本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴油器，尤其是一種高壓共軌噴油器。

背景技術(shù)：

1、發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射用的高壓共軌噴油器，是通過一個(gè)電磁閥來控制一個(gè)液力裝置、液力裝置進(jìn)一步控制油嘴針閥來實(shí)現(xiàn)噴油器燃油噴射的開啟和關(guān)閉的一種裝置。

2、高壓共軌噴油器，包括殼體、電磁閥、液力裝置、油嘴和緊帽；油嘴包括嘴體、針閥和預(yù)緊彈簧，嘴體內(nèi)部有中空的燃油腔，針閥設(shè)置在燃油腔中，嘴體下端設(shè)置有連通外部的噴孔。

3、電磁閥包括鐵芯、線圈、銜鐵和復(fù)位彈簧。線圈置于鐵芯中，銜鐵吸合面朝向鐵芯的磁力吸合面，并保持一定的空氣間隙即磁隙，復(fù)位彈簧與鐵芯并列設(shè)置于鐵芯中央。

4、當(dāng)電磁閥不通電時(shí)，銜鐵在復(fù)位彈簧的彈力作用下推離磁力吸合面。當(dāng)電磁閥通電時(shí)，線圈產(chǎn)生電磁場(chǎng)，在鐵芯、磁隙、銜鐵中形成磁路閉環(huán)，銜鐵克服復(fù)位彈簧的彈力，研銜鐵軸向產(chǎn)生位移。為滿足發(fā)動(dòng)機(jī)高速控制的需要，該位移量一般僅約幾十微米，位移量和電磁閥產(chǎn)生的力量均無法滿足直接驅(qū)動(dòng)油嘴針閥，因此需要引入一個(gè)可以將動(dòng)作放大到幾百微米的液力裝置。

5、液力裝置包括閥門、閥體、活塞和推桿；閥體內(nèi)設(shè)置有控制室，控制室為一倒開口的圓柱孔，活塞設(shè)置于控制室內(nèi)可軸向滑動(dòng)，控制室設(shè)有進(jìn)油節(jié)流孔和出油節(jié)流孔，閥門設(shè)置在出油節(jié)流孔出口處，在常態(tài)時(shí)封堵住出油節(jié)流孔出口?；钊ㄟ^推桿連接到油嘴針閥，與針閥的移動(dòng)動(dòng)作基本同步。

6、高壓共軌噴油器工作時(shí)嘴體燃油腔中保持一定的燃油壓力，但只有針閥抬起時(shí)噴油器才會(huì)通過噴孔向外噴油，針閥落下時(shí)噴油器則關(guān)閉噴油。

7、控制電磁閥的通電與斷電，即可以控制器噴油器的開啟與關(guān)閉。因發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度高，為精確控制燃油噴射性能，對(duì)電磁閥銜鐵和用于動(dòng)作放大作用的液力裝置的響應(yīng)速度提出了非常高的要求。

8、當(dāng)前技術(shù)中的電磁閥均為直動(dòng)式結(jié)構(gòu)，即：銜鐵帶有導(dǎo)向桿結(jié)構(gòu)，銜鐵的吸合面與鐵芯的吸合面為一對(duì)平行面，銜鐵在導(dǎo)向部位限制下沿軸向整體滑動(dòng)。磁路總磁隙為n極磁隙和s極磁隙之和，直動(dòng)式電磁閥的特點(diǎn)是n極和s極的最小磁隙都必須大于或等于銜鐵動(dòng)作位移量，最小總磁隙是其中一個(gè)磁極（n極或s極）磁隙的2倍。這種結(jié)構(gòu)存在如下不足：結(jié)構(gòu)復(fù)雜；銜鐵重量因存在導(dǎo)向桿而不利于輕量化；復(fù)位彈簧置于鐵芯中央，不利于電磁閥小型化，電磁閥須設(shè)置于噴油器最頂端，從而在液力裝置的活塞與噴油器的針閥之間需要設(shè)置一根很長(zhǎng)的推桿連接，進(jìn)一步增加了運(yùn)動(dòng)件的重量，降低了噴油器的響應(yīng)速度；直動(dòng)式電磁閥的磁隙利用率不高，不利于磁致吸力的提高?？傊?，當(dāng)前技術(shù)受直動(dòng)式電磁閥結(jié)構(gòu)制約，存在運(yùn)動(dòng)件慣量大、響應(yīng)速度慢、能量轉(zhuǎn)化效率低等不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高壓共軌噴油器，通過優(yōu)化采用具有杠桿效應(yīng)的拍合式電磁閥，以解決電磁閥運(yùn)動(dòng)件慣量大、響應(yīng)速度慢、能量轉(zhuǎn)化效率低等問題。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

3、本發(fā)明提供一種高壓共軌噴油器，包括殼體、電磁閥、液力裝置、油嘴和緊帽；油嘴包括嘴體、針閥和預(yù)緊彈簧，嘴體內(nèi)部有中空的燃油腔，針閥設(shè)置在燃油腔中，嘴體下端設(shè)置有連通外部的噴孔。

4、電磁閥包括鐵芯、線圈、銜鐵和復(fù)位彈簧，線圈置于鐵芯中，鐵芯的磁力吸合面朝向銜鐵。復(fù)位彈簧與鐵芯并列設(shè)置于鐵芯外側(cè)一旁。

5、液力裝置包括閥門、閥體和活塞；閥體內(nèi)設(shè)置有控制室，控制室為一倒開口的圓柱孔，活塞設(shè)置于控制室內(nèi)可軸向滑動(dòng)，控制室的頂部設(shè)有出油節(jié)流孔，閥門設(shè)置在出油節(jié)流孔出口處，在常態(tài)時(shí)封堵住出油節(jié)流孔出口。

6、銜鐵呈扁平板狀，從縱向截面看其受力具有杠桿特征：左端上方與殼體或磁力吸合面接觸，形成轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)；右端上方與復(fù)位彈簧接觸，形成彈力支點(diǎn)；中部下方與閥門接觸，形成動(dòng)作輸出支點(diǎn)；中部上方朝向磁力吸合面，形成吸合點(diǎn)。

7、當(dāng)電磁閥不通電時(shí)，銜鐵在復(fù)位彈簧的彈力作用下推離磁力吸合面，在轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)反作用力合并作用下，銜鐵推動(dòng)閥門封堵住出油節(jié)流孔；銜鐵與磁力吸合面之間的磁隙呈一楔形，從左到右逐漸增大。

8、當(dāng)電磁閥通電時(shí)，線圈產(chǎn)生電磁場(chǎng)，在鐵芯、磁隙、銜鐵中形成磁路閉環(huán)，銜鐵克服復(fù)位彈簧的彈力，圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)向磁力吸合面轉(zhuǎn)動(dòng)，直到銜鐵與殼體或磁力吸合面抵觸；銜鐵中部下方施加于閥門上的壓力被釋放，閥門被下方出油節(jié)流孔內(nèi)燃油壓力推開，控制室內(nèi)燃油壓力得以釋放。

9、優(yōu)選地，針閥上端頭部與液力裝置的活塞合為一體。

10、油嘴內(nèi)設(shè)置有預(yù)緊彈簧和彈簧座，預(yù)緊彈簧通過彈簧座作用于針閥桿部，在常態(tài)下，針閥的頂部即液力裝置控制室內(nèi)的燃油壓力和預(yù)緊彈簧力的合力大于針閥下方的燃油壓力，針閥下端保持對(duì)噴孔的封堵。當(dāng)電磁閥通電時(shí)，控制室內(nèi)燃油壓力減小，針閥下方的燃油壓力克服控制室內(nèi)的燃油壓力和預(yù)緊彈簧力的合力，針閥升起，噴孔開啟對(duì)外噴射。

11、優(yōu)選地，液力裝置的控制室內(nèi)壁面與活塞外壁面之間存在微小的進(jìn)油節(jié)流間隙，使控制室與燃油腔保持具有節(jié)流特征的常通。

12、殼體設(shè)置有進(jìn)油口、進(jìn)油道、回油口，液力裝置設(shè)置有過油孔，嘴體設(shè)置有過油道。外部高壓燃油通過殼體的進(jìn)油口、進(jìn)油道、液力裝置的過油孔、嘴體的過油道進(jìn)入燃油腔。燃油腔內(nèi)的高壓燃油，通過進(jìn)油節(jié)流間隙進(jìn)入液力裝置的控制室內(nèi)蓄壓。閥門開啟時(shí)，控制室內(nèi)燃油通過出油節(jié)流孔流入電磁閥內(nèi)，流經(jīng)鐵芯對(duì)線圈進(jìn)行冷卻后，由殼體的回油口流出噴油器外。

13、殼體上端設(shè)置有接線座，接線座內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)線，外部設(shè)有接線柱，導(dǎo)線連通電磁閥線圈和接線柱。噴油器通過外部的接線柱通電與否，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油器的噴油與否進(jìn)行控制。

14、優(yōu)選地，進(jìn)油節(jié)流間隙的截面形狀，為環(huán)繞活塞圓柱面四周、沿活塞軸向開設(shè)的一組開放的切槽，切槽截面形狀可以為平面、圓弧、三角形或梯形。

15、優(yōu)選地，活塞圓柱面上的切槽，由多個(gè)截面面積大小不同的階梯組成或漸變過渡而成。有益效果是，在活塞向上移動(dòng)過程中，切槽帶來的節(jié)流程度發(fā)生變化，這有助于加快活塞的動(dòng)作響應(yīng)速度。

16、本發(fā)明的有益效果：

17、采用拍合式電磁閥，簡(jiǎn)化了銜鐵的結(jié)構(gòu)，降低了銜鐵的重量，磁隙呈楔形狀態(tài)，磁路中的總磁隙更小，電磁閥吸力更大，有利于電磁閥小型化，進(jìn)而下沉內(nèi)置于噴油器中部，進(jìn)一步地，將液力裝置的活塞與油嘴針閥頭部合為一體，整個(gè)噴油器內(nèi)運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量更輕、移動(dòng)慣量更小，噴油器響應(yīng)速度更快、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單且成本更低。

技術(shù)特征：

1.一種高壓共軌噴油器，包括殼體（1）、電磁閥（2）、液力裝置（3）、油嘴（4）和緊帽（5），緊帽（5）將液力裝置（3）和油嘴（4）緊密壓裝在殼體（1）上；油嘴（4）包括嘴體（4c）、針閥（4d）和預(yù)緊彈簧（4f），嘴體（4c）內(nèi)部有中空的燃油腔（4b），針閥（4d）設(shè)置在燃油腔（4b）中，嘴體（4c）下端設(shè)置有連通外部的噴孔（4h），其特征是：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓共軌噴油器，其特征是：所述針閥（4d）上端頭部（4e）與所述液力裝置（3）的所述活塞（3d）合為一體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓共軌噴油器，其特征是：所述液力裝置（3）的所述控制室（3f）內(nèi)壁面與所述活塞（3d）外壁面之間存在微小的進(jìn)油節(jié)流間隙（3g），使控制室（3f）與所述燃油腔（4b）保持具有節(jié)流特征的常通。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高壓共軌噴油器，其特征是：所述進(jìn)油節(jié)流間隙（3g）的截面形狀，為環(huán)繞活塞（3d）圓柱面四周、沿活塞（3d）軸向開設(shè)的一組開放的切槽，切槽截面形狀可以為平面、圓弧、三角形或梯形。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高壓共軌噴油器，其特征是：所述活塞（3d）圓柱面上的所述切槽，由多個(gè)截面面積大小不同的階梯組成或漸變過渡而成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高壓共軌噴油器，采用具有杠桿效應(yīng)的拍合式電磁閥，其電磁閥銜鐵呈扁平板狀，從縱向截面看其受力具有杠桿特征：左端上方與殼體或磁力吸合面接觸，形成轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)；右端上方與復(fù)位彈簧接觸，形成彈力支點(diǎn)；中部下方與閥門接觸，形成動(dòng)作輸出支點(diǎn)；中部上方朝向磁力吸合面，形成吸合點(diǎn)。這種拍合式電磁閥，簡(jiǎn)化了銜鐵的結(jié)構(gòu)，降低了銜鐵的重量，磁隙呈楔形狀態(tài)，磁路中的總磁隙更小，電磁閥吸力更大，有利于電磁閥小型化，進(jìn)而下沉內(nèi)置于噴油器中部，進(jìn)一步地，將液力裝置的活塞與油嘴針閥頭部合為一體，整個(gè)噴油器內(nèi)運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量更輕、移動(dòng)慣量更小，噴油器響應(yīng)速度更快、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單且成本更低。

技術(shù)研發(fā)人員：袁輝,袁梓玉,袁梓彤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州輝美汽車科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20241004
技術(shù)公布日：2025/5/19