压电式共轨喷油器

阅读:1010发布:2020-05-24

专利汇可以提供压电式共轨喷油器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种压电式共轨 喷油器 ,其控制机构包括压电晶体、压 块 、平衡板、 支撑 件、控制块,控制块由 水 平板和竖直杆组成,竖直杆下部设有球 阀 ,压电晶体顶部固定在喷油器壳体上,喷油器壳体上对应压电晶体设有电源插孔,压块固装在压电晶体下方,压块与控制块之间设有复位 弹簧 ,平衡板至少为两块,水平板与每个平衡板之间设有支撑弹簧,控制腔的底面对应支撑件设有可容纳支撑件下部对支撑件的 位置 进行 定位 的沉槽,每个平衡板对应设置有支撑件,每个平衡板的下表面设有凹槽,压块周缘设有 压板 ,压板的下端压装在平衡板上,压板和支撑弹簧分设在支撑件的两侧实现平衡板的平衡。,下面是压电式共轨喷油器专利的具体信息内容。

1.一种压电式共轨喷油器,包括喷油器壳体,所述喷油器壳体上开设有高压燃油进油口(5)、回油口(3),所述喷油器壳体内设有与高压燃油进油口(5)连通的进油通道(21)和与回油口(3)连通的回油通道(2),所述喷油器壳体内设有杆(6),阀杆(6)下端部设有针阀(9)和可使针阀(9)复位的复位机构(7),所述喷油器壳体内对应阀杆(6)上部设有与进油通道(21)连通的回油腔(4)、对应针阀(9)设有蓄油腔,所述进油通道(21)与蓄油腔连通,所述喷油器壳体在回油腔(4)上部设有与回油通道(2)连通的控制腔(24),所述喷油器壳体上设有可将回油腔(4)和控制腔(24)连通的控制孔(23),所述控制腔(24)内设有控制控制孔(23)开关的控制机构,其特征是所述控制机构包括压电晶体(10)、压(11)、平衡板(16)、支撑件(17)、控制块,所述控制块由平板(13)和竖直杆(20)组成,所述竖直杆(20)下部设有用于控制控制孔(23)开关的球阀(18),所述压电晶体(10)设置在控制孔(23)上方且其顶部固定在喷油器壳体上,所述喷油器壳体上对应压电晶体(10)设有电源插孔(1),所述压块(11)固装在压电晶体(10)下方,所述压块(11)与控制块之间设有复位弹簧(12),所述平衡板(16)至少为两块,所述水平板(13)与每个平衡板(16)之间设有用于对控制块进行支撑的支撑弹簧(14),所述支撑弹簧(14)的弹性系数小于复位弹簧(12)的弹性系数,所述控制腔(24)的底面对应支撑件(17)设有可容纳支撑件(17)下部对支撑件(17)的位置进行定位的沉槽,所述平衡板(16)对应设置有支撑件(17),每个平衡板(16)的下表面设有可容纳支撑件(17)上部从而对平衡板(16)进行支撑、并可使平衡板(16)端部以支撑件(17)为支点上下摆动的凹槽,所述压块(11)上设有下伸设置的压板(19),所述压板(19)的下端压装在平衡板(16)上,所述压板(19)和支撑弹簧(14)分设在支撑件(17)的两侧实现平衡板(16)的平衡。
2.根据权利要求1所述的压电式共轨喷油器,其特征是所述支撑件(17)为滚珠,所述沉槽和凹槽的形状与滚珠相适应。
3.根据权利要求1所述的压电式共轨喷油器,其特征是所述支撑件(17)为其横截面呈圆柱形的滚柱,所述沉槽和凹槽的形状与滚珠相适应。
4.根据权利要求1所述的压电式共轨喷油器,其特征是所述平衡板(16)上开设有贯通平衡板(16)上下表面的平衡孔(15)。
5.根据权利要求1所述的压电式共轨喷油器,其特征是所述平衡板(16)的宽度与支撑弹簧(14)的直径相适应。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的压电式共轨喷油器,其特征是所述压板(19)呈环形,其下端面呈下凸的弧形。
7.根据权利要求6所述的压电式共轨喷油器,其特征是所述压块(11)的下表面和水平板(13)的上表面分别对应复位弹簧(12)设有可供复位弹簧(12)端部卡入的安装槽。
8.根据权利要求6所述的压电式共轨喷油器,其特征是所述水平板(13)的下表面和平衡板(16)的上表面分别对应支撑弹簧(14)设有可供支撑弹簧(14)端部卡入的安装槽。

说明书全文

压电式共轨喷油器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种压电式共轨喷油器。

背景技术

[0002] 现有的电控喷油器一般电磁衔铁、球、释放控制孔、充油控制孔、针阀杆、喷嘴针阀压环和喷孔组成。其原理是:当电磁铁通电后,产生电磁力,吸合衔铁,同时球阀打开,高压燃油通过释放控制孔回油,由于下部压在喷嘴针阀压力环的燃油压力较高,在压力差的作用下,针阀杆向上运动,针阀开启,燃油经喷孔喷出,实现喷油。当电磁铁断电,衔铁在复位弹簧的作用下复位,球阀关闭释放控制孔,作用在针阀杆顶端的压力与喷嘴针阀压力环的压力相当,因此针阀杆在复位弹簧的作用下向下运动,关闭喷孔,喷油结束。
[0003] 现有的电控喷油器采用燃油喷射控制机构实现燃油的喷射,如有采用电磁铁的通电与断电控制-衔铁的吸合与释放,同时控制针阀的开启与关闭,实现喷油。由此可见,电磁阀的响应特性与使用寿命,是决定喷油器喷油性能的关键。电磁阀的响应速度主要由电磁铁产生的电磁力大小决定,而电磁力的大小主要受驱动电流、线圈数等影响。适当提高驱动电流可增大电磁力,但同时会造成线圈发热量增加,衔铁释放速度慢等问题。因此电磁式喷油器具有响应速度慢,喷油控制精度低的缺点。
[0004] 现有的电控喷油器除采用电磁阀式外,也有采用压电式喷油器来控制燃油的喷射,但采用液压控制球阀的开/关,若密封不严,则导致球阀开关失灵,对密封性要求较高。发明内容
[0005] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种控制精度高、响应速度快的压电式共轨喷油器。
[0006] 为解决上述技术问题,本实用新型包括喷油器壳体,所述喷油器壳体上开设有高压燃油进油口、回油口,所述喷油器壳体内设有与高压燃油进油口连通的进油通道和与回油口连通的回油通道,所述喷油器壳体内设有阀杆,阀杆下端部设有针阀和可使针阀复位的复位机构,所述喷油器壳体内对应阀杆上部设有与进油通道连通的回油腔、对应针阀设有蓄油腔,所述进油通道与蓄油腔连通,所述喷油器壳体在回油腔上部设有与回油通道连通的控制腔,所述喷油器壳体上设有可将回油腔和控制腔连通的控制孔,所述控制腔内设有控制控制孔开关的控制机构,其特征是所述控制机构包括压电晶体、压、平衡板、支撑件、控制块,所述控制块由平板和竖直杆组成,所述竖直杆下部设有用于控制控制孔开关的球阀,所述压电晶体设置在控制孔上方且其顶部固定在喷油器壳体上,所述喷油器壳体上对应压电晶体设有电源插孔,所述压块固装在压电晶体下方,所述压块与控制块之间设有复位弹簧,所述平衡板至少为两块,所述水平板与每个平衡板之间设有用于对控制块进行支撑的支撑弹簧,所述支撑弹簧的弹性系数小于复位弹簧的弹性系数,所述控制腔的底面对应支撑件设有可容纳支撑件下部对支撑件的位置进行定位的沉槽,所述每个平衡板对应设置有支撑件,平衡板的下表面设有可容纳支撑件上部从而对平衡板进行支撑、并可使平衡板端部以支撑件为支点上下摆动的凹槽,所述压块上设有下伸设置的压板,所述压板的下端压装在平衡板上,所述压板和支撑弹簧分设在支撑件的两侧实现平衡板的平衡。
[0007] 所述支撑件为滚珠,所述沉槽和凹槽的形状与滚珠相适应。
[0008] 所述支撑件为其横截面呈圆柱形的滚柱,所述沉槽和凹槽的形状与滚珠相适应。
[0009] 所述平衡板上开设有贯通平衡板上下表面的平衡孔。
[0010] 所述平衡板的宽度与支撑弹簧的直径相适应。
[0011] 所述压板呈环形,其下端面呈下凸的弧形。
[0012] 所述压块的下表面和水平板的上表面分别对应复位弹簧设有可供复位弹簧端部卡入的安装槽。
[0013] 所述水平板的下表面和平衡板的上表面分别对应支撑弹簧设有可供支撑弹簧端部卡入的安装槽。
[0014] 采用上述结构后,本实用新型利用压电晶体通电伸长的特性,通过压块、平衡板、支撑件的作用,将压电晶体向下伸长位移转化为推动控制块向上运动的位移,从而打开球阀实现喷油,同时在复位弹簧与支撑弹簧的作用下,实现球阀的复位,停止喷油。本实用新型的控制机构为机械结构,对压电晶体位移变化的响应速度极快,可以实现压电晶体通电伸长的同时打开球阀,响应速度快,功耗低,结构紧凑,驱动力大并能实现燃油喷射的精确控制。本实用新型利用控制块和平衡板16控制球阀的开启和关闭,解决了液压控制的密封问题,提高了使用寿命。附图说明
[0015] 下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明:
[0016] 图1为本实用新型的结构示意图;
[0017] 图2为图1中A处放大的结构示意图。

具体实施方式

[0018] 如图1和图2所示,压电式共轨喷油器包括喷油器壳体,喷油器壳体上开设有高压燃油进油口5、回油口3,喷油器壳体内设有与高压燃油进油口5连通的进油通道21和与回油口3连通的回油通道2,喷油器壳体内设有阀杆6,阀杆6下端部设有针阀9和可使针阀9复位的复位机构7,喷油器壳体内对应阀杆6上部设有与进油通道21连通的回油腔4、对应针阀9设有蓄油腔,进油通道21与蓄油腔连通,喷油器壳体在回油腔4上部设有与回油通道2连通的控制腔24,喷油器壳体上设有可将回油腔4和控制腔24连通的控制孔23,控制腔24内设有控制控制孔23开关的控制机构。本实用新型为便于组装,喷油器壳体包括上段27和下段28,上段顶部开口,并设置压紧螺母25用来固定控制机构,下段可通过紧螺母26固定在上段上,实现喷油器壳体的连接。
[0019] 本实用新型中控制机构包括压电晶体10、压块11、平衡板16、支撑件17、控制块,控制块由水平板13和竖直杆20组成,水平板13的外径大于竖直杆20的外径,竖直杆20下部设有用于控制控制孔23开关的球阀18,压电晶体10设置在控制孔23正上方且其顶部固定在喷油器壳体上,喷油器壳体上对应压电晶体10设有电源插孔1,压块11固装在压电晶体10下方,压块11与控制块之间设有复位弹簧12,平衡板16至少为两块且平衡板16沿控制孔23中心均匀环布,水平板13与每个平衡板16之间设有用于对控制块进行支撑的支撑弹簧14,支撑弹簧14的弹性系数小于复位弹簧12的弹性系数保证复位弹簧12能控制针阀9复位,控制腔24的底面对应支撑件17设有可容纳支撑件17下部对支撑件17的位置进行定位的沉槽,每个平衡板16对应设置有支撑件17,每个平衡板16的下表面设有可容纳支撑件17上部从而对平衡板16进行支撑、并可使平衡板16端部以支撑件17为支点上下摆动的凹槽,压块11周缘设有下伸设置的压板19,压板19的下端压装在平衡板16上,压板19和支撑弹簧14分设在支撑件17的两侧实现平衡板16的平衡。本实施例中压板19呈环形,即压板19呈下端敞口的圆筒状,压板19下端面呈下凸的弧形,使其与平衡板16为线接触,提高控制精度。
[0020] 本实用新型中支撑件17为滚珠,沉槽和凹槽的形状为球头状从而与滚珠相适应。支撑件17还可为其横截面呈圆柱形的滚柱,沉槽和凹槽的形状与滚珠相适应。平衡板16相当于杠杆,支撑件17作为杠杆的支点,对平衡板16进行支撑的同时使平衡板16以支撑件17为支点上下摆动。
[0021] 当平衡板16较宽时,为保证平衡板16端部受压时能顺利摆动,在平衡板16上开设有贯通平衡板16上下表面的平衡孔15,保证平衡板16上下方压力相等。当平衡板16的宽度仅与支撑弹簧14的直径相适应、宽度仅保证支撑弹簧14的安装时,由于平衡板16的宽度较窄,平衡板16基本不受上下压力差的影响,因此不需设置平衡孔15。
[0022] 压块11的下表面和水平板13的上表面分别对应复位弹簧12设有可供复位弹簧12端部卡入的安装槽。水平板13的下表面和平衡板16的上表面分别对应支撑弹簧14设有可供支撑弹簧14端部卡入的安装槽。此种设计保证了复位弹簧12和支撑弹簧14安装的稳定性、及工作时的稳定性,保证控制机构精确动作。复位弹簧12和支撑弹簧14的弹性系数,本领域的技术人员根据不同型号的喷油器针阀9开启、关闭压力等参数即可计算得出,在此不再详细赘述。
[0023] 本实用新型的工作过程如下:压电晶体10的电源通电后,压电晶体10受到电流激励伸长,推动压块11向下运动,在支撑件17的支撑下,平衡板16的外端向下移动、内端翘起,平衡板16内端推动支撑弹簧14,同时作用于控制块,推动控制块向上运动,从而球阀18开启,在回油腔4与蓄油腔压力差作用下,针阀9向上移动从而开启,实现喷油;当电源断电后,压电晶体10恢复到原长度,压块11随压电晶体10上移,复位弹簧12推动控制块向下运动,从而关闭球阀18,在针阀9复位机构7的作用下,阀杆6下移,针阀9关闭,喷油结束。
[0024] 本实用新型利用压电晶体10通电伸长的特性,通过压块11、平衡板16、支撑件17的作用,将压电晶体10向下伸长位移转化为推动控制块向上运动的位移,从而打开球阀18实现喷油,同时在复位弹簧12与支撑弹簧14的作用下,实现球阀18的复位,停止喷油。本实用新型的控制机构为机械结构,对压电晶体10位移变化的响应速度极快,可以实现压电晶体10通电伸长的同时打开球阀18,响应速度快,功耗低,结构紧凑,驱动力大并能实现燃油喷射的精确控制。本实用新型利用控制块和平衡板16控制球阀18的开启和关闭,解决了液压控制的密封问题,提高了使用寿命。
[0025] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并不用于限制本实用新型。前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。但凡在本实用新型的发明构思范围之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本实用新型的保护范围之内。
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