一种喷油控制阀及使用此喷油控制阀的高压共轨燃油喷射系统技术方案

本发明专利技术公开一种喷油控制阀及使用此喷油控制阀的高压共轨燃油喷射系统。其喷油控制阀由阀体、电磁控制阀部件与泄压阀部件组成。通过调节励磁线圈的通电始点来改变喷油始点和调节其通电时间长短来改变喷油量。其电磁控制阀部件的流通面积大于泄压阀的流通面积，并使泄压阀部件开启压力略大于喷油器开启压力，以获得先缓后急的喷油特性，提高喷油响应速度。其泄压阀部件使喷油器在喷油末期还同时处于泄油状态，使喷油器断油更加迅速。泄压阀部件的控制阀芯采用燃油压力自平衡形式结构，能减小励磁线圈的驱动电流，提高电磁阀的使用寿命。本发明专利技术的高压共轨燃油喷射系统采用喷油控制阀与机械式喷油器组合的方式可以实现喷油始点、喷油量柔性控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可以控制喷油始点和喷油量的喷油控制阀，以及使用这种喷油控制阀的高压共轨燃油喷射系统。
技术介绍
在柴油机发动机的燃油供系统中，传统的机械式燃油喷射系统由于控制自由度小、控制精度低，很难保证各燃油喷射参数按照相应的发动机工况进行最优控制。而共轨系统改变了传统的机械式喷油泵系统的组成结构，其喷油压力的产生完全独立于发动机的转速和喷射过程，真正的实现了喷油压力、喷油始点、喷油量和多次喷射的独立及柔性控制，大大提升了柴油机的动力性、经济性、排放及噪声方面的综合性能。共轨系统，作为柴油发动机满足国三、国四或更高排放标准的最佳选择，已广泛应于各个发动机领域，包括道路车辆、发电机组、船舶、工程机械等。共轨系统主要由高压供油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、控制器、各类传感器和线束组成。输油泵从油箱将燃油输送至高压供油泵的进油道，由发动机驱动的高压供油泵将燃油增压后送入共轨腔内，再由电磁阀控制各缸喷油器在相应时刻喷油。电控喷油器是共轨式燃油系统中最关键和最复杂的部件。它的作用是:根据发动机控制器发出的控制信号，通过控制电控喷油器开启和关闭，高压燃油以最佳的喷油正时、喷油量和喷油速率喷入柴油机燃烧室。为了能实现这一系列的复杂过程，喷油器的设计、加工和使用等各个环节都十分重要:为了实现预定的喷油规律，需对喷油器进行合理的优化设计。控制室的容积的大小决定了针阀开启和关闭时的灵敏度。回油量孔和进油量孔的流量特性与一致性及控制活塞的端面面积决定了喷油嘴针阀开启稳定性、最短喷油过程和稳定最小喷油量；这些功能的实现都需要很高加工精度的零件。由于电控喷油器关键零部件的加工难度大，产品合格率低；对油品、产品清洁度和使用环境要求极为严格，且维修成本高。这些高要求在一定程度上制约了共轨系统的推广和应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一旨在将电控喷油器中的电磁控制阀与喷油嘴进行分离，设计一种喷油控制阀。本专利技术所要解决的技术问题之一是将所述喷油控制阀集成在共轨系统中，形成一种新型的电控高压共轨燃油喷射系统。本专利技术所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现:喷油控制阀，包括:阀体，在所述阀体的上部设置有电磁控制阀部件安装腔，中部两侧分别设置有共轨腔接口和喷油器接口，下部配置有泄压阀部件安装腔和回油管接口 ；在所述阀体内配置有泄压阀进油道、泄油阀回油道、回油腔、总回油道、电磁阀进油道、电磁阀出油道；所述电磁阀进油道的一端与所述共轨腔接口连通，电磁阀进油道的另一端与所述电磁控制阀部件安装腔连通；所述总回油道的一端与所述回油管接口连通，总回油道的另一端与所述回油腔连通；所述泄压阀出油道的一端与所述回油腔连通，泄压阀出油道的另一端与所述泄压阀部件安装腔连通；所述泄压阀进油道的一端与所述泄压阀部件安装腔连通，泄压阀进油道的另一端与所述电磁阀出油道连通，所述电磁阀出油道的一端与所述喷油器接口连通，另一端与所述电磁控制阀部件安装腔连通；一安装在所述泄压阀部件安装腔内的泄油阀部件，所述泄油阀部件工作时，将所述泄压阀进油道与所述泄压阀出油道之间关闭与开通； 一安装在所述电磁控制阀部件安装腔内的电磁控制阀部件，所述电磁控制阀部件工作时，将所述电磁阀进油道与电磁阀出油道之间关闭与开通；所述泄压阀部件的流通面积小于电磁阀部件的流通面积。在本专利技术的一个优选实施例中，所述电磁控制阀部件包括电磁铁、励磁线圈、衔铁、锁紧螺套、控制阀芯、阀套和阀座；所述锁紧螺套与所述电磁控制阀部件安装腔内的内螺纹部分螺纹连接将所述阀套和阀座安装在所述电磁控制阀部件安装腔内，所述阀座的底面与所述电磁控制阀部件安装腔的腔底密封接触，所述阀套位于所述锁紧螺座的底面与所述阀座的顶面之间，阀套的底面与所述阀座的顶面密封接触；在所述阀座中配置有电磁阀进油孔、电磁阀出油孔和阀座中心孔，在所述阀座中心孔的顶缘设置有下锥形密封环面，所述电磁阀进油孔的下端与所述阀体内的电磁阀进油道的另一端连通，电磁阀进油孔的上端与所述阀座中心孔连通；所述电磁阀出油孔的下端与所述阀体内的所述电磁阀出油道连通；所述阀座中心孔的底部与所述阀体内的回油腔连通；在所述阀套的中心由上而下依次配置有同轴的电磁阀垫块安装腔、阀套中心孔和中心过桥油腔，所述中心过桥油腔与所述电磁阀出油孔的上端连通；在所述锁紧螺套的中心由上而下依次配置同轴的有缩颈孔和电磁阀弹簧承装孔；在所述控制阀芯的外周上由上而下依次设置有弹簧承载段、阀套密封段、轴向位置限制段和阀座密封段，在所述阀座密封段上部设置有一外径小于所述轴向位置限制段的外径和所述阀座密封段的外径的环形凹槽，在所述环形凹槽与所述轴向位置限制段的过渡处配置有一上锥形密封环面；在所述控制阀芯的弹簧承载段套上电磁阀弹簧和电磁阀垫块后，将整个控制阀芯插入到所述锁紧螺套的缩颈孔和电磁阀弹簧承装孔、所述阀套的阀套中心孔、所述阀座的阀座中心孔中，其中所述电磁阀弹簧位于所述的锁紧螺套的电磁阀弹簧承装孔内，所述电磁阀弹簧的上端与所述电磁阀弹簧承装孔的顶面接触，电磁阀弹簧的下端与所述电磁阀垫块顶面接触，所述电磁阀垫块的底面与所述阀套密封段的顶面接触，所述电磁阀垫块被限制在所述阀套的电磁阀垫块安装腔中；在所述控制阀芯上的上锥形密封环面与所述阀座中的下锥形密封环面密封接触时，所述控制阀芯上的环形凹槽位于所述阀座中心孔内并与所述阀座内的电磁阀进油孔连通，在所述控制阀芯上的上锥形密封环面与所述阀座中的下锥形密封环面分开时，所述控制阀芯上的环形凹槽将所述阀座内的电磁阀进油孔与中心过桥油腔连通，并进而通过中心过桥油腔、边侧过桥油腔与所述电磁阀出油孔连通；所述衔铁通过紧固件安装在所述控制阀芯的上端并位于所述锁紧螺套的上方；所述电磁铁通过电磁铁紧帽安装在所述阀体的上部上，所述励磁线圈配置在所述电磁铁中；所述电磁铁与所述阀体之间配置有调整垫片，所述电磁铁的底面与所述衔铁顶面之间留有电磁阀气隙，通过调节调整垫片的厚度，即可调节电磁阀气隙的大小。在本专利技术的一个优选实施例中，在所述阀套的底面配置有边侧过桥油腔，所述边侧过桥油腔分别与所述中心过桥油腔和所述电磁阀出油孔的上端连通。在本专利技术的一个优选实施例中，所述阀套中心孔的内径小于所述电磁阀垫块安装腔的内径和中心过桥油腔的内径但等于所述阀座中心孔的内径；同时所述中心过桥油腔的内径大于所述阀座中心孔的内径。在本专利技术的一个优选实施例中，所述锁紧螺套的缩颈孔和电磁阀弹簧承装孔与所述阀套的电磁阀垫块安装腔、阀套中心孔、中心过桥油腔以及所述阀座内的阀座中心孔同轴；在本专利技术的一个优选实施例中，所述控制阀芯为管状结构。在本专利技术的一个优选实施例中，所述弹簧承载段的外径小于所述阀座密封段的外径，所述轴向位置限制段的外径大于所述阀套密封段的外径和所述阀座密封段的外径。在本专利技术的一个优选实施例中，所述阀套密封段与所述阀套中心孔之间形成小间隙的第一偶件副，所述阀座密封段与所述阀座中心孔之间形成小间隙的第二偶件副，第一偶件副和第二偶件副的长度之和为高压燃油的密封长度。在本专利技术的一个优选实施例中，所述电磁铁紧帽采用螺纹方式与所述阀体连接，所述电磁铁紧帽与所述阀体之间配置有密封圈。在本专利技术的一个优选实施例中，所述泄压阀部件包括泄压阀芯、泄压阀座、泄压阀垫块、泄压阀弹簧、调整垫片、泄压阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
喷油控制阀，其特征在于，包括：阀体，在所述阀体的上部设置有电磁控制阀部件安装腔，中部两侧分别设置有共轨腔接口和喷油器接口，下部配置有泄压阀部件安装腔和回油管接口；在所述阀体内配置有泄压阀进油道、泄油阀回油道、回油腔、总回油道、电磁阀进油道、电磁阀出油道；所述电磁阀进油道的一端与所述共轨腔接口连通，电磁阀进油道的另一端与所述电磁控制阀部件安装腔连通；所述总回油道的一端与所述回油管接口连通，总回油道的另一端与所述回油腔连通；所述泄压阀出油道的一端与所述回油腔连通，泄压阀出油道的另一端与所述泄压阀部件安装腔连通；所述泄压阀进油道的一端与所述泄压阀部件安装腔连通，泄压阀进油道的另一端与所述电磁阀出油道连通，所述电磁阀出油道的一端与所述喷油器接口连通，另一端与所述电磁控制阀部件安装腔连通；一安装在所述泄压阀部件安装腔内的泄油阀部件，所述泄油阀部件工作时，将所述泄压阀进油道与所述泄压阀出油道之间关闭与开通；一安装在所述电磁控制阀部件安装腔内的电磁控制阀部件，所述电磁控制阀部件工作时，将所述电磁阀进油道与电磁阀出油道之间关闭与开通；所述泄压阀部件的流通面积小于电磁阀部件的流通面积。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙美彪，欧阳玲湘，黄民备，刘成，谭四喜，
申请(专利权)人：南岳电控衡阳工业技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43