[實用新型]一種即時響應型共軌噴油器的液力耦合器

有效

• 申請號: 201520176833.3
• 申請日: 2015-03-26
• 公開（公告）號: CN204511739U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 劉義亭;莊福如;湯曌;談旭揚;朱小立;吳永勝
• 申請（專利權）人: 常州博瑞油泵油嘴有限公司
• 主分類號: F02M61/10
• 分類號: F02M61/10;F02M61/16
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 周祥生

技術領域：

本實用新型涉及柴油機高壓共軌技術，尤其涉及高壓共軌噴油器。

背景技術：

隨著社會的進步，對柴油機的節能、減排要求越來越高；這就對柴油機燃油供給系統提出了新的要求，要求其能以更加精準時間和噴射量，提供更高壓力的燃油；隨著柴油機高壓共軌技術的發展和完善，共軌系統已成為能同時滿足上述三方面要求的唯一燃油供給系統。

共軌噴油器是共軌系統的關鍵部件，其作用工作原理是通過電控單元(ECU)控制高速電磁閥的開啟與閉合，定時定量地將高壓燃油噴射到柴油機燃燒室中，保證柴油機各汽缸內達到最佳的油氣燃燒比和油料良好的霧化，確保充分燃燒，最大化地降低污染排放。

為了使內燃機滿足國五或更高的排放標準要求，必須將燃油系統的噴射壓力提高至200MPa以上，同時，還必須保證在高壓狀態下燃油的防泄漏問題，從而降低燃油消耗，實現節能減排的目標。目前，世界上最先進的高壓共軌系統均采用無靜態回油的技術，其中共軌噴油器的噴射壓力能達到200MPa以上，采用這樣的技術，可以在實現國五甚至更高要求的排放標準，但使用壽命短，開啟關閉響應速度慢，結構復雜，制造工藝性差。如何進一步提高發動機高壓共軌燃油系統的燃油經濟性是十分艱巨任務。對于現有的高壓共軌系統而言，延長共軌噴油器的使用壽命，提高開啟關閉響應速度，優化產品結構來提高加工工藝性，這二方面的問題是整個行業中都未能攻克的技術難題。美國博世、日本洋馬、久保田等世界知名企業也未能理想解決上述技術難題。

如圖1～3是博世公司出產的共軌噴油器的結構示意圖，它包括電磁噴射控制閥1、噴油器體2、閥套3、閥桿回位彈簧4、彈簧座5、閥桿6、耦合彈簧7、耦合套8和液力耦合器9，電磁噴射控制閥1由電磁鐵11、電磁鐵緊帽12、電磁鐵彈簧13、銜鐵桿14、銜鐵15、銜鐵回位彈簧16、控制閥座17、調節墊圈18和控制球組件19組成，電磁鐵彈簧13安裝在電磁鐵11的中心孔中，銜鐵桿14的上段套裝在電磁鐵彈簧13的內孔中，銜鐵桿14的上導向段以精密間隙配合方式安裝在電磁鐵11的中心孔中，銜鐵桿14的下導向段以精密間隙配合方式套裝在銜鐵15和控制閥座17的中心孔中，調節墊圈18設置在銜鐵15和控制閥座17之間，控制球組件19設置在銜鐵桿14的下端與閥套3頂端的錐面油孔之間，在控制閥座17上設有轉向油道，電磁鐵緊帽12套裝在電磁鐵11上，電磁鐵緊帽12的螺紋孔旋接在噴油器體2的上端，使整個電磁噴射控制閥1與噴油器體2和閥套3形成啟閉結構；所述液力耦合器9由油嘴緊帽91、閥桿升程墊92、油嘴耦件93、閥針94、過渡塊95和油嘴升程墊96組成，油嘴耦件93套裝在油嘴緊帽91的中心孔中，閥針94和油嘴升程墊96均套裝在油嘴耦件93的中心孔中，且油嘴升程墊96位于閥針94的上方，閥桿升程墊96設置在閥針94的頂端，且位于油嘴升程墊96的中心孔中，過渡塊95設置在油嘴耦件93的頂端，油嘴緊帽91通過其上端的內螺紋孔與噴油器體2的下端外螺紋密封緊固連接，使噴油器體2的下端面緊壓住過渡塊95，閥桿6的下端面通過閥桿升程墊92壓住閥針94的上端面，確保閥針94的下端能對油嘴耦件93下端的噴油孔進行有效的關閉和開啟。

申請人對上述共軌噴油器進行了結構分析和性能試驗后發現，在這種共軌噴油器中，電磁噴射控制閥1中的結構復雜，控制閥座17的結構設計不合理，加工工藝性差，尤其是泄油孔加工難度大，銜鐵桿14的結構不合理，銜鐵桿14上段的實體體積大質量太重，在高頻啟閉過程中，因大重量的銜鐵桿14在高速運動，其運動慣性沖擊力極大，使得銜鐵桿14的底部密封球體與閥套3頂部的出油錐孔之間的密封副使用壽命無法保證，這是共軌噴油器使用壽命短的主要原因。

在現有的共軌噴油器中，開啟關閉響應速度慢的主要原因是液力耦合器9引起的，在現有的液力耦合器9中，控制閥針94上行下移的變壓腔是由油嘴耦件93上端內孔和過渡塊95的中心孔對接形成的空腔，閥桿6的下段與過渡塊95的中心孔間隙配合，油嘴耦件93和過渡塊95之間是通過平面對接密封，因此在實際裝配和使用過程中，控制閥針94上行下移的變壓腔的密封性能難易保證，且穩定性差，直接影響到共軌噴油器的開啟關閉響應速度和穩定性，同時，現有的液力耦合器9的組成零件多結構復雜，制造工藝性差。