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CN106870230B - 一种共轨喷油器 - Google Patents

一种共轨喷油器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种共轨喷油器，包括喷油器体、针阀、控制活塞和高压油腔；控制活塞的底部外圆周上均匀设置有若干个凸台；针阀的顶部端面上均匀设置有若干个凹槽，位于凹槽底部的针阀上设置有凹坑；针阀的顶部设置有带有盖板，盖板的底部设置有若干个盖板凸台，盖板顶部设置有与控制活塞相连接的连接弹簧；每个凸台均位于凹坑中。采用上述结构后，在喷油开始时，控制活塞向上运动通过底部凸台带动针阀运动，保证了控制活塞与针阀凹坑上端面始终处于贴合状态，盖板能对控制活塞和针阀之间的链接起锁止作用，防止控制活塞底部凸台从凹坑窜出。喷油结束时，控制活塞向下运动并带动针阀运动，针阀落座喷油结束，能实现无静态泄漏喷油器的正常工作。

Description

一种共轨喷油器
技术领域
本发明涉及一种内燃机喷油系统部件，特别是一种共轨喷油器。
背景技术
随着共轨燃油系统的发展，其喷射压力越来越高，其燃油静态泄漏问题越来越突出，并限制了喷油压力的进一步提高。为了提高喷油压力，减少燃油泄漏量，减少能量消耗，出现了无静态泄漏型共轨喷油器。原有的控制活塞和喷油器体、针阀和针阀体之间偶合面的燃油静态泄漏将消失，因此喷油器燃油泄漏量将大大减小。
但是由共轨喷油器的工作原理可知，当电磁阀通电后，衔铁在电磁力的作用下迅速打开，因控制阀泄油的速率（通过出油量孔泄油）远远大于高压油通过进油孔的充油率，控制腔的压力降低，针阀在压差的作用下顶着控制活塞上行，开始喷油。对于无泄漏喷油器的内腔完全由高压燃油充满，即控制活塞、针阀连接接触部分完全都浸在高压燃油中。
当控制腔压力降低后，在液压力的作用下控制活塞首先向上运动。然而因为控制活塞和针阀之间被高压燃油所充满，所以针阀在压力差的作用下无法跟随控制活塞一起运动，即无法实现快速喷油，喷油器容易出现无法正常工作的现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种控制活塞与针阀贴合状态好，能实现无静态泄漏共轨喷油器正常工作的共轨喷油器。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种共轨喷油器，包括喷油器体、均设置于喷油器体内腔中的针阀和控制活塞，所述针阀、控制活塞与喷油器体的内表面之间设置有一个贯通的高压油腔；所述控制活塞的底部外圆周上均匀设置有若干个凸台；所述针阀的顶部端面上设置有第一中心通孔，该第一中心通孔的外周均匀设置有若干个凹槽，位于凹槽底部的针阀上设置有一个与第一中心通孔和所有凹槽均相通的凹坑；针阀的顶部设置有带有第二中心通孔的盖板，该盖板的底部设置有若干个均伸入凹槽中的盖板凸台，盖板的顶部设置有与控制活塞相连接的连接弹簧；控制活塞分别从第一中心通孔和第二中心通孔中穿过，且每个所述凸台均位于凹坑中。
所述凸台、凹槽和盖板凸台的数量均相等，每个凹槽均与第一中心通孔相连通；每个所述凸台均能从凹槽伸入凹坑中，每个凸台在凹坑中与凹槽交错布置。
所述控制活塞底部端面与凹坑底平面之间具有一个0.01~0.03mm的阻尼间隙。
每个所述凸台的高度小于凹坑的深度，每个凸台与控制活塞底端端面之间的距离大于0.05mm。
所述控制活塞的外表面与第一中心通孔的内表面和第二中心通孔的内表面之间的间隙均大于0.1mm。
每个所述凸台的顶部与凹坑的顶部之间为平面配合。
所述凹坑为圆形，控制活塞的每个凸台的外表面均位于同一个外圆周上，该外圆周的直径比凹坑内径小0.1mm。
所述盖板主要由两个半圆环组成，盖板外径比针阀顶部外径大0.2mm。
所述第二中心通孔为腰型孔，控制活塞的外表面上设置有能与腰型孔的直线部分相配合的扁位结构。
本发明采用上述结构后，上述控制活塞底部的凸台能和针阀顶部的凹坑相配合，从而使控制活塞和针阀实现良好的贴合状态；上述盖板能对控制活塞和针阀之间的链接起锁止作用，防止控制活塞和针阀出现相对转动，凸台从针阀顶部凹坑窜出；且针阀、控制活塞、盖板等零件周围都是高压油腔，故针阀偶件、控制活塞偶件将没有静态燃油泄漏。
在喷油开始时，控制活塞向上运动通过底部凸台带动针阀运动，保证了控制活塞与针阀凹坑上端面始终处于贴合状态，进而喷油嘴喷油。喷油结束时，控制活塞向下运动并带动针阀运动，针阀落座喷油结束，实现了无静态泄漏喷油器的正常工作。
同时，喷油结束时，控制活塞和针阀一起向下运动，针阀首先接触针阀体密封锥面停止运动。控制活塞在上述阻尼间隙的作用可以有效减小对针阀的冲击力，进而减小对针阀体密封锥面的冲击，增加喷油嘴使用寿命。
附图说明
图1显示了本发明一种共轨喷油器的剖面结构示意图；
图2显示了本发明一种共轨喷油器的立体爆炸示意图；
图3显示了本发明中控制活塞的局部结构示意图。
其中有：1-针阀；2-喷油器体；3-高压油腔；4-凹坑；5-盖板；6-连接弹簧；7-控制活塞；8-垫片；9-扁位结构；10-第一中心通孔；11-凹槽；12-凸台；13-控制活塞底部端面；14-盖板凸台；15-针阀体；16-第二中心通孔；17-第一半圆环；18-第二半圆环。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种共轨喷油器， 包括喷油器体2、均设置于喷油器体2内腔中的针阀1和控制活塞7；针阀1、控制活塞7与喷油器体2的内表面之间形成一个贯通的高压油腔3，该高压油腔3内充填有高压燃油。
如图1、图2所示，控制活塞7的底部外圆周上均匀设置有若干个凸台12。每个凸台12与控制活塞7底端端面之间的距离均大于0.05mm。每个凸台12均优选为立方体或长方体结构，每个凸台12的顶部端面为一个平面。
如图1和图2所示，针阀1的顶部端面上设置有第一中心通孔10，该第一中心通孔10的外周均匀设置有若干个凹槽11，每个凹槽11均与第一中心通孔10相连通。
位于凹槽11底部的针阀1上设置有一个与第一中心通孔10和所有凹槽11均相通的凹坑4。每个上述凸台12的高度小于凹坑4的深度。
如图1和图2所示，针阀1的顶部设置有带有第二中心通孔16的盖板5，该盖板5的底部设置有若干个均伸入凹槽11中的盖板凸台14，每个盖板凸台14的高度均小于等于凹槽11的高度。盖板凸台14的设置，可以有效防止盖板5相对发生旋转和滑动。
上述盖板5，如图2所示，主要由两个半圆环组成，分别为第一半圆环17和第二半圆环18。图2中，为了便于观察和理解，对第一半圆环17进行了向上翻转。盖板5外径比针阀1顶部外径大0.2mm，从而方便盖板5的拆卸。
上述盖板5的顶部设置有连接弹簧6，连接弹簧6的一端通过盖板5作用于针阀1，连接弹簧6的另一端通过垫片8作用于控制活塞7上，该连接弹簧6从而确保盖板5压紧在针阀1上, 使控制活塞7底部的凸台12顶部平面同针阀1上凹坑4的顶部平面接触，进而保证了针阀1和控制活塞7之间的连接。
上述凸台12、凹槽11和盖板凸台14的数量相等，均优选为4个，且在圆周上具有相同分布规律。每个凸台12均能从凹槽11伸入凹坑4中，每个凸台12在凹坑4中与凹槽11交错布置。作为替换，凸台12、凹槽11和盖板凸台14的数量也可以不等，如凹槽11的数量大于凸台12的数量等，这时，仅需将与凸台12相配合的凹槽11与第一中心通孔10相连通。
控制活塞7分别从第一中心通孔10和第二中心通孔16中穿过，控制活塞7的外表面与第一中心通孔10的内表面和第二中心通孔16的内表面之间的间隙均大于0.1mm，高压燃油能从该间隙中通过。
进一步，控制活塞底部端面13与凹坑4底平面之间具有一个0.01~0.03mm的阻尼间隙。
进一步，上述凹坑4为圆形，控制活塞7的每个凸台12的外表面均位于同一个外圆周上，该外圆周的直径比凹坑4内径小0.1mm，从而可以确保控制活塞7和针阀1之间在径向可以移动进行调节，防止卡死。
进一步，上述第二中心通孔16为腰型孔，控制活塞7的外表面上设置有能与腰型孔的直线部分相配合的扁位结构9。扁位结构9的设置，能使针阀1顶部的盖板5对控制活塞7和针阀1之间的链接起锁止作用。
本发明的喷油器安装时，首先控制活塞7底部凸台12通过针阀1顶部的凹槽11装入凹坑4，旋转调整控制活塞7使底部的凸台12和凹槽11不在一个竖向轴截面上，也即交错布置。然后，装入盖板5，使盖板凸台14伸入凹槽11中，同时使控制活塞7的扁位结构9和盖板5中腰型孔的直线部分相配合，从而使控制活塞7和针阀1进行锁止，能防止控制活塞7和针阀1出现相对转动，防止凸台12从针阀1顶部凹坑4窜出。
在针阀1关闭时，因为针阀1、控制活塞7、盖板5等零件周围都是高压油腔3，高压燃油会通过控制活塞7底部和盖板5的腰型孔及针阀1顶部的第一中心通孔10之间的间隙进入凹坑4。由于控制活塞7的外表面与第一中心通孔10的内表面和第二中心通孔16的内表面之间的间隙均大于0.1mm，故这时控制活塞7受到的液压力是平衡的，因为针阀1弹簧的预紧力压大于连接弹簧6，所以控制活塞底部端面13将压紧到凹坑4底平面上。
在喷油开始时，控制活塞7向上运动通过底部凸台12带动针阀1运动，保证了控制活塞7与针阀1凹坑4上端面始终处于贴合状态，进而喷油嘴喷油。喷油结束时，控制活塞7向下运动并带动针阀1运动，针阀1落座喷油结束，实现了无静态泄漏喷油器的正常工作。
同时，喷油结束时，控制活塞7和针阀1一起向下运动，针阀1首先接触针阀体15的密封锥面停止运动。控制活塞7在上述阻尼间隙的作用可以有效减小对针阀1的冲击力，进而减小对针阀体15密封锥面的冲击，增加喷油嘴使用寿命。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种共轨喷油器，包括喷油器体、均设置于喷油器体内腔中的针阀和控制活塞，其特征在于：所述针阀、控制活塞与喷油器体的内表面之间设置有一个贯通的高压油腔；所述控制活塞的底部外圆周上均匀设置有若干个凸台；所述针阀的顶部端面上设置有第一中心通孔，该第一中心通孔的外周均匀设置有若干个凹槽，位于凹槽底部的针阀上设置有一个与第一中心通孔和所有凹槽均相通的凹坑；针阀的顶部设置有带有第二中心通孔的盖板，该盖板的底部设置有若干个均伸入凹槽中的盖板凸台，盖板的顶部设置有与控制活塞相连接的连接弹簧；控制活塞分别从第一中心通孔和第二中心通孔中穿过，且每个所述凸台均位于凹坑中。
2.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：所述凸台、凹槽和盖板凸台的数量均相等，每个凹槽均与第一中心通孔相连通；每个所述凸台均能从凹槽伸入凹坑中，每个凸台在凹坑中与凹槽交错布置。
3.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：所述控制活塞底部端面与凹坑底平面之间具有一个0.01~0.03mm的阻尼间隙。
4.根据权利要求3所述的共轨喷油器，其特征在于：每个所述凸台的高度小于凹坑的深度，每个凸台与控制活塞底端端面之间的距离大于0.05mm。
5.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：所述控制活塞的外表面与第一中心通孔的内表面和第二中心通孔的内表面之间的间隙均大于0.1mm。
6.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：每个所述凸台的顶部与凹坑的顶部之间为平面配合。
7.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：所述凹坑为圆形，控制活塞的每个凸台的外表面均位于同一个外圆周上，该外圆周的直径比凹坑内径小0.1mm。
8.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：所述盖板由两个半圆环组成，盖板外径比针阀顶部外径大0.2mm。
9.根据权利要求1所述的共轨喷油器，其特征在于：所述第二中心通孔为腰型孔，控制活塞的外表面上设置有能与腰型孔的直线部分相配合的扁位结构。
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