CN108547717B - 电控柴油喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电控柴油喷射器，包括喷油器体、紧帽、电磁铁部件、密封球、球座、上过渡块、下过渡块、油嘴部件，针阀与上弹簧座配合，上弹簧座与下过渡块配合，下弹簧座与针阀连接，针阀弹簧与上弹簧座、下弹簧座配合，喷油器体、上过渡块、下过渡块、针阀体依次连接，球座与喷油器体内壁密封配合，球座与电磁铁部件连接，下过渡块、上弹簧座、针阀三者形成控制腔，上过渡块、下过渡块、上锥面形成压力腔，喷油器体、上过渡块、下过渡块内设有进油道，进油道与针阀体内腔连通，下过渡块设有左油道、中油道、右油道，进油道与控制腔连通，控制腔与压力腔连通，压力腔与进油道连通，针阀弹簧的上端与上弹簧座配合、下端与下弹簧座配合。

Description

电控柴油喷射器

技术领域

本发明涉及柴油发动机的电控高压共轨喷射装置技术领域，尤其涉及一种将柴油喷入到发动机的燃烧室中的电控柴油喷射器。

背景技术

随着技术的进步和排放要求的提高，柴油发动机燃油喷射系统逐渐由机械式向电控式发展，由于电控高压共轨柴油喷射系统能够实现定时、定量柔性可控的燃油喷射，逐渐成为市场的主流技术，其中柴油喷射器是关键和核心部件。

基于方便发动机安装的目的，现有技术中常用的电控柴油喷射器的电磁铁部件置于上部，从而远离油嘴部件，使电气部件和执行部件距离较远，两者之间需要设置传递机构，导致响应速度慢，喷射延迟较大，从而影响柴油喷射器的喷射油量控制精度。另外，由于现有技术中常用的油嘴部件多带有回油结构，且针阀与针阀体之间需要很好的密封作用，需要考虑高压油与低压油的密封隔离，结构复杂，加工困难。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种电控柴油喷射器；与现有技术相比，本发明的电磁铁部件置于上部，电磁铁部件与执行部件轴向距离变近、结构紧凑，响应速度快、减少了喷射延迟时间，提高了柴油喷射器的喷射油量控制精度；另外结构简单，容易加工制造，易于保证针阀与针阀体之间的密封以及高压油与低压油的密封，减少了喷射器油路系统的故障，延长喷射器的使用寿命。

一种电控柴油喷射器，包括喷油器体、紧帽、电磁铁部件、密封球、球座、上过渡块、下过渡块及油嘴部件，油嘴部件包括针阀体、针阀、针阀弹簧、上弹簧座、下弹簧座，针阀体与紧帽连接，针阀下部与针阀体下部的内孔配合、上部与上弹簧座内孔配合，上弹簧座上部与下过渡块下部配合，下弹簧座与针阀连接，针阀弹簧套装在针阀上部，针阀弹簧上端与上弹簧座配合、下端与下弹簧座配合，所述喷油器体、上过渡块、下过渡块、针阀体四者设于紧帽的腔体内、由上而下依次轴向连接，相邻的两者接触形成轴向密封面，上过渡块的上端面设有上锥面，球座下端面设有内凹球面，密封球分别与上锥面、内凹球面配合，球座与喷油器体内壁密封配合，球座上部与电磁铁部件连接，下过渡块的下端面、上弹簧座的内圆周面、针阀的上端面三者之间形成密闭的控制腔，上过渡块与下过渡块之间形成的空腔与上锥面相连形成压力腔，所述喷油器体、上过渡块、下过渡块内设有相连通的进油道，进油道与上弹簧座位置的针阀体的内腔连通，上弹簧座位置的针阀体的内腔经通道与针阀体的下端连通，所述下过渡块内设有上下贯通的左油道、中油道、右油道，进油道通过左油道与控制腔连通，控制腔通过中油道与压力腔连通，压力腔通过右油道与进油道连通，针阀弹簧的上端与上弹簧座配合、下端与下弹簧座配合。

电磁铁部件设于喷油器体的腔体内，电磁铁部件包括铁芯、线圈、电磁铁弹簧、阀杆、衔铁、衔铁弹簧、弹簧垫片，阀杆上端与电磁铁弹簧下端连接，阀杆上部的外圆柱面与铁芯内孔配合，衔铁设于铁芯下部，线圈与铁芯连接，弹簧垫片设于衔铁下部，弹簧垫片与喷油器体腔体的下部内端面配合，衔铁弹簧套装在衔铁外圆柱面上，衔铁弹簧上端与衔铁下端配合、下端与弹簧垫片配合，阀杆下部的外圆柱面与衔铁内孔紧密配合，衔铁内孔为阀杆导向，球座上部与阀杆下端连接。

所述进油道设于喷油器体的一侧，电磁铁部件在喷油器体中为偏心放置。

所述上过渡块的进油道设于上过渡块的一侧，上过渡块的上锥面为偏心布置。

所述针阀在针阀与针阀体配合位置的圆柱面设有扁位，上弹簧座位置的针阀体的内腔经过扁位及针阀体的通道与针阀体的下端连通。

所述扁位的数量为2-3个、且沿圆周方向均布。

所述电磁铁部件中的铁芯材料为铁钴合金或者粉末冶金。

本发明的有益效果:

1.与现有技术相比，本发明的电磁铁部件置于上部，电磁铁部件与执行部件轴向距离变近、结构紧凑，缩短了油嘴部件与电磁铁部件的距离，使油嘴部件响应速度更快，减少了喷射延迟时间，提高了柴油喷射器的喷射油量控制精度；另外结构简单，容易加工制造，易于保证针阀与针阀体之间的密封以及高压油与低压油的密封，减少了喷射器油路系统的故障，延长喷射器的使用寿命。

2.通过衔铁下端设有衔铁弹簧，衔铁在弹簧预紧力作用下与阀杆紧密贴合，保持阀杆移动可靠性，提高柴油喷射器的喷射油量控制精度。

3.衔铁弹簧下面设有弹簧垫片，保证衔铁下端面与喷油器体保持一定的气隙，通过该气隙的精确控制、保证喷油器的小油量一致性和较小的喷油器回油量。

4.针阀在针阀与针阀体配合位置的圆柱面设有扁位，通过该扁位实现了喷油器的无回油结构，即进油与回油合为一体，避免了传统结构中高压油从针阀与针阀体配合间隙中泄露导致的燃油回油温度升高、能量损失的问题。

5.密封球与下过渡块上锥面的密封方式抗磨损能力强，密封效果好，对燃油清洁度适应性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明上部的局部放大图；

图3为本发明下部的局部放大图。

图中，1、喷油器体；2、紧帽；3、电磁铁部件；4、密封球；5、球座；6、上过渡块；7、下过渡块；8、油嘴部件；9、铁芯；10、线圈；11、电磁铁弹簧；12、阀杆；13、衔铁；14、衔铁弹簧；15、弹簧垫片；16、针阀体；17、针阀；18、针阀弹簧；19、上弹簧座；20、下弹簧座；21、上锥面；22、控制腔；23、压力腔；24、进油道；25、左油道1；26、中油道；27、右油道；28、扁位。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1，图2,图3所示，一种电控柴油喷射器，包括喷油器体(1)、紧帽(2)、电磁铁部件(3)、密封球(4)、球座(5)、上过渡块(6)、下过渡块(7)及油嘴部件(8)。电磁铁部件包括铁芯(9)、线圈(10)、电磁铁弹簧(11)、阀杆(12)、衔铁(13)、衔铁弹簧14、弹簧垫片15，电磁铁部件设于喷油器体1的腔体内，电磁铁部件包括铁芯9、线圈10、电磁铁弹簧11、阀杆12、衔铁13、衔铁弹簧14、弹簧垫片15，阀杆12上端与电磁铁弹簧11下端连接，阀杆12上部的外圆柱面与铁芯9内孔配合，衔铁13设于铁芯9下部，线圈10与铁芯9连接，弹簧垫片15设于衔铁13下部，弹簧垫片15与喷油器体腔体的下部内端面配合，衔铁弹簧14套装在衔铁13外圆柱面上，衔铁弹簧14上端与衔铁13下端配合、下端与弹簧垫片15配合，阀杆12下部的外圆柱面与衔铁13内孔紧密配合，衔铁内孔为阀杆12导向，球座上部与阀杆下端连接。衔铁在弹簧预紧力作用下与阀杆紧密贴合，通过衔铁弹簧下面的弹簧垫片、保证衔铁下端面与喷油器体保持一定的气隙。

油嘴部件包括针阀体16、针阀17、针阀弹簧18、上弹簧座19、下弹簧座20，针阀体16与紧帽2连接，针阀17下部与针阀体16下部的内孔配合、上部与上弹簧座19内孔配合，针阀体16下部的内孔对针阀17上下运动起导向作用，上弹簧座19上部与下过渡块下部配合，下弹簧座20与针阀17连接，针阀弹簧18套装在针阀17上部，针阀弹簧18上端与上弹簧座19配合、下端与下弹簧座20配合，所述喷油器体1、上过渡块6、下过渡块7、针阀体16设于紧帽2的腔体内、由上而下依次轴向连接，相邻的两者接触形成轴向密封面，上过渡块6的上端面设有上锥面21，球座下端面设有内凹球面，密封球4分别与上锥面、内凹球面配合，球座5与喷油器体内壁密封配合，球座上部与电磁铁部件连接，下过渡块7的下端面、上弹簧座19的内圆周面、针阀17的上端面三者之间形成密闭的控制腔22，上过渡块6与下过渡块7之间形成的空腔与上锥面相连形成压力腔23，所述喷油器体、上过渡块6、下过渡块7内设有相连通的进油道24，进油道24与上弹簧座19位置的针阀体16的上部内腔连通，上弹簧座19位置的针阀体16的内腔经通道与针阀体16的下端连通，所述下过渡块7内设有上下贯通的左油道25、中油道26、右油道27，进油道24通过左油道25与控制腔22连通，控制腔22通过中油道26与压力腔23连通，压力腔23通过右油道27与进油道24连通，针阀弹簧18的上端与上弹簧座19配合、下端与下弹簧座20配合。下过渡块7内设置的左油道25、右油道27、中油道26起到连接进油道24、压力腔23、控制腔22的作用，左油道25、右油道27、中油道26三个油道的内孔直径大小影响控制腔内的柴油压力升高与下降的速度。

密封球4通过电磁铁弹簧11的压缩力经阀杆12、球座5传递过来形成预紧力，密封球4通过预紧力压紧在上过渡块6的锥面21上。

本发明工作原理如下：

外部柴油经过喷油器体1的进油道进入喷油器体1，一部分柴油经过上过渡块6的进油道、下过渡块7的进油道进入针阀体16上部内腔，由于针阀17加工有扁位28，柴油经针阀的扁位28与针阀体16的通道进入针阀体16的下端；另一部分柴油经过下过渡块7的左油道25、右油道27、中油道26进入到控制腔22内。此时针阀17所受控制腔22内向下的燃油压力、向下的针阀弹簧18预紧力、向上的针阀体16下端柴油压力。此时向下的力大于向上的力，针阀17下端与针阀体16紧密贴合，没有柴油喷出。若电磁铁部件3通电，绕在铁芯9上的线圈10产生电磁力，衔铁13带动阀杆12克服电磁铁弹簧11预紧力向上运动，此时密封球4和球座5同时向上运动与上过渡块6锥面脱离，压力腔23的柴油通过该锥面迅速泄走，压力下降，与压力腔23相通的控制腔22压力也随之下降，针阀17所受合力方向发生改变，针阀17抬起，柴油从喷油嘴偶件喷出。

铁芯9是电磁铁部件3产生电磁力的关键元件，由电磁性能较好的铁钴合金或粉末冶金制成，阀杆12上半部分靠衔铁13内孔导向。衔铁13与喷油器体1之间设有衔铁弹簧14与弹簧垫片15，衔铁弹簧14的作用是保证衔铁13紧密贴在阀杆12台阶面上，合适的弹簧垫片15厚度可以保证衔铁13下端面与喷油器体1保持一定的气隙，通过该气隙来调整柴油喷射器的喷油量和回油量。

所述进油道24设于喷油器体1的一侧，电磁铁部件在喷油器体中为偏心设置。

所述上过渡块6的进油道设于上过渡块的一侧，上过渡块的上锥面21为偏心设置。

所述针阀17在针阀17与针阀体16配合位置的圆柱面设有扁位28，上弹簧座位置的针阀体的内腔经过扁位28及针阀体16的通道与针阀体16的下端连通。通过针阀17上设置的扁位28使针阀体16上部的柴油沿扁位28进入到针阀体16下部，同时针阀体16内孔对针阀17上下运动起导向作用。

所述扁位的数量为2-3个、且沿圆周方向均布。

虽然本发明已示出和描述了本发明实施例，对本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，都属于本发明的上述权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电控柴油喷射器，包括喷油器体、紧帽、电磁铁部件、密封球、球座、油嘴部件，其特征在于，还包括上过渡块、下过渡块，油嘴部件包括针阀体、针阀、针阀弹簧、上弹簧座、下弹簧座，针阀体与紧帽连接，针阀下部与针阀体下部的内孔配合、上部与上弹簧座内孔配合，上弹簧座上部与下过渡块下部配合，下弹簧座与针阀连接，针阀弹簧套装在针阀上部，针阀弹簧上端与上弹簧座配合、下端与下弹簧座配合，所述喷油器体、上过渡块、下过渡块、针阀体四者设于紧帽的腔体内、由上而下依次轴向连接，相邻的两者接触形成轴向密封面，上过渡块的上端面设有上锥面，球座下端面设有内凹球面，密封球分别与内凹球面、下锥面配合，球座与喷油器体内壁密封配合，球座上部与电磁铁部件连接，下过渡块的下端面、上弹簧座的内圆周面、针阀的上端面三者之间形成密闭的控制腔，上过渡块与下过渡块之间形成的空腔与上锥面相连形成压力腔，所述喷油器体、上过渡块、下过渡块内设有相连通的进油道，进油道与上弹簧座位置的针阀体的内腔连通，上弹簧座位置的针阀体的内腔经通道与针阀体的下端连通，所述下过渡块内设有上下贯通的左油道、中油道、右油道，进油道通过左油道与控制腔连通，控制腔通过中油道与压力腔连通，压力腔通过右油道与进油道连通，针阀弹簧的上端与上弹簧座配合、下端与下弹簧座配合；

电磁铁部件设于喷油器体的腔体内，电磁铁部件包括铁芯、线圈、电磁铁弹簧、阀杆、衔铁、衔铁弹簧、弹簧垫片，阀杆上端与电磁铁弹簧下端连接，阀杆上部的外圆柱面与铁芯内孔配合，衔铁设于铁芯下部，线圈与铁芯连接，弹簧垫片设于衔铁下部，弹簧垫片与喷油器体腔体的下部内端面配合，衔铁弹簧套装在衔铁外圆柱面上，衔铁弹簧上端与衔铁下端配合、下端与弹簧垫片配合，阀杆下部的外圆柱面与衔铁内孔紧密配合，衔铁内孔为阀杆导向，球座上部与阀杆下端连接；

衔铁在弹簧预紧力作用下与阀杆紧密贴合，通过衔铁弹簧下面的弹簧垫片、保证衔铁下端面与喷油器体保持一定的气隙；

密封球通过电磁铁弹簧的压缩力经阀杆、球座传递过来形成预紧力，密封球通过预紧力压紧在上过渡块的锥面上。

2.根据权利要求1所述的电控柴油喷射器，其特征在于，所述进油道设于喷油器体的一侧，电磁铁部件在喷油器体中为偏心放置。

3.根据权利要求2所述的电控柴油喷射器，其特征在于，所述上过渡块的进油道设于上过渡块的一侧，上过渡块的上锥面为偏心布置。

4.根据权利要求1所述的电控柴油喷射器，其特征在于，所述针阀在针阀与针阀体配合位置的圆柱面设有扁位，上弹簧座位置的针阀体的内腔经过扁位及针阀体的通道与针阀体的下端连通。

5.根据权利要求4所述的电控柴油喷射器，其特征在于，所述扁位的数量为2-3个、且沿圆周方向均布。

6.根据权利要求1所述的电控柴油喷射器，其特征在于，所述电磁铁部件中的铁芯材料为铁钴合金或者粉末冶金。

Images