组合式压电喷油‑电磁喷气混合燃料喷射装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的目的在于提供组合式压电喷油‑电磁喷气混合燃料喷射装置，包括压电‑电磁控制部分、双针阀喷嘴部分、喷射装置上端盖以及喷射装置壳体。本实用新型专利技术采用双针阀喷嘴喷射燃油和燃气两种燃料，节省空间并简化了发动机结构，采用压电控制阀实现喷油过程，采用电磁阀实现喷气，通过改变压电控制阀和电磁阀的工作状态和工作顺序，喷射装置可实现仅喷射燃油或燃气、两种燃料同时喷射、两种燃料先后顺序喷射等多种工作模式，发动机可在纯柴油模式或燃油引燃燃气模式下工作。由压电元件控制的燃油针阀升程可调，从而引燃油喷油率可调，满足发动机在不同工况下对油、气混合的需求。

Combined type piezoelectric fuel injection electromagnetic jet mixed fuel injection device

The utility model aims to provide a combined type piezoelectric fuel injection electromagnetic jet mixed fuel injection device, comprising a piezoelectric electromagnetic control part, double needle nozzle, injection device and injection device of the upper cover shell. The utility model adopts double needle nozzle fuel injection and two kinds of fuel gas, save space and simplify the structure of the engine, the fuel injection process of piezoelectric control valve, the solenoid valve to achieve the jet, by changing the piezoelectric control valve and solenoid valve working condition and working order, injection device can realize only injection of oil or gas, two kinds of fuel injection, and two kinds of fuel injection order modes, the engine can ignite the gas under the mode of work in pure diesel mode or fuel. The fuel injection valve controlled by the piezoelectric element can be adjusted, so that the fuel injection rate can be adjusted to meet the requirements of oil and gas mixture under different working conditions.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种燃料喷射装置，具体地说是双燃料发动机喷射装置。
技术介绍
随着化石燃料的不断消耗和内燃机排放法规的日益严格，发动机的发展面临着能源危机和环境污染问题的双重压力，采用替代燃料是同时解决能源问题和环境污染问题的有效手段。天然气、石油气等以其资源丰富、价格低廉、燃烧清洁、热值大等优点，成为目前内燃机主要代用燃料。目前双燃料发动机的燃料供应方法主要有两种：一种是在气体燃料被引入发动机气缸之前将其与吸入的空气混合，再向燃烧室的上止点附近直接喷射一定量液体燃料，从而引燃气体燃料，这种方式容易引起发动机爆震，此外在发动机低负荷时，预混合的燃气太稀薄不利于燃烧。另一种方式是将燃气直接喷入燃烧室中，同样采用引燃量的液体燃料触发气体燃料燃烧，这种方式不会引起发动机过早爆燃，且燃料在扩散燃烧模式下燃烧，燃烧效果好，但其也存在一定的问题：其一，现代发动机气缸盖上结构复杂、零部件多，如何布置两个喷射器存在一定的难度，另外若安装两个喷射器喷射双燃料需对原有的柴油机进行较大改动，加大了装置加工及组装复杂程度。其二，电磁阀控制受磁滞回路和电磁线圈电感的影响，响应速度有限；压电控制阀控制精度高、响应快速。其三，喷射装置对燃气密封性要求高，随着针阀的运动，燃气沿针阀偶件间隙向上泄漏，泄漏燃气进入控制腔导致燃气喷射压力和喷射速率降低，严重影响装置工作稳定性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供燃油喷射控制和燃气喷射控制分开，燃料喷射规律灵活可变的组合式压电喷油-电磁喷气混合燃料喷射装置。本技术的目的是这样实现的：本技术组合式压电喷油-电磁喷气混合燃料喷射装置，其特征是：包括喷射装置上端盖、喷射装置体、控制阀套、喷射装置内筒、针阀底座、燃油喷射部分、燃气喷射部分，喷射装置上端盖安装在喷射装置体上方，针阀底座通过喷嘴套安装在喷射装置体下方，控制阀套和喷射装置内筒自上而下安装在喷射装置体里，针阀底座包括燃油底座和燃气底座；所述燃油部分包括压电元件、变换活塞、变换活塞弹簧座、控制阀杆、控制阀座、燃油针阀，压电元件安装在控制阀套里，变换活塞弹簧座和控制阀座自上而下设置在喷射装置内筒里，变换活塞位于变换活塞弹簧座里，位于变换活塞下方的控制阀杆安装在控制阀座里，变换活塞的上端卡在弹性垫片上，弹性垫片位于压电元件下方，变换活塞弹簧座外部套有变换活塞弹簧，变换活塞弹簧的上端卡在变换活塞弹簧座上，其下端顶在控制阀座上，控制阀座与喷射装置体之间形成控制阀油腔，燃油底座与喷射装置体之间形成燃油针阀控制腔，燃油针阀安装在燃油底座里，燃油针阀与燃油底座之间形成盛油槽，控制阀油腔和燃油针阀控制腔通过左油道和右油道相通，控制阀杆上设置阀杆低压油环带，喷射装置体上设置第二低压泄油口和高压燃油入口，阀杆低压油环带与第二低压泄油口相通，控制阀弹簧套在控制阀杆的底端，控制阀弹簧的下端部支撑在喷射装置体上，燃油针阀弹簧套于燃油针阀的上端，燃油针阀弹簧的上端部支撑在喷射装置体上，盛油槽通过燃油油道连通高压燃油入口，燃油油道与燃油针阀控制腔相通；所述燃气喷射部分包括控制燃气电磁阀、燃气针阀限位杆以及燃气针阀，所述控制燃气电磁阀包括电磁阀体、电磁铁、衔铁、阀杆上密封底座、阀杆下密封底座、电磁阀弹簧、电磁阀阀杆，电磁阀体安装在控制阀套里，电磁阀体、阀杆上密封座、阀杆下密封座以及燃气针阀限位杆自上而下布置，电磁阀体和阀杆上密封底座之间形成电磁阀腔，阀杆上密封底座和阀杆下密封底座之间形成凹槽腔，电磁铁安装在电磁阀腔里，衔铁位于电磁铁下方，电磁阀阀杆的一端通过止动环卡在衔铁上，另一端贯穿衔铁下方的阀杆上密封底座，并与阀杆下密封底座相配合，电磁阀阀杆上分别设置与阀杆上密封底座配合的上密封锥面以及与阀杆下密封底座配合的下密封锥面，电磁阀阀杆与阀杆上密封底座相配合的部分形成低压油环带，电磁阀阀杆与阀杆下密封底座相配合的部分形成高压油环带，阀杆上密封底座上设置第一油道和第四油道，阀杆下密封底座上设置第二油道和第三油道，喷射装置内筒里设置连通高压燃油入口的第五油道，喷射装置体上设置第一低压泄油口，第一油道连通电磁阀腔和第一低压泄油口，第二油道连通高压油环带和第五油道，燃气针阀限位杆里设置中心油道，第三油道连通凹槽腔和中心油道，第四油道连通低压油环带电磁阀腔，燃气针阀位于燃气针阀限位杆下方，燃气针阀与燃气底座之间分别形成密封环带和燃气室，密封环带连通第五油道，燃气室通过喷射装置内筒和控制阀套里的燃气通道连通喷射装置上端盖上的燃气入口，燃气底座端部设置燃气喷孔。本技术还可以包括：1、控制燃气电磁阀未通电时，电磁阀阀杆在电磁阀弹簧的作用下压在阀杆下密封底座上，高压油环带关闭、低压油环带打开；控制燃气电磁阀通电时，电磁阀阀杆抬起压在阀杆上密封底座上，低压油环带关闭、高压油环带打开。2、压电元件通电时，控制阀杆克服控制阀弹簧作用力，阀杆低压油环带打开；压电元件未通电时，控制阀杆在控制阀弹簧作用下压在控制阀座上，阀杆低压油环带关闭。本技术的优势在于：本技术采用双针阀喷嘴喷射燃油和燃气两种燃料，节省空间并简化了发动机结构，采用压电控制阀控制燃油喷射，采用电磁阀控制喷气，兼顾了喷射装置的控制精度和成本问题。仅压电控制阀或电磁阀单独工作的时候，喷射装置只喷射一种燃料，压电元件控制的针阀最大升程可调，引燃油的喷油规律可调；电磁阀和压电控制阀同时工作的时候，两种燃料同时喷射；压电控制阀和电磁阀先后依次工作的时候，可实现两种燃料顺序喷射，喷射装置可在纯柴油模式和燃油引燃燃气模式下工作，满足发动机在不同工况下对引燃油和燃气量的要求。同时本装置还有以下有益效果：本装置控制油泄油油路流经电磁阀体上部，通过泄油循环带走热量以降低电磁阀部分温度，保证了电磁阀工作的可靠性和稳定性。燃气针阀和针阀座之间设计有密封环带，引入部分控制油作为密封油密封燃气，能有效地防止燃气泄漏，同时控制腔内的控制油和密封环带内的密封油采用同一种油，油压相等，能有效保证控制油、密封油无静态泄漏。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2a为本技术的控制部分的示意图，图2b为燃气控制部分的示意图，图2c为燃油控制部分的示意图，图2d为电磁阀阀杆位置1的示意图，图2e为电磁阀阀杆位置2的示意图；图3a为本技术双针阀喷嘴部分示意图，图3b为燃气喷嘴部分示意图，图3c为燃油喷嘴部分示意图。具体实施方式下面结合附图举例对本技术做更详细地描述：结合图1～3，本技术的组合式压电喷油-电磁喷气混合燃料喷射装置主要由压电-电磁控制部分1、双针阀喷嘴部分3、喷射装置体6和喷射装置上端盖7组成。压电-电磁控制部分1主要包括控制燃气电磁阀9、燃气针阀限位杆11、燃气针阀控制腔14、燃油针阀控制腔15、喷射装置内筒17、控制燃油压电控制阀20、控制阀套21等。喷射装置内筒17上设计有环形油槽19、油道18、油道10和中心气道22。从高压燃油入口5流入的高压控制油流经环形油槽19被分成两路，一路流入油道10，再流入燃气针阀控制腔14和控制燃气电磁阀9的高压油密封环带34；另一路流入油道18，再流入燃油针阀控制腔15和盛油槽65。双针阀喷嘴部分3主要包括燃气喷嘴51、燃油喷嘴52、针阀底座53、喷嘴套54、密封圈55等，本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合式压电喷油‑电磁喷气混合燃料喷射装置，其特征是：包括喷射装置上端盖、喷射装置体、控制阀套、喷射装置内筒、针阀底座、燃油喷射部分、燃气喷射部分，喷射装置上端盖安装在喷射装置体上方，针阀底座通过喷嘴套安装在喷射装置体下方，控制阀套和喷射装置内筒自上而下安装在喷射装置体里，针阀底座包括燃油底座和燃气底座；所述燃油部分包括压电元件、变换活塞、变换活塞弹簧座、控制阀杆、控制阀座、燃油针阀，压电元件安装在控制阀套里，变换活塞弹簧座和控制阀座自上而下设置在喷射装置内筒里，变换活塞位于变换活塞弹簧座里，位于变换活塞下方的控制阀杆安装在控制阀座里，变换活塞的上端卡在弹性垫片上，弹性垫片位于压电元件下方，变换活塞弹簧座外部套有变换活塞弹簧，变换活塞弹簧的上端卡在变换活塞弹簧座上，其下端顶在控制阀座上，控制阀座与喷射装置体之间形成控制阀油腔，燃油底座与喷射装置体之间形成燃油针阀控制腔，燃油针阀安装在燃油底座里，燃油针阀与燃油底座之间形成盛油槽，控制阀油腔和燃油针阀控制腔通过左油道和右油道相通，控制阀杆上设置阀杆低压油环带，喷射装置体上设置第二低压泄油口和高压燃油入口，阀杆低压油环带与第二低压泄油口相通，控制阀弹簧套在控制阀杆的底端，控制阀弹簧的下端部支撑在喷射装置体上，燃油针阀弹簧套于燃油针阀的上端，燃油针阀弹簧的上端部支撑在喷射装置体上，盛油槽通过燃油油道连通高压燃油入口，燃油油道与燃油针阀控制腔相通；所述燃气喷射部分包括控制燃气电磁阀、燃气针阀限位杆以及燃气针阀，所述控制燃气电磁阀包括电磁阀体、电磁铁、衔铁、阀杆上密封底座、阀杆下密封底座、电磁阀弹簧、电磁阀阀杆，电磁阀体安装在控制阀套里，电磁阀体、阀杆上密封座、阀杆下密封座以及燃气针阀限位杆自上而下布置，电磁阀体和阀杆上密封底座之间形成电磁阀腔，阀杆上密封底座和阀杆下密封底座之间形成凹槽腔，电磁铁安装在电磁阀腔里，衔铁位于电磁铁下方，电磁阀阀杆的一端通过止动环卡在衔铁上，另一端贯穿衔铁下方的阀杆上密封底座，并与阀杆下密封底座相配合，电磁阀阀杆上分别设置与阀杆上密封底座配合的上密封锥面以及与阀杆下密封底座配合的下密封锥面，电磁阀阀杆与阀杆上密封底座相配合的部分形成低压油环带，电磁阀阀杆与阀杆下密封底座相配合的部分形成高压油环带，阀杆上密封底座上设置第一油道和第四油道，阀杆下密封底座上设置第二油道和第三油道，喷射装置内筒里设置连通高压燃油入口的第五油道，喷射装置体上设置第一低压泄油口，第一油道连通电磁阀腔和第一低压泄油口，第二油道连通高压油环带和第五油道，燃气针阀限位杆里设置中心油道，第三油道连通凹槽腔和中心油道，第四油道连通低压油环带电磁阀腔，燃气针阀位于燃气针阀限位杆下方，燃气针阀与燃气底座之间分别形成密封环带和燃气室，密封环带连通第五油道，燃气室通过喷射装置内筒和控制阀套里的燃气通道连通喷射装置上端盖上的燃气入口，燃气底座端部设置燃气喷孔。...

【技术特征摘要】
1.组合式压电喷油-电磁喷气混合燃料喷射装置，其特征是：包括喷射装置上端盖、喷射装置体、控制阀套、喷射装置内筒、针阀底座、燃油喷射部分、燃气喷射部分，喷射装置上端盖安装在喷射装置体上方，针阀底座通过喷嘴套安装在喷射装置体下方，控制阀套和喷射装置内筒自上而下安装在喷射装置体里，针阀底座包括燃油底座和燃气底座；所述燃油部分包括压电元件、变换活塞、变换活塞弹簧座、控制阀杆、控制阀座、燃油针阀，压电元件安装在控制阀套里，变换活塞弹簧座和控制阀座自上而下设置在喷射装置内筒里，变换活塞位于变换活塞弹簧座里，位于变换活塞下方的控制阀杆安装在控制阀座里，变换活塞的上端卡在弹性垫片上，弹性垫片位于压电元件下方，变换活塞弹簧座外部套有变换活塞弹簧，变换活塞弹簧的上端卡在变换活塞弹簧座上，其下端顶在控制阀座上，控制阀座与喷射装置体之间形成控制阀油腔，燃油底座与喷射装置体之间形成燃油针阀控制腔，燃油针阀安装在燃油底座里，燃油针阀与燃油底座之间形成盛油槽，控制阀油腔和燃油针阀控制腔通过左油道和右油道相通，控制阀杆上设置阀杆低压油环带，喷射装置体上设置第二低压泄油口和高压燃油入口，阀杆低压油环带与第二低压泄油口相通，控制阀弹簧套在控制阀杆的底端，控制阀弹簧的下端部支撑在喷射装置体上，燃油针阀弹簧套于燃油针阀的上端，燃油针阀弹簧的上端部支撑在喷射装置体上，盛油槽通过燃油油道连通高压燃油入口，燃油油道与燃油针阀控制腔相通；所述燃气喷射部分包括控制燃气电磁阀、燃气针阀限位杆以及燃气针阀，所述控制燃气电磁阀包括电磁阀体、电磁铁、衔铁、阀杆上密封底座、阀杆下密封底座、电磁阀弹簧、电磁阀阀杆，电磁阀体安装在控制阀套里，电磁阀体、阀杆上密封座、阀杆下密封座以及燃气针阀限位杆自上而...

【专利技术属性】
技术研发人员：范立云，宋恩哲，马修真，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23