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CN113623105B - 小直径的双燃料喷射器 - Google Patents

小直径的双燃料喷射器 Download PDF

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CN113623105B
CN113623105B CN202111169038.8A CN202111169038A CN113623105B CN 113623105 B CN113623105 B CN 113623105B CN 202111169038 A CN202111169038 A CN 202111169038A CN 113623105 B CN113623105 B CN 113623105B
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CN
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control
hole
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李蔚
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Heavy Oil High Tech Electronic Fuel Injection System Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种小直径的双燃料喷射器，包括电磁阀总成和计量阀总成，所述电磁阀总成包括主线圈、副线圈、主衔铁、副衔铁、隔磁圈、隔磁套、主弹簧和副弹簧；本发明的有益技术效果是：提出了一种小直径的双燃料喷射器，该喷射器的电磁阀总成和计量阀总成的径向尺寸都较小，能够使喷射器的径向尺寸得到有效缩减。

Description

小直径的双燃料喷射器
技术领域
本发明涉及一种发动机喷射器，尤其涉及一种小直径的双燃料喷射器。
背景技术
现有的发动机用双燃料喷射器，为实现对燃油喷射和燃气喷射的独立控制，通常在双燃料喷射器上设置两组电磁阀，两组电磁阀分别用于控制燃油和燃气的定时、定量喷射；现有技术中，在布置两组电磁阀时，最常见的做法是将两组电磁阀平行设置，然后再为两组电磁阀各自配备相应的衔铁执行机构和计量阀，这种布置方式需要占用较大的径向空间，导致喷射器的径向尺寸较大，不利于喷射器的小型化，而且间接地也使得发动机尺寸增大。
发明内容
针对背景技术中的问题，本发明提出了一种小直径的双燃料喷射器，包括电磁阀总成和计量阀总成，其创新在于：所述电磁阀总成包括主线圈、副线圈、主衔铁、副衔铁、隔磁圈、隔磁套、主弹簧和副弹簧；
所述副线圈同轴设置在主线圈的内孔中，主线圈和副线圈之间设置有隔离结构；副线圈内孔的底部形成支撑面；支撑面上设置有主弹簧垫圈，主弹簧垫圈的内孔中设置有副弹簧垫圈，副弹簧垫圈的下端面高于主弹簧垫圈的下端面；
所述主衔铁由本体、执行柱和多根导向柱组成；所述本体为圆盘状结构体，本体上端面中部设置有圆形凹槽，圆形凹槽使本体上端面形成一环形区域；执行柱设置在本体下端面上，执行柱和圆形凹槽同轴；圆形凹槽底面中部设置有轴向通孔，轴向通孔贯通执行柱；所述导向柱设置在圆形凹槽底面上，导向柱的上端面高于本体的上端面，多根导向柱绕轴向通孔的轴心环行分布；多根导向柱在主衔铁径向上的外轮廓围成第一圆柱形区域，第一圆柱形区域与副线圈的内孔匹配；多根导向柱在主衔铁径向上的内轮廓围成第二圆柱形区域；执行柱的下端面上设置有两个轴向缺口，两个轴向缺口位置对称，两个轴向缺口使执行柱下端形成两个操作柄；主衔铁设置在主线圈下侧，所述环形区域与主线圈位置相对，第一圆柱形区域套在副线圈的内孔中；
所述副衔铁由连接盘、弹簧连接柱和驱动柱组成；所述弹簧连接柱设置在连接盘的上端面上，弹簧连接柱的外径与第二圆柱形区域匹配；弹簧连接柱的上端面上设置有台阶面；连接盘上设置有多个适配孔，多个适配孔与多根导向柱一一对应，适配孔为通孔；驱动柱设置在连接盘的下端面上；
所述隔磁套的外轮廓与圆形凹槽和轴向通孔所对应的区域匹配，隔磁套的内轮廓与连接盘和驱动柱的外形匹配，隔磁套上设置有与导向柱匹配的通孔；
隔磁套贴附在主衔铁上，副衔铁设置在隔磁套中，驱动柱位于所述轴向通孔内，驱动柱的下端位于轴向缺口的上侧，隔磁套的下端高于驱动柱的下端，多根导向柱一一对应地套在多个适配孔中，弹簧连接柱套在所述第二圆柱形区域中；
所述隔磁圈为圆环形结构，隔磁圈套在副线圈的内孔中，隔磁圈的下端面与导向柱上端面接触，隔磁圈的内径大于弹簧连接柱的外径；
所述主弹簧设置在副线圈的内孔中，主弹簧的下端与隔磁圈接触，主弹簧的上端与主弹簧垫圈接触，主弹簧处于压缩状态；副弹簧设置在主弹簧的内孔中，副弹簧下端与所述台阶面接触，副弹簧上端与副弹簧垫圈接触，副弹簧处于压缩状态；
主衔铁位于上行最大行程位置处、副衔铁位于下行最大行程位置处时，圆形凹槽底面与连接盘下端面之间的间距大于隔磁套厚度；
所述计量阀总成包括控油计量阀和控气计量阀；
所述控油计量阀上端面上设置有控油锥面，控油计量阀内部设置有进油计量孔，进油计量孔上端口与控油锥面底部连通，进油计量孔下端口与控油计量阀下端面连通；控油计量阀上端面上设置有两个操纵孔，操纵孔为通孔，操纵孔将控油计量阀轴向贯通，操纵孔将控油锥面部分切割，两个操纵孔位置对称，进油计量孔设置在两个操纵孔之间的区域；控油计量阀下端面中部设置有内凹的操纵腔，操纵腔的横截面将操纵孔覆盖；操纵腔与进油计量孔相互隔离；操纵腔的侧壁通过泄气道与控油计量阀的外壁连通；泄气道与进油计量孔错位设置，泄气道与操纵孔错位设置；
所述控气计量阀上端面上设置有控气锥面，控气锥面底部同轴设置有进气孔，进气孔下端口与控气计量阀下端面连通；控气计量阀内设置有进油孔，进油孔上端口与控气计量阀上端面连通，进油孔下端口与控气计量阀下端面连通；
所述控油计量阀的下端面与控气计量阀的上端面接触；控油锥面、操纵腔和控气锥面三者同轴，进油孔与进油计量孔连通；
计量阀总成设置在电磁阀总成下侧；所述控气锥面上设置有控气钢球，控气钢球上侧与一控气密封球座接触，控气密封球座和控气钢球都位于操纵腔内；所述操作柄穿过操纵孔后与控气密封球座侧壁上的环形凸起接触，两个操作柄分别对应两个操纵孔；所述控油锥面上设置有控油钢球，控油钢球上侧与一控油密封球座接触，控油密封球座上端与驱动柱下端接触。
本发明的原理是：高压燃油和高压燃气分别通过不同的管路进入喷射器中，其中，高压燃油中的一部分被引流至喷射器下部的喷油嘴处，高压燃油中的另一部分被引流至进油孔处，高压燃气中的一部分被引流至喷射器下部的喷气嘴处，高压燃气中的另一部分被引流至进气孔处；主线圈通电时，主衔铁被向上提起，控气钢球被高压燃气顶起，高压燃气通过进气孔和泄气道泄压，喷气嘴处的控气针阀被高压燃气顶起，喷气嘴打开，喷射器进行喷气动作；副线圈通电时，副衔铁被向上提起，控油钢球被高压燃油顶起，高压燃油通过进油计量孔泄压，喷油嘴处的控油针阀被高压燃油顶起，喷油嘴打开，喷射器进行喷油动作。
本发明的控油、控气原理与现有技术相同，本发明的核心创新点在于改变了电磁阀总成和计量阀总成的结构，相比于现有技术中平行设置电磁阀和计量阀的结构形式，本发明电磁阀总成中的主、副线圈和主、副衔铁均以同轴嵌套方式设置，计量阀总成中的控油计量阀和控气计量阀以同轴叠放方式设置，由此产生的结果是，电磁阀总成和计量阀总成的径向尺寸都得到了大幅缩减，间接地就使得喷射器的径向尺寸得到了缩减，最终就能缩减发动机的整体尺寸。
本发明的有益技术效果是：提出了一种小直径的双燃料喷射器，该喷射器的电磁阀总成和计量阀总成的径向尺寸都较小，能够使喷射器的径向尺寸得到有效缩减。
附图说明
图1、电磁阀总成结构示意图一；
图2、电磁阀总成结构示意图二（图1、图2剖切位置不同）；
图3、主衔铁结构示意图一；
图4、主衔铁结构示意图二；
图5、主衔铁结构示意图三；
图6、副衔铁结构示意图一；
图7、副衔铁结构示意图二；
图8、电磁阀总成和计量阀总成配合关系示意图一；
图9、电磁阀总成和计量阀总成配合关系示意二（图8、图9剖切位置不同）；
图10、计量阀总成结构示意图一；
图11、计量阀总成示意图二（图10、11剖切位置不同）；
图12、控油计量阀结构示意图；
图13、本发明的结构示意图；
图中各个标记所对应的名称分别为：主线圈1、副线圈2、主衔铁3、本体3-1、执行柱3-2、导向柱3-3、轴向缺口3-4、副衔铁4、连接盘4-1、弹簧连接柱4-2、驱动柱4-3、适配孔4-4、台阶面4-5、隔磁圈5、隔磁套6、主弹簧7、副弹簧8、控油密封球座9、控气密封球座10、控油钢球11、衔铁导向套12、调整垫13、控油计量阀14、操纵孔14-1、控油锥面14-2、进油计量孔14-3、操纵腔14-4、泄气道14-5、控气计量阀15、控气锥面15-1、进气孔15-2、进油孔15-3、控气钢球16。
具体实施方式
一种小直径的双燃料喷射器，包括电磁阀总成和计量阀总成，其创新在于：所述电磁阀总成包括主线圈1、副线圈2、主衔铁3、副衔铁4、隔磁圈5、隔磁套6、主弹簧7和副弹簧8；
所述副线圈2同轴设置在主线圈1的内孔中，主线圈1和副线圈2之间设置有隔离结构；副线圈2内孔的底部形成支撑面；支撑面上设置有主弹簧垫圈，主弹簧垫圈的内孔中设置有副弹簧垫圈，副弹簧垫圈的下端面高于主弹簧垫圈的下端面；
所述主衔铁3由本体3-1、执行柱3-2和多根导向柱3-3组成；所述本体3-1为圆盘状结构体，本体3-1上端面中部设置有圆形凹槽，圆形凹槽使本体3-1上端面形成一环形区域；执行柱3-2设置在本体3-1下端面上，执行柱3-2和圆形凹槽同轴；圆形凹槽底面中部设置有轴向通孔，轴向通孔贯通执行柱3-2；所述导向柱3-3设置在圆形凹槽底面上，导向柱3-3的上端面高于本体3-1的上端面，多根导向柱3-3绕轴向通孔的轴心环行分布；多根导向柱3-3在主衔铁3径向上的外轮廓围成第一圆柱形区域，第一圆柱形区域与副线圈2的内孔匹配；多根导向柱3-3在主衔铁3径向上的内轮廓围成第二圆柱形区域；执行柱3-2的下端面上设置有两个轴向缺口3-4，两个轴向缺口3-4位置对称，两个轴向缺口3-4使执行柱3-2下端形成两个操作柄；主衔铁3设置在主线圈1下侧，所述环形区域与主线圈1位置相对，第一圆柱形区域套在副线圈2的内孔中；
所述副衔铁4由连接盘4-1、弹簧连接柱4-2和驱动柱4-3组成；所述弹簧连接柱4-2设置在连接盘4-1的上端面上，弹簧连接柱4-2的外径与第二圆柱形区域匹配；弹簧连接柱4-2的上端面上设置有台阶面4-5；连接盘4-1上设置有多个适配孔4-4，多个适配孔4-4与多根导向柱3-3一一对应，适配孔4-4为通孔；驱动柱4-3设置在连接盘4-1的下端面上；
所述隔磁套6的外轮廓与圆形凹槽和轴向通孔所对应的区域匹配，隔磁套6的内轮廓与连接盘4-1和驱动柱4-3的外形匹配，隔磁套6上设置有与导向柱3-3匹配的通孔；
隔磁套6贴附在主衔铁3上，副衔铁4设置在隔磁套6中，驱动柱4-3位于所述轴向通孔内，驱动柱4-3的下端位于轴向缺口3-4的上侧，隔磁套6的下端高于驱动柱4-3的下端，多根导向柱3-3一一对应地套在多个适配孔4-4中，弹簧连接柱4-2套在所述第二圆柱形区域中；
所述隔磁圈5为圆环形结构，隔磁圈5套在副线圈2的内孔中，隔磁圈5的下端面与导向柱3-3上端面接触，隔磁圈5的内径大于弹簧连接柱4-2的外径；
所述主弹簧7设置在副线圈2的内孔中，主弹簧7的下端与隔磁圈5接触，主弹簧7的上端与主弹簧垫圈接触，主弹簧7处于压缩状态；副弹簧8设置在主弹簧7的内孔中，副弹簧8下端与所述台阶面4-5接触，副弹簧8上端与副弹簧垫圈接触，副弹簧8处于压缩状态；
主衔铁3位于上行最大行程位置处、副衔铁4位于下行最大行程位置处时，圆形凹槽底面与连接盘4-1下端面之间的间距大于隔磁套6厚度；
所述计量阀总成包括控油计量阀14和控气计量阀15；
所述控油计量阀14上端面上设置有控油锥面14-2，控油计量阀14内部设置有进油计量孔14-3，进油计量孔14-3上端口与控油锥面14-2底部连通，进油计量孔14-3下端口与控油计量阀14下端面连通；控油计量阀14上端面上设置有两个操纵孔14-1，操纵孔14-1为通孔，操纵孔14-1将控油计量阀14轴向贯通，操纵孔14-1将控油锥面14-2部分切割，两个操纵孔14-1位置对称，进油计量孔14-3设置在两个操纵孔14-1之间的区域；控油计量阀14下端面中部设置有内凹的操纵腔14-4，操纵腔14-4的横截面将操纵孔14-1覆盖；操纵腔14-4与进油计量孔14-3相互隔离；操纵腔14-4的侧壁通过泄气道14-5与控油计量阀14的外壁连通；泄气道14-5与进油计量孔14-3错位设置，泄气道14-5与操纵孔14-1错位设置；
所述控气计量阀15上端面上设置有控气锥面15-1，控气锥面15-1底部同轴设置有进气孔15-2，进气孔15-2下端口与控气计量阀15下端面连通；控气计量阀15内设置有进油孔15-3，进油孔15-3上端口与控气计量阀15上端面连通，进油孔15-3下端口与控气计量阀15下端面连通；
所述控油计量阀14的下端面与控气计量阀15的上端面接触；控油锥面14-2、操纵腔14-4和控气锥面15-1三者同轴，进油孔15-3与进油计量孔14-3连通；
计量阀总成设置在电磁阀总成下侧；所述控气锥面15-1上设置有控气钢球16，控气钢球16上侧与一控气密封球座10接触，控气密封球座10和控气钢球16都位于操纵腔14-4内；所述操作柄穿过操纵孔14-1后与控气密封球座10侧壁上的环形凸起接触，两个操作柄分别对应两个操纵孔14-1；所述控油锥面14-2上设置有控油钢球11，控油钢球11上侧与一控油密封球座9接触，控油密封球座9上端与驱动柱4-3下端接触。

Claims (1)

1.一种小直径的双燃料喷射器，包括电磁阀总成和计量阀总成，其特征在于：所述电磁阀总成包括主线圈（1）、副线圈（2）、主衔铁（3）、副衔铁（4）、隔磁圈（5）、隔磁套（6）、主弹簧（7）和副弹簧（8）；
所述副线圈（2）同轴设置在主线圈（1）的内孔中，主线圈（1）和副线圈（2）之间设置有隔离结构；副线圈（2）内孔的底部形成支撑面；支撑面上设置有主弹簧垫圈，主弹簧垫圈的内孔中设置有副弹簧垫圈，副弹簧垫圈的下端面高于主弹簧垫圈的下端面；
所述主衔铁（3）由本体（3-1）、执行柱（3-2）和多根导向柱（3-3）组成；所述本体（3-1）为圆盘状结构体，本体（3-1）上端面中部设置有圆形凹槽，圆形凹槽使本体（3-1）上端面形成一环形区域；执行柱（3-2）设置在本体（3-1）下端面上，执行柱（3-2）和圆形凹槽同轴；圆形凹槽底面中部设置有轴向通孔，轴向通孔贯通执行柱（3-2）；所述导向柱（3-3）设置在圆形凹槽底面上，导向柱（3-3）的上端面高于本体（3-1）的上端面，多根导向柱（3-3）绕轴向通孔的轴心环行分布；多根导向柱（3-3）在主衔铁（3）径向上的外轮廓围成第一圆柱形区域，第一圆柱形区域与副线圈（2）的内孔匹配；多根导向柱（3-3）在主衔铁（3）径向上的内轮廓围成第二圆柱形区域；执行柱（3-2）的下端面上设置有两个轴向缺口（3-4），两个轴向缺口（3-4）位置对称，两个轴向缺口（3-4）使执行柱（3-2）下端形成两个操作柄；主衔铁（3）设置在主线圈（1）下侧，所述环形区域与主线圈（1）位置相对，第一圆柱形区域套在副线圈（2）的内孔中；
所述副衔铁（4）由连接盘（4-1）、弹簧连接柱（4-2）和驱动柱（4-3）组成；所述弹簧连接柱（4-2）设置在连接盘（4-1）的上端面上，弹簧连接柱（4-2）的外径与第二圆柱形区域匹配；弹簧连接柱（4-2）的上端面上设置有台阶面（4-5）；连接盘（4-1）上设置有多个适配孔（4-4），多个适配孔（4-4）与多根导向柱（3-3）一一对应，适配孔（4-4）为通孔；驱动柱（4-3）设置在连接盘（4-1）的下端面上；
所述隔磁套（6）的外轮廓与圆形凹槽和轴向通孔所对应的区域匹配，隔磁套（6）的内轮廓与连接盘（4-1）和驱动柱（4-3）的外形匹配，隔磁套（6）上设置有与导向柱（3-3）匹配的通孔；
隔磁套（6）贴附在主衔铁（3）上，副衔铁（4）设置在隔磁套（6）中，驱动柱（4-3）位于所述轴向通孔内，驱动柱（4-3）的下端位于轴向缺口（3-4）的上侧，隔磁套（6）的下端高于驱动柱（4-3）的下端，多根导向柱（3-3）一一对应地套在多个适配孔（4-4）中，弹簧连接柱（4-2）套在所述第二圆柱形区域中；
所述隔磁圈（5）为圆环形结构，隔磁圈（5）套在副线圈（2）的内孔中，隔磁圈（5）的下端面与导向柱（3-3）上端面接触，隔磁圈（5）的内径大于弹簧连接柱（4-2）的外径；
所述主弹簧（7）设置在副线圈（2）的内孔中，主弹簧（7）的下端与隔磁圈（5）接触，主弹簧（7）的上端与主弹簧垫圈接触，主弹簧（7）处于压缩状态；副弹簧（8）设置在主弹簧（7）的内孔中，副弹簧（8）下端与所述台阶面（4-5）接触，副弹簧（8）上端与副弹簧垫圈接触，副弹簧（8）处于压缩状态；
主衔铁（3）位于上行最大行程位置处、副衔铁（4）位于下行最大行程位置处时，圆形凹槽底面与连接盘（4-1）下端面之间的间距大于隔磁套（6）厚度；
所述计量阀总成包括控油计量阀（14）和控气计量阀（15）；
所述控油计量阀（14）上端面上设置有控油锥面（14-2），控油计量阀（14）内部设置有进油计量孔（14-3），进油计量孔（14-3）上端口与控油锥面（14-2）底部连通，进油计量孔（14-3）下端口与控油计量阀（14）下端面连通；控油计量阀（14）上端面上设置有两个操纵孔（14-1），操纵孔（14-1）为通孔，操纵孔（14-1）将控油计量阀（14）轴向贯通，操纵孔（14-1）将控油锥面（14-2）部分切割，两个操纵孔（14-1）位置对称，进油计量孔（14-3）设置在两个操纵孔（14-1）之间的区域；控油计量阀（14）下端面中部设置有内凹的操纵腔（14-4），操纵腔（14-4）的横截面将操纵孔（14-1）覆盖；操纵腔（14-4）与进油计量孔（14-3）相互隔离；操纵腔（14-4）的侧壁通过泄气道（14-5）与控油计量阀（14）的外壁连通；泄气道（14-5）与进油计量孔（14-3）错位设置，泄气道（14-5）与操纵孔（14-1）错位设置；
所述控气计量阀（15）上端面上设置有控气锥面（15-1），控气锥面（15-1）底部同轴设置有进气孔（15-2），进气孔（15-2）下端口与控气计量阀（15）下端面连通；控气计量阀（15）内设置有进油孔（15-3），进油孔（15-3）上端口与控气计量阀（15）上端面连通，进油孔（15-3）下端口与控气计量阀（15）下端面连通；
所述控油计量阀（14）的下端面与控气计量阀（15）的上端面接触；控油锥面（14-2）、操纵腔（14-4）和控气锥面（15-1）三者同轴，进油孔（15-3）与进油计量孔（14-3）连通；
计量阀总成设置在电磁阀总成下侧；所述控气锥面（15-1）上设置有控气钢球（16），控气钢球（16）上侧与一控气密封球座（10）接触，控气密封球座（10）和控气钢球（16）都位于操纵腔（14-4）内；所述操作柄穿过操纵孔（14-1）后与控气密封球座（10）侧壁上的环形凸起接触，两个操作柄分别对应两个操纵孔（14-1）；所述控油锥面（14-2）上设置有控油钢球（11），控油钢球（11）上侧与一控油密封球座（9）接触，控油密封球座（9）上端与驱动柱（4-3）下端接触。
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