一种单缸功率大于100KW的内燃机电控喷油器的制作方法

一种单缸功率大于100kw的内燃机电控喷油器
技术领域
1.本发明属于内燃机的燃料喷射系统技术领域，尤其涉及一种单缸功率大于100kw的内燃机电控喷油器。


背景技术：

2.柴油机电控高压共轨喷油系统已经在道路机上得到普遍应用，船舶柴油机等超大功率柴油机随着排放法规的升级，也需要采用电控共轨喷油系统。
3.现有技术的超大流量喷油器，与本行业公知的道路机喷油器的技术原理基本一致，也是采用针阀背压控制的方式来控制喷油与断油。即，针阀背部的所处的控制腔，一个节流孔连通蓄压容积腔，另一个节流孔与电磁阀的阀口串联并与低压容积腔连通。
4.现有技术超大流量喷油器的特别之处在于，控制腔与电磁阀阀口之间的过渡腔容积比较大，第三个节流孔把这个过渡腔与蓄压容积腔连通。
5.现有技术的大流量喷油器，请参阅图1，下端部分为喷射部分，包含油嘴针阀、压力室及喷孔等；上端部分为代替轨管蓄压容积的蓄压容积腔及电气连接部分；中间部分为控制部分，主要包含电磁阀1、控制阀座7、控制阀板3和针阀偶件5等。
6.控制部分的油路示意图如图2所示，控制用油从蓄压腔a经节流孔x进入控制腔b，再经由节流孔y进入过渡腔c，然后在球阀打开时进入低压腔d。另外一个节流孔z把蓄压腔a与过渡腔c连通，用来辅助调节控制腔b在喷油与断油时的压力变化速度。
7.现有技术的三个节流孔布置在控制阀板3上，球阀的锥面布置在控制阀座7上，导致过渡腔c的容积较大，不利于喷油与断油的快速响应；同时，较多的零件也造成加工难度和加工成本的增加。
8.现有技术存在的技术问题：
9.由于过渡腔的容积比较大，电磁阀关闭以后，过渡腔压力恢复的时间比较长，导致控制腔压力建立的速度比较慢，影响喷油器断油的响应时间。
10.另外，把三个节流孔和控制阀座面布置在两个零件上，要保证两个零件之间的密封可靠，端面加工精度提高，喷油器加工成本增加。
11.为此，本发明设计一种降低加工成本，降低过渡腔的容积、减少了零件的数量，进而实现喷油器断油迅速，发动机后燃烧良好的单缸功率大于100kw的内燃机电控喷油器。


技术实现要素：

12.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种降低加工成本，降低过渡腔的容积、减少了零件的数量，进而实现喷油器断油迅速，发动机后燃烧良好的单缸功率大于100kw的内燃机电控喷油器。
13.本发明是这样实现的，一种单缸功率大于100kw的内燃机电控喷油器，包括喷油器本体、电磁阀、安装在喷油器本体的安装腔内的控制阀组件，以及针阀偶件、针阀弹簧(5c)、针阀体(5d)，控制阀组件包括电磁阀(1)、内置壳体(6)、控制阀板(3)以及阀球(2)，电磁阀
(1)包括电磁铁(1a)和衔铁组件(1b)；针阀偶件(5)包括针阀(5a)、针阀套(5b)，所述衔铁组件采用分体式结构，包括衔铁(1c)和衔铁杆(1d)，所述衔铁杆的上端插装在电磁铁(1a)的中心孔内，衔铁杆的下端插装在内置壳体(6)内，在衔铁杆的下端部通过阀球压块(4)安装有与控制阀板抵接的阀球(2)；其特征在于；衔铁组件(1b)所处的容积腔为低压腔(d)；控制阀板上的球阀锥面(3a)下的过渡油道孔(3b)为过渡腔；控制阀板的油道孔(3c)与针阀偶件(5)组成的容积腔为控制腔(b)；阀板的油道孔(3d)及针阀体(6)与针阀套(5a)之间的环形容积为蓄压腔(a)；连通蓄压腔(a)与控制腔(b)的进油节流孔(x)，连通控制腔(b)和过渡腔(c)的出油节流孔(y)，进油节流孔(x)和出油节流孔(y)均竖直布置在控制阀板上；连通蓄压腔(a)和过渡腔(c)的辅助节流孔(z)倾斜布置在控制阀板上。
14.优选的，出油节流孔y与过渡油道孔(3b)及球阀锥面(3a)同轴布置，有利于过渡腔高速流体的周向均匀性，降低对球阀锥面3a的腐蚀效应。
15.优选的，针阀套(5a)的上端面与控制阀板下端面相接触，将针阀腔隔离出蓄压腔(a)和控制腔(b)；针阀套(5a)上端环形面的内径大于针阀偶件(5)的偶合面直径，并且能够偏心的出油节流孔(y)包含在针阀套5a上端圆环形面的内部。
16.本发明具有的优点和技术效果：采用上述技术方案和现有技术相比减少了控制阀座，同时降低了加工难度和加工成本。本是发明结构将三个节流孔与控制阀板面布置在一个零件上，并且大大降低了过渡腔的容积到原来的约30％。更为有利的，过渡腔容积减小以后，过渡腔及相连控制腔的压力恢复速度增加，喷油器断油迅速，发动机后燃烧良好。
附图说明
17.图1是现有技术的喷油器结构示意图；
18.图2是喷油器的控制油路原理图
19.图3是本发明的优选实施例结构示意图
20.图4是本发明实施例局部放大图
21.图5是针阀套的受力示意图。
具体实施方式
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.请参阅图2至图5，一种单缸功率大于100kw的内燃机电控喷油器，包括喷油器本体、电磁阀、安装在喷油器本体的安装腔内的控制阀组件，以及针阀偶件、针阀弹簧5c、针阀体5d，控制阀组件包括电磁阀1、内置壳体6、控制阀板3以及阀球2，电磁阀1包括电磁铁1a和衔铁组件1b；针阀偶件5包括针阀5a、针阀套5b，所述衔铁组件采用分体式结构，包括衔铁1c和衔铁杆1d，所述衔铁杆的上端插装在电磁铁1a的中心孔内，衔铁杆的下端插装在内置壳体6内，在衔铁杆的下端部通过阀球压块4安装有与控制阀板抵接的阀球2；其特征在于；衔铁组件1b所处的容积腔为低压腔d；控制阀板上的球阀锥面3a下的过渡油道孔3b为过渡腔；现有技术的过渡腔由三个直径约φ0.6mm长度约5mm的油道孔以及横向油槽组成。优选的，过渡腔由一个直径约φ0.6mm长度约4mm的油道孔组成，由此带来的益处，过渡腔容积减小
到原来的约30％，提高了过渡腔及控制腔压力变化的液力响应时间；控制阀板的油道孔3c与针阀偶件5组成的容积腔为控制腔b；阀板的油道孔3d及针阀体6与针阀套5a之间的环形容积为蓄压腔a；连通蓄压腔a与控制腔b的进油节流孔x，连通控制腔b和过渡腔c的出油节流孔y，进油节流孔x和出油节流孔y均竖直布置在控制阀板上；连通蓄压腔a和过渡腔c的辅助节流孔z倾斜布置在控制阀板上。
24.优选的，出油节流孔y与过渡油道孔3b及球阀锥面3a同轴布置，有利于过渡腔高速流体的周向均匀性，降低对球阀锥面3a的腐蚀效应。
25.优选的，针阀套5a的上端面d1和外径d2直径的环形面积与控制阀板下端面相接触，在液力及弹簧力作用下具有密封效果将针阀体腔隔离出蓄压腔a和控制腔b；针阀套5a上端环形面的内径d1，大于针阀偶件5的偶合面直径d，并且能够偏心的出油节流孔y包含在d1的圆内部。现有技术的d1与d取大致相当的数值；本专利申请d1显著＞d。由此带来的益处，针阀套d1与d之间的环形面积，置于控制腔内，承受控制腔向下的液力fc；针阀套下端面d2与d之间的环形面积承受蓄压容积腔的液力f。由于蓄压腔压力大于控制腔压力，以及d与d2的环形面积＞d1与d之间的环形面积，使得针阀套的上端密封环面受到一个弯矩，更加有利于这个密封环面的变形均匀性，增强密封效果。
26.本发明采用上述技术方案和现有技术相比减少了控制阀座，同时降低了加工难度和加工成本。本是发明结构是将三个节流孔与控制阀座面布置在控制阀板一个零件上，并且大大降低了过渡腔的容积到原来的约30％。更为有利的，过渡腔容积减小以后，过渡腔及相连控制腔的压力恢复速度增加，喷油器断油迅速，发动机后燃烧良好。
27.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。