[發(fā)明專利]燃油噴射裝置的針閥組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410324813.6
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN105298706B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹必峰;俞升浩;何建光;徐毅;熊飛;孫建中;王偉峰;賈和坤
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué);常柴股份有限公司
• 主分類號: F02M61/10
• 分類號: F02M61/10;F02M61/18
• 代理公司: 北京漢德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11328
• 代理人: 武彬,莊一方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃油噴射裝置的針閥組件，特別是用于內(nèi)燃機的燃油噴射裝置的針閥組件。

背景技術(shù)

柴油機傳統(tǒng)燃燒是高溫燃燒HTC（High Temperature Combustion）模式，極利于NOx與PM的生成，且NOx與PM呈現(xiàn)明顯的相反的變化關(guān)系，如何同時降低NOx與PM排放是改善柴油機排放的重點。

部分預(yù)混合充量壓縮點火燃燒PCCI（Premixed Charge Compression Ignition）允許氣缸內(nèi)存在更濃的混合氣區(qū)域，只要濃混合氣區(qū)的燃空當(dāng)量比小于2，就可以避開尾氣碳顆粒（soot）排放生成區(qū)域，當(dāng)然這種燃燒方式還要保證最高燃燒溫度不超過2200K，以避開NOx生成區(qū)域。在燃燒溫度約1600K時，無論混合氣有多濃，基本可以避免NOx和Soot的生成。

通過早噴射可以實現(xiàn)PCCI燃燒模式，但隨著發(fā)動機負荷的增加，缸內(nèi)預(yù)混合氣在壓縮行程的提前燃燒，導(dǎo)致NOx排放上升，與此同時，燃燒相位提前導(dǎo)致燃燒效率降低。因此，發(fā)動機在大負荷工況下采用傳統(tǒng)燃燒模式，以取得比PCCI燃燒模式下更好的燃油經(jīng)濟性與排放性能。

圖1所示為一種常見的燃油噴射裝置的針閥組件的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，針閥組件包括閥體60和針閥70。閥體60設(shè)有沿其軸向開設(shè)的閥孔62，進油通道64與閥孔62相通，閥體60的端部68開設(shè)有復(fù)數(shù)個與閥孔62相通的噴油孔66，燃油可從進油通道64流入閥孔62，并從閥孔62與針閥70之間的空隙流向針閥70的端部。針閥70在閥孔62內(nèi)往復(fù)運動，藉由針閥70的端部與噴油孔66的配合，打開或關(guān)閉噴油孔，從而控制燃油向缸內(nèi)的噴射。通常定義燃油的“噴射角”為噴油孔66軸線與針閥70軸線的夾角。但這種燃油噴射裝置不能滿足不同的燃燒模式下的油氣混合狀況，導(dǎo)致無法兼顧不同情況下對燃油消耗和污染物排放的控制，且需要針閥與閥孔之間軸向及端部具有很高配合精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種燃油噴射裝置的針閥組件，以適應(yīng)不同負荷條件的油氣混合狀況，兼顧不同情況下對燃油消耗和污染物排放的控制，且這種針閥組件結(jié)構(gòu)簡單、加工方便。

本發(fā)明提供了一種燃油噴射裝置的針閥組件，包括一個閥體和一個針閥。閥體設(shè)有一個閥孔，一個與閥孔相通的進油通道，和復(fù)數(shù)個與閥孔相通的噴油孔。針閥能夠在閥孔內(nèi)往復(fù)運動。閥體具有一個封閉的閥體端。閥孔鄰接于閥體端設(shè)有一個第一封接面、一個連接于第一封接面的第二封接面、和一個連接于第二封接面的第三封接面，且在閥孔的延伸方向上，第三封接面、第二封接面和第一封接面與閥體端的間距依次增加。噴油孔包括設(shè)置于第一封接面的第一組噴油孔和設(shè)置于第三封接面的第二組噴油孔，第一組噴油孔的第一噴射角小于第二組噴油孔的第二噴射角，且第一組噴油孔的燃油噴射方向與第二組噴油孔的燃油噴射方向不相交。針閥包括一個能夠密封接觸于第一封接面的第一密封面、一個能夠密封接觸于第二封接面的第二密封面、和一個能夠密封接觸于第三封接面的第三密封面。針閥的行程設(shè)有一個第一噴射段和一個第二噴射段。若針閥組件處于第一噴射段，第一封接面和第一密封面脫離接觸，第二封接面和第二密封面保持密封接觸，進油通道中的燃油可從第一組噴射孔中噴出。若針閥組件處于第二噴射段，第一封接面和第一密封面、第二封接面和第二密封面、以及第三封接面和第三密封面均脫離接觸，進油通道中的燃油同時從第一組噴射孔和第二組噴油孔中噴出。

在燃油噴射裝置的針閥組件的再一種示意性的實施方式中，閥孔還設(shè)有一個連接于第三封接面的第四封接面，且在閥孔的延伸方向上，第四封接面、第三封接面、第二封接面、和第一封接面與閥體端的間距依次增加。噴油孔還包括設(shè)置于第四封接面的第三組噴油孔，第三組噴油孔的第三噴射角大于第二組噴油孔的第二噴射角，且第一組噴油孔的燃油噴射方向、第二組噴油孔的燃油噴射方向、和第三組噴油孔的燃油噴射方向彼此不相交。針閥包括一個能夠密封接觸于第四封接面的第四密封面，且針閥的行程還設(shè)有一個第三噴射段。若針閥組件處于第二噴射段，第一封接面和第一密封面、第二封接面和第二密封面、以及第三封接面和第三密封面均脫離接觸，而第四封接面與第四密封面保持密封接觸，進油通道中的燃油同時從第一組噴射孔和第二組噴油孔中噴出。若針閥組件處于第三噴射段，第一封接面和第一密封面、第二封接面和第二密封面、第三封接面和第三密封面、以及第四封接面與第四密封面均脫離接觸，進油通道中的燃油同時從第一組噴射孔、第二組噴油孔和第三組噴油孔中噴出。