[发明专利]碟形弹簧式高压共轨电控喷油器

说明书

所属技术领域：本发明为碟形弹簧式高压共轨电控喷油器，应用于柴油机高压共轨电控喷油系统中。

背景技术：德国Bosch公司的CR系列高压共轨电控喷油系统是当前最先进的柴油机电控喷油系统，其中包括：电控喷油器，高压共轨，高压油泵，调压阀，限压阀，限流器，各种传感器以及电控单元等。而高压共轨电控喷油器是其最核心、最关键的部件包括高速电磁阀部件：动铁芯，激磁线圈，复位弹簧，静铁芯，回油管，大螺母，复位弹簧，动铁芯导向杆，大调整垫圈，导向杆座，小调整垫圈，钢球。液压挺杆及阀套部件包括：出油阻尼孔，进油阻尼孔，液压挺杆，阀套，密封圈。喷油嘴部件包括：喷油嘴弹簧，连接柱，针阀以及喷油器体等。

高速电磁阀的功能是实现喷油嘴针阀的开启与关闭，当电磁阀未激励时，由于电磁阀静铁芯内复位弹簧的作用，钢球使阀套上的出油节流孔关闭，此时，喷油器体中阀套中控制腔和针阀中的蓄压腔的压力都等于共轨压力，由于液压挺杆上部阀套中的控制腔作用面积大于挺杆下部针阀中蓄压腔的作用面积，作用于挺杆上部的控制腔的压力与喷油嘴弹簧力一起使喷油嘴关闭，喷油器处于不喷油状态。

当电控单元给电磁阀激励时，由于电磁铁的吸力作用，动铁芯向上运动，钢球在阀套中控制腔液压作用下离开球座，被钢球密封的出油节流孔开启泄油，控制腔油液压力下降到一定数值，此数值决定于出油节流孔和进油节流孔的流量比。此时来自共轨的高压油作用于喷油嘴针阀底部，使喷油嘴针阀升起打开，开始喷油。喷油量决定于喷油嘴的开启持续期(决定于电控单元输出的脉宽)、喷油嘴流量特性、喷油压力及针阀升程。当电磁阀断电，电磁阀的动铁芯在复位弹簧的作用下，向下运动推动钢球落座封闭出油节流孔，控制腔内的油压上升，推动液压挺杆使针阀落座喷油嘴停止喷油。

高压共轨电控喷油器要实现高压喷射，各环节的密封至关重要。其中包括许多高压静密封和动密封。其中，阀套与喷油器体利用阀套外圆与喷油器体内阶梯孔实现静配合，并以此实现阀套在喷油器体中的径向定位，阀套的肩胛面和喷油器体的中空平面贴合实现阀套在喷油器体中的轴向定位。但阀套与喷油体之间还有一个环形槽，此槽内充满超高压燃油。高压燃油在工作时，要经过阀套径向的一个阻尼孔，即进油节流孔进入阀套内，然后作用在液压挺杆上，控制针阀实现喷油。此环形槽内的燃油还会利用阀套肩钾平面与喷油器体中空平面之间的径向间隙泄漏，而且还会利用阀套的最小外圆与喷油器体内孔之间的轴向间隙泄漏。这两处的泄漏如果不能得到有效的控制，则高压共轨喷油器中的超高压喷射是不可能实现的。其中阀套外圆肩钾面与喷油器体中空平面之间的径向缝隙，可以通过柴油机传统喷油系统的成熟技术减少缝隙，以实现可靠的静密封。而阀套外圆与喷油器体内孔之间的轴向间隙形成的泄漏，Bosch公司是在阀套与喷油器体内孔之间的环形槽内装了一个矩形截面的复合材料的固体密封圈，以实现可靠的密封。

但液压挺杆与阀套内孔之间要实现相对轴向运动，此处为滑动配合，也即为动密封或间隙密封。针阀和针阀体内孔之间也要有相对轴向运动，实现喷油，这也是滑动配合、动密封。这些部位由于是滑动配合，其必然存在间隙，这种间隙不能太小了，否则无法保证可靠的往复运动，而太大了，必然燃油泄漏严重，无法建立起高压，不能实现高压喷射。显然这是一个无法克服的矛盾，而且随着柴油机排放法规的不断升级，排放法规日益严格，柴油机必须进一步提高喷油压力，这样使得这些部位的间隙密封的问题更为突出，实际上由于这些部位的间隙，这种结构的高压共轨喷油器要实现喷油压力的进一步提高已很困难。另外，阀套肩钾平面与喷油器体中空平面之间的径向间隙泄漏，阀套的最小外圆与喷油器体内孔之间的轴向间隙泄漏。这两处尽管是静密封，但随着喷射压力的进一步的提高，保证可靠的密封同样也很困难。同样这些部位的泄漏如果不能得到有效的控制，则高压共轨喷油器中的超高压喷射也是不可能实现的。

本发明的目的就是，试图解决这些问题，实现高压共轨喷油器喷油压力的进一步提高，喷油特性改善，满足不断严酷的排放法规。同时从生产继承性考虑，尽量采用成熟技术，降低开发费用，减少开发周期，缩短产业化周期。

发明内容：

本发明的目的就是要克服前述高压共轨喷油器的问题，设计的一种新型高压共轨电控喷油器，使其密封性能明显改善，喷射压力大幅度提高，同时能沿用标准的p系列的孔式、长形的喷油嘴，而且使控制腔的容积尽量小。