專利名稱：一種電控高壓共軌柴油噴射系統(tǒng)中使用的電控噴油器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電控柴油機燃油噴射系統(tǒng)，特別涉及一種在電控高壓共軌柴油噴射系統(tǒng)中使用的、通過電磁閥的溢流實現(xiàn)對噴射油量進行控制的噴油器。
背景技術(shù)：
近年來，新型電控柴油噴射系統(tǒng)被認為是提高噴射壓力、優(yōu)化柴油機燃燒過程、降低排放及保持發(fā)動機良好的燃油經(jīng)濟性極具潛力的途徑。電控柴油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式多種多樣，主要可分為位置控制式電控燃油噴射系統(tǒng)、時間控制的脈動式電控燃油噴射系統(tǒng)和壓力時間控制的高壓共軌式電控燃油噴射系統(tǒng)。位置控制式電控柴油噴射系統(tǒng)和時間控制的脈動式電控柴油噴射系統(tǒng)仍然采用傳統(tǒng)的脈動式供油機理，由發(fā)動機曲軸直接帶動凸輪軸，利用柱塞的往復(fù)運動進行脈動式供油，其燃油噴射壓力受發(fā)動機轉(zhuǎn)速的影響非常大，主要有以下缺點①發(fā)動機低速時，柱塞的往復(fù)速度慢，無法建立起很高的噴射壓力，使發(fā)動機的低速性能差；②噴射壓力受發(fā)動機轉(zhuǎn)速的影響太大，對預(yù)噴控制非常不利；③噴射定時是由柱塞泵的凸輪型線和機械提前器控制，不能根據(jù)具體工況進行任意調(diào)節(jié)；④無法實現(xiàn)對預(yù)噴射的控制。
高壓共軌式電控燃油噴射系統(tǒng)采用高壓輸油泵把柴油輸入到一個公共油道，結(jié)合各種傳感器，能根據(jù)發(fā)動機的各工況要求實現(xiàn)對共軌燃油壓力、噴射時間以及預(yù)噴射的自由調(diào)節(jié)(1).燃油噴射壓力獨立控制，不受發(fā)動機轉(zhuǎn)速、相位的影響，可以自由調(diào)節(jié)，最高噴射壓力可達200Mpa；(2).噴射壓力獨立于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，發(fā)動機低速運行時，噴射壓力可保持很高的水平，能很好地改善發(fā)動機低速、低負荷時的綜合性能；(3).噴射定時和噴射油量的控制均由電控高壓共軌噴油器來實現(xiàn)，預(yù)噴射和主噴射、噴射定時均可根據(jù)具體發(fā)動機工況進行柔性調(diào)節(jié)，在發(fā)動機全工況范圍下獲得理想噴油特性曲線；(4).改善發(fā)動機全工況范圍內(nèi)的綜合性能，還可以自由選用未來理想的DE-NOX催化器的延遲噴射系統(tǒng)。對降低發(fā)動機的排放，提高發(fā)動機的綜合性能，電控高壓共軌系統(tǒng)具有極大的潛力，要發(fā)揮上述潛力，噴油器是一個非常關(guān)鍵的部件，而現(xiàn)有的機械式噴油器是無法實現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的和任務(wù)是為高壓共軌式電控柴油噴射系統(tǒng)提供一種電控噴油器，使其不僅可以方便地應(yīng)用于各類柴油發(fā)動機，安裝時無需任何機械改動，而且可使噴油器內(nèi)燃油的壓力獨立于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，可以隨時對燃油噴射進行控制，實現(xiàn)預(yù)噴射等理想燃油噴射曲線，噴射定時和噴油量均可柔性調(diào)節(jié)。
上述目的和任務(wù)是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種電控高壓共軌柴油噴射系統(tǒng)中使用的電控噴油器，主要包括噴油器上體、緊固螺套、針閥副、墊塊、預(yù)緊彈簧、高壓進油道及低壓回油孔，其特征在于在噴油器上體內(nèi)置入一個電磁控制旁通閥，在電磁閥的下面設(shè)有調(diào)壓座，該調(diào)壓座的上部設(shè)有兩個通油小孔，其下部設(shè)有一個通油小孔；上部兩小孔通過三通分別與高壓進油道、針閥上端容積及電磁閥的進油道相通，下部小孔與高壓進油道和針閥上端容積相通。
上述方案可根據(jù)噴油器的具體尺寸，精確計算電磁閥的尺寸及電磁作用力的大小，在不影響電磁閥動態(tài)響應(yīng)性能的前提下，將電磁控制旁通閥置入噴油器上體，使其與噴油器成為一體；通過上下帶有通油小孔的調(diào)壓座與電磁閥相配合，并使有多路傳感信號的電控單元給電磁閥通、斷電，實現(xiàn)電磁閥的快速響應(yīng)，從而實現(xiàn)對噴射的快速控制。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和有益效果①噴油器內(nèi)燃油的壓力獨立于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，始終保持很高的壓力水平，可以隨時對燃油噴射進行控制，可實現(xiàn)預(yù)噴射等理想燃油噴射曲線，噴射定時和噴油量均可柔性調(diào)節(jié)，從而可以很大幅度地降低發(fā)動機的排放，提高其動力性和經(jīng)濟性；②此噴油器結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸與傳統(tǒng)噴油器的外形尺寸一致，所以，安裝此噴油器無需任何機械改動，可以方便應(yīng)用于各類柴油發(fā)動機，可將傳統(tǒng)柴油發(fā)動機方便升級為先進的第三代電控發(fā)動機，并大大降低了發(fā)動機的升級成本。


圖1為電控高壓共軌柴油噴射系統(tǒng)用的電控噴油器的三維直觀圖。
圖2為圖1的剖視圖。
圖3為圖2的局部放大圖。
具體實施方式
下面以中型柴油機為例，結(jié)合附圖說明本實用新型的原理結(jié)構(gòu)及最佳實施例傳統(tǒng)中型柴油機噴油器的外形尺寸(根據(jù)發(fā)動機類型確定)總長度為162mm，最大直徑為21mm。將電磁旁通控制閥置于上體1內(nèi)，電磁旁通控制閥主要由電磁鐵芯3、飛鐵4、電磁閥桿5、回位彈簧16、電磁閥座6組成。電磁鐵芯3鑲嵌在噴油器上體1中，用樹脂膠和在一起，它們之間的安裝尺寸為13mm×18mm。電磁閥座6和調(diào)壓座7通過銷釘與噴油器上體1及墊塊11連接，并被緊固螺套9緊固，實現(xiàn)端面密封。電磁閥座6的外形尺寸為18mm×16.4mm，調(diào)壓座7的外形尺寸為18mm×20mm(上述尺寸應(yīng)根據(jù)不同類型發(fā)動機使用的噴油器的具體尺寸進行具體設(shè)計)。對發(fā)動機機體及缸蓋不需要進行任何改動。而且可以使用傳統(tǒng)機械式VCO針閥副10和墊塊11。電磁閥的驅(qū)動電線由通道2引出，與設(shè)置在噴油器外部的電控單元連接。
本實用新型的工作原理及工作過程如下高壓進油道17中始終充滿了高壓燃油，由于針閥上端有通油小孔12與高壓燃油相通，所以在電磁閥關(guān)閉的時候，由于針閥下端的承壓面積小于上端的承壓面積，針閥所受高壓燃油的綜合壓力是向下的，是有助于針閥副的密封的。從而，對噴油器預(yù)緊彈簧8的剛度及預(yù)緊力大小的要求可以大大降低。
開始噴射當電子控制單元的控制程序檢測到要對發(fā)動機的某缸噴射燃油時，電子控制單元對這個缸的電控噴油器電磁鐵芯3進行通電，由此產(chǎn)生電磁吸力，克服回位彈簧16的預(yù)緊力將飛鐵4和電磁閥桿5吸離密封座面，電磁閥迅速打開，針閥頂端的燃油經(jīng)通油小孔13和電磁閥油道15，進入電磁閥，最后經(jīng)低壓回油孔18流回油箱。此時針閥頂端的壓力迅速下降，針閥受燃油的綜合作用力變?yōu)橄蛏希⒖朔娪推黝A(yù)緊彈簧8的預(yù)緊力，針閥打開，噴射開始。
結(jié)束噴射當電子控制單元的控制程序需要結(jié)束噴射時，只需對該電控噴油器的電磁鐵芯3斷電。電磁鐵芯3產(chǎn)生的電磁力迅速下降，飛鐵4和電磁閥桿5在回位彈簧16預(yù)緊力的作用下，回到其密封座面，電磁閥燃油通道15被關(guān)閉。高壓燃油經(jīng)通油小孔12以及14、13進入針閥上端面，針閥受燃油的綜合作用力減小，在噴油器預(yù)緊彈簧8的預(yù)緊力的輔助作用下，針閥回到其密封座面上，噴射結(jié)束。
在整個噴射過程中，通油小孔12、13和14的匹配對噴射的開始和結(jié)束速度影響很大，從而對這個電控發(fā)動機經(jīng)濟性能和排放性能的影響很大。在中型卡車柴油機所用的電控噴油器中，小孔可采用如下尺寸小孔12的直徑為0.4mm、小孔13直徑為0.5mm及小孔14直徑0.3mm。
本實用新型的適用范圍功率大于80kw的大中型柴油機均可使用，可以根據(jù)不同的發(fā)動機工況實現(xiàn)理想噴油速率和預(yù)噴射。
權(quán)利要求1.一種電控高壓共軌柴油噴射系統(tǒng)中使用的電控噴油器，主要包括噴油器上體(1)，緊固螺套(9)，針閥副(10)，墊塊(11)，預(yù)緊彈簧(8)，高壓進油道(17)及低壓回油孔(18)，其特征在于在噴油器上體(1)內(nèi)置入一個電磁控制旁通閥，在電磁閥的下面設(shè)置調(diào)壓座(7)，該調(diào)壓座的上部設(shè)有兩個通油小孔(13)、(14)，其下部設(shè)有一個通油小孔(12)；上部兩小孔通過三通分別與高壓進油道、針閥上端容積及電磁閥油道(15)相通，下部小孔與高壓進油道和針閥上端容積相通。
2.按照權(quán)利要求1所述的電控噴油器，其特征在于在噴油器上體內(nèi)設(shè)置有電磁閥驅(qū)動電線通道(2)。
專利摘要一種電控高壓共軌柴油噴射系統(tǒng)中使用的電控噴油器,涉及一種在電控高壓共軌柴油噴射系統(tǒng)中使用的、通過電磁閥的溢流實現(xiàn)對噴射油量進行控制的噴油器。該噴油器是在傳統(tǒng)的機械式噴油器的上體內(nèi)置入一個電磁控制旁通閥,在電磁閥的下面設(shè)置調(diào)壓座,調(diào)壓座的上部設(shè)有兩個通油小孔,其下部設(shè)有一個通油小孔;上部兩小孔通過三通分別與高壓進油道、針閥上端容積及電磁閥的進油道相通,下部小孔與高壓進油道和針閥上端容積相通。此噴油器可以方便地應(yīng)用于各類型柴油發(fā)動機,安裝時無需任何機械改動,而且可使噴油器內(nèi)燃油的壓力獨立于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,可以隨時對燃油噴射進行控制,實現(xiàn)預(yù)噴射等理想燃油噴射曲線,噴射定時和噴油量均可柔性調(diào)節(jié)。功率大于80kw的大中型柴油機均可使用。
文檔編號F02M51/08GK2500828SQ0126831
公開日2002年7月17日 申請日期2001年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月19日
發(fā)明者周明, 夏勝枝, 李建秋, 李希浩, 歐陽明高 申請人:清華大學(xué)