(huán)境。噴射器殼上體4、噴射器殼下體19環(huán)形焊接在一起共同組成了噴射器主體1，噴射器殼上體4和噴射器殼下體19的中空部構(gòu)成燃料腔。噴射器主體1的中部設(shè)置一個(gè)電磁閥總成5，噴射器主體1的下部設(shè)置有噴射開關(guān)閥6，噴射開關(guān)閥6由電磁閥總成5驅(qū)動(dòng)，來控制流經(jīng)噴嘴3的液體量。

電磁閥總成5包括一個(gè)螺線管式的電磁鐵7，電磁鐵7固定在噴射器主體1中部的外表面的固定位置(電磁力最大位置)，當(dāng)電磁鐵7通電時(shí)，電磁鐵7產(chǎn)生的電磁力使得銜鐵8克服主彈簧9的彈簧力向下運(yùn)動(dòng)而最終將噴射開關(guān)閥6從關(guān)閉位置移動(dòng)到打開位置。

電磁鐵7包括：一個(gè)纏繞線圈10，纏繞線圈10由外部控制單元供電并塑封在電磁鐵7內(nèi)部；鐵芯11，該鐵芯11固定在噴射器殼下體19內(nèi)部、燃料腔中部的內(nèi)壁上并與噴射器殼下體19內(nèi)壁環(huán)形焊結(jié)為一體，該鐵芯11開有多個(gè)可允許液體流向所述噴嘴3的進(jìn)液口31。

保壓部件12的上端面與鐵芯11的下端面之間的空隙構(gòu)成壓縮腔34，當(dāng)銜鐵8向下運(yùn)動(dòng)遮住進(jìn)液口31后，會(huì)對壓縮腔34內(nèi)的液體加壓，加壓液體產(chǎn)生的壓力推動(dòng)保壓部件12向下運(yùn)動(dòng)，從而使得加壓液體通過保壓部件上的通孔32流入燃料腔下部腔內(nèi)。當(dāng)燃料腔下部腔內(nèi)增壓壓力超過阻尼彈簧15的彈性預(yù)緊力后，柱塞16向下運(yùn)動(dòng)使得柱塞密封部26脫離閥座25，加壓流體通過噴嘴3的通孔27從閥座25噴出形成噴霧；當(dāng)銜鐵8向上運(yùn)動(dòng)時(shí)造成壓縮腔34內(nèi)壓力下降，液體產(chǎn)生的壓力不足以克服阻尼彈簧15的彈性預(yù)緊力使得柱塞密封部26與所述閥座25貼合形成密封。銜鐵8持續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，壓縮腔34內(nèi)壓力繼續(xù)下降，從而導(dǎo)致壓縮腔34內(nèi)壓力不足以克服保壓彈簧13的彈簧力使得保壓部件12向上移動(dòng)到密封面形成密封。此時(shí)保壓部件12密封的液體壓力仍為高壓，此種結(jié)構(gòu)使得噴射器主體1在下次工作時(shí)能夠迅速建壓并且會(huì)對液體起到增壓作用；當(dāng)銜鐵8向上運(yùn)動(dòng)到露出進(jìn)液口31通道時(shí)，外部液體通過進(jìn)液口31進(jìn)入到壓縮腔34內(nèi)從而為下一次工作做好準(zhǔn)備。

如圖2所示：閥座25為截面圓錐形并與噴射器嘴頭17配合密封，該噴射器嘴頭17外徑與噴射器殼下體19焊接為一體來保證噴射器主體1的底部密封；噴射器嘴頭17內(nèi)孔容納柱塞16從而形成對柱塞16的導(dǎo)向。

柱塞16的末端為柱塞密封部26，該柱塞密封部26能與閥座25配合密封液體，柱塞密封部26的底部邊沿位于噴射器嘴頭17的下端面上，閥座25為截面圓錐形狀且與所述柱塞密封部26的截頭圓錐體形狀互補(bǔ)配合，并由阻尼彈簧15推壓噴嘴頭17使柱塞密封部26的底部和閥座25戶部配合抵靠在所述噴嘴頭17的下端面上。當(dāng)噴射開關(guān)閥6從關(guān)閉改變到打開時(shí)，柱塞密封部26向下沿著軸線2移動(dòng)，即沿著與液體供給方向移動(dòng)。

在噴射開關(guān)閥6的打開位置，柱塞密封部26與閥座25分離，形成一個(gè)切面為圓環(huán)形、截面為圓錐形的噴孔，該噴孔允許液體通過，從而形成一個(gè)中空錐形的噴霧，該噴霧角度約為柱塞密封部26的孔徑角度24(等于閥座25的孔徑角度)。

如圖3所示：噴射器嘴頭17內(nèi)孔容納柱塞16從而形成導(dǎo)向，內(nèi)孔的周邊開有多個(gè)圓弧形油槽27以便液體能夠到達(dá)閥座25處。多個(gè)油槽27的總流通面積的流量要大于噴射器主體1的靜態(tài)流量。在噴射器主體1開始裝配之前，須首先將噴射開關(guān)閥6焊接。首先將柱塞16套入噴嘴3中，噴嘴3為噴射嘴頭17的密封部位，噴嘴3與柱塞密封部26配合起到密封作用。在柱塞16上套入阻尼彈簧15，將固定環(huán)14套入柱塞16調(diào)整阻尼彈簧15預(yù)緊力到指定數(shù)值，然后將固定環(huán)14與柱塞16頂部環(huán)形焊接為一體。

如圖4所示：銜鐵8具有多個(gè)可允許液體流向噴嘴3的周向通孔29，周向通孔29總流通面積的流量要大于噴射器1的流通面積。銜鐵8下部端面開有導(dǎo)向孔使得主彈簧9在導(dǎo)向孔內(nèi)固定并保持定位。

固定鐵芯11具有一個(gè)與銜鐵配合形成密封液體的中央通孔35和多個(gè)可允許液體從通道30流向噴嘴3的進(jìn)液口31，通道30和進(jìn)液口31各自的總流通面積流量要大于噴射器1的流通面積。閥座25關(guān)閉時(shí)，固定鐵芯11上端面與銜鐵8下表面之間存在的間隙距離為噴射器升程33。固定鐵芯11上部位置開有導(dǎo)向孔使得主彈簧9在導(dǎo)向孔內(nèi)固定并保持在位。中央通孔35內(nèi)徑與銜鐵8下部圓柱直徑配合形成密封，因此中央通孔35還能為銜鐵8形成導(dǎo)向。

當(dāng)噴射器主體1處于關(guān)閉位置時(shí)，銜鐵8下端面與固定鐵芯11上端面之間存在的間隙距離為噴射器升程33。在裝配時(shí)，可以根據(jù)噴射器主體1的靜態(tài)流量不同選擇相應(yīng)的銜鐵8和固定鐵芯11來調(diào)整噴射器升程33。此種裝配可以使得噴射器主體1能夠適應(yīng)各種排量發(fā)動(dòng)機(jī)需求而不增加額外成本。

噴射器主體1還設(shè)有一個(gè)保壓部件12和保壓彈簧13。在保壓彈簧13的彈簧力作用下，保壓部件12的上端與鐵芯11內(nèi)端面貼合從而遮住通孔32形成密封面。

如圖3所示：噴射器嘴頭17上的多個(gè)圓弧形油槽27以便液體能夠到達(dá)閥座25處。液體在閥座25上部實(shí)現(xiàn)整個(gè)周向均勻的分布，從而避免噴射液體的不均勻性。

如圖1所示：一個(gè)矩形密封環(huán)23安裝在噴射器殼下體19，其作用為通過與適配器配合來產(chǎn)生密封；一個(gè)過濾部件22裝配在噴射器殼上體4內(nèi)部,該過濾部件22能夠過濾通過噴油器1的燃油中的小顆粒雜質(zhì)；一個(gè)O形圈21和一個(gè)擋圈20裝配在噴射器殼上體4外部用于保證外部適配器與噴射器主體1的連接密封。

上述噴射器1表現(xiàn)很多優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單且加工成本低，在噴射時(shí)實(shí)現(xiàn)很高的噴射精度和穩(wěn)定性。并且在不增加成本的情況下能夠增加噴射器的噴射壓力。從而明顯改善噴射器的噴霧質(zhì)量。