專利名稱：高壓共軌噴油器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柴油機(jī)用高壓共軌噴油器。
背景技術(shù)：
目前公知的柴油機(jī)用高壓共軌噴油器，有著以下特征。
1、油嘴針閥導(dǎo)向柱面與油嘴體之間的間隙非常微小，力求最大限度的密封性能； 控制油嘴針閥動作的液壓控制室，進(jìn)油是通過專門設(shè)置的進(jìn)油節(jié)流孔實(shí)現(xiàn)的。油嘴針閥導(dǎo) 向柱面與油嘴體之間的間隙與液壓控制室的進(jìn)油節(jié)流孔互不相干。
這一特征要求極高的油嘴針閥制造精度，極小的間隙容易導(dǎo)致發(fā)卡失效。同時，進(jìn) 油節(jié)流孔尺寸非常細(xì)小但精度要求很高。
2、控制液壓控制室壓力的閥門有兩種形式，一種為壓力平衡式，其閥芯通過圓柱 面的精密間隙配合實(shí)現(xiàn)密封；另一種為封堵式，依靠一個鋼球或錐體直接封堵住一個細(xì)小 的出油口。壓力平衡式閥門在啟閉的這一端泄露量大，而封堵式閥門壓力不平衡，封口面積 上直接承受高壓，面積必須減到極小。為保證足夠的密封行程(壓力平衡式)和足夠的開啟 流通截面積(封堵式)，這兩種方式的閥芯開啟行程往往都比較長(O. 4_左右甚至更長)。
這一特征要求復(fù)位彈簧力量必須足夠大，驅(qū)動閥門的電磁閥電流必須足夠強(qiáng)，以 保證在極短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速開啟和關(guān)閉。這樣的高速電磁閥，制造難度大、成本高且可靠 性難以保證。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種柴油機(jī)用高壓共軌噴油器，該裝置采用巧妙的結(jié)構(gòu)，大幅降低了 制造精度和難度，同時性能也可得到提升。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是。
與傳統(tǒng)柴油機(jī)高壓共軌噴油器一樣，設(shè)有噴油器體、油嘴體、油嘴針閥、壓力彈簧、 油嘴緊帽和嘴體頭部的油嘴噴孔。針對以上背景技術(shù)描述的兩個特征的不足，分別采取以 下技術(shù)措施。
1、擴(kuò)大油嘴針閥導(dǎo)向柱面與油嘴體之間的間隙，間隙本身起到液壓控制室的進(jìn)油 節(jié)流作用，不需要另設(shè)專門的進(jìn)油節(jié)流孔。油嘴針閥導(dǎo)向柱面與油嘴體之間的間隙不是越 小越好，而是按照節(jié)流功能、保證一定的泄漏速率來設(shè)計(jì)間隙的大小。
2、控制液壓控制室壓力的閥門采用壓力平衡與封堵的組合式，閥芯負(fù)責(zé)壓力平衡 的這一端通過圓柱面的精密間隙配合實(shí)現(xiàn)密封，負(fù)責(zé)閥門啟閉的另一端，在閥體內(nèi)孔圓柱 面盡頭的端口邊緣處形成直接封堵，封口直徑等于閥芯直徑。這種組合式閥門即能實(shí)現(xiàn)壓 力平衡，又能直接封堵，減小泄露；閥門封口直徑相對較大，很小的閥芯行程(低至O.1mm左 右甚至更低)即可獲得足夠大的開啟流通截面積。
綜上所述，本專利提供了一種結(jié)構(gòu)更加簡單、制造更加容易、成本更加低廉的解決 方案。加大的間隙降低了油嘴針閥制造精度，不易發(fā)卡，可靠性更高；電磁閥閥芯行程的大幅降低，為電磁閥的高速化、小型化和低電流創(chuàng)造了有利條件，降低了電磁閥制造難度和成本。


。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是高壓共軌噴油器總體構(gòu)造圖。圖2是圖1中局部A放大示意圖。
具體實(shí)施方式
。圖1總體構(gòu)造圖所示，噴油器由噴油器體(I)、控制閥體(2)、油嘴體(3)、油嘴針閥
(4)和油嘴緊帽(5)組成。油嘴緊帽(5)旋裝在噴油器體(I)上，將控制閥體(2)和油嘴體
(3)緊固于噴油器體(I)內(nèi)。油嘴體(3 )頭部設(shè)有油嘴噴孔(3a)、中部設(shè)有油嘴承壓室(3b );油嘴針閥(4)頂部設(shè)有液壓控制室(6)，液壓控制室(6)內(nèi)設(shè)有油嘴彈簧(7)，油嘴彈簧(7)推動油嘴針閥(4)使其保持油嘴噴孔(3a)關(guān)閉(即油嘴針閥(4)落座)的趨勢。常態(tài)下，油嘴噴孔(3a)關(guān)閉，噴油器不噴油，而油嘴針閥(4)推開油嘴彈簧(7)并升起時，油嘴噴孔(3a)開啟，噴油器向外噴油?？刂崎y體(2 )內(nèi)裝有閥芯(8 )，閥芯(8 )上方設(shè)置有電磁閥(11)，電磁閥(11)與閥芯(8)之間設(shè)置有銜鐵(9)，銜鐵(9)與閥芯(8)的一端合為一體，電磁閥(11)中心孔內(nèi)設(shè)置有控制彈簧(10)，控制彈簧(10)—端抵觸銜鐵(9)，使銜鐵(9)保持離開電磁閥(11)的趨勢。電磁閥(11)通過接線柱(12)與外部控制電連通；高壓柴油從進(jìn)油口(14)、高壓進(jìn)油通道(Ia)進(jìn)入噴油器體(I)內(nèi)；電磁閥(11)不通電時噴油器不噴油；電磁閥(11)通電時，高壓柴油從油嘴噴孔(3a)中噴出；閥芯(8)泄漏的柴油和液壓控制的回油一起通過低壓回油通道(lb)、回油口(13)流出噴油器。具體噴油器噴油控制方法和原理，結(jié)合附圖2進(jìn)行說明。圖2是圖1中局部A的放大示意圖。高壓柴油從高壓進(jìn)油通道(Ia)進(jìn)入油嘴承壓室(3b)，油嘴針閥(4)導(dǎo)向柱面(4a)中部沉浸于油嘴承壓室(3b)中，該導(dǎo)向柱面(4a)與油嘴體(3)之間的間隙(Ai)為某一設(shè)定的細(xì)小尺寸，具備節(jié)流特征，該節(jié)流間隙(Ai)作為液壓控制室(6)的進(jìn)油節(jié)流通道，連通油嘴承壓室(3b)和液壓控制室(6);除節(jié)流間隙(Ai)之外，不設(shè)專門的進(jìn)油節(jié)流通道。油嘴針閥(4)頂部的液壓控制室(6)內(nèi)設(shè)有節(jié)流套筒(15)，同處于液壓控制室(6)內(nèi)的油嘴彈簧(7)將節(jié)流套筒(15)的底面壓緊于控制閥體(2)下平面上，并密封；節(jié)流套筒
(15)的頂面朝向油嘴針閥(4)頂部，該頂面與油嘴針閥(4)頂部之間常態(tài)下存在一段間隙(Ln)，該間隙(Ln)為油嘴針閥(4)可以達(dá)到的最大升程。節(jié)流套筒(15)中部設(shè)有泄壓通道(15a)，泄壓通道(15a)出口在節(jié)流套筒(15)的底面上，與控制閥體(2)進(jìn)油道(2c)相通，入口( 15c)在節(jié)流套筒(15)的頂面上，常態(tài)下與液壓控制室(6)相通，當(dāng)油嘴針閥(4)升起并抵觸節(jié)流套筒(15)頂面時，入口(15c)被油嘴針閥(4)關(guān)閉。節(jié)流套筒(15)沿其徑向設(shè)有一個細(xì)小的旁通節(jié)流孔(15b)，該旁通節(jié)流孔(15b)流通面積比泄壓通道(15a)的流通面積小許多，其一端連通液壓控制室(6)，另一端連通泄壓通道(15a)。
控制閥體(2)上設(shè)有圓柱形閥孔(2a)，該閥孔(2a) 一端直接連通泄壓腔(16)，另一端通過內(nèi)油道(2b)與泄壓腔(16)連通；泄壓腔(16)通過低壓回油通道(Ib)與噴油器回油口(13，見圖1)連通；閥孔(2a)中裝配有圓柱形閥芯(8)，閥芯(8)可沿閥孔(2a)軸線滑動，閥芯(8)的一端外圓柱面與閥孔(2a)內(nèi)圓柱面形成精密間隙配合密封，另一端與閥孔 (2a)內(nèi)圓柱面盡頭的密封邊緣(2d)形成接觸式密封；控制閥體(2)上設(shè)有進(jìn)油道(2c)，進(jìn)油道(2c) —端連通液壓控制室(6)，另一端連通閥孔(2a)與閥芯(8)形成的兩段密封之間的部位；閥芯(8 )露出控制閥體(2 )的一端設(shè)有銜鐵(9 )，銜鐵(9 )與閥芯(8 )同為一體地動作，銜鐵(9)與電磁閥(11)之間的間隙即為閥芯(8)的升程(La)。
油嘴承壓室(3b )內(nèi)的高壓柴油，通過油嘴針閥(4 )導(dǎo)向柱面(4a)與油嘴體(3 )之間的節(jié)流間隙(Δ )，泄入液壓控制室(6)?？刂崎y關(guān)閉時，液壓控制室(6)內(nèi)柴油沒有泄漏， 當(dāng)通過節(jié)流間隙(Ai)泄入的柴油充滿液壓控制室(6)后，液壓控制室(6)內(nèi)的壓力與油嘴承壓室(3b)相等。此時油嘴針閥(4)在油嘴彈簧(7)的作用力下，油嘴針閥(4)落座，噴油器處于關(guān)閉狀態(tài)。
當(dāng)電磁閥(11)加電后，電磁閥(11)產(chǎn)生磁力克服控制彈簧(10 )力，使銜鐵(9 )與閥芯(8) —同動作，閥芯(8)離開閥孔(2a)密封邊緣(2d)，控制閥開啟，液壓控制室(6)的高壓柴油通過節(jié)流套筒(15)泄壓通道(15a)、控制閥體(2)進(jìn)油道(2c)，流入泄壓腔(16)。 此時，由于節(jié)流間隙(Ai)的節(jié)流作用，泄入液壓控制室(6)的流速遠(yuǎn)低于節(jié)流套筒(15)泄壓通道(15a)的流通能力，液壓控制室(6)壓力驟降至泄壓腔(16)的壓力，油嘴承壓室(3b) 壓力高于液壓控制室(6)，并克服油嘴彈簧(7)力，油嘴針閥(4)升起，噴油器開始噴油。
油嘴針閥(4)升起并抵達(dá)節(jié)流套筒(15)頂面時，將節(jié)流套筒(15)的泄壓通道 (15a)入口( 15c)關(guān)閉，液壓控制室(6)與泄壓通道(15a)通過細(xì)小的旁通節(jié)流孔(15b)保持連通，但由于旁通節(jié)流孔(15b)的流通能力相對較小，節(jié)流間隙(Ai)的流通能力與旁通節(jié)流孔(15b)的流通能力達(dá)到某種動態(tài)平衡，使液壓控制室(6)壓力處于低于油嘴承壓室 (3b)但高于泄壓腔(16)的某個中間壓力上。此時，油嘴彈簧(7)力仍不足以克服液壓控制室(6)與油嘴承壓室(3b)之間的壓力差，油嘴針閥(4)仍處于開啟狀態(tài)，但節(jié)流間隙(Ai) 兩側(cè)的壓差比油嘴針閥(4)剛開啟時小了許多，通過節(jié)流間隙(Ai)泄漏的高壓柴油大幅減少，損耗得以減少，同時還可以加快后續(xù)關(guān)閉噴油的響應(yīng)速度。壓差越小，泄漏損耗越少，關(guān)閉噴油響應(yīng)越快。
當(dāng)電磁閥(11)失電后，電磁閥(11)磁力消失，控制彈簧(10)力推動銜鐵(9)與閥芯(8)，關(guān)閉控制閥。此時，液壓控制室(6)沒有了泄漏，通過節(jié)流間隙(Ai)泄入的柴油使液壓控制室(6)壓力迅速升高至油嘴承壓室(3b)壓力，油嘴針閥(4)在控制彈簧(10)力的作用下落座，關(guān)閉噴油孔，噴油器噴油結(jié)束。
控制閥的泄壓流通截面積近似為閥芯(8)周長與閥芯(8)升程(La)的乘積，閥芯(8)周長比傳統(tǒng)封堵式閥門密封周長要大許多，又不存在傳統(tǒng) 平衡式閥門必須的密封行程， 因此非常小的升程(La)即能達(dá)到足夠的流通面積。升程(La)越小，響應(yīng)越迅速，對電磁閥(11)的制造要求也就越低。
權(quán)利要求
1.一種噴油器，包括油器體(I)、控制閥體(2)、油嘴體(3)、油嘴針閥(4)和油嘴緊帽(5)，油嘴體(3)頭部設(shè)有油嘴噴孔(3a)、中部設(shè)有油嘴承壓室(3b)，油嘴針閥(4)頂部設(shè)有液壓控制室(6)，液壓控制室(6)內(nèi)設(shè)有油嘴彈簧(7)，油嘴彈簧(7)推動油嘴針閥(4)使其保持油嘴噴孔(3a)關(guān)閉的趨勢，其特征是所述油嘴針閥(4)導(dǎo)向柱面(4a)與所述油嘴體(3)之間的間隙(Ai)為某一設(shè)定的細(xì)小尺寸，具備節(jié)流特征，該節(jié)流間隙(Ai)作為所述液壓控制室(6)的進(jìn)油節(jié)流通道，連通所述油嘴承壓室(3b)和液壓控制室(6);除節(jié)流間隙(Ai )之外，不設(shè)專門的進(jìn)油節(jié)流通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴油器，其特征是所述控制閥體(2)上設(shè)有圓柱形閥孔(2a)，閥孔(2a)中裝配有圓柱形閥芯(8)，閥芯(8)可沿閥孔(2a)軸線滑動，閥芯(8)的一端外圓柱面與閥孔(2a)內(nèi)圓柱面形成精密間隙配合密封，另一端與閥孔(2a)內(nèi)圓柱面盡頭的密封邊緣(2d)形成接觸式密封；控制閥體(2)上設(shè)有進(jìn)油道(2c)，進(jìn)油道(2c)—端連通液壓控制室(6)，另一端連通閥孔(2a)與閥芯(8)形成的兩段密封之間的部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的噴油器，其特征是所述液壓控制室(6)內(nèi)設(shè)有節(jié)流套筒(15)，同處于液壓控制室(6)內(nèi)的所述油嘴彈簧(7)將節(jié)流套筒(15)的底面壓緊于控制閥體(2)下平面上，并密封；節(jié)流套筒(15)的頂面朝向所述油嘴針閥(4)頂部，該頂面與油嘴針閥(4)頂部之間常態(tài)下存在一段間隙(Ln)，該間隙(Ln)為油嘴針閥(4)可以達(dá)到的最大升程；節(jié)流套筒(15)中部設(shè)有泄壓通道(15a)，泄壓通道(15a)出口在節(jié)流套筒(15)的底面上，與所述控制閥體(2)進(jìn)油道(2c)相通，入口( 15c)在節(jié)流套筒(15)的頂面上，常態(tài)下與液壓控制室(6)相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴油器，其特征是所述節(jié)流套筒(15)沿其徑向設(shè)有一個細(xì)小的旁通節(jié)流孔(15b)，該旁通節(jié)流孔(15b)流通面積比所述泄壓通道(15a)的流通面積小許多，其一端連通所述液壓控制室(6 )，另一端連通泄壓通道(15a )。
全文摘要
本發(fā)明提供一種柴油機(jī)用高壓共軌噴油器。油嘴針閥導(dǎo)向柱面與油嘴體之間的間隙，起到液壓控制室的進(jìn)油節(jié)流作用，不需要另設(shè)專門的進(jìn)油節(jié)流孔。控制液壓控制室壓力的閥門采用壓力平衡與封堵的組合式，閥芯的一端通過圓柱面的精密間隙配合實(shí)現(xiàn)密封，另一端在閥體內(nèi)孔圓柱面盡頭的端口邊緣處形成直接封堵。液壓控制室內(nèi)設(shè)有節(jié)流套筒，節(jié)流套筒中部設(shè)有泄壓通道，泄壓通道入口常態(tài)下與液壓控制室相通，當(dāng)油嘴針閥升起時關(guān)閉。節(jié)流套筒沿其徑向設(shè)有一個細(xì)小的旁通節(jié)流孔。本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)更加簡單、制造更加容易、成本更加低廉的解決方案，同時性能更好。
文檔編號F02M61/10GK102996309SQ201210513608
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者袁輝 申請人:袁輝