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

背景技術：

目前市場上開始逐步采用高速電磁閥式噴油器以適應最新的排放法規(guī)。這種電控噴油器突出的特點在于利用電控單元輸出的電信號控制高速電磁閥，來實現(xiàn)靈活的噴油規(guī)律。采用高速電磁閥的噴油器，其系統(tǒng)響應快，控制精度高，具有多次噴射的能力。但這種電控噴油器也存在需要改進的地方：在噴油過程中，一直存在高壓燃油流經(jīng)進、出油節(jié)流孔。這部分高壓燃油由油泵加壓而來，卻沒有做功直接回到油箱，動態(tài)回油量大，造成能量損失。

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

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供在多次噴射時，能保證燃油壓力波動小，同時可實現(xiàn)微動態(tài)回油，針閥快速響應及無靜態(tài)泄漏功能的諧振孔板式電控噴油器。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明諧振孔板式電控噴油器，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)部設置主進油孔，噴油器體內(nèi)部設置蓄壓腔，主進油孔與蓄壓腔相通，限流閥組件設置在蓄壓腔里，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、球閥復位彈簧座、支撐控制滑塊，限位彈簧座、限流活塞、球閥復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位彈簧座里，支撐控制滑塊的上端與限流活塞之間設置球閥，支撐控制滑塊的下端與其下方的球閥復位彈簧座之間安裝球閥復位彈簧，限流活塞里設置活塞盲孔和限流孔，支撐控制滑塊里設置軸向中心通孔，球閥復位彈簧座里設置諧振通孔和諧振節(jié)流孔，球閥復位彈簧座與其下方的噴油器體之間設置過渡油腔，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，電磁鐵上方設置電磁閥復位彈簧座，電磁鐵下方設置銜鐵，銜鐵與電磁閥復位彈簧座之間設置電磁閥復位彈簧，平衡閥桿位于閥座里，平衡閥桿上端部與銜鐵固連，中間塊設置在閥座下方，中間塊里設置回油孔、中間油路、下行進油孔，回油孔在平衡閥桿的控制下與油箱連通或斷開；

所述針閥組件包括針閥限位套、孔板、針閥體、噴嘴，針閥限位套位于噴嘴里，孔板位于針閥限位套里，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，孔板與針閥體之間形成控制腔，控制腔里設置孔板復位彈簧，針閥體中部設置凸起部分，凸起部分與其上方的針閥限位套之間設置針閥復位彈簧，孔板的上端面分別設置低壓口、高壓口，孔板里設置節(jié)流孔，節(jié)流孔分別連通低壓口和控制腔，高壓口連通下行進油孔，孔板與其外部的針閥限位套之間形成側(cè)面油路，針閥體與噴嘴之間形成盛油槽，噴嘴端部設置噴孔；

中間油路連通低壓口，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、噴嘴連通盛油槽，下行進油孔連通下行高壓油路。

本發(fā)明還可以包括：

1、噴孔噴油時，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位彈簧座上，限流孔與軸向中心通孔相通；當噴孔流出的燃油質(zhì)量超過閾值時，限流活塞壓緊球閥并使其落座于球閥復位彈簧座，限流孔與軸向中心通孔斷開；噴孔停止噴油時，在球閥復位彈簧的作用下，限流活塞、球閥和支撐控制滑塊整體恢復到初始位置。

2、線圈通電時，平衡閥桿向上運動，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位彈簧的作用向下運動，被壓在中間塊上端面上，回油孔與油箱斷開。

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)明采用了控制腔內(nèi)置孔板的結(jié)構。這種孔板的結(jié)構能夠顯著地減少噴油過程中燃油的動態(tài)回油量，有效地降低了能源損耗，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟性。本發(fā)明采用了蓄壓腔結(jié)構，可以大大改善整個噴油系統(tǒng)的壓力波動，特別是可以減小各個噴油器噴油時的互相干擾。本發(fā)明結(jié)構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，減小了燃油壓力波動，保證正常穩(wěn)定的噴油過程的同時提高了燃油經(jīng)濟性和噴油器工作的可靠性。本發(fā)明通過電磁閥控制平衡閥桿來調(diào)節(jié)回油油路的開關，有利于提高針閥的響應速度和控制精度，提供了靈活的噴油規(guī)律，有效的改善了柴油機的排放穩(wěn)定性與經(jīng)濟性。噴嘴部分內(nèi)部液壓平衡、無靜態(tài)壓力差，實現(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為針閥組件示意圖；

圖5為A-A視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述：

結(jié)合圖1-5，本發(fā)明包括噴油器頭1、限流閥組件3、電磁閥組件5、針閥組件6、緊帽9、噴油器體10。噴油器頭1通過螺紋進行配合連接安裝在噴油器體10上，并通過放置在噴油器體10上的密封圈2進行密封。噴油器頭1內(nèi)設置主進油孔12，并與噴油器體10內(nèi)的蓄壓腔11連通。蓄壓腔11下方設有限流閥組件3。限流閥組件3安裝在噴油器體10內(nèi)部，其主要結(jié)構包括有擋圈13、阻尼彈簧14、球閥16、支撐控制滑塊17、球閥復位彈簧22、球閥復位彈簧座23、限流活塞24、限位彈簧座26。其中，限流孔15以及活塞盲孔25加工在限流活塞24上，軸向中心通孔18加工在支撐控制滑塊17上，這樣保證了燃油可以順利流向下方油路。噴油器體10下方依次設有電磁閥組件5、針閥組件6，通過緊帽9進行裝配連接。電磁閥組件5主要結(jié)構包括有電磁閥復位彈簧座27、線圈28、銜鐵29、閥座30、中間塊34、平衡閥桿35、電磁鐵36、電磁閥復位彈簧37。銜鐵29和平衡閥桿35組合安裝在閥座30內(nèi)部?；赜涂?1、下行進油孔32、中間油路33等加工在中間塊34內(nèi)部。位于噴油器底部的針閥組件6主要結(jié)構包括孔板39、孔板復位彈簧40、針閥限位套41、針閥體42、噴嘴43、針閥復位彈簧44。中間塊34同針閥限位套41和針閥體42形成控制腔45?？装?9放置于控制腔45內(nèi)。針閥體42安裝在噴嘴43內(nèi)，套有針閥復位彈簧44的針閥體42上端部設置在針閥腔里，針閥體42與噴嘴43之間設置盛油槽8。

圖1為本發(fā)明蓄壓孔板式電控噴油器的整體結(jié)構示意圖，噴油器體10上開有蓄壓腔11，蓄壓腔11與噴油器頭1上的主進油孔12相連通。限流活塞24內(nèi)油腔依次通過活塞盲孔25和開在其上的限流孔15與蓄壓腔11相連通。噴油器頭1與噴油器體10通過螺紋線進行裝配，密封圈2將二者進行密封。當輸送進來的高壓燃油通過主進油孔12進入噴油器內(nèi)部時，通過蓄壓腔11中的燃油會向下經(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進入控制腔45和盛油槽8。噴油器體10下方依次布置有電磁閥組件5、針閥組件6。在電磁閥組件5內(nèi)，通過電磁力控制著銜鐵29和平衡閥桿35的抬起和落座。當線圈28通電時，平衡閥桿35向上抬起，回油孔31開啟，控制腔45中燃油依次流經(jīng)節(jié)流孔46和中間油路33，通過回油孔31泄油。故控制腔45內(nèi)燃油壓力下降，與盛油槽8內(nèi)壓力形成燃油壓差，使得針閥體42抬起，噴油開始。該過程中，針閥限位套41起到限制針閥體42的位移的作用。線圈28斷電時，平衡閥桿35向下落座時，回油孔31關閉，燃油通過下行進油孔32進入其下游側(cè)的高壓口38，高壓口38在中間塊34下端表面形成一個環(huán)形油槽，包圍著圓形低壓口48。環(huán)形油槽和圓形低壓口48內(nèi)的高壓燃油的油壓與控制腔45內(nèi)油壓形成壓差，使得孔板39克服孔板復位彈簧40的彈簧力向下運動，打開了孔板39的側(cè)面油路47。流經(jīng)中間油路33和下行進油孔32的高壓燃油通過環(huán)形側(cè)面油路47和節(jié)流孔46兩路迅速進入控制腔45，并快速建立油壓，使得針閥體42落座，從而結(jié)束噴油過程。針閥體42安裝在噴嘴43內(nèi)部，并被針閥復位彈簧44壓緊。噴嘴43和電磁閥組件5都安裝在緊帽9內(nèi)部，并由噴油器體10以及螺紋線緊固。噴嘴43內(nèi)部液壓平衡、無靜態(tài)壓力差，實現(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)構示意圖。它由擋圈13、阻尼彈簧14、球閥16、支撐控制滑塊17、球閥復位彈簧座23、限流活塞24、限位彈簧座26等組成。限流閥組件3通過蓄壓腔11設置在噴油器體10內(nèi)部。擋圈13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26進行配合，一方面作為阻尼彈簧14的彈簧座，另一方面限制了限流活塞24的最大位移。在阻尼彈簧14和球閥復位彈簧22的彈簧預緊力作用下，球閥16同限流活塞24的下端面和支撐控制滑塊17的上端面配合。球閥復位彈簧座23在球閥復位彈簧22的彈簧力作用下，被壓緊在底部，其上部變截面處形成球閥16的落座面。高壓燃油通過蓄壓腔11進入限流活塞24內(nèi)的活塞盲孔25，流經(jīng)限流孔15進入到支撐控制滑塊17的軸向中心通孔18。由軸向中心通孔18流出的燃油經(jīng)過諧振通孔19和諧振節(jié)流孔21進入過渡油腔20。通過設置加工諧振通孔19和諧振節(jié)流孔21，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21中有一段孔徑較諧振通孔19更小，故節(jié)流效果更強烈，導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，進而使得壓力波動大大減小。從過渡油腔20流出的燃油經(jīng)過下行高壓油路4通向下方油路。當噴油器正常工作時，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15對燃油的節(jié)流作用，使得限流活塞24內(nèi)的活塞盲孔25和蓄壓腔11內(nèi)的燃油壓力升高，與過渡油腔20內(nèi)燃油壓力形成壓差，故限流活塞24、球閥16和支撐控制滑塊17三者整體向下位移，這就對噴油器噴射的燃油進行了一定的補償，但不會使得球閥16落座在球閥復位彈簧座23上。當噴油停止工作時，隨著燃油流過限流孔15，限流活塞24上下表面的壓差會逐漸減小，在球閥復位彈簧22的作用下，限流活塞24、球閥16和支撐控制滑塊17三者又恢復到初始位置。當噴孔7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，限流活塞24的下方過渡油腔20的油壓迅速下降，形成上下壓差，導致限流活塞24壓緊球閥16落座在球閥復位彈簧座23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)構示意圖。它由電磁閥復位彈簧座27、線圈28、銜鐵29、閥座30、中間塊34、平衡閥桿35、電磁鐵36、電磁閥復位彈簧37等構成。電磁閥復位彈簧座27、線圈28、電磁鐵36和電磁閥復位彈簧37內(nèi)置在噴油器體10內(nèi)，其中電磁閥復位彈簧座27通過螺紋緊固在電磁閥最頂端。電磁閥復位彈簧37在電磁閥復位彈簧座27和銜鐵29二者之間，銜鐵29和平衡閥桿35設置在處于噴油器體10下方的閥座30內(nèi)部。中間塊34處于閥座30下方。當噴油器開始噴油時，線圈28通電，與銜鐵29和電磁鐵36形成磁回路，產(chǎn)生電磁力，吸引平衡閥桿35上移，處于中間塊34中的回油孔31打開。這時，控制腔45內(nèi)的燃油依次通過中間油路33和回油孔31回油至油箱，控制腔45內(nèi)燃油壓力下降，針閥體40上表面受壓減小，與盛油槽8內(nèi)的燃油壓力形成壓差。針閥體42向上抬起，開啟噴孔7噴油。當噴油器停止噴油時，線圈28斷電，由于銜鐵36和平衡閥桿35緊密結(jié)合為一體，故它們共同受到電磁閥復位彈簧37的彈簧預緊力作用向下運動，而被壓緊在中間塊34上端面上，并堵住了回油孔31。與此同時，中間塊內(nèi)部的下行進油孔32進油，流入下方針閥組件6。

圖4為本發(fā)明針閥組件部分結(jié)構示意圖。針閥組件5主要結(jié)構包括孔板39、孔板復位彈簧40、針閥限位套41、針閥體42、噴嘴43、針閥復位彈簧44。噴油開始之前，整個控制腔45是處于液壓平衡狀態(tài)，均充滿高壓燃油。而孔板39由于受孔板復位彈簧40彈簧預緊力的作用被頂起，并堵住高壓口38。當線圈28通電，電磁閥的平衡閥桿35抬起后，回油孔31打開。控制腔45內(nèi)的燃油依次流經(jīng)孔板39上的節(jié)流孔46和中間油路33進行回油。隨著控制腔45內(nèi)燃油壓力下降，針閥體42克服針閥復位彈簧42的彈簧預緊力向上抬起，開始噴油。在噴油過程中，節(jié)流孔46的存在使得控制腔45內(nèi)的燃油壓力比中間油路33內(nèi)的燃油壓力高，其壓力差值和彈簧力的合力足以克服高壓口38形成的環(huán)形油槽內(nèi)的燃油壓力，這樣一來，孔板39一直被緊壓在中間塊32的下端面，堵住了下行進油孔32進入其下游側(cè)的環(huán)形油槽，阻止了高壓燃油的進入，有效地減少了噴油過程中流回低壓油箱的高壓燃油量。當線圈28斷電，電磁閥的平衡閥桿35落座后，回油孔31被堵住。由于控制腔45內(nèi)油壓高于中間油路33油壓，在壓差的作用下，控制腔45內(nèi)燃油回流到中間油路33中，中間油路33內(nèi)燃油壓力上升直到壓差歸零。高壓口38內(nèi)高壓燃油同控制腔45內(nèi)的燃油壓力形成壓差，使得孔板39克服孔板復位彈簧41的彈簧預緊力，孔板39下移打開，與此同時，孔板39周圍環(huán)形側(cè)面油路47打開。高壓燃油流經(jīng)下行進油孔32，通過節(jié)流孔46和環(huán)形側(cè)面油路47兩路進入控制腔45，控制腔45內(nèi)油壓快速建立，針閥迅速落座，噴油停止。

圖5為針閥體42的截面A-A放大圖。其弧形面可以很好的起到導向作用。

由上述工作過程可知，本發(fā)明諧振孔板式電控噴油器的噴油過程中，內(nèi)置于針閥組件6中的孔板39結(jié)構，大大減小了噴油過程中的動態(tài)回油量，保證了微動態(tài)回油的特點。通過孔板39的節(jié)流孔46、環(huán)形側(cè)面油路47的兩路進油，加速了控制腔45的建壓過程，提高了針閥落座的響應速度。噴油器體10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)進行，其中，諧振結(jié)構的加入有效減小了燃油壓力波動，保證了工作過程的穩(wěn)定性與燃油經(jīng)濟性。整個噴油過程采用電磁閥控制，利用電磁力帶動平衡閥桿35的運動，實現(xiàn)了對噴油過程響應速度快，控制精度高，可變噴油規(guī)律的要求。本發(fā)明應用于共軌系統(tǒng)上時，在大油量噴射狀態(tài)下，采用蓄壓腔11的結(jié)構能有效減小共軌壓力波動，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。