可调阀杆升程结构组件及高压燃油喷射器的制作方法

1.本技术涉及高压燃油喷射器技术领域，尤其涉及可调阀杆升程结构组件及高压燃油喷射 器。


背景技术：

2.当今世界，随着排放法规的日趋严格，发动机参数要求也越来越严格，能够实现高压精 确控制喷射的发动机电控燃料喷射系统成为柴油机技术的唯一技术路线。为控制柴油机喷油 器的油量一致性，需要对喷射过程的开启和关闭进行精确控制，使开启平顺缓慢，关闭利落 干脆。同时，燃油喷射器在小油量喷射和低燃料压强喷射时响应迅速，这利于发动机形成更 均匀的可燃混合气，起到降低油耗，减少排放污染物和改善发动机运行噪音的作用。为了达 到这些目的，需要燃油喷射器的升程是可调的。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本技术实施例的目的是提供可调阀杆升程结构组件及高压燃油喷 射器，以使得燃油喷射器的升程可调，从而保证喷油量一致性、加快活塞杆或阀针关闭速度， 提高小油量喷射和低燃料压强喷射响应速度的。
4.根据本技术实施例的第一方面，提供一种可调阀杆升程结构组件，应用于高压燃油喷射 器，包括控制杆、针阀、连接套、复位弹簧、浮动阀、调节阀、调整环，所述控制杆的下端 伸入所述连接套，所述针阀的上端伸入所述连接套，所述复位弹簧下端抵在所述控制杆上端， 所述复位弹簧上端抵在所述浮动阀下端，所述浮动阀上端面与所述调节阀下端面相抵接，所 述调节阀的阶梯面处与所述调整环上端面相抵接，所述调整环的下端面与所述高压燃油喷射 器的壳体相抵接。
5.或者包括调节阀、复位弹簧、控制杆、连接套、针阀、浮动阀、调整垫，所述控制杆的 下端伸入所述连接套，所述针阀的上端伸入所述连接套，所述调整垫位于控制杆和针阀之间， 所述连接套将所述控制杆、所述调整垫和针阀连接在一起，所述复位弹簧下端抵在所述控制 杆上端，所述复位弹簧上端抵在所述浮动阀下端，所述浮动阀上端面与所述调节阀下端面相 抵接，所述调节阀的阶梯面处与所述高压燃油喷射器的壳体相抵接。
6.进一步地，，所述连接套中开有配合中孔，所述配合中孔直接延伸至所述连接套的上下 平面，或通过一阶或多阶孔连接所述连接套的上下平面。
7.进一步地，所述控制杆下部设置有一与所述配合中孔相配合的第一外圆面，所述第一外 圆面位于所述配合中孔中。
8.进一步地，所述针阀上部设置有一与所述配合中孔相配合的第二外圆面，所述第二外圆 面位于所述配合中孔中。
9.进一步地，所述控制杆上部设置一与所述弹簧相配合的第一内圆槽，所述复位弹簧置于 其中。
10.进一步地，所述浮动阀下部设置一与所述弹簧相配合的第二内圆槽，所述复位弹
簧置于 其中。
11.进一步地，所述浮动阀中开有一孔，所述调节阀中设置竖直和水平孔，均用于形成燃油 通路。
12.进一步地，所述控制杆和所述浮动阀外圆处设置一与所述控制杆和所述浮动阀相连接的 控制套筒，所述控制套筒中开有一阶或多阶孔，将所述控制杆和所述浮动阀连接起来，所述 控制套筒、控制杆、浮动阀和调节阀紧密贴合以形成控制腔。
13.根据本技术实施例的第二方面，提供一种高压燃油喷射器，包括如第一方面所述的可调 阀杆升程结构组件。
14.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
15.由上述实施例可知，本技术在调节阀与阀杆之间设置浮动阀、弹簧、调整环，使得通过 调整环的厚度来控制阀杆升程。若升程过小，油嘴开启间隙过小形成节流，油嘴上喷孔则失 去节流作用；若升程过大，油嘴关闭延迟过长，油量不稳定，且不符合喷射器关闭响应迅速 的要求。通过调整环的厚度大小，实现燃油喷射器“保证油量一致性、关闭响应迅速”的要 求。通过本技术的技术方案，调整到合适的升程，可以保证油量一致性，更精准地控制油量， 符合未来发动机节能和智能化的趋势；加快阀杆的关闭速度，使喷射快速结束，大大减少喷 射后期低压燃料的喷射量，控制不良燃烧，减少污染物排放尤其是pm的比重；提高燃油喷 射器在低燃料压强下的响应，以实现燃油喷射器在低燃油压力下喷射；提高燃油喷射器在低 燃料喷射量下的响应，以实现对低燃油喷射量的精确控制；降低了阀体、针阀、控制杆的冲 击载荷，提高了可靠性。
16.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制 本技术。
附图说明
17.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并 与说明书一起用于解释本技术的原理。
18.图1是根据一示例性实施例示出的一种可调阀杆升程结构组件的结构示意图。
19.图2是根据一示例性实施例示出的连接套的结构示意图。
20.图3是根据一示例性实施例示出的控制杆的结构示意图。
21.图4是根据一示例性实施例示出的针阀的结构示意图。
22.图5是根据一示例性实施例示出的浮动阀的结构示意图。
23.图6是根据一示例性实施例示出的调节阀的结构示意图。
24.图7是根据一示例性实施例示出的调整环的结构示意图。
25.图8是根据一示例性实施例示出的一种可调阀杆升程结构组件的结构示意图。
26.图9是根据一示例性实施例示出的一种高压燃油喷射器的结构示意图。
27.图10为图9中a处的局部放大结构示意图。
28.附图标记：
29.110、电磁阀；120、控制套筒；130、喷射阀弹簧140、高压腔；150、壳体；160、油嘴 紧帽；170、阀体；180、出油孔；190、进油孔；210、控制腔；201、调节阀；202、复位弹 簧；203、控制杆；204、连接套；205、针阀；206、调整环；207、浮动阀；211、第一内圆 槽；212、第一外圆
面；213、第二外圆面；214、配合中孔；215、第二内圆槽；216、肩胛面； 217、下端面；218、调整环厚度。
具体实施方式
30.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时， 除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述 的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。
31.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本申 请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除 非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多 个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
32.应当理解，尽管在本技术可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信 息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申 请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信 息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响 应于确定”。
33.根据现有技术，电磁阀110通电打开出油孔180使控制室与低压燃油联通时，高压燃油 由出油孔180流出，控制室中燃油压强降低，控制杆203、连接套204与针阀205或一体式 针阀205在液压力的作用下克服喷射阀弹簧的弹簧力一同抬升。油嘴打开后，阀体170上的 喷孔起节流作用。电磁阀110电流切断后，关闭出油孔180，隔断控制室与低压燃油，控制 室燃油压强上升到与高压腔燃油压强平衡，喷射阀弹簧的弹力作用使控制杆203和阀针下降。 综上，若想达到“保证油量一致性、关闭响应迅速”的要求，需使得阀杆升程是可调的。只 有通过微调升程，才能满足油量和应答时间精确的要求。
34.实施例1：
35.图1是根据一示例性实施例示出的一种可调阀杆升程结构组件的结构示意图，如图1所 示，该可调阀杆升程结构组件可以应用于高压燃油喷射器，包括控制杆203、针阀205、连接 套204、复位弹簧202、浮动阀207、调节阀201、调整环206，所述控制杆203的下端伸入 所述连接套204，所述针阀205的上端伸入所述连接套204，所述复位弹簧202下端抵在所述 控制杆203上端，所述复位弹簧202上端抵在所述浮动阀207下端，所述浮动阀207上端面 与所述调节阀201下端面217相抵接，所述调节阀201的阶梯面处与所述调整环206上端面 相抵接，所述调整环206的下端面217与所述高压燃油喷射器的壳体150相抵接。
36.由上述实施例可知，本技术在调节阀201与阀杆之间设置浮动阀207、弹簧、调整环206， 使得通过调整环206的厚度来控制阀杆升程。若升程过小，油嘴开启间隙过小形成节流，油 嘴上喷孔则失去节流作用；若升程过大，油嘴关闭延迟过长，油量不稳定，且不符合喷射器 关闭响应迅速的要求。通过调整环206的厚度大小，实现燃油喷射器“保证油量一致性、关 闭响应迅速”的要求。通过本技术的技术方案，调整到合适的升程，可以保证油量一致性， 更精准地控制油量，符合未来发动机节能和智能化的趋势；加快阀杆的关闭速度，使喷射快 速结束，大大减少喷射后期低压燃料的喷射量，控制不良燃烧，减少污染物排放尤其是pm 的比重；提高燃油喷射器在低燃料压强下的响应，以实现燃油喷射器在低燃油压力
下喷射； 提高燃油喷射器在低燃料喷射量下的响应，以实现对低燃油喷射量的精确控制；降低了阀体 170、针阀205、控制杆203的冲击载荷，提高了可靠性。
37.具体地，如图1和图2，所述连接套204中开有配合中孔214，所述配合中孔214直接延 伸至所述连接套204的上下平面，或通过一阶或多阶孔连接所述连接套204的上下平面。
38.具体地，如图3所示，所述控制杆203下部设置有一与所述配合中孔214相配合的第一 外圆面212，所述第一外圆面212位于所述配合中孔214中，所述控制杆203上部设置一与 所述弹簧相配合的第一内圆槽211，所述复位弹簧202置于其中；
39.具体地，如图4所示，所述针阀205上部设置有一与所述配合中孔214相配合的第二外 圆面213，所述第二外圆面213位于所述配合中孔214中。
40.具体地，如图5所示，所述浮动阀207下部设置一与所述弹簧相配合的第二内圆槽215， 所述复位弹簧202置于其中。
41.具体地，所述控制杆203和所述浮动阀207外圆处可以设置一与所述控制杆203和所述 浮动阀207相连接的控制套筒120，所述控制套筒120中开有一阶或多阶孔，将所述控制杆 203和所述浮动阀207连接起来。
42.具体地，如图6所示，所述调节阀201设置阶梯形式，下端面217与浮动阀207贴合， 肩胛面216与调整环206上端面贴合。这种结构，使调整环206的厚度改变时，调节阀201 与控制杆203的相对位置也随之改变，从而调整升程。
43.如图1和图7，所述调整环206上下面分别与所述调节阀201与所述壳体150相抵接， 所述调整环206的轴向高度可用于微调控制杆203与调节阀201、浮动阀207、套筒的相对位 置，即阀杆组件的升程。
44.具体地，所述浮动阀207中开有一孔，所述调节阀201中设置竖直和水平孔，均用于形 成燃油通路。电磁阀110关闭时，燃油从所述调节阀201的水平孔中流入，经所述浮动阀207 中孔和侧面空隙流入所述控制杆203上端的第一内圆槽211中。电磁阀110打开时，第一内 圆槽211中的燃油经所述浮动阀207中孔和所述调节阀201的竖直孔流出到低压腔。这种结 构使油嘴缓慢开启、快速落下，使喷射波形达到先慢后快的状态，该喷射过程有利于发动机 形成更均匀的可燃混合气，起到降低油耗，减少排放污染物和改善发动机运行噪音的作用。
45.具体地，所述控制套筒120、控制杆203、浮动阀207和调节阀201紧密贴合以形成控制 腔210。这种结构，当升程调整时，控制腔210的大小会随之改变，控制腔210内的液压变 化速度也会随之改变，从而影响油嘴开启关闭的快慢。
46.实施例2：
47.图8是根据另一示例性实施例示出的一种可调阀杆升程结构组件的结构示意图，如图8 所示，该可调阀杆升程结构组件可以应用于高压燃油喷射器，包括调节阀201、复位弹簧202、 控制杆203、连接套204、针阀205、浮动阀207、调整垫，所述控制杆203的下端伸入所述 连接套204，所述针阀205的上端伸入所述连接套204，所述调整垫位于控制杆203和针阀 205之间，所述连接套204将所述控制杆203、所述调整垫和针阀205连接在一起，所述复位 弹簧202下端抵在所述控制杆203上端，所述复位弹簧202上端抵在所述浮动阀207下端， 所述浮动阀207上端面与所述调节阀201下端面217相抵接，所述调节阀201的阶梯面处与 所述高压燃油喷射器的壳体150相抵接。
出油孔180的节流作用控制腔210内燃料压强下降，当燃料压强下降到一定时，阀杆在液压 力的作用下克服喷射阀弹簧和复位弹簧202的弹簧力向上运动，直至控制杆203的上端面与 复位弹簧202下端面217相抵接。阀杆升程足够大，则阀体170和针阀205之间的间隙量足 够大，阀体170上的喷孔起节流作用，保证油量的精确和稳定。
56.在电磁阀110通电关闭出油孔180时，进油孔190继续向控制腔210流入燃油，当控制 腔210内燃料压强到达一定时，阀杆受到向下合力而向下运动。阀杆在喷射阀弹簧和复位弹 簧202向下的弹簧力共同作用下向下运动，选择在合理范围内较小的升程，阀杆运动速度更 快，由此实现高压燃油喷射器“保证油量一致性、关闭响应迅速”的目的。
57.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本技术的其它实施 方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应 性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术 手段。
58.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可 以在不脱离其范围进行各种修改和改变。