專利名稱：低回油式壓電控制噴油器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
低回油式壓電控制噴油器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種發(fā)動(dòng)機(jī)噴油系統(tǒng)的噴油器。
技術(shù)背景[0002]近年來(lái)，柴油機(jī)電控噴油器技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，電控噴油器的應(yīng)用成為柴油機(jī)發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于壓電控制元件具有快速響應(yīng)的特點(diǎn)，因而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)柴油機(jī)噴油量和噴油規(guī)律快速而精確地控制，從而達(dá)到提高柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和降低有害物排放的目的。[0003]當(dāng)前應(yīng)用的壓電控制式噴油器將高壓油管出來(lái)的高壓燃油分成兩路一路進(jìn)入噴油器針閥下方的盛油槽，一路進(jìn)入控制活塞上方的控制腔。當(dāng)壓電晶體未通電時(shí)，控制腔的進(jìn)油孔和泄油孔同時(shí)開啟，但由于進(jìn)油孔較大，控制腔中會(huì)建立較高油壓；當(dāng)壓電晶體通電時(shí)，控制腔進(jìn)油孔被關(guān)閉，泄油孔仍然處于開啟狀態(tài)，高壓油流回到油箱中，控制腔卸壓，針閥在盛油槽中高壓燃油的作用下升起。但現(xiàn)有的壓電噴油器仍存在不足之處，需進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)1、噴油器不噴油時(shí)，控制腔進(jìn)油孔和泄油孔聯(lián)通，一部分高壓油進(jìn)入控制腔后直接泄放到低壓油箱中，浪費(fèi)了該部分燃油的壓縮功；2 燃油在被壓縮過(guò)程中會(huì)升溫，流回到低壓油箱之后會(huì)引起油箱內(nèi)燃油的溫度升高；3 噴油器開啟過(guò)程中，由于泄油孔直徑很小，控制腔卸壓速度很慢，導(dǎo)致噴油器針閥抬起速率減小；噴油器關(guān)閉過(guò)程中，由于進(jìn)油孔進(jìn)油的同時(shí)泄油孔也在泄油，使控制腔建壓速率降低，針閥落座速率減小。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供能夠減少回油量、節(jié)省油泵壓縮功、加快針閥動(dòng)作速度、減小油箱溫升的低回油式壓電控制噴油器。[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的[0006]本實(shí)用新型低回油式壓電控制噴油器，包括安裝在噴油器體里依次相連的壓電元件、壓電控制閥部分、控制活塞、針閥復(fù)位彈簧、噴油嘴部分，控制活塞安裝在控制腔體里， 其特征是所述的壓電控制閥部分包括依次相連的液力耦合器、控制閥、復(fù)位彈簧，其中液力耦合器包括液力耦合器殼體、變換活塞、閥活塞、調(diào)節(jié)盤、空心體、閥座，變換活塞與閥活塞相連且均安裝在液力耦合器殼體里，空心體和調(diào)節(jié)盤安裝在液力耦合器殼體上，空心體上端卡在調(diào)節(jié)盤上，空心體下端支撐在閥座上，控制活塞上方設(shè)置控制腔。[0007]本實(shí)用新型還可以包括[0008]1、所述的噴油嘴部分包括針閥、噴油嘴，針閥安裝在噴油嘴里，針閥與噴油嘴之間形成盛油槽，盛油槽連通油路。[0009]2、針閥復(fù)位彈簧與噴油嘴通過(guò)限位孔板相連，限位孔板與針閥復(fù)位彈簧之間安裝針閥復(fù)位彈簧座。[0010]3、還包括蓄壓腔，蓄壓腔通過(guò)油管連通盛油槽和控制腔體。[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于閥活塞可以在噴油器噴油過(guò)程中關(guān)閉控制腔的進(jìn)油油路，控制閥可以在不噴油時(shí)關(guān)閉控制腔的泄油油路，避免高壓燃油直接泄放到低壓油路中， 從而減少了回油量，節(jié)省了燃油的油泵壓縮功，減小了油箱的溫升；同時(shí)控制腔進(jìn)油和泄油過(guò)程相互獨(dú)立，其建壓和卸壓速率加快，使噴油器針閥的動(dòng)作速度加快，改善了噴油效果， 能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能。


[0012]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖2為本實(shí)用新型壓電控制閥部分結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖3為本實(shí)用新型噴油嘴部分結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖4為本實(shí)用新型帶蓄壓腔的示意圖。
具體實(shí)施方式
[0016]
以下結(jié)合附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型做更詳細(xì)地描述[0017]實(shí)施方式1:[0018]結(jié)合圖1 3，壓電元件1、空心體12、變換活塞11、閥活塞13、控制閥17、復(fù)位彈簧16和控制腔體2共同構(gòu)成了低回油式壓電控制噴油器的壓電控制閥部分9。壓電元件1 通過(guò)控制變換活塞11來(lái)操縱閥活塞13和控制閥17的動(dòng)作和復(fù)位，彈性金屬墊片10可以減小變換活塞11對(duì)壓電元件1的直接沖擊。變換活塞11和閥活塞13統(tǒng)稱為液力耦合器， 位于液力耦合器殼體18內(nèi)?？招捏w12上端卡在液力耦合器殼體18的調(diào)節(jié)盤19上，下端支撐在閥座14上，空心體12被預(yù)先加載壓力，通過(guò)調(diào)節(jié)盤19傳遞給液力耦合器殼體18， 將其壓向壓電元件1。閥座14起到了燃油密封作用，并為燃油提供了流通通道。復(fù)位彈簧 16為控制閥17提供了復(fù)位方向的預(yù)緊力。噴油嘴7、針閥6、限位孔板23、緊帽21、針閥復(fù)位彈簧5、針閥復(fù)位彈簧座20、控制活塞4和噴油器體3組成了低回油式壓電控制噴油器的主體部分。噴油器體3下部連接緊帽21和噴油嘴7，噴油嘴7內(nèi)部有針閥6和盛油槽22。 控制腔15位于控制活塞4上方，控制活塞4和針閥復(fù)位彈簧5均通過(guò)復(fù)位彈簧底座20將針閥6壓向噴油嘴7。限位孔板23起到了限制針閥6升程和支撐復(fù)位彈簧底座20的作用。 在不同工況下，電子控制單元采集發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)噴油器壓電控制閥部分9， 從而控制控制腔15進(jìn)油油路和泄油油路的開啟或關(guān)斷。壓電控制閥9未通電時(shí)，閥活塞13 和控制閥17在復(fù)位彈簧16的作用下抬起，控制腔15進(jìn)油油路開啟，泄油油路被控制閥17 關(guān)斷，高壓燃油一部分進(jìn)入噴油嘴7內(nèi)的盛油槽22，一部分進(jìn)入控制腔15，此時(shí)盛油槽22 和控制腔15中的燃油壓力相同，在針閥復(fù)位彈簧5的作用下，噴油器針閥6處于落座狀態(tài)， 噴油器不噴油；壓電控制閥9通電時(shí)，壓電元件1伸長(zhǎng)，使變換活塞11、閥活塞13和控制閥 17向下移動(dòng)，控制腔15泄油油路開啟，進(jìn)油油路被閥活塞13關(guān)斷，控制腔15中的高壓燃油泄入低壓油路中，此時(shí)盛油槽22中的油壓大于控制腔15中的油壓，當(dāng)壓力差大于針閥復(fù)位彈簧5的復(fù)位力時(shí)，針閥6升起，噴油器開始噴油。[0019]低回油式壓電控制噴油器主要包括噴油嘴部分8、針閥復(fù)位彈簧5、控制活塞4、噴油器體3和壓電控制閥9組成。盛油槽20與高壓油管聯(lián)通，壓電控制閥9位于控制腔15 上方，其壓電元件1通過(guò)控制變換活塞11來(lái)操縱閥活塞13和控制閥17的動(dòng)作和復(fù)位，上方的閥活塞13用來(lái)控制控制腔15進(jìn)油油路的開啟或關(guān)斷，下方的控制閥17用來(lái)控制控制腔15泄油油路的開啟或關(guān)斷。[0020]閥活塞13可以在噴油器噴油過(guò)程中關(guān)閉控制腔15的進(jìn)油油路，控制閥17可以在不噴油時(shí)關(guān)閉控制腔15的泄油油路，避免高壓燃油直接泄放到低壓油路中，從而減少了回油量，節(jié)省了燃油的油泵壓縮功，減小了油箱的溫升；同時(shí)控制腔15進(jìn)油和泄油過(guò)程相互獨(dú)立，其建壓和卸壓速率加快，使噴油器針閥6的動(dòng)作速度加快，改善了噴油效果，能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能。[0021]實(shí)施方式2:[0022]結(jié)合圖4，蓄壓腔M進(jìn)口與高壓油管相連，出口與盛油槽22以及控制腔15進(jìn)油油路相連。壓電元件1、空心體12、變換活塞11、閥活塞13、控制閥17、復(fù)位彈簧16和控制腔體2共同構(gòu)成了低回油蓄壓式壓電控制噴油器的壓電控制閥部分9。壓電元件1通過(guò)控制變換活塞11來(lái)操縱閥活塞13和控制閥17的動(dòng)作和復(fù)位，彈性金屬墊片10可以減小變換活塞11對(duì)壓電元件1的直接沖擊。變換活塞11和閥活塞13統(tǒng)稱為液力耦合器，位于液力耦合器殼體18內(nèi)?？招捏w12上端卡在液力耦合器殼體18的調(diào)節(jié)盤19上，下端支撐在閥板14上，空心體12被預(yù)先加載壓力，通過(guò)調(diào)節(jié)盤19傳遞給液力耦合器殼體18，將其壓向壓電元件1。閥板14起到了燃油密封作用，并為燃油提供了流通通道。復(fù)位彈簧16為控制閥17提供了復(fù)位方向的壓力。噴油嘴7、針閥6、限位孔板23、緊帽21、針閥復(fù)位彈簧5、針閥復(fù)位彈簧座20、控制活塞4和噴油器體3組成了低回油蓄壓式壓電控制噴油器的主體部分。噴油器體3下部連接緊帽21和噴油嘴7，噴油嘴7內(nèi)部有針閥6和盛油槽22?？刂魄?15位于控制活塞4上方，控制活塞4和針閥復(fù)位彈簧5均通過(guò)復(fù)位彈簧底座20將針閥6壓向噴油嘴7。限位孔板23起到了限制針閥6升程和支撐復(fù)位彈簧底座20的作用。在不同工況下，電子控制單元采集發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)噴油器壓電控制閥部分9，從而控制控制腔15進(jìn)油油路和泄油油路的開啟或關(guān)斷。壓電控制閥9沒有通電時(shí)，閥活塞13和控制閥17在復(fù)位彈簧16的作用下抬起，控制腔15進(jìn)油油路開啟，泄油油路被控制閥17關(guān)斷，高壓燃油一部分進(jìn)入噴油嘴7內(nèi)的盛油槽22，一部分進(jìn)入控制腔15，此時(shí)盛油槽22和控制腔15中的燃油壓力相同，在針閥復(fù)位彈簧5的作用下，噴油器針閥6處于落座狀態(tài)，噴油器不噴油；壓電控制閥9通電時(shí)，壓電元件1伸長(zhǎng)，使變換活塞11、閥活塞13和控制閥17 向下移動(dòng)，控制腔15泄油油路開啟，進(jìn)油油路被閥活塞13關(guān)斷，控制腔15中的高壓燃油泄入低壓油路中，此時(shí)盛油槽22中的油壓大于控制腔15中的油壓，當(dāng)壓力差大于針閥復(fù)位彈簧5的復(fù)位力時(shí)，針閥6升起，噴油器開始噴油。同時(shí)蓄壓腔M能夠減小脈動(dòng)供油引起的高壓油管內(nèi)壓力波動(dòng)對(duì)噴油過(guò)程的影響，調(diào)節(jié)噴油率和保證在噴油過(guò)程中噴射壓力的穩(wěn)定性，使高壓燃油盡量維持較高的噴射壓力噴入氣缸，并且可減少相鄰缸噴射以及多次噴射之間的相互影。[0023]蓄壓腔M能夠抑制噴油過(guò)程中壓力波動(dòng)對(duì)燃油噴射的影響，改善噴射特性；閥活塞13可以在噴油器噴油過(guò)程中關(guān)閉控制腔15的進(jìn)油油路，控制閥17可以在不噴油時(shí)關(guān)閉控制腔15的泄油油路，避免高壓燃油直接泄放到低壓油路中，從而減少了回油量，節(jié)省了燃油的油泵壓縮功；同時(shí)控制腔15進(jìn)油和泄油過(guò)程相互獨(dú)立，其建壓和卸壓速率加快，使噴油器針閥6的動(dòng)作速度加快，改善了噴油效果，能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能。
權(quán)利要求1.低回油式壓電控制噴油器，包括安裝在噴油器體里依次相連的壓電元件、壓電控制閥部分、控制活塞、針閥復(fù)位彈簧、噴油嘴部分，控制活塞安裝在控制腔體里，其特征是所述的壓電控制閥部分包括依次相連的液力耦合器、控制閥、復(fù)位彈簧，其中液力耦合器包括液力耦合器殼體、變換活塞、閥活塞、調(diào)節(jié)盤、空心體、閥座，變換活塞與閥活塞相連且均安裝在液力耦合器殼體里，空心體和調(diào)節(jié)盤安裝在液力耦合器殼體上，空心體上端卡在調(diào)節(jié)盤上，空心體下端支撐在閥座上，控制活塞上方設(shè)置控制腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低回油式壓電控制噴油器，其特征是所述的噴油嘴部分包括針閥、噴油嘴，針閥安裝在噴油嘴里，針閥與噴油嘴之間形成盛油槽，盛油槽連通油路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低回油式壓電控制噴油器，其特征是針閥復(fù)位彈簧與噴油嘴通過(guò)限位孔板相連，限位孔板與針閥復(fù)位彈簧之間安裝針閥復(fù)位彈簧座。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低回油式壓電控制噴油器，其特征是還包括蓄壓腔，蓄壓腔通過(guò)油管連通盛油槽和控制腔體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低回油式壓電控制噴油器，其特征是還包括蓄壓腔，蓄壓腔通過(guò)油管連通盛油槽和控制腔體。
專利摘要本實(shí)用新型的目的在于提供低回油式壓電控制噴油器，包括安裝在噴油器體里依次相連的壓電元件、壓電控制閥部分、控制活塞、針閥復(fù)位彈簧、噴油嘴部分，控制活塞安裝在控制腔體里，所述的壓電控制閥部分包括依次相連的液力耦合器、控制閥、復(fù)位彈簧，其中液力耦合器包括液力耦合器殼體、變換活塞、閥活塞、調(diào)節(jié)盤、空心體、閥座，變換活塞與閥活塞相連且均安裝在液力耦合器殼體里，空心體和調(diào)節(jié)盤安裝在液力耦合器殼體上，空心體上端卡在調(diào)節(jié)盤上，空心體下端支撐在閥座上，控制活塞上方設(shè)置控制腔。本實(shí)用新型可以避免高壓燃油直接泄放到低壓油路中，從而減少了回油量，節(jié)省了燃油的油泵壓縮功，減小了油箱的溫升。
文檔編號(hào)F02M61/16GK202325954SQ20112046839
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者李清, 李鵬豪, 王昊, 田丙奇, 范立云, 趙文圣, 馬修真 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)