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一種噴射器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510658165.2

申請日:

2015.10.14

公開號:

CN105257445A

公開日:

2016.01.20

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F02M 51/06申請日:20151014|||公開
IPC分類號: F02M51/06; F02M61/10; F02M61/16 主分類號: F02M51/06
申請人: 中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所; 中國第一汽車股份有限公司
發明人: 李麗; 宋睿智; 房志紅; 袁亞飛; 耿文娟; 管磊
地址: 214063江蘇省無錫市濱湖區錢榮路15號
優先權:
專利代理機構: 南京經緯專利商標代理有限公司32200 代理人: 石艷紅
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510658165.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.08.24|||2016.02.17|||2016.01.20

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種噴射器,包括運動組件和定鐵芯,運動組件包括針閥桿、銜鐵和上擋塊。定鐵芯的內環面底部設有截面呈L型的環形凹槽,環形凹槽內設有與其相配合的內擋塊。上檔塊套裝在位于銜鐵頂部的針閥桿外周上;上檔塊包括一體設置的彈簧座和底座,當運動組件向上軸向移動時,底座的上限位面能與內擋塊的下限位面相接觸,且底座下端面與定鐵芯下端面之間具有一個預留間隙。采用上述結構后,噴射器工作時,上擋塊與內擋塊進行碰撞,能避免銜鐵與定鐵芯的直接碰撞,減輕銜鐵與定鐵芯的磨損,保證噴射器穩定的工作行程和良好流量特性,提高噴射器的工作壽命。另外,銜鐵能先于針閥桿運動,提高針閥打開的速度,提高噴射器的開啟響應。

權利要求書

1.一種噴射器,包括能沿噴射器縱軸線軸向移動的運動組件、定鐵芯組件和線圈組件,所述運動組件包括針閥桿、套裝于針閥桿中部外周的銜鐵和設置于針閥桿底部的球頭,所述定鐵芯組件包括套裝于針閥桿頂部外周的定鐵芯,其特征在于:所述定鐵芯的底部設置有內擋塊;所述運動組件還包括上擋塊,該上檔塊套裝在位于銜鐵頂部的針閥桿外周上;當運動組件向上軸向移動時,上檔塊的上限位面能與內擋塊的下限位面相接觸,且上檔塊下端面與定鐵芯下端面之間具有一個預留間隙。2.根據權利要求1所述的噴射器,其特征在于:所述定鐵芯的內環面底部設置有一個截面呈L型的環形凹槽,所述內擋塊能與環形凹槽相配合。3.根據權利要求2所述的噴射器,其特征在于:所述內擋塊的高度小于環形凹槽的深度,上擋塊的外徑小于環形凹槽的最大內徑。4.根據權利要求1所述的噴射器,其特征在于:所述銜鐵頂部的針閥桿外周上套裝有彈簧座,所述上檔塊為套裝在彈簧座底部外周且與彈簧座一體設置的底座,所述上檔塊下端面也即為底座下端面。5.根據權利要求4所述的噴射器,其特征在于:所述運動組件還包括下擋塊,該下檔塊固定套裝在位于銜鐵底部的針閥桿外周上;銜鐵能在上檔塊和下擋塊之間進行軸向滑移;當噴射器處于靜止狀態時,銜鐵下端面與下擋塊的上端面相接觸,銜鐵上端面與底座下端面之間具有一個最大軸向滑動距離。6.根據權利要求5所述的噴射器,其特征在于:所述最大軸向滑動距離為0.02-0.06mm。7.根據權利要求5所述的噴射器,其特征在于:所述預留間隙由底座的厚度以及內擋塊的下限位面與定鐵芯下端面之間的距離所決定。8.根據權利要求7所述的噴射器,其特征在于:所述預留間隙為0.03-0.05mm。9.根據權利要求5所述的噴射器,其特征在于:當噴射器處于靜止狀態時,所述內擋塊的下限位面與底座的上限位面之間的距離為運動組件的工作行程,該工作行程決定噴射器的流量大小。10.根據權利要求1所述的噴射器,其特征在于:所述內擋塊和上檔塊的材料均為馬氏體不銹鋼材料。

說明書

一種噴射器

技術領域

本發明涉及一種汽車內燃機的燃料噴射裝置,特別是一種噴射器。

背景技術

現有的噴射器,通常具有一個電磁閥組件以及可運動的運動組件,電磁閥組件具有一個電磁線圈,可運動的運動組件由銜鐵與針閥構成。當電磁線圈接通勵磁電流時,銜鐵受電磁力作用帶動針閥朝內磁極方向運動,直至銜鐵的止擋面碰撞定鐵芯的止擋面為止。由于銜鐵和定鐵芯均是由軟磁材料制成,具有機械強度較小的缺陷。受碰撞影響,銜鐵與定鐵芯止擋面極易破損,從而改變針閥的工作行程導致噴射器的流量特性不穩定甚至影響整個噴射器的壽命期限。因此,在噴射器工作過程中如何避免銜鐵止擋面和定鐵芯止擋面發生直接碰撞、保證針閥的可靠運動和噴射器的穩定流量是目前缸內直噴噴射器的關鍵技術之一。

公開號為CN1714235A的專利申請,公開了一種燃料噴射閥,其銜鐵的特征是該銜鐵止擋面和/或該止擋面設有一個涂層,其中:該涂層具有帶有一些凸起區域及一些凹入區域的表面結構,該涂層通過涂層方法形成,這些凸起區域構造成球缺狀。通過施加在銜鐵上的涂層的表明結構的構型,可以有效地保護銜鐵止擋面,從而使燃料噴射閥的流量控制更精確。

由CN1714235A公開的燃料噴射閥具有如下技術問題:

1.燃料噴射閥的運動行程一般在100微米以內,而由磁性材料制成的定鐵芯和銜鐵磁性的表面涂層的厚度一般在10微米左右,鍍層的厚度影響燃料噴射閥的運動行程,不能保證各個噴射器的涂層厚度的一致性。

2.涂層方法會形成一定的凸起區域或凹入區域,其中,凸起區域作為沖擊的受力點,減小了沖擊力的受力面積,在頻繁沖擊過程中容易磨損。

3.涂層對加工工藝要求高,涂層與其保護的基體在長期的沖擊力作用下易發生涂層的剝落失效,不能保證噴射器的工作行程,從而直接影響噴射器的流量特性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足,而提供一種噴射器,該噴射器能避免由磁性材料制成的定鐵芯和銜鐵的直接碰撞磨損,保證針閥的可靠運動和噴射器的穩定流量。

為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案是:

一種噴射器,包括能沿噴射器縱軸線軸向移動的運動組件、定鐵芯組件和線圈組件,所述運動組件包括針閥桿、套裝于針閥桿中部外周的銜鐵和設置于針閥桿底部的球頭,所述定鐵芯組件包括套裝于針閥桿頂部外周的定鐵芯,所述定鐵芯的底部設置有內擋塊;所述運動組件還包括上擋塊,該上檔塊套裝在位于銜鐵頂部的針閥桿外周上;當運動組件向上軸向移動時,上檔塊的上限位面能與內擋塊的下限位面相接觸,且上檔塊下端面與定鐵芯下端面之間具有一個預留間隙。

所述定鐵芯的內環面底部設置有一個截面呈L型的環形凹槽,所述內擋塊能與環形凹槽相配合。

所述內擋塊的高度小于環形凹槽的深度,上擋塊的外徑小于環形凹槽的最大內徑。

所述銜鐵頂部的針閥桿外周上套裝有彈簧座,所述上檔塊為套裝在彈簧座底部外周且與彈簧座一體設置的底座,所述上檔塊下端面也即為底座下端面。

所述運動組件還包括下擋塊,該下檔塊固定套裝在位于銜鐵底部的針閥桿外周上;銜鐵能在上檔塊和下擋塊之間進行軸向滑移;當噴射器處于靜止狀態時,銜鐵下端面與下擋塊的上端面相接觸,銜鐵上端面與底座下端面之間具有一個最大軸向滑動距離。

所述最大軸向滑動距離為0.02-0.06mm。

所述預留間隙由底座的厚度以及內擋塊的下限位面與定鐵芯下端面之間的距離所決定。

所述預留間隙為0.03-0.05mm。

當噴射器處于靜止狀態時,所述內擋塊的下限位面與底座的上限位面之間的距離為運動組件的工作行程,該工作行程決定噴射器的流量大小。

所述內擋塊和上檔塊的材料均為馬氏體不銹鋼材料。

所述上檔塊和下擋塊均與針閥桿通過焊接剛性連接。

所述內擋塊粘貼在環形凹槽內。

本發明采用上述結構后,噴射器在工作過程中,上擋塊與內擋塊進行碰撞,能避免銜鐵與定鐵芯的直接碰撞,減輕銜鐵與定鐵芯的磨損,保證噴射器穩定的工作行程和良好的流量特性,同時提高噴射器的工作壽命。另外,線圈組件通電后,銜鐵先于針閥桿運動,相對針閥桿運動初始具有一定的加速度,能提高針閥打開的速度,提高噴射器的開啟響應。

附圖說明

圖1顯示了本發明噴射器的結構示意圖。

圖2顯示了圖1中圓圈區域(即Ⅰ區)的放大圖。

圖3顯示了本發明噴射器中運動組件的結構示意圖。

圖4顯示了本發明噴射器中運動組件的俯視圖。

圖5顯示了本發明噴射器處于靜止狀態時的結構示意圖。

圖6顯示了本發明噴射器處于完全打開狀態時的結構示意圖。

其中有:1、噴射器;2、線圈組件;3、殼體;4、定鐵芯組件;5、噴射器縱軸線;6、運動組件;7、定鐵芯;71、內環面;72、環形凹槽;73、定鐵芯下端面;8、內擋塊;81、下限位面;9、針閥桿;10、上擋塊;101、彈簧座;102、底座;103、上限位面;104、底座下端面;11、銜鐵;111、銜鐵下端面;112、銜鐵上端面;12、下擋塊;13、球頭;14、多孔油嘴;15、彈簧;16、閥座。

圖2中,h1為內擋塊的下限位面與定鐵芯下端面之間的距離;

圖3中,h2為銜鐵相對針閥桿的最大軸向滑動距離;h3為底座的厚度;

圖5中,h4為運動組件的工作行程;h5為噴射器處于靜止狀態時,銜鐵上端面與定鐵芯下端面之間的距離;

圖6中δ表示底座下端面與定鐵芯下端面之間的預留間隙。

具體實施方式

下面結合附圖和具體較佳實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1所示,一種電磁式的噴射器,包括噴射器1,該噴射器1的下游端部安裝在發動機缸蓋上,燃料通過噴射器1的下游端部的多孔噴嘴14直接噴入到汽缸的燃燒室內(未示出)。

如圖1所示,噴射器1,包括一個線圈組件2、一個殼體3、一個定鐵芯組件4以及一個能沿著噴射器縱軸線5軸向運動的運動組件6。噴射器1依靠運動組件6的軸向運動實現噴射器的噴油過程。

定鐵芯組件4包括定鐵芯7和內擋塊8。其中,定鐵芯7的內環面71底部優選加工有如圖2所示的截面呈L型的環形凹槽72。環形凹槽72內設置有一個與環形凹槽72形狀相配合的內擋塊8。作為替換,定鐵芯7的底部也可為平面,內擋塊8直接粘附在定鐵芯7的底部。

由于定鐵芯7的材料為軟磁材料,機械強度小。環形凹槽72的設置,能夠增加定鐵芯受碰撞時的受力面積,防止定鐵芯7因碰撞而產生的受力變形。另外,環形凹槽72的設置,能使內擋塊8的貼合更為緊密,穩固。

內擋塊8通過粘附或者過盈配合的方式裝配在定鐵芯7的環形凹槽72內,使內擋塊8的高度小于環形凹槽72的深度,這樣裝配完成后,內擋塊8的下限位面81與定鐵芯下端面73之間具有一個距離h1。

作為替換,內擋塊8的高度也可大于或等于環形凹槽72的深度,也即內擋塊8的底部從環形凹槽72中伸出。這時,下述的底座102的外徑也可不用小于環形凹槽72的最大內徑。這種變換,仍然在本發明的保護范圍之內。

如圖3所示,運動組件6包括針閥桿9、上擋塊10、銜鐵11、下擋塊12和設置于針閥桿底部的球頭13,銜鐵11頂部的針閥桿9外周上套裝有彈簧座101,彈簧座101的上部與彈簧15相連接。上擋塊10、下擋塊12和球頭13與針閥桿9優選通過焊接剛性連接,銜鐵11位于上擋塊10和下擋塊12之間,銜鐵11相對針閥桿9具有微小的軸向移動,其最大軸向滑動距離為h2,h2的數值大小處于0.02mm至0.06mm的范圍內。

如圖4所示,上擋塊10套裝在位于銜鐵11頂部的針閥桿9外周上,優選為套裝在彈簧座101底部外圓周上且與彈簧座101一體設置的底座102,這樣,上檔塊下端面也即為底座下端面104。底座102的外徑小于環形凹槽72的最大內徑;當運動組件6向上軸向移動時,底座102的上限位面能與內擋塊8的下限位面81相接觸,且底座下端面104(或銜鐵上端面112)與定鐵芯下端面73之間具有一個預留間隙δ。預留間隙δ由底座102的厚度以及內擋塊8的下限位面81與定鐵芯下端面73之間的距離所決定。

假設底座102的厚度值為h3,則h3的數值大于h1的數值,預留間隙δ將為h3與h1的差值。為保證整個電磁回路的磁場強度,預留間隙δ優選處于0.03mm至0.05mm的范圍內。

下檔塊12固定套裝在位于銜鐵11底部的針閥桿9外周上。內擋塊8、上檔塊10和下擋塊12的材料均為馬氏體不銹鋼材料。

本發明的噴射器的工作原理如下:

1.噴射器處于靜止狀態,也即球頭13和閥座16保持緊密貼合的狀態

如圖5所示,噴射器處于靜止狀態時,銜鐵下端面111落座在下擋塊12上,銜鐵上端面112與上擋塊下端面104之間將具有一個上述的最大軸向滑動距離h2。上擋塊10在彈簧15的作用下,使得其底座102的上限位面103與內擋塊8的下限位面81之間保持一定的軸向距離,該距離為運動組件6的工作行程h4,該工作行程決定了從多孔噴嘴14流出的噴油量大小。當噴射器處于靜止狀態時,銜鐵上端面112與定鐵芯下端面73之間將具有一定距離h5,該距離h5的數值大小等于h2、h4和δ三者的數值之和。

上述噴射器1處于靜止狀態時,球頭13和閥座16保持緊密貼合的狀態,在針閥頭部形成一密封面,球頭13表面與閥座16內環面之間形成的圓柱形管狀體與殼體3內腔構成噴射器的燃油通道,整個燃油通道內充滿燃油。

2.噴射器處于工作狀態

當線圈組件2被施加一定的電信號時,線圈組件2周圍的定鐵芯7和銜鐵11瞬時建立一個磁場,該磁場產生的電磁力使得銜鐵11朝內磁極方向向上運動。當銜鐵11運動至銜鐵上端面112碰撞底座下端面104時,具有一定加速度的銜鐵11帶動整個運動組件6克服彈簧力一起向上運動,直至底座的上限位面103碰撞至內擋塊8的下限位面81,此時銜鐵上端面112距離定鐵芯下端面73之間將具有一個上述的預留間隙δ,如圖6所示。

此時針閥桿9完全抬起,球頭13遠離閥座16,噴射器處于完全打開位置,貫穿于整個燃料通道的燃料從噴射底座的內側面經過,被引導到至少一個噴嘴孔中,然后噴入發動機的燃燒室(圖中未示出)。

3.噴射器再次恢復靜止狀態

當切斷線圈組件2的電信號時,在磁場足夠衰減后,電磁力消失,銜鐵11向下落下,與銜鐵11聯接的運動組件6在彈簧力及自身重力的作用下也隨之向下運動,針閥頭部的球頭13最終落座在閥座16上,在針閥頭部上形成一密封面,使噴射器處于關閉位置,噴射器恢復至靜止狀態,從而完成了一次噴射過程。后續將重復上述噴射過程。

在噴射器的整個工作過程中,由軟磁材料制成的銜鐵11和定鐵芯7始終沒有產生直接碰撞,只有較硬的上擋塊10與內擋塊8進行碰撞,如此減輕了銜鐵11與定鐵芯7的磨損,保證噴射器穩定的工作行程,而噴射器的工作行程直接決定了噴射器的噴油量,進而保證了噴射器良好的流量特性,同時也提高了噴射器的工作壽命。另外,線圈組件2通電后,銜鐵11先于針閥桿9運動,具有一定的加速度的銜鐵11作用于針閥桿9,提高了運動組件初始運動的速度,從而提高了噴射器的開啟響應。

以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,

任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。

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