阅读说明：本技术 具备快速开关功能的共轨喷油器 (Common rail oil sprayer with quick switching function ) 是由 万长久 褚黎宏 周斌 龙贻凯 于 2020-06-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具备快速开关功能的共轨喷油器,包括喷油器体和设置在喷油器体内的电磁控制阀、过渡垫片、计量阀和控制阀套；其中,控制阀套上设置有进油调节孔,进油调节孔能随着针阀的动作动态开、闭；本发明的有益技术效果是：本发明的有益技术效果是：提出了一种具备快速开关功能的共轨喷油器,该方案能有效改善共轨喷油器的喷射效果,提高发动机运行的经济性,有利于环保。(The invention discloses a common rail oil sprayer with a quick switching function, which comprises an oil sprayer body, and an electromagnetic control valve, a transition gasket, a metering valve and a control valve sleeve which are arranged in the oil sprayer body; the control valve sleeve is provided with an oil inlet adjusting hole, and the oil inlet adjusting hole can be dynamically opened and closed along with the action of the needle valve; the beneficial technical effects of the invention are as follows: the beneficial technical effects of the invention are as follows: the proposal provides the common rail oil sprayer with the rapid switching function, can effectively improve the spraying effect of the common rail oil sprayer, improves the economical efficiency of the operation of an engine, and is beneficial to environmental protection.)

具备快速开关功能的共轨喷油器

技术领域

本发明涉及一种高压共轨喷油技术，尤其涉及一种具备快速开关功能的共轨喷油器。

背景技术

共轨喷油器的结构一般包括从上至下分布的电磁控制阀、受控于电磁控制阀的计量阀密封机构、计量阀、控制阀套和针阀，控制阀套上设置有进油计量孔；泄压喷油时，电磁控制阀通电，计量阀密封机构在电磁控制阀的作用下，使计量阀上的出油计量孔打开，此时，通过进油计量孔进入控制阀套内的燃油量小于从出油计量孔流出的燃油量，控制阀套内部燃油压力迅速降低，针阀被下部的高压燃油顶起，喷嘴打开；封闭蓄压时，电磁控制阀断电，计量阀密封机构将计量阀上的出油计量孔关断，通过进油计量孔流入控制阀套内的燃油使控制阀套内部燃油压力迅速升高，针阀上下部的燃油压力逐渐平衡，针阀在复位弹簧的作用下下落，将喷嘴关闭；

存在的问题是：基于现有技术可知，为了达到较好的燃烧效果，喷油过程中，最好能使针阀以较快的速度上行，使大量的燃油在极短的时间内迅速喷出参与燃烧，关闭过程中，也最好能使针阀以较快的速度下行，以使喷嘴迅速关闭，避免燃烧过程快结束时仍有燃油进入燃烧室发生不充分的燃烧；

由于控制阀套上仅有一个处于常通状态的进油计量孔，无法对进入控制阀套内的燃油量进行动态调节，使得针阀的运动速度受限，喷嘴开启和关闭的速度都不够理想。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种具备快速开关功能的共轨喷油器，包括喷油器体，喷油器体的内腔中从上至下顺次设置有电磁控制阀、过渡垫片、计量阀和控制阀套；过渡垫片内设置有轴向贯通过渡垫片的安装腔，安装腔内设置有衔铁机构；衔铁机构包括衔铁轴、衔铁和第一复位弹簧，衔铁设置在安装腔内，安装腔中部设置有限位面，第一复位弹簧设置在衔铁下端面和限位面之间，衔铁轴套接在衔铁的内孔中，衔铁轴的上端与电磁控制阀内的控制弹簧传动连接；计量阀内设置有出油计量孔，衔铁轴的下端将一钢球抵紧在出油计量孔上端口的锥面上；控制阀套的内孔中套接有针阀，针阀中部设置有限位环，控制阀套和限位环之间设置有第二复位弹簧，第二复位弹簧将控制阀套抵紧在计量阀的下端面上；

其创新在于：所述控制阀套的内孔从上至下依次形成控制段、导向段和弹簧安装段；控制段的内径大于导向段的内径，导向段的内径小于弹簧安装段的内径；导向段和弹簧安装段的交界处形成支撑面，第二复位弹簧的上端与支撑面接触；

通孔的内壁上设置有进油计量孔和进油调节孔；进油计量孔的轴向与通孔的径向重合，进油计量孔的内端口位于控制段的侧壁上，进油计量孔的外端口与控制阀套的外壁连通，进油计量孔的位置靠近导向段；进油调节孔的轴向与通孔的径向重合，进油调节孔的内端口位于导向段的侧壁上，进油调节孔的外端口与控制阀套的外壁连通，进油调节孔的位置靠近控制段；

所述针阀的上部形成导向区，导向区上段的外径小于导向区下段的外径，导向区上段和导向区下段的交界处形成环形台阶，导向区下段的外径与导向段的内径匹配；

针阀的上端面与计量阀的下端面接触时，进油计量孔的内端口与导向区上段相对，导向区下段将进油调节孔的内端口封闭；

当针阀位于向下的最大行程位置处时，进油调节孔的内端口与导向区上段相对。

本发明的共轨喷油器的结构和基本工作原理与现有技术大同小异，本发明的创新点在于改变了控制阀套的结构，新结构的控制阀套的工作原理是：

不喷油时，针阀（在第二复位弹簧的作用下）处于向下的最大行程位置处，衔铁和衔铁轴（在控制弹簧的作用下）也处于向下的最大行程位置处，此时，衔铁轴（具体实施时，衔铁轴和钢球之间还设置有球座）将钢球抵紧在出油计量孔上端口的锥面上，出油计量孔处于关闭状态，并且，进油计量孔和进油调节孔均能将通孔和控制阀套外壁连通；

喷油时，电磁控制阀通电，衔铁被电磁控制阀向上吸起，使衔铁轴被向上提起，钢球上部失去支撑，出油计量孔内的高压燃油将钢球顶起，出油计量孔打开，燃油通过出油计量孔向外泄放，由于出油计量孔泄放的燃油量大于从进油计量孔和进油调节孔进入的燃油量，控制阀套内部燃油压力迅速降低，针阀就被下部的高压燃油顶起，喷嘴打开；此过程中，随着针阀的上行，导向区下段会逐渐将进油调节孔遮挡直至进油调节孔完全封闭，使得进入控制阀套内的燃油量逐渐降低，这就使得出油计量孔流出的燃油量和进入控制阀套内的燃油量的差值进一步增大，相应地，针阀上端和下端的燃油压力差也会进一步增大，使得针阀能够快速上行，使喷嘴迅速达到最大打开状态，大量燃油被迅速喷出并参与燃烧；

由喷油状态转为关闭状态时，电磁控制阀断电，衔铁和衔铁轴（在控制弹簧的作用下）下行复位，衔铁轴将钢球重新抵紧在出油计量孔上端口的锥面上，出油计量孔关闭，通过进油计量孔进入控制阀套内的高压燃油使控制阀套内的压力迅速升高，针阀随之下行；此过程中，随着针阀的下行，导向区下段会逐渐将进油调节孔打开直至进油调节孔完全开启，随着进油调节孔的开启，进入控制阀套内的燃油量就会逐渐增大，从而提高控制阀套内油压的上升速度，使得针阀能够以较快的速度下行，使喷嘴被快速关闭。

采用前述方案后，共轨喷油器工作时，随着针阀的运动，装置能自动地对进入控制阀套内的燃油量进行动态调节，使针阀的上行速度和下行速度都得到大幅提升，最终就能改善燃油的燃烧效果，使发动机的运行更加经济、环保。

优选地，所述进油计量孔和进油调节孔沿通孔轴心对称设置。此优选方案可以避免孔道结构过度集中，以及有利于受力平衡。

本发明的有益技术效果是：提出了一种具备快速开关功能的共轨喷油器，该方案能有效改善共轨喷油器的喷射效果，提高发动机运行的经济性，有利于环保。

附图说明

图1、本发明的断面结构示意图；

图2、控制阀套断面结构示意图；

图3、共轨喷油器上控制阀套位置处局部放大图一（图中针阀处于下行最大行程位置处）；

图4、共轨喷油器上控制阀套位置处局部放大图二（图中针阀处于上行最大行程位置处）；

图中各个标记所对应的名称分别为：喷油器体A、电磁控制阀B、过渡垫片C、计量阀D、控制阀套1、控制段2、导向段3、弹簧安装段4、进油计量孔5、进油调节孔6、第一复位弹簧7、钢球8、第二复位弹簧9、针阀10。

具体实施方式

一种具备快速开关功能的共轨喷油器，包括喷油器体A，喷油器体A的内腔中从上至下顺次设置有电磁控制阀B、过渡垫片C、计量阀D和控制阀套1；过渡垫片C内设置有轴向贯通过渡垫片C的安装腔，安装腔内设置有衔铁机构；衔铁机构包括衔铁轴、衔铁和第一复位弹簧，衔铁设置在安装腔内，安装腔中部设置有限位面，第一复位弹簧设置在衔铁下端面和限位面之间，衔铁轴套接在衔铁的内孔中，衔铁轴的上端与电磁控制阀B内的控制弹簧传动连接；计量阀D内设置有出油计量孔，衔铁轴的下端将一钢球抵紧在出油计量孔上端口的锥面上；控制阀套1的内孔中套接有针阀，针阀中部设置有限位环，控制阀套1和限位环之间设置有第二复位弹簧，第二复位弹簧将控制阀套1抵紧在计量阀D的下端面上；

其创新在于：所述控制阀套1的内孔从上至下依次形成控制段2、导向段3和弹簧安装段4；控制段2的内径大于导向段3的内径，导向段3的内径小于弹簧安装段4的内径；导向段3和弹簧安装段4的交界处形成支撑面，第二复位弹簧的上端与支撑面接触；

通孔的内壁上设置有进油计量孔5和进油调节孔6；进油计量孔5的轴向与通孔的径向重合，进油计量孔5的内端口位于控制段2的侧壁上，进油计量孔5的外端口与控制阀套1的外壁连通，进油计量孔5的位置靠近导向段3；进油调节孔6的轴向与通孔的径向重合，进油调节孔6的内端口位于导向段3的侧壁上，进油调节孔6的外端口与控制阀套1的外壁连通，进油调节孔6的位置靠近控制段2；

所述针阀的上部形成导向区，导向区上段的外径小于导向区下段的外径，导向区上段和导向区下段的交界处形成环形台阶，导向区下段的外径与导向段3的内径匹配；

针阀的上端面与计量阀D的下端面接触时，进油计量孔5的内端口与导向区上段相对，导向区下段将进油调节孔6的内端口封闭；

当针阀位于向下的最大行程位置处时，进油调节孔6的内端口与导向区上段相对。

进一步地，所述进油计量孔5和进油调节孔6沿通孔轴心对称设置。