一種利用ptc熱敏陶瓷加熱的gdi噴油器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬汽油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用PTC熱敏陶瓷加熱的GDI喂'油器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車尾氣排放大量的有害物質(zhì)，對(duì)人類賴以生存的大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。以汽油為燃料的汽車排放污染物主要來(lái)源于內(nèi)燃機(jī)，其有害成分包括:一氧化碳(C0)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化物(NOx)以及微粒物質(zhì)；其中CO、HC和NOx是汽車污染控制的主要成分。
[0003]在汽油機(jī)冷啟動(dòng)過程，一方面由于氣缸內(nèi)溫度低，燃油蒸發(fā)困難，混合氣形成質(zhì)量差，不利于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火及快速啟動(dòng)；另一方面，缸內(nèi)殘余廢氣濃度高，燃燒狀況不穩(wěn)定，容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)失火等現(xiàn)象。因此，造成大量的未燃HC等排放物，直接排到大氣中，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染。在冷啟動(dòng)過程對(duì)噴油器進(jìn)行加熱，使噴射燃油溫度升高，則有利于形成均勻混合氣，促進(jìn)冷啟動(dòng)過程的點(diǎn)火及快速啟動(dòng)，同時(shí)降低污染物的排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于加工的GDI噴油器，以解決缸內(nèi)直噴汽油機(jī)冷啟動(dòng)過程燃油霧化質(zhì)量差，污染物排放高等問題，從而獲得更好的經(jīng)濟(jì)性和排放性能。
[0005]本發(fā)明由底板1、針閥2、PTC熱敏陶瓷管3、絕緣墊片4、緩沖彈簧I 5、銜鐵6、銜鐵導(dǎo)向環(huán)7、線圈支架8、緩沖彈簧II 9、限位套管I 10、空腔11、密封圈限位環(huán)12、濾網(wǎng)13、密封圈14、連接套管15、線束插頭16、套管I 17、套管II 18、線圈導(dǎo)線19、正極導(dǎo)線20、電磁線圈21、負(fù)極導(dǎo)線22、緩沖彈簧座23、絕緣護(hù)套24、純銅薄板25、閥體26、限位套管II 27組成，其中連接套管15、限位套管I 10、銜鐵6、緩沖彈簧座23自上而下鑲嵌于閥體26內(nèi)；連接套管15、限位套管I 10和閥體26中的空腔11自上而下設(shè)置緩沖彈簧II 9、銜鐵導(dǎo)向環(huán)7、銜鐵6、緩沖彈簧I 5和緩沖彈簧座23，且緩沖彈簧II 9、銜鐵導(dǎo)向環(huán)7、銜鐵6、緩沖彈簧I 5和緩沖彈簧座23均套于針閥2上，其中緩沖彈簧II 9的上端由針閥2的凸臺(tái)限位，緩沖彈簧II 9的下端由銜鐵導(dǎo)向環(huán)7的限位孔I 30限位；緩沖彈簧I 5上端由銜鐵6的下端限位，緩沖彈簧I 5下端由套管II 18的限位孔II 33限位；針閥2的圓周面與銜鐵導(dǎo)向環(huán)7的中孔I 29、銜鐵6的中孔、緩沖彈簧座23的中孔II 32滑動(dòng)連接；銜鐵導(dǎo)向環(huán)7外圈與限位套管I 10下端內(nèi)圈固接；套管I 17設(shè)于閥體26左上側(cè)內(nèi)部靠里，套管II 18設(shè)于閥體26左上側(cè)內(nèi)部靠外；電磁線圈21與線圈支架8固接，并設(shè)于限位套管I 10下部外圈；
[0006]連接套管15、密封圈限位環(huán)12、濾網(wǎng)13順序固接于閥體26頂端；線束插頭16與閥體26的左上部連接；限位套管II 27固接于閥體26底端；設(shè)有噴孔的底板1固接于限位套管II 27的中心孔中。
[0007]所述的PTC熱敏陶瓷管3、純銅薄板25、絕緣護(hù)套24按自內(nèi)向外的順序包裹于閥體26下部的外圈，PTC熱敏陶瓷管3和純銅薄板25上端與閥體26的凸臺(tái)之間設(shè)有絕緣墊片4;線圈導(dǎo)線19置于套管I 17中，線圈導(dǎo)線19上端與線束插頭16連接，導(dǎo)線I 16下端與電磁線圈21連接；正極導(dǎo)線20、負(fù)極導(dǎo)線22置于套管II 18中，正極導(dǎo)線20、負(fù)極導(dǎo)線22上端與線束插頭16連接，正極導(dǎo)線20下端與純銅薄板25連接，負(fù)極導(dǎo)線22下端與閥體26下部連接。
[0008]一種利用正溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷(PTC熱敏陶瓷)加熱冷啟動(dòng)過程的汽油的⑶I噴油器，是將PTC熱敏陶瓷做成的套管安裝在閥體26下部外，可以有效提高噴油器內(nèi)噴射燃油溫度，提高汽油機(jī)冷啟動(dòng)性能，降低冷啟動(dòng)排放。
[0009]PTC (positive temperature coefficient)熱敏陶瓷在某一定的溫度范圍內(nèi)時(shí)，它的電阻率基本保持不變或僅有很小的變化，而當(dāng)溫度達(dá)到材料的居里溫度附近時(shí)，材料的電阻率會(huì)在幾度或幾十度狹窄的溫度范圍內(nèi)迅速增大103?10 9數(shù)量級(jí)，接近絕緣體。
[0010]PTC熱敏陶瓷的電阻-溫度特性可描述為:開始時(shí)，隨溫度升高電阻阻值幾乎保持不變，當(dāng)溫度升高到某一溫度值時(shí)(居里溫度)，材料阻值急劇升高。此特性使它具有定溫發(fā)熱的用途，因此它是一個(gè)自控溫的定溫發(fā)熱體。PTC材料不同，居里溫度變化很大，最高可達(dá)350° Co它的主要特點(diǎn)為:不像電阻絲會(huì)過熱而是自控溫恒溫發(fā)熱，當(dāng)環(huán)境溫度上升，它的發(fā)熱功率會(huì)下降(節(jié)能)，工作電壓從幾十伏到220伏之間，不需串電阻，升溫快，從幾秒到1?2分鐘。通過安裝在閥體26下部外的PTC陶瓷加熱噴油器內(nèi)的燃油，使其溫度升高，有利于使燃油噴霧細(xì)化，以此改善發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)、燃燒和排放。PTC發(fā)熱材料在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用主要是用于加熱油箱(油管)中的燃油和進(jìn)氣，以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)性能。
[0011]PTC熱敏陶瓷為正溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷的簡(jiǎn)稱。
[0012]利用熱敏電阻陶瓷加熱的GDI噴油器，利用閥體26下部作為加熱電極負(fù)極；在作為加熱電極負(fù)極的閥體26下部外直接覆蓋厚度3毫米的PTC熱敏陶瓷管3 ;在PTC熱敏陶瓷管3外側(cè)安裝PTC熱敏陶瓷加熱電極的正電極，其材質(zhì)為純銅薄板25 ;用導(dǎo)線將PTC熱敏陶瓷加熱正負(fù)電極與線束插頭連接。PTC熱敏陶瓷加熱電極工作時(shí)，PTC熱敏陶瓷快速發(fā)熱，使作為負(fù)電極的閥體26下部溫度迅速升高，由于閥體26的材質(zhì)導(dǎo)熱性良好，因此閥體26下部與相對(duì)應(yīng)的針閥2之間腔內(nèi)的燃油以較大的受熱面積被加熱，加熱速度快，達(dá)到具有良好霧化效果所需溫度的加熱時(shí)間短，有利于汽油機(jī)的快速啟動(dòng)。
[0013]采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明創(chuàng)造有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0014]1.本發(fā)明利用PTC熱敏陶瓷作為加熱材料直接加熱⑶I噴油器下端型腔內(nèi)的燃油，可以由所選PTC熱敏陶瓷的居里點(diǎn)和阻溫特性控制燃油噴射系統(tǒng)的溫度。這樣系統(tǒng)的加熱效果可以得到有效的控制。
[0015]2.由于PTC熱敏陶瓷具有較高的加熱效率，可以在很短的時(shí)間內(nèi)將噴油器內(nèi)的燃油加熱到一定的溫度，獲得較好的燃油噴射效果。
[0016]3.本發(fā)明最終將極大改善缸內(nèi)直噴汽油機(jī)氣缸中的噴霧效果，提高冷啟動(dòng)燃燒效率，降低冷啟動(dòng)尾氣排放。
[0017]4.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需對(duì)噴油器做局部改動(dòng)，無(wú)需對(duì)內(nèi)燃機(jī)其他系統(tǒng)做大的改動(dòng)。
【附圖說明】
[0018]圖1為利用PTC熱敏陶瓷加熱的⑶I噴油器的結(jié)構(gòu)示意圖
[0019]圖2為銜鐵導(dǎo)向環(huán)的主視圖
[0020]圖3為銜鐵導(dǎo)向環(huán)的俯視圖
[0021]圖4為緩沖彈簧座的主視圖
[0022]圖5為緩沖彈簧座的俯視圖
[0023]其中:1.底板2.針閥3.PTC熱敏陶瓷管4.絕緣墊片5.緩沖彈簧I 6.銜鐵7.銜鐵導(dǎo)向環(huán)8.線圈支架9.緩沖彈簧II 10.限位套管I 11.空腔12.密封圈限位環(huán)13.濾網(wǎng)14.密封圈15連接套管16.線束插頭17.套管I 18.套管II 19.線圈導(dǎo)線20.正極導(dǎo)線21.電磁線圈22.負(fù)極導(dǎo)線23