直接控制喷油嘴开关的高压共轨喷油器制造技术

本发明专利技术为一种直接控制喷油嘴开关的高压共轨喷油器；它主要由接线柱组件、喷油器体、电磁铁部件、中间体以及压力平衡喷油嘴构成，接线柱组件通过螺套连接于喷油器体上方，中间体和压力平衡喷油嘴通过喷油嘴螺套连接于喷油器体下方；电磁铁部件安装于喷油器体内，并与控制压力平衡喷油嘴连接，以实现直接控制压力平衡喷油嘴的开与关。本发明专利技术的有益效果为：1用电磁铁直接控制压力平衡式喷油嘴，可以提高喷油响应时间，大大简化喷油器结构，同时没有很多细长的高压及低压回油孔，大大简化了喷油器体加工难度，降低了共轨喷油器成本。2.本发明专利技术也用于汽油喷射的喷油嘴中，可以提高直喷汽油喷射的燃油压力，以提高汽油机性能。

High pressure common rail injector with direct control of injector switch

【技术实现步骤摘要】
直接控制喷油嘴开关的高压共轨喷油器
本专利技术涉及一种柴油机共轨喷油器，特别是一种直接控制喷油嘴开关的共轨喷油器，属于内燃机燃油系统领域。
技术介绍
现有的柴油机共轨喷油器，有电磁铁和压电晶体控制喷油嘴开关两种方式，它们主要通过液压伺服阀，间接控制喷油嘴的开关，结构复杂，加工精度高，同时响应速度慢，目前国外不通过液压伺服阀，采用压电晶体直接控制喷油嘴开关的共轨喷油器，已经成为产品，例如美国德尔福公司和德国大陆公司已经将直接控制油嘴开关的共轨喷油器用在柴油机上。而电磁铁控制的共轨喷油器，由于共轨喷油器的高速电磁铁体积小，作用力仅100多牛顿，比压电晶体控制力的几千牛顿要小很多，目前常用的闭式喷油嘴见图7，针阀导向密封直径d1＝4mm,锥面密封直径d2＝2mm,当电磁铁在低压区，作用在油嘴针阀上的高压燃油，会产生向上的不平衡液压力。燃油喷射压力在200Mpa时，作用在油嘴针阀上，向上的不平衡液压力高达1800牛顿以上，电磁铁的电磁力远远小于不平衡的液压力，电磁铁不可能直接拉动针阀，控制喷油嘴的开关，必须通过液压伺服阀，将电磁力转化为强大的液压力，才能拉动针阀，控制喷油嘴的开关。所以目前国内外尚无由电磁铁直接控制喷油嘴开关的高压共轨喷油器。图7为现有的德国BOSCH生产的柴油机共轨喷油器典型结构。它的上端部安装电磁铁21、衔铁22、中部安装球形二位二通伺服阀23，使液压活塞24上的高压液压力快速转到低压，或从低压快速转到高压，从而来控制喷油嘴25的开关，这种共轨喷油器，一方面电磁铁要通过伺服阀来开关喷油嘴，响速度比直接控制喷油嘴要慢一些，另外作用在液压活塞上高达180-200Mpa的液压冲击力，使针阀和阀座精密的密封锥面很快就磨损，降低油嘴寿命和工作可靠性。本公司专利20081004087，提出一种直接控制喷油嘴开关的高压共轨喷油器，它将二位二通伺服控制阀下置在喷油嘴上端，但还是要通过伺服阀来控制油嘴开关，不是真正的电磁铁直接控喷油嘴开关的高压共轨喷油器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种直接控制喷油嘴开关的高压共轨喷油器；它采用了等密封线原理，使作用在油嘴针阀上的高压燃油压力合力为零，也就是压力平衡的闭式喷油嘴，及其用电磁铁直接开关喷油嘴的柴油机高压共轨喷油器。它保持喷油嘴喷孔角度和喷油线方向与原油嘴基本不变的状况下，作用在针阀上的液压力互相平衡，以便电磁阀有足够的电磁力直接控制喷油嘴的开关。本专利技术通过如下技术方案实现：一种直接控制喷油嘴开关的共轨喷油器，它主要由接线柱组件1、喷油器体2、电磁铁部件、中间体7以及压力平衡喷油嘴6构成，接线柱组件1通过螺套19连接于喷油器体2上方，中间体7和压力平衡喷油嘴6通过喷油嘴螺套9连接于喷油器体2下方；电磁铁部件安装于喷油器体2内，并与控制压力平衡喷油嘴6连接，以实现直接控制压力平衡喷油嘴6的开与关。较之前技术而言，本专利技术的有益效果为：1.本专利技术用电磁铁直接控制压力平衡式喷油嘴，可以提高喷油响应时间，大大简化喷油器结构，同时没有很多细长的高压及低压回油孔，大大简化了喷油器体2加工难度，降低了共轨喷油器成本。2.本专利技术也用于汽油喷射的喷油嘴中，可以提高直喷汽油喷射的燃油压力，以提高汽油机性能。附图说明图1为本专利技术直接控制喷油嘴开关的第一个实施例；图2为压力平衡闭式喷油嘴结构图；图3为消除油嘴死容积的结构图；图4为本专利技术的第二个实施例；图5为图4中F-F部面图；图6为针阀尾部结构图，其中a为整体结构，b为分体结构；图7为现有的带伺服球阀的共轨喷油器；标号说明1接线柱组件、10导向套、11阀座、12针阀、13密封套、14间隙、15弹簧座、16杠杆、17销轴、18复位弹簧、19螺套、20低压油回油孔、101接线柱、1101高压进油孔、1102盛油槽、1103密封锥面A、1104喷油孔、1105圆柱孔、1106阀座外圆、1107内通道、1201中心回油孔、1202密封锥面B、1203针阀圆柱体、1204小润滑槽、1205圆柱体环槽、1206斜孔A、1207上槽边、1208下槽边、1209下环槽、1210伸斜孔B、1211低压回油孔、1212铰接座、1213外侧壁、1214盖帽、1215限位孔、1216开槽、2喷油器体、26环道、201高压进油孔A、202低压回油孔A、203调节垫片、204电磁铁线圈导线孔A、205内部回油孔A、206高压进油孔A、3回复弹簧、4电磁铁部件、401线圈、5衔铁、501衔铁杆、502衔铁头部、701横槽、6压力平衡喷油嘴、7中间体、701横槽、702直槽、8回位弹簧、9喷油嘴螺套。具体实施方式下面结合附图说明对本专利技术做详细说明：如图1-6所示：本专利技术为一种直接控制喷油嘴开关的共轨喷油器，它主要由接线柱组件1、喷油器体2、电磁铁部件、中间体7以及压力平衡喷油嘴6构成，接线柱组件1通过螺套19连接于喷油器体2上方，中间体7和压力平衡喷油嘴6通过喷油嘴螺套9连接于喷油器体2下方；电磁铁部件安装于喷油器体2内并与控制压力平衡喷油嘴6连接以实现直接控制压力平衡喷油嘴6的开与关。这里接线柱组件1、喷油器体2的基本机构与现有接线柱组件1、喷油器体2并无太大出入，接线柱组件1上设有接线柱101；喷油器体2内加工有高压进油孔A201、206、低压回油孔A202、电磁铁线圈导线孔A204、内部回油孔A205等。根据电磁铁部件与压力平衡喷油嘴6之间的连接方式，本专利技术可以分出以下两种实施例：实施例1如图1-2所示：所述压力平衡式喷油嘴包括阀座11、针阀12、导向套10、密封套13、复位结构；所述阀座11中部设有与阀座11同轴设置的阀座内通道1107，阀座内通道1107上部环设有盛油槽1102，阀座11侧壁开设有与盛油槽1102连通的高压进油孔1101，内通道1107下部环设有密封锥面A1103使内通道1107位于密封锥面A1103下方的部位形成圆柱孔1105，阀座11下部侧壁环设有多个与圆柱孔1105连通的喷油孔1104；所述针阀12伸入阀座11的内通道1107内并可在内通道1107内上下移动，所述针阀12设有沿针阀12轴向延伸的中心回油孔1201；针阀12上部侧壁设有与中心回油孔1201连通的低压回油孔1211，针阀12下部侧壁环设有密封锥面B1202使的针阀12位于密封锥面B1202下方的部位形成针阀圆柱体1203；在针阀圆柱体1203外周、与密封锥面B1202的衔接处设有圆柱体环槽1205；针阀圆柱体1203外周位于圆柱体环槽1205下方环设有多道小润滑槽1204；密封套13封堵于内通道1107底部；密封套13主要在针阀12升起后，圆柱体环槽1205中的高压燃油，会经过针阀12的针阀圆柱体1203和阀座11的圆柱孔1105的间隙渗流出来，变为低压燃油，通过针阀圆柱体1203和密封套13之间的间隙14经过针阀12的中心回油孔1201，低压回油孔1211和内部回油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直接控制喷油嘴开关的共轨喷油器，它主要由接线柱组件(1)、喷油器体(2)、电磁铁部件、中间体(7)以及压力平衡喷油嘴(6)构成，接线柱组件(1)通过螺套(19)连接于喷油器体(2)上方，中间体(7)和压力平衡喷油嘴(6)通过喷油嘴螺套(9)连接于喷油器体(2)下方；其特征在于：电磁铁部件安装于喷油器体(2)内并与控制压力平衡喷油嘴(6)连接以实现直接控制压力平衡喷油嘴(6)的开与关。/n

【技术特征摘要】
1.一种直接控制喷油嘴开关的共轨喷油器，它主要由接线柱组件(1)、喷油器体(2)、电磁铁部件、中间体(7)以及压力平衡喷油嘴(6)构成，接线柱组件(1)通过螺套(19)连接于喷油器体(2)上方，中间体(7)和压力平衡喷油嘴(6)通过喷油嘴螺套(9)连接于喷油器体(2)下方；其特征在于：电磁铁部件安装于喷油器体(2)内并与控制压力平衡喷油嘴(6)连接以实现直接控制压力平衡喷油嘴(6)的开与关。


2.根据权利要求1所述的直接控制喷油嘴开关的共轨喷油器，其特征在于：
所述压力平衡式喷油嘴包括阀座(11)、针阀(12)、导向套(10)、密封套(13)、复位结构；
所述阀座(11)中部设有与阀座(11)同轴设置的内通道(1107)，阀座(11)的内通道(1107)上部环设有盛油槽(1102)，阀座(11)侧壁开设有与盛油槽(1102)连通的高压进油孔(1101)，内通道(1107)下部环设有密封锥面A(1103)使内通道(1107)位于密封锥面A(1103)下方的部位形成圆柱孔(1105)，阀座(11)下部侧壁环设有多个与圆柱孔(1105)连通的喷油孔(1104)；
所述针阀(12)伸入阀座(11)的内通道(1107)内并可在内通道(1107)内上下移动，所述针阀(12)设有沿针阀(12)轴向延伸的中心回油孔(1201)；针阀(12)上部侧壁设有与中心回油孔(1201)连通的低压回油孔(1211)，针阀(12)下部侧壁环设有密封锥面B(1202)使的针阀(12)位于密封锥面B(1202)下方的部位形成针阀圆柱体(1203)；在针阀圆柱体(1203)外周、与密封锥面B(1202)的衔接处设有圆柱体环槽(1205)；针阀圆柱体(1203)外周位于圆柱体环槽(1205)下方环设有多道小润滑槽(1204)；
密封套(13)封堵于内通道(1107)底部；
导向套(10)套设于针阀(12)上部外周并与阀座内孔(1108)过盈配合；
复位结构设置于针阀(12)顶部并与电磁铁部件相互配合。


3.根据权利要求2所述的直接控制喷油嘴开关的共轨喷油器，其特征在于：
所述密封锥面B(1202)的锥角角度为B，所述密封锥面A(1103)的锥角角度为A，锥角角度为A比锥角角度B大0.5-3度。
所述针阀(12)为直径渐变的圆柱体，针阀(12)上部与导向套(10)配合的区域直径为d1，针阀圆柱体(1203)直径为d2，针阀(12)中部区域的直径为d3，其中，d1＝d2，d3比d2大0.5-1毫米。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠，王九如，刘传龙，肖裕善，
申请(专利权)人：莆田市宏业精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35