用于提高共軌噴油器響應(yīng)性能的結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電控高壓共軌噴油系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地說是一種用于提高共軌噴油器響應(yīng)性能的結(jié)構(gòu)，包括節(jié)流孔板、控制活塞座、控制活塞、控制活塞預(yù)緊彈簧、控制活塞彈簧套、滑動(dòng)套，節(jié)流孔板開設(shè)有貫通的導(dǎo)流孔，控制活塞座開設(shè)有進(jìn)油小孔，控制活塞開設(shè)有貫通的出油節(jié)流孔，滑動(dòng)套開設(shè)有進(jìn)油節(jié)流孔，控制活塞座和控制活塞配合形成偶件運(yùn)動(dòng)副和錐形閥。采用該結(jié)構(gòu)有利于進(jìn)油節(jié)流孔流量設(shè)計(jì)值的降低，從而減小噴油器的開啟延遲和循環(huán)回油量；采用該結(jié)構(gòu)使得控制閥關(guān)閉后進(jìn)入控制腔的燃油流量增大，從而縮短控制腔壓力回升所需的時(shí)間，進(jìn)而達(dá)到減小噴油器關(guān)閉延遲的功能。
【專利說明】
用于提高共軌噴油器響應(yīng)性能的結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電控高壓共軌噴油系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地說是一種用于提高共軌噴油器響應(yīng)性能的結(jié)構(gòu)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電控高壓共軌噴油器在商用中、重型車用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中有著廣泛的應(yīng)用。典型的商用車共軌噴油器一般采用液力伺服驅(qū)動(dòng)，其主要液力部件包括:由執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)的控制閥、 受一個(gè)進(jìn)油節(jié)流孔和一個(gè)出油節(jié)流孔影響的控制腔、應(yīng)用帕斯卡原理的控制活塞和油嘴針閥。當(dāng)控制閥關(guān)閉時(shí)，控制腔壓力等于軌壓，油嘴針閥保持閉合。當(dāng)控制閥開啟后，由于進(jìn)油節(jié)流孔的流量小于出油節(jié)流孔的流量，控制腔壓力逐漸降低；油嘴針閥在力差的作用下被開啟，噴油器開始噴油。當(dāng)控制閥關(guān)閉后，高壓燃油僅由進(jìn)油節(jié)流孔流入控制腔，使得控制腔壓力回升，隨后油嘴針閥關(guān)閉，噴油結(jié)束。
[0003]噴油器的響應(yīng)性能主要包括開啟延遲和關(guān)閉延遲。開啟延遲指油嘴針閥開啟時(shí)刻相對于電磁鐵激勵(lì)始點(diǎn)的時(shí)間滯后;關(guān)閉延遲指油嘴針閥關(guān)閉時(shí)刻相對于電磁鐵激勵(lì)末點(diǎn)的時(shí)間滯后。開啟延遲和關(guān)閉延遲是影響噴油率特性曲線形狀和多次噴射特性的關(guān)鍵因素之一。一般地當(dāng)出油節(jié)流孔的流量設(shè)計(jì)值和控制腔設(shè)計(jì)尺寸不變時(shí)，開啟延遲隨進(jìn)油節(jié)流孔的流量設(shè)計(jì)值的提高而增大，關(guān)閉延遲隨進(jìn)油節(jié)流孔的流量設(shè)計(jì)值的提高而減小，而且噴油器循環(huán)回油量也隨進(jìn)油節(jié)流孔的流量設(shè)計(jì)值的提高而增大，因此需要權(quán)衡開啟延遲、 關(guān)閉延遲和循環(huán)回油量而對進(jìn)油節(jié)流孔的流量設(shè)計(jì)值折衷處理。
[0004]目前關(guān)于開啟延遲和關(guān)閉延遲特性的改進(jìn)措施中，常見方案是在油嘴針閥承壓面相關(guān)腔室或油嘴針閥內(nèi)部布置節(jié)流孔，這些方案的缺點(diǎn)是縮短關(guān)閉延遲的幅度十分有限， 而且加重了噴油壓力損失。并且在油嘴針閥內(nèi)部布置節(jié)流孔的方案同時(shí)也削弱了油嘴針閥的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，不利于油嘴針閥體積的精簡。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對上述問題，提供一種用于提高共軌噴油器響應(yīng)性能的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使得控制閥關(guān)閉后進(jìn)入控制腔的進(jìn)油流量增大，進(jìn)而縮短控制腔壓力回升所需的時(shí)間。
[0006]按照本發(fā)明的技術(shù)方案:一種用于提高共軌噴油器響應(yīng)性能的結(jié)構(gòu)，其特征是:包括節(jié)流孔板、控制活塞座、控制活塞、控制活塞預(yù)緊彈簧、控制活塞彈簧套、滑動(dòng)套、油嘴針閥；節(jié)流孔板的下端面和控制活塞座的上端面之間為緊密接觸連接;控制活塞座內(nèi)孔和控制活塞的上部圓柱面配合形成偶件運(yùn)動(dòng)副，控制活塞座內(nèi)錐面和控制活塞的下部錐面配合形成錐形閥；控制活塞座凸圓面和滑動(dòng)套錐面配合形成密封環(huán)帶;在滑動(dòng)套第一凹端面的上方連接有控制活塞彈簧套;控制活塞彈簧套的凹端面與控制活塞的下端面之間設(shè)置了控制活塞預(yù)緊彈簧;滑動(dòng)套內(nèi)孔和油嘴針閥配合形成偶件運(yùn)動(dòng)副；所述控制活塞上端部與控制活塞座及節(jié)流孔板之間的空隙形成中間腔;控制活塞和控制活塞座盲孔之間的空隙形成高壓腔;控制活塞和控制活塞彈簧套之間的空隙形成控制活塞腔;控制活塞彈簧套、滑動(dòng)套和油嘴針閥上端部之間的空隙形成控制腔；所述滑動(dòng)套上開設(shè)有連通控制腔的進(jìn)油節(jié)流孔;控制活塞座開設(shè)有連通高壓腔的進(jìn)油小孔;控制活塞沿下端面向上開有軸向延伸的中孔，控制活塞沿上端面向下開設(shè)出油節(jié)流孔，出油節(jié)流孔與中孔相通;節(jié)流孔板沿下端面向上開有軸向延伸的導(dǎo)孔，節(jié)流孔板沿上端面向下開設(shè)控制閥座面，在該導(dǎo)孔和控制閥座面之間開設(shè)導(dǎo)流孔；所述控制活塞彈簧套開設(shè)有軸向貫通的內(nèi)孔，該內(nèi)孔連通控制活塞腔與控制腔。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制活塞座開設(shè)有均勻分布的多個(gè)進(jìn)油小孔，其中兩個(gè)進(jìn)油小孔對稱地連通高壓腔。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制活塞彈簧套的下端面和滑動(dòng)套第一凹端面之間設(shè)置有控制活塞彈簧調(diào)整墊片，控制活塞彈簧調(diào)整墊片開設(shè)有軸向的貫通孔。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制活塞彈簧套的上端面開設(shè)有槽道。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:采用該結(jié)構(gòu)后，進(jìn)油節(jié)流孔和出油節(jié)流孔的孔徑設(shè)計(jì)值可以比現(xiàn)有產(chǎn)品的相應(yīng)值縮小約40%，有利于進(jìn)油節(jié)流孔流量設(shè)計(jì)值的降低，從而減小噴油器的開啟延遲和循環(huán)回油量;采用該結(jié)構(gòu)使得控制閥關(guān)閉后進(jìn)入控制腔的燃油流量增大， 從而縮短控制腔壓力回升所需的時(shí)間，進(jìn)而達(dá)到減小噴油器關(guān)閉延遲的功能;通過計(jì)算表明，與目前同類產(chǎn)品相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)可以使開啟延遲降低約25%，使關(guān)閉延遲降低約39%， 使循環(huán)回油量減少約16%，使預(yù)噴終點(diǎn)和主噴始點(diǎn)之間的最小間隔縮短至約0.05ms。【附圖說明】
[0011]圖1示出了本發(fā)明的實(shí)施例。
[0012]圖2示出了本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例一。
[0013]圖3示出了本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例二。[〇〇14]圖4示出了本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例三。
[0015]圖5示出了本發(fā)明的滑動(dòng)套和控制活塞座的連接實(shí)施例。
[0016]圖6示出了本發(fā)明的滑動(dòng)套和油嘴針閥的連接實(shí)施例。
[0017]圖中:卜電磁鐵、2-銜鐵桿、3-銜鐵、4-控制閥、5-節(jié)流孔板、6-控制活塞座、7-控制活塞、8-控制活塞彈簧套、9-進(jìn)油節(jié)流孔、10-滑動(dòng)套、11-噴油器體、12-油嘴針閥、13-控制閥套、14-中間腔、15-高壓腔、16-控制活塞腔、17-控制腔、18-導(dǎo)流孔、19-出油節(jié)流孔、20-進(jìn)油小孔、21-控制活塞預(yù)緊彈簧、22-控制活塞彈簧調(diào)整墊片、23-槽道、24-滑動(dòng)套錐面、 25-控制活塞座凸圓面、26-控制活塞座內(nèi)孔、27-控制活塞座盲孔、28-控制活塞座內(nèi)錐面、 29-滑動(dòng)套第一凹端面、30-滑動(dòng)套內(nèi)孔、31-油嘴針閥彈簧調(diào)整墊片、32-油嘴針閥預(yù)緊彈簧、33-卡環(huán)、34-滑動(dòng)套第二凹端面?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明。
[0019]如圖1?6所示，本發(fā)明是一種用于提高共軌噴油器響應(yīng)性能的結(jié)構(gòu)，包括節(jié)流孔板 5、控制活塞座6、控制活塞7、控制活塞預(yù)緊彈簧21、控制活塞彈簧套8、滑動(dòng)套10、油嘴針閥 12;所述節(jié)流孔板5的下端面和控制活塞座6的上端面之間為緊密接觸連接；如圖5所示，控制活塞座凸圓面25和滑動(dòng)套錐面24配合形成密封環(huán)帶。圖5也示出了滑動(dòng)套10和控制活塞座6的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，包括控制活塞座內(nèi)孔26、控制活塞座盲孔27、控制活塞座內(nèi)錐面28、滑動(dòng)套第一凹端面29和滑動(dòng)套內(nèi)孔30。
[0020]結(jié)合圖1和圖5,所述控制活塞座內(nèi)孔26和控制活塞7的上部圓柱面配合形成偶件運(yùn)動(dòng)副，控制活塞座內(nèi)錐面28和控制活塞7的下部錐面配合形成錐形閥。在滑動(dòng)套第一凹端面29的上方連接有控制活塞彈簧套8;控制活塞彈簧套8的凹端面與控制活塞7的下端面之間設(shè)置了控制活塞預(yù)緊彈簧21;所述控制活塞7上端部與控制活塞座6及節(jié)流孔板5之間的空隙形成中間腔14;控制活塞7和控制活塞座盲孔27之間的空隙形成高壓腔15;控制活塞7和控制活塞彈簧套8之間的空隙形成控制活塞腔16;控制活塞彈簧套8、滑動(dòng)套10和油嘴針閥12上端部之間的空隙形成控制腔17;所述滑動(dòng)套10上開設(shè)有連通控制腔17的進(jìn)油節(jié)流孔9;控制活塞座6開設(shè)有連通高壓腔 15的進(jìn)油小孔20;控制活塞7沿下端面向上開有軸向延伸的中孔，控制活塞7沿上端面向下開設(shè)出油節(jié)流孔19,出油節(jié)流孔19與中孔相通;節(jié)流孔板5沿下端面向上開有軸向延伸的導(dǎo)孔，節(jié)流孔板5沿上端面向下開設(shè)控制閥座面，在該導(dǎo)孔和控制閥座面之間開設(shè)導(dǎo)流孔18;在圖1所示的實(shí)施例中，控制閥4是一種球式控制閥;但在其他實(shí)施例中，控制閥可以是平面式閥，也可以是錐式閥。
[0021]所述控制活塞彈簧套8開設(shè)有軸向貫通的內(nèi)孔，該內(nèi)孔連通控制活塞腔16與控制腔17,使得控制腔17的壓力始終約等于控制活塞腔16的壓力?？刂苹钊麖椈商?不僅用于支持控制活塞預(yù)緊彈簧21的安裝定位，同時(shí)限制控制活塞7的極限行程及限制控制活塞腔16 的容積。[〇〇22]圖6示出了本發(fā)明的滑動(dòng)套10和油嘴針閥12的連接實(shí)施例?；瑒?dòng)套內(nèi)孔30和油嘴針閥12配合形成偶件運(yùn)動(dòng)副。在油嘴針閥12的臺(tái)肩面上設(shè)置卡環(huán)33,在滑動(dòng)套第二凹端面 34下方設(shè)置油嘴針閥彈簧調(diào)整墊片31，在卡環(huán)33和油嘴針閥彈簧調(diào)整墊片31之間設(shè)置油嘴針閥預(yù)緊彈簧32。
[0023]圖2示出了本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例一。所述控制活塞座6開設(shè)有均勻分布的多個(gè)進(jìn)油小孔20,尤其是兩個(gè)進(jìn)油小孔20且對稱地連通高壓腔15,以減小由單一孔結(jié)構(gòu)所引起的施加予控制活塞7的徑向力。
[0024]圖3示出了本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例二。所述控制活塞彈簧套8的下端面和滑動(dòng)套第一凹端面29之間設(shè)置有控制活塞彈簧調(diào)整墊片22,控制活塞彈簧調(diào)整墊片22開設(shè)有軸向的貫通孔。
[0025]圖4示出了本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例三。為了確保燃料的流通，所述控制活塞彈簧套8的上端面開設(shè)有槽道23。槽道23的橫截面可以是矩形，也可以是圓形、橢圓形或三角形。
[0026]本發(fā)明的工作過程如下:控制活塞7的受力來自中間腔14、高壓腔15、控制活塞腔 16和控制活塞預(yù)緊彈簧21。
[0027]初始狀態(tài)時(shí)，控制閥4關(guān)閉，中間腔14、高壓腔15、控制活塞腔16和控制腔17的壓力皆等于系統(tǒng)軌壓，油嘴針閥12關(guān)閉，噴油器不噴油;在控制活塞預(yù)緊彈簧21的作用下，控制活塞7的錐形面緊靠控制活塞座內(nèi)錐面28。
[0028]當(dāng)電磁鐵1被激勵(lì)，銜鐵3受吸力作用而帶動(dòng)銜鐵桿2向上運(yùn)動(dòng)，從而控制閥4開啟；由于出油節(jié)流孔19的流量大于進(jìn)油節(jié)流孔9的流量，中間腔14、控制活塞腔16和控制腔17的壓力開始降低。由于出油節(jié)流孔19的節(jié)流作用，中間腔14的壓力小于控制活塞腔16的壓力， 且此壓力差施予控制活塞7的向上的軸向力大于高壓腔15施予控制活塞7的向下的軸向力， 因此控制活塞7的錐形面仍然緊靠控制活塞座內(nèi)錐面28。高壓腔15與控制活塞腔16之間保持不連通?？刂魄?7的壓力降低至一定值時(shí)，油嘴針閥12開啟，噴油器開始噴油。
[0029]當(dāng)電磁鐵1的激勵(lì)停止時(shí)，銜鐵3和銜鐵桿2向下運(yùn)動(dòng)復(fù)位，從而控制閥4關(guān)閉，中間腔14、控制活塞腔16和控制腔17的壓力恢復(fù)平衡但小于高壓腔15的壓力，因而控制活塞7在高壓腔15的壓力作用下開始向下運(yùn)動(dòng)，使得高壓腔15與控制活塞腔16之間開始連通，高壓燃油通過進(jìn)油小孔20流入高壓腔15、控制活塞腔16、控制腔17和中間腔14,控制腔17的壓力回升至一定值時(shí)，油嘴針閥12關(guān)閉，噴油器停止噴油。隨后高壓腔15、控制活塞腔16、控制腔 17和中間腔14的壓力恢復(fù)平衡，控制活塞7在控制活塞預(yù)緊彈簧21的作用下開始向上運(yùn)動(dòng)直至復(fù)位。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于提高共軌噴油器響應(yīng)性能的結(jié)構(gòu)，其特征是:包括節(jié)流孔板(5)、控制活塞座(6)、控制活塞(7)、控制活塞預(yù)緊彈簧(21)、控制活塞彈簧套(8)、滑動(dòng)套(10)、油嘴針閥 (12);節(jié)流孔板(5)的下端面和控制活塞座(6)的上端面之間為緊密接觸連接;控制活塞座 內(nèi)孔(26)和控制活塞(7)的上部圓柱面配合形成偶件運(yùn)動(dòng)副，控制活塞座內(nèi)錐面(28)和控 制活塞(7)的下部錐面配合形成錐形閥；控制活塞座凸圓面(25)和滑動(dòng)套錐面(24)配合形 成密封環(huán)帶;在滑動(dòng)套第一凹端面(29)的上方連接有控制活塞彈簧套(8);控制活塞彈簧套 (8)的凹端面與控制活塞(7)的下端面之間設(shè)置了控制活塞預(yù)緊彈簧(21);滑動(dòng)套內(nèi)孔(30) 和油嘴針閥(12)配合形成偶件運(yùn)動(dòng)副；所述控制活塞(7)上端部與控制活塞座(6)及節(jié)流孔板(5)之間的空隙形成中間腔(14);控制活塞(7)和控制活塞座盲孔(27)之間的空隙形成高壓腔(15);控制活塞(7)和控 制活塞彈簧套(8)之間的空隙形成控制活塞腔(16);控制活塞彈簧套(8)、滑動(dòng)套(10)和油 嘴針閥(12)上端部之間的空隙形成控制腔(17);所述滑動(dòng)套(10)上開設(shè)有連通控制腔(17)的進(jìn)油節(jié)流孔(9);控制活塞座(6)開設(shè)有連 通高壓腔(15)的進(jìn)油小孔(20);控制活塞(7)沿下端面向上開有軸向延伸的中孔，控制活塞(7)沿上端面向下開設(shè)出油節(jié)流孔(19)，出油節(jié)流孔(19)與中孔相通;節(jié)流孔板(5)沿下端 面向上開有軸向延伸的導(dǎo)孔，節(jié)流孔板(5)沿上端面向下開設(shè)控制閥座面，在該導(dǎo)孔和控制 閥座面之間開設(shè)導(dǎo)流孔(18);所述控制活塞彈簧套(8)開設(shè)有軸向貫通的內(nèi)孔，該內(nèi)孔連通控制活塞腔(16)與控制 腔(17)。2.按照權(quán)利要求1所述的用于提高共軌噴油器響應(yīng)性能的結(jié)構(gòu)，其特征是:所述控制活 塞座(6)開設(shè)有均勻分布的多個(gè)進(jìn)油小孔(20)，其中兩個(gè)進(jìn)油小孔(20)對稱地連通高壓腔(15)〇3.按照權(quán)利要求1所述的用于提高共軌噴油器響應(yīng)性能的結(jié)構(gòu)，其特征是:所述控制活 塞彈簧套(8)的下端面和滑動(dòng)套第一凹端面(29)之間設(shè)置有控制活塞彈簧調(diào)整墊片(22)， 控制活塞彈簧調(diào)整墊片(22)開設(shè)有軸向的貫通孔。4.按照權(quán)利要求1所述的用于提高共軌噴油器響應(yīng)性能的結(jié)構(gòu)，其特征是:所述控制活 塞彈簧套(8)的上端面開設(shè)有槽道(23)。
【文檔編號】F02M61/10GK106014729SQ201610344455
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】段煉, 胡林峰, 袁壽其, 俞建達(dá), 王凌云, 黃 俊, 張濤
【申請人】中國第汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所, 中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所, 中國第汽車股份有限公司, 中國第一汽車股份有限公司