技术领域本发明属于柴油机电控喷油系统领域,涉及一种无泄漏双弹簧高压共轨喷油器。
背景技术:
随着汽车行业对排放性、经济性和低噪音等要求越来越高,柴油机燃油喷射系统正朝着高压化、高精度和柔性控制的方向发展。现有共轨喷油器受结构原理影响,主要存在以下问题:针阀开启后,密封锥面受力变大,针阀上升速度增加,导致活塞撞击阀组件产生冲击和磨损;高压油道孔布置在喷油器体侧面,喷射时压力不易稳定,同时细长孔加工困难,制造成本高;针阀偶件两端分别为高压和低压区,偶件无论在静态或工作时均存在泄漏,高压燃油损耗大,同时制造成本高;活塞偶件两端分别为高压和低压区,在静态时存在泄漏,高压燃油损耗大;由于活塞直径与针阀直径不同,使得控制腔内作用力大于针阀锥面上的作用力,且轨压越高,作用力越大,导致针阀关闭时冲击力大,易产生磨损;阀组件阀套上布置了进出油节流孔,并且中孔为盲孔,不易加工,制造成本高。
技术实现要素:
本发明针对上述问题,提供一种无泄漏双弹簧高压共轨喷油器,该喷油器采用双弹簧分段控制活塞针阀两级行程,用于各类车用、工程机械、发电用柴油机的电控燃油喷射系统,能够在任意压力下的定时、定量、多次喷射等功能;并且具备蓄压功能,喷射稳定,油量特性曲线好,同时消除了静态高压泄漏,有效减少高压回油量,降低功率损耗,能够满足柴油机对排放物、经济性和低噪声等要求。按照本发明的技术方案:一种无泄漏双弹簧高压共轨喷油器,其特征在于:包括针阀体,所述针阀体上端面与喷油器体下端面之间通过调整垫块密封连接,所述针阀体内置有活塞针阀,活塞针阀的阀体上设有上限位台阶、下限位台阶,所述喷油器体内腔分隔为相互连通的上腔体与下腔体,上腔体侧部开设高压进油道,活塞针阀伸入喷油器体中,活塞针阀的阀体由下到上依次设置缓冲垫块、缓冲弹簧、针阀弹簧、活塞套、进油阀座,其中所述缓冲垫块、缓冲弹簧设置于下腔体中,所述针阀弹簧、活塞套、进油阀座设置于上腔体中,针阀弹簧下端通过上限位台阶限位固定,回油阀座压紧在喷油器体顶部开口端;进油阀座上集成进油节流孔,回油阀座上集成回油节流孔,所述活塞套、进油阀座、回油阀座三者形成的空间为高压控制腔容积。作为本发明的进一步改进,所述缓冲垫块下端面压紧于针阀体上,缓冲垫块与下限位台阶之间具有初始行程间隙,活塞针阀上端面与进油阀座下端面之间具有总行程间隙,总行程间隙与初始行程间隙之差组成缓冲行程间隙。作为本发明的进一步改进,所述针阀弹簧上端面压紧在活塞套下端面,活塞套上端为球面形式,与进油阀座下端锥面密封连接,具备浮动自定位的功能,进油阀座上端面压紧在回油阀座下端面。本发明的技术效果在于:采用双弹簧分段控制活塞针阀两级行程,针阀弹簧起控制活塞针阀开启及复位作用,缓冲弹簧起阻尼缓冲作用,主要解决活塞针阀上升速度过快的问题;将阀组件中阀体按功能拆分为活塞套、进油阀座、回油阀座三个零件分别加工,活塞套和进油阀座之间采用球面对锥面的浮动密封方式,进油阀座和回油阀座之间采用平面浮动密封方式,可以解决因活塞针阀弯曲倾斜而导致进油阀座、回油阀座接触平面无法密封的问题,同时进油节流孔集成在进油阀座上,回油节流孔集成在回油阀座上,有效降低了加工难度,成本更底;喷油器体中孔为高压油道,具有蓄压功能,无其他复杂高压通油孔,便于加工,成本更低;活塞针阀、针阀体、置于高压燃油中,不承担偶件密封作用,全寿命周期内无任何高压燃油泄漏;活塞针阀、活塞套置于高压燃油中,不承担静态偶件密封作用,全寿命周期内无任何静态高压燃油泄漏;任何压力下,活塞针阀关闭时锥面仅受到针阀弹簧力作用,冲击力小,不易产生磨损。附图说明图1为本发明的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。图1中,包括活塞针阀1、针阀体2、调整垫块3、缓冲垫块4、喷油器体5、缓冲弹簧6、针阀弹簧7、活塞套8、进油阀座9、进油节流孔10、回油阀座11、回油节流孔12、球阀13、衔铁14、电磁铁弹簧15、电磁铁16、抵押回油道17、下限位台阶18、高压进油道19、上限位台阶20等。如图1所示,本发明是一种无泄漏双弹簧高压共轨喷油器,包括针阀体2,所述针阀体2上端面与喷油器体5下端面之间通过调整垫块3密封连接,所述针阀体2内置有活塞针阀1,活塞针阀1的阀体上设有上限位台阶20、下限位台阶18,所述喷油器体5内腔分隔为相互连通的上腔体与下腔体,上腔体侧部开设高压进油道19,活塞针阀1伸入喷油器体5中,活塞针阀1的阀体由下到上依次设置缓冲垫块4、缓冲弹簧6、针阀弹簧7、活塞套8、进油阀座9,其中所述缓冲垫块4、缓冲弹簧6设置于下腔体中,所述针阀弹簧7、活塞套8、进油阀座9设置于上腔体中,针阀弹簧7下端通过上限位台阶20限位固定,回油阀座11压紧在喷油器体5顶部开口端;进油阀座9上集成进油节流孔10,回油阀座11上集成回油节流孔12,所述活塞套8、进油阀座9、回油阀座11三者形成的空间为高压控制腔容积。缓冲垫块4下端面压紧于针阀体2上,缓冲垫块4与下限位台阶18之间具有初始行程间隙,活塞针阀1上端面与进油阀座9下端面之间具有总行程间隙,总行程间隙与初始行程间隙之差组成缓冲行程间隙。针阀弹簧7上端面压紧在活塞套8下端面,活塞套8上端为球面形式,与进油阀座9下端锥面密封连接,具备浮动自定位的功能,进油阀座9上端面压紧在回油阀座11下端面。本发明的工作过程如下:电磁铁16不通电时,高压燃油从高压进油道19流入,活塞针阀1和针阀体2的密封锥面、针阀体2和调整垫块3的密封端面、调整垫块3和喷油器体5的密封端面、喷油器体5和回油阀座11的密封端面、球阀13中的钢球与密封锥面共5个面起高压密封作用,整个针阀体2、喷油器体5内中充满高压燃油,无任何高压泄漏。当电磁铁16通电时,衔铁14受到的电磁力大于电磁铁弹簧15的压紧力,球阀13开启。受进油阀座9的进油节流孔10和回油阀座11的回油节流孔12影响,活塞套8与进油阀座9、回油阀座11共同组成的控制腔内的高压燃油压力下降。此时控制腔内高压燃油产生的作用力和针阀弹簧7的弹簧力组成的合力要小于作用在活塞针阀1锥面环带上的高压燃油作用力,活塞针阀1随之向上运动,针阀体2开始喷油。当活塞针阀1向上运动上升至其限位台阶18接触到缓冲垫块4时,受到缓冲弹簧6的阻尼缓冲作用,向上运动的速度变缓,直至活塞针阀1上端面接触到进油阀座9的下端面,活塞针阀1达到最大升程。当电磁铁16断电时,在电磁铁弹簧15的作用下,球阀13的钢球复位,压紧密封锥面。活塞套8上方控制腔内重新建立起压力,直至与外部轨压相同。此时活塞套8上方控制腔内高压燃油产生的向下作用力与活塞针阀1锥面上高压燃油产生向上的作用力相等,活塞针阀1受到的缓冲弹簧6和针阀弹簧7的产生的向下的弹簧力,因此活塞针阀1向下运动直至缓冲垫块4接触到针阀体2后停止运动,此时活塞针阀1只受到针阀弹簧7产生的向下的弹簧力,并继续向下运动直至活塞针阀1关闭,针阀体2停止喷油。